CN107738104A - 实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置及钻铆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置及钻铆方法，包括涡轮盘钻铆设备基座、分别安装在涡轮盘钻铆设备基座上的调节工作台和涡轮盘钻铆装置；所述调节工作台包括十字滑台、T型螺钉、TSK可倾斜旋转工装台、涡轮盘安装转接座；所述十字滑台通过T型螺钉安装在涡轮盘钻铆设备基座上以便拆卸，所述TSK可倾斜旋转工装台通过T型螺钉安装在十字滑台上，所述涡轮盘安装转接座安装在TSK可倾斜旋转工装台上。本装置实现一机多型，能对多机型涡轮叶片进行钻铆。且整套设备结构精巧，制造容易，使用安全、可靠。减少了钻铆的工作量，提高了工作效率，缩短了维修时间，降低了维修人员的劳动强度，降低了维修成本。

Description

实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置及钻铆方法

技术领域

本发明机械加工领域，具体的说，是一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置。

背景技术

在发动机修理过程中，经常涉及到涡轮叶片的更换，由于涡轮盘上涡轮叶片数量比较多，不同型号涡轮盘铆钉铆接角度及力度要求不一样，所以亟需一套集成的装置实现不同类型涡轮盘叶片的钻铆工作。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明目的在于提供一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置。

本发明的另一个目的在于提供一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的钻铆方法，实现一机多用的精准钻铆。

本发明通过下述技术方案实现：一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置，包括涡轮盘钻铆设备基座、分别安装在涡轮盘钻铆设备基座上的调节工作台和涡轮盘钻铆装置；

所述调节工作台包括十字滑台、T型螺钉、TSK可倾斜旋转工装台、涡轮盘安装转接座；所述十字滑台通过T型螺钉安装在涡轮盘钻铆设备基座上以便拆卸，所述TSK可倾斜旋转工装台通过T型螺钉安装在十字滑台上，所述涡轮盘安装转接座安装在TSK可倾斜旋转工装台上。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述十字滑台为MG-2C十字滑台。通过MG-2C十字滑台可以实现待加工的涡轮盘在X轴和Y轴上的精准移动，从而进行精准定点钻铆操作。

其工作原理：整套装置由定制的涡轮钻铆工装基座作为底座，MG-2C十字滑台通过T型螺钉安装在底座上，接着再将TSK可倾斜旋转工装台通过T型螺钉安装在MG-2C十字滑台上，涡轮叶片通过特定的安装转接座固定在TSK可倾斜旋转工作台上，

分别旋转十字滑台及TSK可倾斜旋转工作台的旋转把手，调节涡轮盘的空间位置，观察旋转工作台的角度仪，并将涡轮盘组件调整到钻铆需要的角度，保证钻头、铆钉在同一条垂直线上，通过气动装置将涡轮盘组件叶片铆钉分解下来后。接着，将MG-2C十字滑台以上组件沿定制的涡轮钻铆工装基座平移至涡轮盘组件的压铆工位，微调各组件的旋转把手，保证压铆工位的压针、铆钉及顶针在同一垂直线上，通过对气动装置进行设置，实现涡轮盘叶片的铆接作业。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述涡轮盘安装转接座包括安装底座、安装螺钉、定心套、锁紧螺母、垫片、转接座、中心轴；所述转接座通过安装螺钉固定连接在安装底座上用于转接待加工的涡轮盘；所述锁紧螺母和垫片从上到下依次设置在涡轮盘的顶部；所述锁紧螺母、垫片、涡轮盘、转接座、安装底座同轴设置且由中心轴贯穿；所述中心轴上还套装有定心套用于固定涡轮盘的位置。通过本涡轮盘安装转接座使涡轮盘稳定地固定在工作台上，并且通过定心套进一步防止涡轮盘上下移动，从而防止涡轮盘在进行钻铆操作时发生位移而影响钻铆质量。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述涡轮盘钻铆装置包括分别设置在涡轮盘钻铆设备基座上的钻工位和铆工位。通过在涡轮盘钻铆设备基座上的钻工位和铆工位，只用移动调节工作台的位置便可实现钻铆操作，不必更换钻工位和铆工位来进行钻或铆的操作，避免了更换麻烦，简化了工序，提高了工作效率。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述钻工位包括支撑柱、固定连接在支撑柱顶部的横梁、连接于横梁远离固定连接支撑柱一端的钻机构以及与钻机构气动连接的气动控制装置。通过气动控制钻机构，响应迅速，控制准确，提高钻孔质量。

