CN110936099A - 一种高压涡轮导管维修的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机技术领域,特别提供一种高压涡轮导管维修的工艺方法。
背景技术
高压涡轮导管是高压涡轮转子的重要组成部分,其与前轴颈接触处碳化钨涂层的状态、与高压涡轮配合处和尺寸、与调整垫接触处端面轴向尺寸是重要参数。在维修过程中,高压涡轮导管与前轴颈接触的碳化钨涂层脱落超差、高压涡轮导管与高压涡轮配合处 和尺寸磨损超差、高压涡轮导管与调整垫接触处端面轴向尺寸磨损超差故障率为100%。目前,高压涡轮导管与前轴颈接触的碳化钨涂层脱落超差、高压涡轮导管与高压涡轮配合处和 尺寸磨损超差、高压涡轮导管与调整垫接触处端面尺寸磨损超差故障维修没有稳定工艺,当高压涡轮导管与前轴颈接触的碳化钨涂层脱落超差、高压涡轮导管与高压涡轮配合处和尺寸磨损超差、高压涡轮导管与调整垫接触处端面轴向尺寸磨损超差时,需要更换合格高压涡轮导管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压涡轮导管维修的工艺方法,解决高压涡轮导管与前轴颈接触的碳化钨涂层脱落超差、高压涡轮导管与高压涡轮配合处和尺寸磨损超差、高压涡轮导管与调整垫接触处端面轴向尺寸磨损超差问题,实现高压涡轮导管可维修性,节约成本。
为解决高压涡轮导管与前轴颈接触的碳化钨涂层脱落超差问题,通过化学方法去除残留碳化钨涂层、对待喷涂位置进行吹砂和喷涂碳化涂层、设计磨削专用夹具、确定磨削参数等研究,借助磨削设备,对碳化钨涂层进行磨削保证尺寸以及表面粗糙度合格。
为解决高压涡轮导管与高压涡轮配合处和尺寸磨损超差、高压涡轮导管与调整垫接触处端面轴向尺寸磨损超差问题,通过设计车削专用夹具,确定车削参数,等离子喷涂镍铬铁钼涂层等研究,借助车削设备,车削保证尺寸修理质量、磨削表面粗糙度合格。
所述高压涡轮导管碳化钨涂层修复包括如下步骤:
步骤一:采用化学方法去除高压涡轮导管的碳化钨涂层;
步骤二:碳化钨涂层位置吹砂及等离子喷涂碳化钨涂层,涂层厚度为0.3~0.4mm;
步骤三:通过前端磨削专用夹具和后端磨削专用夹具装夹高压涡轮导管并磨削碳化钨涂层,磨削后涂层厚度保证0.1~0.23mm。
步骤二:对待喷涂位置进行吹砂和等离子热喷涂镍铬铁钼涂层,喷涂厚度为0.2~0.4mm;
步骤二:对待喷涂位置进行吹砂和等离子热喷涂镍铬铁钼涂层,喷涂厚度为0.2~0.4mm;
所述高压涡轮导管端面修复包括如下步骤:
步骤一:通过车削专用夹具装夹高压涡轮导管并进行第一次车削高压涡轮导管端面,车削深度为0.07~0.1mm;
步骤二:对待喷涂位置进行吹砂和等离子热喷涂镍铬铁钼涂层,喷涂厚度为0.2~0.4mm;
步骤三:通过车削专用夹具装夹高压涡轮导管并进行第二次车削高压涡轮导管端面,车削后涂层厚度>0.1mm。
其中:磨削参数如下:
砂轮转速:100~150r/min;
零件转速:20~24r/min;
进给速度:200~300mm/min;
轴向进给:0.01mm。
车削参数如下:
转速:20~35r/min;
进给量:0.1~0.25mm/r;
切削深度:0.01mm。
所述前端磨削专用夹具包括心轴Ⅰ101、调整螺钉Ⅰ102、顶尖衬套Ⅰ103、固紧螺栓Ⅰ104;所述心轴Ⅰ101与顶尖衬套Ⅰ103通过固紧螺栓Ⅰ104固定,所述顶尖衬套Ⅰ103上有顶尖槽,通过调整调整螺钉Ⅰ102的位置可调整前端磨削专用夹具的中心位置;
所述后端磨削专用夹具包括心轴Ⅱ201、调整螺钉Ⅱ202、顶尖衬套Ⅱ203、固紧螺栓Ⅱ204,所述心轴Ⅱ201与顶尖衬套Ⅱ203通过固紧螺栓Ⅱ204固定,所述顶尖衬套Ⅱ203上有顶尖槽,通过调整调整螺钉Ⅱ202的位置可调整后端磨削专用夹具的中心位置。
