CN113001260A - 防尘罩件、磨削装置、防尘方法以及叶尖磨削方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防尘罩件、磨削装置、防尘方法以及叶尖磨削方法。其中，所述防尘罩件包括环扇形罩，用于贴合所述锥形壁面，包括环扇形本体以及从所述环扇形本体的内壁面向内凸伸的多个第一凸起，所述多个第一柱形凸起用于封闭对应的所述多个孔；以及紧固结构，位于所述环扇形本体的两端部，可将所述环扇形本体的两端连接，以使得所述环扇形罩贴附于所述锥形壁面。所述防尘罩件具有安装稳固可靠，防尘效果好等优点。

Description

防尘罩件、磨削装置、防尘方法以及叶尖磨削方法

技术领域

本发明涉及叶轮机械的机械加工领域，特别涉及一种防尘罩件、磨削装置、防尘方法以及叶尖磨削方法。

背景技术

叶轮机械，例如航空发动机中的转子，可以包括涡轮、压气机、风扇等。在加工时，通常在转子完成装配后再进行叶尖磨削工序。在更换新的叶片时，为了保证叶轮机械的功率与更换叶片前一致，也应对叶尖进行磨削工序以调节叶尖间隙，使得更换叶片后的叶尖间隙与之前的叶尖间隙相同。

在转子的磨削工序中，由于磨削会产生磨削粉尘，需要避免磨削粉尘进入转子盘腔内，因此在进行磨削工序之前需要对转子进行堵孔，例如图1所示，高压转子的前轴颈的锥面上沿周向分布了一圈引气孔，在进行磨削工序时需要封闭，以免磨削粉尘进入。

现有技术中，一般采用利用胶带或者蜡固化的方法对气孔进行封闭。但发明人在实践中发现，当转子磨削过程中转速较高，约为2000rpm时，旋转产生的离心力以及气流容易导致胶带或者蜡脱离转子，导致封堵失效，导致磨削粉尘进入引气孔。

因此，本领域需要一种防尘罩件、磨削装置、防尘方法以及叶尖磨削方法，使得在磨削工序中对于转子的锥形壁面的孔进行有效地封堵，起到防尘作用，避免磨削粉尘进入。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种防尘罩件。

本发明的一个目的是提供一种磨削装置。

本发明的一个目的是提供一种防尘方法。

本发明的一个目的是提供一种叶尖磨削方法。

根据本发明一个方面的一种防尘罩件，用于封堵锥形壁面的多个孔，包括：环扇形罩，用于贴合所述锥形壁面，包括环扇形本体以及从所述环扇形本体的内壁面向内凸伸的多个第一凸起，所述多个第一柱形凸起用于封闭对应的所述多个孔；以及紧固结构，位于所述环扇形本体的两端部，可将所述环扇形本体的两端连接，以使得所述环扇形罩贴附于所述锥形壁面。

在所述防尘罩件的一个或多个实施例中，所述紧固结构包括：至少一对第二凸起，分别位于所述环扇形本体的两端部，并从所述环扇形本体的外壁面向外凸伸；以及弹性圈；其中，所述弹性圈向该对第二凸起施加相互靠近的方向的弹性力，所述环扇形本体的两端部相互抵靠，使得所述环扇形罩可贴附于所述锥形壁面。

在所述防尘罩件的一个或多个实施例中，每一所述第二凸起的侧面具有凹槽，所述弹性圈嵌入该对第二凸起的每一凹槽向该对第二凸起施加相互靠近的方向的弹性力。

在所述防尘罩件的一个或多个实施例中，所述多个第一凸起以及所述至少一对第二凸起的形状为柱形，所述第一凸起的轴线与所述环扇形本体的内壁面垂直。

在所述防尘罩件的一个或多个实施例中，所述环扇形本体的材质为软质材料，所述多个第一凸起以及所述至少一对第二凸起分别与所述环扇形本体一体成型。

在所述防尘罩件的一个或多个实施例中，所述第一凸起至少包括一过盈部，所述过盈部的直径大于所述锥形壁面的孔的直径，与所述锥形壁面的孔形成过盈配合接触。

根据本发明一个方面的一种磨削装置，包括磨具，还包括以上任意一项所述的防尘罩件。

根据本发明一个方面的一种防尘方法，用于转子的叶尖磨削，包括：

设置一防尘罩件，使其封闭位于所述转子的轴颈锥形壁面的引气孔，所述防尘罩件包括：环扇形罩，用于贴合所述锥形壁面，包括环扇形本体以及从所述环扇形本体的内壁面向内凸伸的多个第一凸起，所述多个第一柱形凸起用于封闭对应的所述多个孔；以及紧固结构，位于所述环扇形本体的两端部，将所述环扇形本体的两端连接，以使得所述环扇形罩可贴附于所述锥形壁面。