一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的钻铆方法，包括钻孔方法和铆接方法。

所述钻孔方法包括以下几个步骤：

步骤S101：调节气源输出压力为0.2MPa；

步骤S102：气钻保持关闭状态，提拉至最高位置；

步骤S103：微调TSK可倾斜旋转工作台（3）角度仪至需求角度，根据铆钉高度，调节调节螺钉，使得钻头位置刚好与铆钉头部接触，锁紧定位调节螺钉，此时，确保用于限位的卡片位于调节螺钉下；

步骤S104：拉起气钻，移动卡片，使气钻自由落于铆钉孔上；

步骤S105：开动气钻前需提起气钻，拉动手动阀，开启气钻；

步骤S106：缓慢下放气钻与铆钉接触，转动平稳后放开提杆；

步骤S107：观察调节螺钉与卡板接触，说明已达到钻孔深度，拉动手动阀，停止气钻；

步骤S108：拉起气钻，将涡轮盘组件水平推出钻工位，检查钻孔质量，钻孔完成。

所述铆接方法包括以下步骤：

步骤S201：预先将增压器输出压力调整为9MPa，即输出压力875-925磅之间；

步骤S202：微调TSK可倾斜旋转工作台（3）角度仪至需求角度，并根据涡轮盘高度，调整铆工位的压针及顶针高度，使得涡轮盘铆钉位置可置于压针与顶针之间，且三者同心；

步骤S203：对准涡轮盘铆钉位置，调节顶针高度，顶死铆钉底部，锁紧锁紧螺钉；

步骤S204：调节压针高度，使得铆钉铆接位置在液压缸的行程之内，锁紧锁紧螺母；

步骤S205：按动液压缸数显表上0的返回键按钮，使数显状态置0；

步骤S206：拉动手动阀至增压器状态，压针以数显表显示压力压铆，根据压铆情况，可通过调整压力调节阀，增加或减少压铆力；拉动手动阀为回位状态，取出涡轮盘组件，观察铆钉铆接状态，铆钉铆接工作完成。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明通过调节工作台对不同型号、规格的涡轮盘叶片进行调节加工，实现一机多型，能对多机型涡轮叶片进行钻铆。且整套设备结构精巧，制造容易，使用安全、可靠。减少了钻铆的工作量，提高了工作效率，缩短了维修时间，降低了维修人员的劳动强度，降低了维修成本。

附图说明

图1为本发明的装上涡轮盘后的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明涡轮盘安装转接座剖视图；

图4为本发明钻工位的结构示意图。

其中，1、涡轮盘钻铆装置；2、涡轮盘安装转接座；3、TSK可倾斜旋转工装台；4、十字滑台；5、涡轮盘钻铆设备基座；6、转动电机；7、铆接头顶座；8、安装底座；9、安装螺钉；10、定心套；11、中心轴；12、转接座；13、垫片；14、锁紧螺母；15、涡轮盘；16、卡片；17、卡板；18、电机；19、钻头；20、三口二位手动阀；21、气源处理二联件；22、气源转接头。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种实现多类型涡轮盘14叶片钻铆要求的集成装置，如图1所示：包括涡轮盘14钻铆设备基座5、分别安装在涡轮盘14钻铆设备基座5上的调节工作台和涡轮盘14钻铆装置1；