所述车削专用夹具包括心轴Ⅲ301、内六角圆柱调整螺钉302、后端盖板303、圆柱销子304、后端压板305、前端压盖306、垫圈307、带肩六角螺母308、内六角圆柱固紧螺钉309;所述心轴Ⅲ301焊接而成,两端均有顶针槽,前端处留有螺纹;所述后端压板305通过圆柱销子304与心轴Ⅲ301连接,所述后端压板305可绕圆柱销子304转动,所述后端压板305与高压涡轮导管内壁接触,通过后端盖板303限制后端压板305的轴向活动,所述后端盖板303与心轴Ⅲ301通过内六角圆柱固紧螺钉309固紧;所述前端压盖306压在高压涡轮导管前端面上,伸入高压涡轮导管部分外圆与高压涡轮导管内壁接触,内圆与心轴Ⅲ301外壁接触,所述前端压盖306通过垫圈307、带肩六角螺母308压紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302位置,调整车削专用夹具中心。
本发明具有以下有益的效果:
本发明解决了高压涡轮导管与前轴颈接触的碳化钨涂层脱落超差、高压涡轮导管与高压涡轮配合处和尺寸磨损超差、高压涡轮导管与调整垫接触处端面尺寸磨损超差故障,有效的将高压涡轮导管的报废率降低到0,节约了大量的费用,还可广泛的应用于航空、航天以及民品等各行各业零件维修中,特别是飞机发动机、燃气轮机、航天孔配合零、部件等维修中,应用前景十分广泛。
附图说明
图1为本发明中前端磨削专用夹具的结构示意图;
图2为本发明中后端磨削专用夹具的结构示意图;
图3为本发明中车削专用夹具的结构示意图;
图4为本发明中高压涡轮导管示意图一;
图5为本发明中高压涡轮导管示意图二;
图6为本发明中高压涡轮导管示意图三;
图7为本发明中高压涡轮导管示意图四;
图中:101、心轴Ⅰ;102、调整螺钉Ⅰ;103、顶尖衬套Ⅰ;104、固紧螺栓Ⅰ;201、心轴Ⅱ;202、调整螺钉Ⅱ;203、顶尖衬套Ⅱ;204、固紧螺栓Ⅱ;301、心轴Ⅲ;302、内六角圆柱调整螺钉;303、后端盖板;304、圆柱销子;305、后端压板;306、前端压盖;307、垫圈;308、带肩六角螺母;309、内六角圆柱固紧螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
所述高压涡轮导管碳化钨涂层修复包括如下步骤:
步骤一:采用化学方法去除高压涡轮导管的碳化钨涂层,如图4所示;
步骤二:碳化钨涂层位置吹砂及等离子喷涂碳化钨涂层,涂层厚度为0.3~0.4mm,如图4所示;
步骤三:通过前端磨削专用夹具和后端磨削专用夹具装夹高压涡轮导管并磨削碳化钨涂层,磨削后涂层厚度保证0.1~0.23mm;
具体操作过程为:将前端磨削专用夹具、后端磨削专用夹具安装到高压涡轮导管上,并将高压涡轮导管和夹具一同安装到磨床上,两端分别用顶针顶紧,通过调整调整螺钉Ⅰ102、调整螺钉Ⅱ202,找正A面对点跳动≯0.02mm,B面对点跳动≯0.04mm,拧紧固紧螺栓Ⅰ104、固紧螺栓Ⅱ204,磨削值,如图4所示,磨削后涂层厚度保证0.1~0.23mm。
具体操作过程为:将车削专用夹具安装到高压涡轮导管上,并将高压涡轮导管和夹具一同安装到车床上,将顶针顶紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302找正A面对点跳动≯0.02mm,B面对点跳动≯0.04mm,车削 表面,车削深度(0.07~0.1)mm,如图5所示;
步骤二:对待喷涂位置进行吹砂和等离子热喷涂镍铬铁钼涂层,喷涂厚度为0.2~0.4mm,如图5所示;
具体操作过程为:将车削专用夹具安装到高压涡轮导管上,并将高压涡轮导管和夹具一同安装到车床上,将顶针顶紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302找正A面对点跳动≯0.02mm,B面对点跳动≯0.04mm,车削表面,车削后涂层厚度>0.1mm,如图5所示。