根据本发明一个方面的一种叶尖磨削方法，用于转子的叶尖磨削，包括：

步骤S1：将如权利要求1-6任意一项所述的防尘罩件紧固安装于锥形壁面，封闭位于所述转子的轴颈锥形壁面的引气孔；

步骤S2：使得所述转子转动，磨具接触所述转子的叶尖，对转子的叶尖磨削。

在所述叶尖磨削方法的一个或多个实施例中，在所述步骤S2中，所述转子的转速为2000rpm。

本发明的进步效果包括但不限于，

1.环扇形罩充分利用锥形壁面的结构，安装至锥形壁面后采用锥面贴合方式对环扇形罩进行自定位，使其在转子磨削过程中高速旋转时依然能保持稳定地贴附；

2.环扇形本体内壁上设有多个第一凸起，可以插入锥形壁面的孔内，增强对孔的密封性，同时增强了环扇形罩与锥形壁面的吸附紧密程度；

3.通过环扇形本体对锥形壁面的贴合形成第一道防尘屏障，通过第一凸起插入孔形成第二道防尘屏障，多道的防尘屏障的设置，使得防尘罩件的防尘效果好；

4.紧固结构包括设置于环扇形本体的外壁面的至少一对带凹槽的第二凸起，通过弹性圈卡紧该对第二凸起的凹槽，使得环扇形罩在安装后两端保持抵靠，维持锥形结构吸附在锥形壁面上；

5.环扇形罩可为开口结构，可展开成扇形段，安装在锥形壁面的过程中，操作人员可以采用在外侧围装的安装操作，简单易行，且在拆卸时也只需在外侧操作，便于拆卸。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制，其中：

图1是航空发动机的高压转子的结构示意图。

图2是根据一个或多个实施例的防尘罩件罩于图1所示的高压转子的锥形壁面的结构示意图。

图3是根据图2的剖视结构示意图。

图4是根据一个或多个实施例的防尘罩件的安装状态的结构示意图。

图5是根据图4所示的防尘罩件的展开状态的结构示意图。

附图标记：

100-高压转子

101-叶片

102-前轴颈

103-锥形壁面

104-引气孔

1-防尘罩件

11-环扇形罩

111-环扇形本体

1111、1112-端部

112-第一凸起

12-紧固结构

121-第二凸起

1211-凹槽

122-弹性圈

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

另外，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本发明保护范围的限制。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

下述实施例中，磨削过程以如图1所示的航空发动机高压转子100的叶片101的叶尖磨削为例，锥形壁面以高压转子100的前轴颈102的锥形壁面103为例，孔以沿锥形壁面103周向分布的引气孔104为例。

参考图2至图5，在一实施例中，参考图2以及图4所示，防尘罩件1包括环扇形罩11以及紧固结构12。参考图2至图5，环扇形罩11包括环扇形本体111以及第一凸起112。环扇形本体111可从锥形壁面103的外围贴合锥形壁面103，其在非安装状态，即展开状态时环扇形本体111为图5所示的环扇形。参考图2至图5，第一凸起112的数量为多个，从环扇形本体111的内壁面向内凸伸，第一凸起112的数量对应引气孔104的数量，以在封堵引气孔104，防止磨削过程中的磨削粉尘从引气孔104高压转子。紧固结构12位于环扇形本体111的两端部，在环扇形本体111处于安装状态时将其两端部1111、1112紧固相连，使得环扇形本体111在安装状态时贴附于锥形壁面103。如此设置的有益效果在于，环扇形罩11充分利用锥形壁面103的锥形结构，安装至锥形壁面103后采用锥面贴合方式对环扇形罩11进行自定位，使其在转子磨削过程中高速旋转时依然能保持稳定地贴附。同时，环扇形本体111内壁上设有多个第一凸起112，可以插入锥形壁面103的引气孔104，增强对引气孔104的密封性，同时也进一步提高了环扇形罩11与锥形壁面的吸附紧密程度。另外，不仅是可以在旋转是稳定地贴附，通过环扇形本体111对锥形壁面103的贴合形成第一道防尘屏障，通过第一凸起112插入引气孔104形成第二道防尘屏障，多道的防尘屏障的设置，使得防尘罩件1的防尘效果好。