所述调节工作台包括十字滑台4、T型螺钉、TSK可倾斜旋转工装台3、涡轮盘安装转接座2；所述十字滑台4通过T型螺钉安装在涡轮盘14钻铆设备基座5上以便拆卸，所述TSK可倾斜旋转工装台3通过T型螺钉安装在十字滑台4上，所述涡轮盘安装转接座2安装在TSK可倾斜旋转工装台3上。

所述十字滑台4为MG-2C十字滑台。通过MG-2C十字滑台可以实现待加工的涡轮盘14在X轴和Y轴上的精准移动，从而进行精准定点钻铆操作。

其工作原理：整套装置由定制的涡轮钻铆工装基座作为底座，MG-2C十字滑台通过T型螺钉安装在底座上，接着再将TSK可倾斜旋转工装台3通过T型螺钉安装在MG-2C十字滑台上，涡轮叶片通过特定的安装转接座12固定在TSK可倾斜旋转工作台上，

分别旋转十字滑台4及TSK可倾斜旋转工作台的旋转把手，调节涡轮盘14的空间位置，观察旋转工作台的角度仪，并将涡轮盘14组件调整到钻铆需要的角度，保证钻头19、铆钉在同一条垂直线上，通过气动装置将涡轮盘14组件叶片铆钉分解下来后。接着，将MG-2C十字滑台以上组件沿定制的涡轮钻铆工装基座平移至涡轮盘14组件的压铆工位，微调各组件的旋转把手，保证压铆工位的压针、铆钉及顶针在同一垂直线上，通过对气动装置进行设置，最后启动转动电机6实现涡轮盘14叶片的铆接作业。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2和3所示：所述涡轮盘安装转接座2包括安装底座8、安装螺钉9、定心套10、锁紧螺母14、垫片13、转接座12、中心轴11；所述转接座12通过安装螺钉9固定连接在安装底座8上用于转接待加工的涡轮盘14；所述锁紧螺母14和垫片13从上到下依次设置在涡轮盘14的顶部；所述锁紧螺母14、垫片13、涡轮盘14、转接座12、安装底座8同轴设置且由中心轴11贯穿；所述中心轴11上还套装有定心套10用于固定涡轮盘14的位置。通过本涡轮盘安装转接座2使涡轮盘14稳定地固定在工作台上，并且通过定心套10进一步防止涡轮盘14上下移动，从而防止涡轮盘14在进行钻铆操作时发生位移而影响钻铆质量。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上做进一步优化，所述涡轮盘14钻铆装置1包括分别设置在涡轮盘14钻铆设备基座5上的钻工位和铆工位。通过在涡轮盘14钻铆设备基座5上的钻工位和铆工位，只用移动调节工作台的位置便可实现钻铆操作，不必更换钻工位和铆工位来进行钻或铆的操作，避免了更换麻烦，简化了工序，提高了工作效率。其中，在铆工位中还设置有铆接头顶座7来辅助铆接。

如图4所示：所述钻工位包括支撑柱、固定连接在支撑柱顶部的横梁、连接于横梁远离固定连接支撑柱一端的钻机构以及与钻机构气动连接的气动控制装置。通过气动控制钻机构，响应迅速，控制准确，提高钻孔质量。

其中，气动控制装置具体包括三口二位手动阀20、气源处理二联件21、气源转接头22，钻机构主要由电机18、钻头19组成，在横梁靠近钻机构的一端顶部还设置有卡片16、卡板17，用于检测钻孔深度是否达到。

在实施1的基础上改进后的操作步骤为：首先按将MG-2C十字滑台、TSK可倾斜旋转工作台通过T型螺钉安装在操作平台上，根据铆接涡轮盘的角度要求调节TSK可倾斜旋转工作台至要求角度。再安装所要铆接的涡轮盘组件，再将组件安装在铆钻设备上。

