CN111558897B - 一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构 - Google Patents

一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构 Download PDF

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Abstract

一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构，属于航空发动机气动打磨仪技术领域。所述用于气动打磨仪的封闭式驱动结构包括：进气组件，其包括固定连接的衬管和转轴，转轴设置有进气孔和出气孔；外腔体，其与进气组件活动铆接，以实现外腔体的旋转；内腔体，其设置于外腔体的内部，内腔体与外腔体通过风道连接，内腔体设置有进气口，风道设置有出气口；叶轮组件，其设置于内腔体的内部，包括轮轴和套设于轮轴的叶轮，叶轮的两侧设置有轴承；打磨头组件，其包括相互连接的打磨头和磨头杆，磨头杆与轮轴连接。所述用于气动打磨仪的封闭式驱动结构结构简单、操作及携带方便、密封性能良好，能极大程度的提高风能利用率，进而提高打磨效果。

Description

一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构
技术领域
本发明涉及航空发动机气动打磨仪技术领域，特别涉及一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构。
背景技术
航空发动机是飞机上的核心部件，发动机内大量部件都在高温、高负荷下工作。在发动机工作过程中，总是存在沙尘、石块等物体对发动机叶片造成损伤，如果此类损伤不及时修复，会因为裂纹扩展而造成整个叶扇的断裂失效，这将会引发重大的安全事故。气动打磨仪常用于修复航空发动机叶片损伤部位，在气动打磨仪工作时，气动打磨仪的驱动结构用于调整打磨头姿态，并利用气源所提供的动力使打磨头产生力矩，从而完成打磨。由于航空发动机叶片为高硬度材料，而现有的驱动结构一般是在开放的条件下工作，即打磨仪的叶轮暴露在空气中工作，这种情况下气源所产生的气压带动打磨头旋转时不足以提供充足的力矩，使得打磨头的打磨效果不理想。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构，其结构简单、操作及携带方便、密封性能良好，能极大程度的提高风能利用率，进而提高打磨效果。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构，安装于气动打磨仪的头端部，所述封闭式驱动结构包括：
进气组件，所述进气组件包括固定连接的衬管和转轴，所述转轴设置有进气孔和出气孔，气体经进气孔进入转轴，再经出气孔进入外腔体；
外腔体，所述外腔体与所述进气组件活动铆接，以实现外腔体的旋转；
内腔体，所述内腔体设置于所述外腔体的内部，所述内腔体与外腔体通过风道连接，所述内腔体设置有进气口，用以使气体从外腔体进入内腔体；所述风道设置有出气口，用以使内腔体内的气体排出；
叶轮组件，所述叶轮组件设置于所述内腔体的内部，其包括轮轴和套设于轮轴的叶轮，所述叶轮的两侧设置有轴承；以及
打磨头组件，所述打磨头组件包括相互连接的打磨头和磨头杆，所述磨头杆与所述轮轴连接。
进一步的，所述外腔体为圆柱筒结构，其内侧设置有销轴，外腔体沿着销轴在0°-90°内旋转。
进一步的，所述外腔体靠近衬管的一侧设置有钢丝孔。
进一步的，所述出气孔的轴线与衬管轴线的夹角为45°，以实现外腔体处于不同位置时，气体均能从出气孔进入外腔体中。
进一步的，所述叶轮和轴承均分别与轮轴过盈配合，所述轴承采用单向轴承，其外部设置有密封胶圈。
进一步的，所述内腔体靠近打磨头的一侧设置有轴承盖，以压紧轴承。
优选的，所述风道为半圆筒形结构。