参考图2至图4，在一个或多个实施例中，紧固结构12的具体形式可以是，紧固结构12包括至少一对第二凸起121以及弹性圈122。一对第二凸起121分别位于环扇形本体111的两端部1111、1112，并从环扇形本体111的外壁面向外凸伸。弹性圈122向该对第二凸起施加相互靠近的方向的弹性力，所述环扇形本体的两端部相互抵靠，使得所述环扇形罩可贴附于所述锥形壁面。如此设置的有益效果在于，在紧固时操作人员只需在外部将弹性圈将一对第二凸起121圈起即可，操作简便；同时，采用弹性圈圈紧一对凸起的紧固形式，其紧固效果好。

参考图2至图4，在一些实施例中，紧固结构12的形式还可以是，每一第二凸起121的侧面具有凹槽1211，弹性圈122分别嵌入第二凸起121的每一凹槽1211，向该对第二凸起施加相互靠近的方向的弹性力。如此设置的有益效果在于，凹槽1211结构可以使得弹性圈在安装时起到限位作用，使其易于安装，且在施加弹性力时，由于凹槽1211的限位，使得弹性圈只能对第二凸起相互靠近的方向施加弹性力而不会发生沿第二凸体轴向的位移，使得弹性圈122的紧固效果好。

参考图2至图4，在一实施例中，防尘罩件1的具体结构还可以是，多个第一凸起112以及第二凸起121的形状为柱形，第一凸起112的轴线与环扇形本体111的内壁面垂直。如此设置可以使得第一凸起112与引气孔104的封闭结构更为稳定，进而使得整个环扇形罩11与锥形壁面103环扇形本体111紧贴，其原理在于，环扇形本体111的内壁面与锥形壁面103紧贴，与内壁面垂直，即与锥形壁面103垂直，第一凸起112与锥形壁面103垂直，可以引导环扇形本体111对于锥形壁面施力方向为垂直于锥形壁面103，减少平行于锥形壁面103方向的力的分量，使得环扇形本体111的内壁面与锥形壁面103紧贴。

参考图4，在一实施例中，环扇形本体111的材质为软质材料，此处软质材料指的是其材料硬度小于锥形壁面103的硬度，常用的软质材料有橡胶、塑料等等；如此可以使得环扇形本体111与锥形壁面103的贴合程度紧密。多个第一凸起112以及至少一对第二凸起121分别与环扇形本体111一体成型，可以简化环扇形罩11的加工，也可以使得安装人员一次安装完毕，无需将安装环扇形本体111、第一凸起112与第二凸起121的步骤分别进行，方便了安装人员的安装以及拆卸操作。可以理解到，尽管未图示，在一些实施例中，第一凸起的结构还可以是包括有过盈部，过盈部的直径大于锥形壁面103的引气孔104的直径，与锥形壁面103的引气孔104形成过盈配合接触。过盈部的具体结构可以是第一凸起整体地直径大于引气孔104的直径，也可以仅是第一凸起仅在与引气孔104的接触部分大于其直径，均不以此为限。如此可以使得环扇形罩11更为紧密地贴合锥形壁面，并且，由于第一凸起与环扇形本体一体成型，两者同为软质材料，因此其拆装过程也较为便捷，无需金属的过盈配合结构一般需要利用热胀冷缩，实施例中的过盈部与引气孔104的安装与拆卸只需要使得软质材料形变即可。