然后，接着开始调试钻工位的气源附件：

1）检查各部件已正确连接，并无松动现象；

2）检查手动阀为关闭状态，调压阀为最小开口状态；

3）接通气源转接头，调节调压阀，调压阀压力表显示正常，并无异常现象，关闭调压阀；

4）关闭手动阀，调节调压阀，逐级升压，到压力升至0.6MPa时锁紧调压装置；

5）开启手动阀，观察气钻运行状态，检查有无异常震动、噪声等；

6）关闭手动阀，调试完成。

调试完毕后，开始对设备进行钻孔操作：

步骤S201：调节气源输出压力为0.2MPa；

步骤S202：气钻保持关闭状态，提拉至最高位置；

步骤S203：微调TSK可倾斜旋转工作台角度仪至需求角度，根据铆钉高度，调节调节螺钉，使得钻头位置刚好与铆钉头部接触，锁紧定位调节螺钉，此时，确保卡片位于调节螺钉下；

步骤S204：拉起气钻，移动卡片，使气钻自由落于铆钉孔上；

步骤S205：开动气钻前需提起气钻，拉动手动阀，开启气钻；

步骤S206：缓慢下放气钻与铆钉接触，转动平稳后放开提杆；

步骤S207：观察调节螺钉与卡板接触，说明已达到钻孔深度，拉动手动阀，停止气钻；拉起气钻，将涡轮盘组件水平推出钻工位，检查钻孔质量，钻孔完成。

然后将燃气涡轮盘安装组件通过MG-20十字滑台滑槽平推至涡轮盘钻铆设备的铆工位开始对铆工位的气源附件进行调试：

1)检查各部件已正确连接，并无松动现象；

2)检查手动阀为关闭状态，调压阀为最小开口状态；

3)接通上的气源转接头，调节调压阀，调压阀压力表显示正常，并无异常现象，关闭调压阀；

4)调节手动阀为增压器回位状态，调节调压阀，逐级升压，到压力升至0.6MPa，检查无泄漏现象发生，关闭调压阀；

5)开启手动阀为增压器增压状态，逐级开启调压阀，观察气缸运行状态，检查有无异常响动；

6)当增压缸压力增至10MPa时，保持5min，检查管理有无泄漏等；

7)用调试压针及压铆工装试验件检验微型压力传感器及气液增压缸的工装状态，调试步骤如步骤4；

8)试验压力为工作压力的1.1倍，至1000磅，无异常现象；

关闭手动阀至增压器回位状态，调试完成。

调试完毕后，开始铆接铆钉。

步骤S201：预先将增压器输出压力调整为9MPa（气源调压阀压力0.35MPa），即输出压力875-925磅之间；

步骤S202：微调TSK可倾斜旋转工作台角度仪至需求角度，并根据涡轮盘高度，调整压针及顶针高度，使得涡轮盘铆钉位置可置于压针与顶针之间，且三者同心；

步骤S203：对准涡轮盘铆钉位置，调节顶针高度，顶死铆钉底部，锁紧锁紧螺钉；

步骤S204：调节压针高度，使得铆钉铆接位置在液压缸的行程（16mm）之内，锁紧锁紧螺母；

步骤S205：按动数显表上的返回键按钮，使数显状态置0；

步骤S206：拉动手动阀至增压器状态，压针以数显表显示压力压铆，根据压铆情况，可通过调整压力调节阀，增加或减少压铆力；拉动手动阀为回位状态，取出涡轮盘组件，观察铆钉铆接状态，铆钉铆接工作完成。

本实施例的其他部分与实施例2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置，其特征在于：包括涡轮盘钻铆设备基座（5）、分别安装在涡轮盘钻铆设备基座（5）上的调节工作台和涡轮盘钻铆装置（1）；