进一步的，所述磨头杆和轮轴对应的设置有环形槽，所述环形槽设置有卡簧。
本发明的有益效果：
1)本发明为密封性能良好的封闭式驱动结构，能够极大提高风能利用率，通过气源产生的气压，气体由外腔体到达内腔体，从而驱动叶轮带动打磨头高速旋转，并产生足够的力矩来对叶片进行原位修磨，以解决现有技术中气源所产生的气压带动打磨头旋转时不足以提供充足的力矩的技术问题；
2)本发明结构简单、安全可靠、方便携带、可靠性强、密封性能良好、方便加工；
3)本发明能够通过调节打磨头的姿态对叶片的不同损伤部位进行修磨。
本发明的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构的剖视图；
图2是本发明实施例提供的外腔体的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的转轴的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的内腔体的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的叶轮组件的剖视图；
图6是本发明实施例提供的磨头杆的结构示意图。
说明书附图中的附图标记包括：
1-衬管，2-销轴，3-外腔体，4-卡簧，5-转轴，6-磨头杆，7-打磨头，8-轴承，9-叶轮，10-轮轴，11-轴承盖，12-风道，13-内腔体，14-密封胶圈，15-钢丝孔，16-进气孔，17-出气孔，18-进气口，19-出气口。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图6所示，本发明提供了一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构，安装于气动打磨仪的头端部，封闭式驱动结构包括：
进气组件，进气组件包括固定连接的衬管1和转轴5，转轴5设置有进气孔16和出气孔17，气体经进气孔16进入转轴5，再经出气孔17进入外腔体3；
外腔体3，外腔体3与进气组件活动铆接，以实现外腔体3的旋转；
内腔体13，内腔体13设置于外腔体3的内部，内腔体13与外腔体3通过风道12连接，内腔体13设置有进气口18，用以使气体从外腔体3进入内腔体13；风道12设置有出气口19，用以使内腔体13内的气体排出；
叶轮组件，叶轮组件设置于内腔体13的内部，其包括轮轴10和套设于轮轴10的叶轮9，叶轮9的两侧设置有轴承8；以及
打磨头组件，打磨头组件包括相互连接的打磨头7和磨头杆6，磨头杆6与轮轴10连接。
本发明中，转轴5与衬管1通过焊接连接，使得转轴5无周向转动，提高风能利用率。内腔体13与外腔体3通过风道12连接，风道12与内腔体13和外腔体3均焊接连接，外腔体3设置有与风道12出气口19对应的通孔，用以使内腔体13内的气体排出到外腔体3外部，当气体通过转轴5进入内腔体13时，只能通过内腔体13的进气口18进入并作用在叶轮9上，且只能通过风道12的出气口19与外界相通，进气口18与出气口19分布于内腔体13的两侧，优选的，进气口18与出气口19的轴线呈235°夹角，使得风能利用率达到最大。本实施例中，打磨头7和磨头杆6焊接连接，磨头杆6与轮轴10螺纹连接。
如图1和图2所示，外腔体3为圆柱筒结构，其内侧设置有销轴2，外腔体3沿着销轴2在0°-90°内旋转。外腔体3靠近衬管1的一侧设置有钢丝孔15。
本发明中，固定连接的衬管1和转轴5与外腔体3通过销轴2实现活动铆接，外腔体3与衬管1连接的一侧对称的设置有四个开口，将外腔体3的一侧平均分别四个弧形结构，并且其中一个弧形结构设置有缺口，以实现外腔体3沿着销轴2在0°-90°内旋转，外腔体3在0°时，为外腔体3的轴线与衬管1的轴线在同一条直线的位置；外腔体3在90°时，为外腔体3的轴线与衬管1的轴线垂直的位置。钢丝从钢丝孔15穿过并通过衬管1进入探测杆，用以牵引外腔体3旋转，而活动铆接使整个外腔体3在0°-90°之间任意旋转，方便调整打磨头7的不同姿态，以对叶片不同损伤部位进行修磨。