承上所述的，上述实施例介绍的防尘罩件1可以用于磨削装置的防尘，磨削装置包括磨具，通过磨具磨削，通过防尘罩件1的遮罩而对工件的非磨削部分进行防尘。

承上所述的，用于转子叶片的叶尖磨削中的防尘方法可以包括：

设置一防尘罩件，使其封闭位于所述转子的轴颈锥形壁面的引气孔，所述防尘罩件包括：

环扇形罩，用于贴合所述锥形壁面，包括环扇形本体以及从所述环扇形本体的内壁面向内凸伸的多个第一凸起，所述多个第一柱形凸起用于封闭对应的所述多个孔；以及

紧固结构，位于所述环扇形本体的两端部，将所述环扇形本体的两端连接，以使得所述环扇形罩可贴附于所述锥形壁面。

承上所述的，叶尖磨削方法可以包括：

步骤S1：将防尘罩件1紧固安装于锥形壁面，封闭位于所述转子的轴颈锥形壁面的引气孔；

步骤S2：使得所述转子转动，磨具接触所述转子的叶尖，对转子的叶尖磨削。

在步骤S2中，转子的转速较高，一般为2000rpm，从而实现对叶尖的精密磨削。

综上，采用防尘罩件、磨削装置、防尘方法以及叶尖磨削方法的有益效果包括但不限于，

1.环扇形罩充分利用锥形壁面的结构，安装至锥形壁面后采用锥面贴合方式对环扇形罩进行自定位，使其在转子磨削过程中高速旋转时依然能保持稳定地贴附；

2.环扇形本体内壁上设有多个第一凸起，可以插入锥形壁面的孔内，增强对孔的密封性，同时增强了环扇形罩与锥形壁面的吸附紧密程度；

3.通过环扇形本体对锥形壁面的贴合形成第一道防尘屏障，通过第一凸起插入孔形成第二道防尘屏障，多道的防尘屏障的设置，使得防尘罩件的防尘效果好；

4.紧固结构包括设置于环扇形本体的外壁面的至少一对带凹槽的第二凸起，通过弹性圈卡紧该对第二凸起的凹槽，使得环扇形罩在安装后两端保持抵靠，维持锥形结构吸附在锥形壁面上；

5.环扇形罩可为开口结构，可展开成扇形段，安装在锥形壁面的过程中，操作人员可以采用在外侧围装的安装操作，简单易行，且在拆卸时也只需在外侧操作，便于拆卸。

本发明虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防尘罩件，其特征在于，用于封堵锥形壁面的多个孔，包括：

环扇形罩，用于贴合所述锥形壁面，包括环扇形本体以及从所述环扇形本体的内壁面向内凸伸的多个第一凸起，所述多个第一柱形凸起用于封闭对应的所述多个孔；以及

紧固结构，位于所述环扇形本体的两端部，可将所述环扇形本体的两端连接，以使得所述环扇形罩贴附于所述锥形壁面。

2.如权利要求1所述的防尘罩件，其特征在于，所述紧固结构包括：

至少一对第二凸起，分别位于所述环扇形本体的两端部，并从所述环扇形本体的外壁面向外凸伸；以及

弹性圈；

其中，所述弹性圈向该对第二凸起施加相互靠近的方向的弹性力，所述环扇形本体的两端部相互抵靠，使得所述环扇形罩可贴附于所述锥形壁面。

3.如权利要求2所述的防尘罩件，其特征在于，每一所述第二凸起的侧面具有凹槽，所述弹性圈嵌入该对第二凸起的每一凹槽向该对第二凸起施加相互靠近的方向的弹性力。

4.如权利要求2所述的防尘罩件，其特征在于，所述多个第一凸起以及所述至少一对第二凸起的形状为柱形，所述第一凸起的轴线与所述环扇形本体的内壁面垂直。

5.如权利要求1所述的防尘罩件，其特征在于，所述环扇形本体的材质为软质材料，所述多个第一凸起以及所述至少一对第二凸起分别与所述环扇形本体一体成型。

6.如权利要求5所述的防尘罩件，其特征在于，所述第一凸起至少包括一过盈部，所述过盈部的直径大于所述锥形壁面的孔的直径，与所述锥形壁面的孔形成过盈配合接触。

7.一种磨削装置，包括磨具，其特征在于，还包括如权利要求1-6任意一项所述的防尘罩件。

8.一种防尘方法，用于转子的叶尖磨削，其特征在于，包括：

设置一防尘罩件，使其封闭位于所述转子的轴颈锥形壁面的引气孔，所述防尘罩件包括：

环扇形罩，用于贴合所述锥形壁面，包括环扇形本体以及从所述环扇形本体的内壁面向内凸伸的多个第一凸起，所述多个第一柱形凸起用于封闭对应的所述多个孔；以及

紧固结构，位于所述环扇形本体的两端部，将所述环扇形本体的两端连接，以使得所述环扇形罩可贴附于所述锥形壁面。

9.一种叶尖磨削方法，用于转子的叶尖磨削，其特征在于，包括：

步骤S1：将如权利要求1-6任意一项所述的防尘罩件紧固安装于锥形壁面，封闭位于所述转子的轴颈锥形壁面的引气孔；

步骤S2：使得所述转子转动，磨具接触所述转子的叶尖，对转子的叶尖磨削。

10.如权利要求9所述的叶尖磨削方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述转子的转速为2000rpm。

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