所述调节工作台包括十字滑台（4）、T型螺钉、TSK可倾斜旋转工装台（3）、涡轮盘安装转接座（2）；所述十字滑台（4）通过T型螺钉安装在涡轮盘钻铆设备基座（5）上以便拆卸，所述TSK可倾斜旋转工装台（3）通过T型螺钉安装在十字滑台（4）上以便在X/Y轴上调节移动，所述涡轮盘安装转接座（2）安装在TSK可倾斜旋转工装台（3）上以便涡轮盘调节角度和方向。

2.根据权利要求1所述的一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置，其特征在于：所述十字滑台（4）为MG-2C十字滑台。

3.根据权利要求1所述的一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置，其特征在于：所述涡轮盘安装转接座（2）包括安装底座（7）、安装螺钉（9）、定心套（10）、锁紧螺母、垫片（13）、转接座（12）、中心轴（11）；所述转接座（12）通过安装螺钉（9）固定连接在安装底座（7）上用于转接待加工的涡轮盘；所述锁紧螺母和垫片（13）从上到下依次叠置在涡轮盘的顶部；所述锁紧螺母、垫片（13）、涡轮盘、转接座（12）、安装底座（7）同轴设置且由中心轴（11）贯穿；所述中心轴（11）上还套装有定心套（10）用于固定涡轮盘的位置。

4.根据权利要求1所述的一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置，其特征在于：所述涡轮盘钻铆装置（1）包括分别设置在涡轮盘钻铆设备基座（5）上的钻工位和铆工位。

5.根据权利要求4所述的一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的集成装置，其特征在于：所述钻工位包括支撑柱、固定连接在支撑柱顶部的横梁、连接于横梁远离固定连接支撑柱一端的钻机构以及与钻机构气动连接的气动控制装置。

6.一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的钻铆方法，其特征在于：包括钻孔方法和铆接方法。

7.根据权利要求6所述一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的钻铆方法，其特征在于：所述钻孔方法包括以下几个步骤：

步骤S101：调节气源输出压力为0.2MPa；

步骤S102：气钻保持关闭状态，提拉至最高位置；

步骤S103：微调TSK可倾斜旋转工作台（3）角度仪至需求角度，根据铆钉高度，调节调节螺钉，使得钻头位置刚好与铆钉头部接触，锁紧定位调节螺钉，此时，确保用于限位的卡片位于调节螺钉下；

步骤S104：拉起气钻，移动卡片，使气钻自由落于铆钉孔上；

步骤S105：开动气钻前需提起气钻，拉动手动阀，开启气钻；

步骤S106：缓慢下放气钻与铆钉接触，转动平稳后放开提杆；

步骤S107：观察调节螺钉与卡板接触，说明已达到钻孔深度，拉动手动阀，停止气钻；

步骤S108：拉起气钻，将涡轮盘组件水平推出钻工位，检查钻孔质量，钻孔完成。

8.根据权利要求6所述一种实现多类型涡轮盘叶片钻铆要求的钻铆方法，其特征在于：所述铆接方法包括以下步骤：

步骤S201：预先将增压器输出压力调整为9MPa，即输出压力875-925磅之间；

步骤S202：微调TSK可倾斜旋转工作台（3）角度仪至需求角度，并根据涡轮盘高度，调整铆工位的压针及顶针高度，使得涡轮盘铆钉位置可置于压针与顶针之间，且三者同心；

步骤S203：对准涡轮盘铆钉位置，调节顶针高度，顶死铆钉底部，锁紧锁紧螺钉；

步骤S204：调节压针高度，使得铆钉铆接位置在毛工位中液压缸的行程之内，锁紧锁紧螺母；

步骤S205：按动液压缸数显表上0的返回键按钮，使数显状态置0；

步骤S206：拉动手动阀至增压器状态，压针以数显表显示压力压铆，根据压铆情况，可通过调整压力调节阀，增加或减少压铆力；拉动手动阀为回位状态，取出涡轮盘组件，观察铆钉铆接状态，铆钉铆接工作完成。