如图1和图3所示，出气孔17的轴线与衬管1轴线的夹角为45°，以实现外腔体3处于不同位置时，气体均能从出气孔17进入外腔体3中。
本发明中，出气孔17的轴线与衬管1轴线的夹角为45°，使得外腔体3在0°-90°旋转时，气体可以完全进入外腔体3内部，进而作用在叶轮9上使叶轮9旋转，以带动打磨头7高速转动，实现打磨效果，最大化提高风能利用率。
如图1和图4所示，叶轮9和轴承8均分别与轮轴10过盈配合，轴承8采用单向轴承，其外部设置有密封胶圈14。内腔体13靠近打磨头7的一侧设置有轴承盖11，以压紧轴承8。优选的，风道12为半圆筒形结构。
本发明中，叶轮9为垂直轴型风力叶轮，叶轮9两端通过轴承8压紧，为防止轴向窜动。轴承8与轮轴10为过盈配合，轴承8外有密封胶圈14，以增加轴承8与内腔体13之间的密封性能。通过单向轴承8与叶轮9配合，单向轴承8能够使叶轮9沿单一方向高速旋转，防止叶轮9在风力作用下产生反转现象，同时具备承载功能；轴承8的一端抵在轮轴10的轴肩上，并通过轴承盖11压紧以防止轴承8轴向移动，轴承盖11还与外腔体3靠近打磨头7的一端连接。轮轴10的一端设置有螺钉，以防止轴承8掉落，保证轮轴10的正常工作。
如图5和图6所示，磨头杆6和轮轴10对应的设置有环形槽，环形槽设置有卡簧4。
本发明中，磨头杆6的底部有环形槽，轮轴10也对应的设置有环形槽，用以安装卡簧4，当打磨工作结束或出现紧急情况需要关闭气源时，打磨头7由于惯性作用会继续旋转，卡簧4能够保证在此种情况时打磨头7不会脱落。
本发明的一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构的使用方法：
本发明在使用时，衬管1与气动打磨仪的探测杆的端部焊接连接，转轴5与气动打磨仪的进气管连接，进气管通过探测杆和衬管1的内部，插入到转轴5的进气孔16里；打开气路系统后，进气管中的气压经由转轴5的进气孔16和出气孔17到达外腔体3内部，即内腔体13外部，再通过内腔体13的进气口18进入内腔体13并作用在叶轮9上，从而带动叶轮9高速旋转，进而带动轮轴10、磨头杆6和打磨头7高速旋转，使打磨头7能够产生足够的力矩来对发动机叶片进行原位修磨。
当需要调整打磨头7的姿态时，通过钢丝穿入钢丝孔15，实现叶轮9随外腔体3在0°-90°之间任意旋转，钢丝带动外腔体3旋转摆动采用现有技术的连接方式。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种用于气动打磨仪的封闭式驱动结构，安装于气动打磨仪的头端部，其特征在于，所述封闭式驱动结构包括：
进气组件，所述进气组件包括固定连接的衬管和转轴，所述转轴设置有进气孔和出气孔；
外腔体，所述外腔体与所述进气组件活动铆接；
内腔体，所述内腔体设置于所述外腔体的内部，所述内腔体与外腔体通过风道连接，所述内腔体设置有进气口，用以使气体从外腔体进入内腔体；所述风道设置有出气口，用以使内腔体内的气体排出；
叶轮组件，所述叶轮组件设置于所述内腔体的内部，其包括轮轴和套设于轮轴的叶轮，所述叶轮的两侧设置有轴承；以及
打磨头组件，所述打磨头组件包括相互连接的打磨头和磨头杆，所述磨头杆与所述轮轴连接；
所述外腔体为圆柱筒结构，其内侧设置有销轴，外腔体沿着销轴在0°-90°内旋转；外腔体与衬管连接的一侧对称的设置有四个开口，将外腔体的一侧平均分为四个弧形结构，并且其中一个弧形结构设置有缺口；
所述出气孔的轴线与衬管轴线的夹角为45°；
所述风道为半圆筒形结构；
所述外腔体靠近衬管的一侧设置有钢丝孔；
所述叶轮和轴承均分别与轮轴过盈配合，所述轴承采用单向轴承，其外部设置有密封胶圈；
所述内腔体靠近打磨头的一侧设置有轴承盖，以压紧轴承；
所述磨头杆和轮轴对应的设置有环形槽，所述环形槽设置有卡簧。
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