具体操作过程为:将车削专用夹具安装到高压涡轮导管上,并将高压涡轮导管和夹具一同安装到车床上,将顶顶针顶紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302找正A面对点跳动≯0.02mm,B面对点跳动≯0.04mm,车削表面,车削深度(0.07~0.1)mm,如图6所示;
步骤二:对待喷涂位置进行吹砂和等离子热喷涂镍铬铁钼涂层,喷涂厚度为0.2~0.4mm,如图6所示;
具体操作过程为:将车削专用夹具安装到高压涡轮导管上,并将高压涡轮导管和夹具一同安装到车床上,将顶针顶紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302找正A面对点跳动≯0.02mm,B面对点跳动≯0.04mm,车削表面,车削后涂层厚度>0.1mm,如图6所示。
所述高压涡轮导管端面修复包括如下步骤:
步骤一:通过车削专用夹具装夹高压涡轮导管并进行第一次车削高压涡轮导管端面,车削深度为0.07~0.1mm;
具体操作过程为:将车削专用夹具安装到高压涡轮导管上,并将高压涡轮导管和夹具一同安装到车床上,将顶顶针顶紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302找正A面对点跳动≯0.02mm,B面对点跳动≯0.04mm,C面跳动≯0.02mm,车削待喷涂端面,车削深度(0.07~0.1)mm,如图7所示;
步骤二:对待喷涂位置进行吹砂和等离子热喷涂镍铬铁钼涂层,喷涂厚度为0.2~0.4mm,如图7所示;
步骤三:通过车削专用夹具装夹高压涡轮导管并进行第二次车削高压涡轮导管端面,车削后涂层厚度>0.1mm;
具体操作过程为:将车削专用夹具安装到高压涡轮导管上,并将高压涡轮导管和夹具一同安装到车床上,将顶顶针顶紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302找正A面对点跳动≯0.02mm,B面对点跳动≯0.04mm,C面跳动≯0.02mm,车削端面,车削后涂层厚度>0.1mm,如图7所示。
磨头采用砂轮(P1000×60×300WA60MV35),磨削参数如下:
砂轮转速:100~150r/min;
零件转速:20~24r/min;
进给速度:200~300mm/min;
轴向进给:0.01mm。
车削参数如下:
转速:20~35r/min;
进给量:0.1~0.25mm/r;
切削深度:0.01mm。
其中:前端磨削专用夹具包括心轴Ⅰ101、调整螺钉Ⅰ102、顶尖衬套Ⅰ103、固紧螺栓Ⅰ104;心轴Ⅰ101与顶尖衬套Ⅰ103通过固紧螺栓Ⅰ104固定,顶尖衬套Ⅰ103上有顶尖槽,通过调整调整螺钉Ⅰ102的位置可调整前端磨削专用夹具的中心位置;
后端磨削专用夹具包括心轴Ⅱ201、调整螺钉Ⅱ202、顶尖衬套Ⅱ203、固紧螺栓Ⅱ204,心轴Ⅱ201与顶尖衬套Ⅱ203通过固紧螺栓Ⅱ204固定,顶尖衬套Ⅱ203上有顶尖槽,通过调整调整螺钉Ⅱ202的位置可调整后端磨削专用夹具的中心位置。
车削专用夹具包括心轴Ⅲ301、内六角圆柱调整螺钉302、后端盖板303、圆柱销子304、后端压板305、前端压盖306、垫圈307、带肩六角螺母308、内六角圆柱固紧螺钉309;心轴Ⅲ301焊接而成,两端均有顶针槽,前端处留有螺纹;后端压板305通过圆柱销子304与心轴Ⅲ301连接,后端压板305可绕圆柱销子304转动,后端压板305与高压涡轮导管内壁接触,通过后端盖板303限制后端压板305的轴向活动,后端盖板303与心轴Ⅲ301通过内六角圆柱固紧螺钉309固紧;前端压盖306压在高压涡轮导管前端面上,伸入高压涡轮导管部分外圆与高压涡轮导管内壁接触,内圆与心轴Ⅲ301外壁接触,前端压盖306通过垫圈307、带肩六角螺母308压紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉302位置,调整车削专用夹具中心。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
