CN110732945A - 一种磨削抛光叶片进排气边的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨削抛光叶片进排气边的设备，包括机架、砂带驱动电机、机架基座以及浮动磨削抛光总成，所述浮动磨削抛光总成包括：浮动机架、机架浮动比例气缸、下浮动臂浮动比例气缸、下浮动磨削抛光接触体、下浮动臂、浮动臂铰链、上浮动磨削抛光接触体、上浮动臂、上浮动臂浮动比例气缸、凸轮轴驱动电机、磨削抛光机架、直线轴承杆、直线轴承套，所述磨削抛光机架与直线轴承杆固定连接，直线轴承杆活动安装于直线轴承套内。本发明磨削抛光性能稳定，进排气边的各部分圆弧段磨削抛光均匀，性能稳定可靠；磨削抛光效率和精度高，没有面域与面域间衔接痕迹、过度圆滑。

Description

一种磨削抛光叶片进排气边的设备

技术领域

本发明涉及叶片加工技术领域，具体是一种磨削抛光叶片进排气边的设备。

背景技术

目前叶片(如燃气轮机、汽轮机、风机、能源风电等设备叶片)行业技术要求越来越高，质量要求也越来越高，最后一道加工工序是叶片磨削抛光，国内绝大多数是在人工磨削抛光、国际上部分的叶片企业采用了自动化磨削抛光。市场上能够对进排气边，高效率、且质量稳定可靠磨削抛光的设备及工艺很少。

行业内针对于叶片的进排气边的磨削抛光主要有手工打磨、机器人或五轴等的自动化打磨两种加工方式。

叶片对进出气边的每个截面的轮廓精度要求非常高，如航空发动机成品叶片各截面的精度基本要求上在±0.02～±0.05mm之间，由于汽轮机、燃气轮机等行业的不同，上道工序留的磨削余量不同。如叶片的进出气边上道工序，用球头铣刀铣削后，出现的刀具轨迹间的波峰波谷，但加工到误差精度范围内了，根据工艺要求，需要打磨到要求的粗糙度。

对磨削抛光工序的要求较高，人工磨削抛光，操作工在旋转的抛光磨料上打磨，或手持砂带纸对进出气边进行打磨。全靠打磨工个人的经验进行打磨，由于每个人的身体状况不同，工作时的状态不同，不足之处就是，在实际生产中轻微的动作的疏忽都有可能打磨超差，对于进出气边精度的保持上，一致性较差，效率不高。

自动化设备打磨进出气边，大多采用在悬空砂带及硬度较大的磨削轮打磨，用圆弧分度的轨迹去逼近圆弧。由于叶身上中下部的进出气边厚度不同，对设备的编程较为复杂。这种方式的不足之处就是，进出气边打磨程序调试时间较长；同时也存在进出气边的弧面上某部分多磨了产生精度上的损伤，而出现超差现象。

再有如公告号为CN 202219460U的一种用于抛光叶片进排气边的抛光轮，用非磨面两片圆形砂带纸粘接，用杆型工具串起来，端部固定，可安装在各种动力头上，对叶片的进出气边进行夹持磨削抛光。该磨削轮优点是结构简单，易操作。同时也有一些不足，打磨抛光过程中进出气边的顶部磨削去除量与非顶部弧面差异性较大，特别是叶片进出气边较厚时这个问题越明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磨削抛光叶片进排气边的设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磨削抛光叶片进排气边的设备，包括机架、砂带驱动电机、机架基座以及浮动磨削抛光总成，所述浮动磨削抛光总成包括：浮动机架、机架浮动比例气缸、下浮动臂浮动比例气缸、下浮动磨削抛光接触体、下浮动臂、浮动臂铰链、上浮动磨削抛光接触体、上浮动臂、上浮动臂浮动比例气缸、凸轮轴驱动电机、磨削抛光机架、直线轴承杆、直线轴承套，所述机架浮动比例气缸固定安装于浮动机架上，且其气缸杆端头与机架基座固定连接，所述浮动机架滑动安装在机架基座上，所述磨削抛光机架与直线轴承杆固定连接，直线轴承杆活动安装于直线轴承套内，所述凸轮轴驱动电机安装于浮动机架上，凸轮轴驱动电机输出轴连接至凸轮轴，并在磨削抛光机架上设置与凸轮轴配合的凸轮槽；