2.按照权利要求1所述的一种高压涡轮导管维修的工艺方法,其特征在于,所述高压涡轮导管碳化钨涂层修复包括如下步骤:
步骤一:采用化学方法去除高压涡轮导管的碳化钨涂层;
步骤二:碳化钨涂层位置吹砂及等离子喷涂碳化钨涂层,涂层厚度为0.3~0.4mm;
步骤三:通过前端磨削专用夹具和后端磨削专用夹具装夹高压涡轮导管并磨削碳化钨涂层,磨削后涂层厚度保证0.1~0.23mm。
5.按照权利要求1所述的一种高压涡轮导管维修的工艺方法,其特征在于,所述高压涡轮导管端面修复包括如下步骤:
步骤一:通过车削专用夹具装夹高压涡轮导管并进行第一次车削高压涡轮导管端面,车削深度为0.07~0.1mm;
步骤二:对待喷涂位置进行吹砂和等离子热喷涂镍铬铁钼涂层,喷涂厚度为0.2~0.4mm;
步骤三:通过车削专用夹具装夹高压涡轮导管并进行第二次车削高压涡轮导管端面,车削后涂层厚度>0.1mm。
6.按照权利要求2所述的一种高压涡轮导管维修的工艺方法,其特征在于,磨削参数如下:
砂轮转速:100~150r/min;
零件转速:20~24r/min;
进给速度:200~300mm/min;
轴向进给:0.01mm。
7.按照权利要求3或4或5所述的一种高压涡轮导管维修的工艺方法,其特征在于,车削参数如下:
转速:20~35r/min;
进给量:0.1~0.25mm/r;
切削深度:0.01mm。
8.按照权利要求2所述的一种高压涡轮导管维修的工艺方法,其特征在于,所述前端磨削专用夹具包括心轴Ⅰ(101)、调整螺钉Ⅰ(102)、顶尖衬套Ⅰ(103)、固紧螺栓Ⅰ(104);所述心轴Ⅰ(101)与顶尖衬套Ⅰ(103)通过固紧螺栓Ⅰ(104)固定,所述顶尖衬套Ⅰ(103)上有顶尖槽,通过调整调整螺钉Ⅰ(102)的位置可调整前端磨削专用夹具的中心位置;
所述后端磨削专用夹具包括心轴Ⅱ(201)、调整螺钉Ⅱ(202)、顶尖衬套Ⅱ(203)、固紧螺栓Ⅱ(204),所述心轴Ⅱ(201)与顶尖衬套Ⅱ(203)通过固紧螺栓Ⅱ(204)固定,所述顶尖衬套Ⅱ(203)上有顶尖槽,通过调整调整螺钉Ⅱ(202)的位置可调整后端磨削专用夹具的中心位置。
9.按照权利要求3或4或5所述的一种高压涡轮导管维修的工艺方法,其特征在于,所述车削专用夹具包括心轴Ⅲ(301)、内六角圆柱调整螺钉(302)、后端盖板(303)、圆柱销子(304)、后端压板(305)、前端压盖(306)、垫圈(307)、带肩六角螺母(308)、内六角圆柱固紧螺钉(309);所述心轴Ⅲ(301)焊接而成,两端均有顶针槽,前端处留有螺纹;所述后端压板(305)通过圆柱销子(304)与心轴Ⅲ(301)连接,所述后端压板(305)可绕圆柱销子(304)转动,所述后端压板(305)与高压涡轮导管内壁接触,通过后端盖板(303)限制后端压板(305)的轴向活动,所述后端盖板(303)与心轴Ⅲ(301)通过内六角圆柱固紧螺钉(309)固紧;所述前端压盖(306)压在高压涡轮导管前端面上,伸入高压涡轮导管部分外圆与高压涡轮导管内壁接触,内圆与心轴Ⅲ(301)外壁接触,所述前端压盖(306)通过垫圈(307)、带肩六角螺母(308)压紧,通过调整内六角圆柱调整螺钉(302)位置,调整车削专用夹具中心。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200331 |