所述上浮动臂和下浮动臂均与磨削抛光机架转动连接，磨削抛光机架上位于分别位于上浮动臂和下浮动臂的上下方安装有上浮动臂浮动比例气缸和下浮动臂浮动比例气缸；所述上浮动臂和下浮动臂端部均分别安装上浮动磨削抛光接触体和下浮动磨削抛光接触体。

作为本发明进一步的方案：所述砂带驱动电机、砂带张紧轮以及上浮动磨削抛光接触体和下浮动磨削抛光接触体端面处均分别绕卷有砂带。

作为本发明进一步的方案：所述上浮动磨削抛光接触体和下浮动磨削抛光接触体均为转动安装在上浮动臂和下浮动臂上的滚轮。

作为本发明进一步的方案：所述上浮动磨削抛光接触体和下浮动磨削抛光接触体表面贴附粘连纸。

作为本发明进一步的方案：所述砂带采用绒面软质背基砂带或者薄膜背基砂带。

作为本发明进一步的方案：所述上浮动臂浮动比例气缸和下浮动臂浮动比例气缸与磨削抛光机架间均为转动连接。

作为本发明进一步的方案：所述砂带驱动电机为伺服电机。

作为本发明进一步的方案：所述凸轮轴驱动电机为变频电机或者伺服电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明磨削抛光性能稳定，气缸的可调浮动恒压力施加在前、上、下包裹的砂带上，对整个进排气边即时截面上各圆弧段形成可调均等的恒压力磨削，进排气边的各部分圆弧段磨削抛光均匀，性能稳定可靠；

2)磨削抛光效率高，由于左右往复运动的频率可调及砂带包裹的浮动压力可调，可实现磨削强度的可编程，由于自动执行机构从进排气边一端到另一端速度可调，编程简单；

3)磨削环境下砂带的自锐性最大近似的恒定，可实现一条边任意长度的磨削抛光轨迹段后，叶片抬起来，砂带驱动电机驱动砂带打磨段部分自定义线长的进给，从而保证磨削抛光时的自锐性的恒定；

4)比现阶段的进排气边的磨削抛光，该设备的磨削抛光叶片进出气边轮廓精度高，没有面域与面域间衔接痕迹、过度圆滑；各部分的粗糙度值稳定；进出气边与转接R切点处衔接过渡圆滑，效果明显；

5)可实现稳定的可控的叶片进出气边高质量的自动化磨削抛光。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中浮动磨削抛光总成在一个方向的结构示意图。

图3为本发明中浮动磨削抛光总成在另一个方向的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种磨削抛光叶片进排气边的设备，包括机架1、防护罩2、砂带驱动电机3、砂带张紧轮4、机架基座6以及浮动磨削抛光总成7，所述砂带驱动电机3与砂带张紧轮4分别绕卷有砂带5，并通过砂带驱动电机3带动砂带5移动，所述浮动磨削抛光总成7包括：浮动机架71、机架浮动比例气缸72、下浮动臂浮动比例气缸73、下浮动磨削抛光接触体74、下浮动臂75、浮动臂铰链76、上浮动磨削抛光接触体77、上浮动臂78、上浮动臂浮动比例气缸79、凸轮轴驱动电机710、磨削抛光机架711、直线轴承杆712、直线轴承套713，所述机架浮动比例气缸72固定安装于浮动机架71上，且其气缸杆端头与机架基座6固定连接，所述浮动机架71滑动安装在机架基座6上，可通过机架浮动比例气缸72带动浮动机架71沿机架基座6直线移动，所述磨削抛光机架711与直线轴承杆712固定连接，直线轴承杆712活动安装于直线轴承套713内，所述凸轮轴驱动电机710安装于浮动机架71上，凸轮轴驱动电机710输出轴连接至凸轮轴，并在磨削抛光机架711上设置与凸轮轴配合的凸轮槽(可参照凸轮轴结构，图中未示意)，通过凸轮轴驱动电机710带动凸轮轴，从而可带动磨削抛光机架711沿直线轴承套713进行往复直线运动；

所述上浮动臂78和下浮动臂75均通过浮动臂铰链76与磨削抛光机架711转动连接，磨削抛光机架711上位于分别位于上浮动臂78和下浮动臂75的上下方安装有上浮动臂浮动比例气缸79和下浮动臂浮动比例气缸73，可分别驱动上下浮动臂绕浮动臂铰链76转动，且上下浮动臂浮动比例气缸与磨削抛光机架711间均为转动连接；

所述上浮动臂78和下浮动臂75端部均分别安装上浮动磨削抛光接触体77和下浮动磨削抛光接触体74，所述上浮动磨削抛光接触体77和下浮动磨削抛光接触体74均为转动安装在上浮动臂78和下浮动臂75上的滚轮。

砂带驱动电机3为设备按照编程指令完成砂带的驱动方式，砂带驱动电机3为伺服电机，每个指令砂带5进给长度，以达到每阶段砂带5稳定的自锐性。整条砂带5分别绕卷在砂带驱动电机3、砂带张紧轮4和上下浮动磨削抛光接触体前端，上下浮动磨削抛光接触体在可调浮动比例气缸的驱动下通过上下浮动臂作用，同时机架浮动比例气缸72驱动浮动机架71移动，三者共同作用使砂带5贴附在叶片进出气边的圆弧上。凸轮轴驱动电机710驱动磨削抛光机架711完成往复运动，从而完成与叶片进排气边的磨削抛光。其中的凸轮轴驱动电机710为变频电机或者伺服电机，可实现对不同区域磨削抛光强度进行控制。

所述上浮动磨削抛光接触体77和下浮动磨削抛光接触体74表面贴附粘连纸，砂带5采用的是绒面软质背基砂带或者薄膜背基砂带，这类砂带背基与黏连纸接触后在一般外力下不发生窜动，在砂带贴敷进出气边有一定压力的往复打磨过程中稳定性较好。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种磨削抛光叶片进排气边的设备，包括机架(1)、砂带驱动电机(3)、机架基座(6)以及浮动磨削抛光总成(7)，其特征在于：所述浮动磨削抛光总成(7)包括：浮动机架(71)、机架浮动比例气缸(72)、下浮动臂浮动比例气缸(73)、下浮动磨削抛光接触体(74)、下浮动臂(75)、浮动臂铰链(76)、上浮动磨削抛光接触体(77)、上浮动臂(78)、上浮动臂浮动比例气缸(79)、凸轮轴驱动电机(710)、磨削抛光机架(711)、直线轴承杆(712)、直线轴承套(713)，所述机架浮动比例气缸(72)固定安装于浮动机架(71)上，且其气缸杆端头与机架基座(6)固定连接，所述浮动机架(71)滑动安装在机架基座(6)上，所述磨削抛光机架(711)与直线轴承杆(712)固定连接，直线轴承杆(712)活动安装于直线轴承套(713)内，所述凸轮轴驱动电机(710)安装于浮动机架(71)上，凸轮轴驱动电机(710)输出轴连接至凸轮轴，并在磨削抛光机架(711)上设置与凸轮轴配合的凸轮槽；

所述上浮动臂(78)和下浮动臂(75)均与磨削抛光机架(711)转动连接，磨削抛光机架(711)上位于分别位于上浮动臂(78)和下浮动臂(75)的上下方安装有上浮动臂浮动比例气缸(79)和下浮动臂浮动比例气缸(73)；

所述上浮动臂(78)和下浮动臂(75)端部均分别安装上浮动磨削抛光接触体(77)和下浮动磨削抛光接触体(74)。

2.根据权利要求1所述的一种磨削抛光叶片进排气边的设备，其特征在于：所述砂带驱动电机(3)、砂带张紧轮(4)以及上浮动磨削抛光接触体(77)和下浮动磨削抛光接触体(74)端面处均分别绕卷有砂带(5)。

3.根据权利要求2所述的一种磨削抛光叶片进排气边的设备，其特征在于：所述上浮动磨削抛光接触体(77)和下浮动磨削抛光接触体(74)均为转动安装在上浮动臂(78)和下浮动臂(75)上的滚轮。

4.根据权利要求3所述的一种磨削抛光叶片进排气边的设备，其特征在于：所述上浮动磨削抛光接触体(77)和下浮动磨削抛光接触体(74)表面贴附粘连纸。

5.根据权利要求4所述的一种磨削抛光叶片进排气边的设备，其特征在于：所述砂带(5)采用绒面软质背基砂带或者薄膜背基砂带。

6.根据权利要求1所述的一种磨削抛光叶片进排气边的设备，其特征在于：所述上浮动臂浮动比例气缸(79)和下浮动臂浮动比例气缸(73)与磨削抛光机架(711)间均为转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种磨削抛光叶片进排气边的设备，其特征在于：所述砂带驱动电机(3)为伺服电机。

8.根据权利要求1所述的一种磨削抛光叶片进排气边的设备，其特征在于：所述凸轮轴驱动电机(710)为变频电机或者伺服电机。

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