CN113447272A - 航空发动机叶片组件夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机叶片组件夹具，涉及工装夹具的技术领域，包括支撑组件，所述支撑组件用于对叶片组件进行稳定支撑；锁紧组件，所述锁紧组件与所述支撑组件连接用于将叶片组件固定；通气组件，所述通气组件与所述支撑组件连接且用于对叶片组件上的通道内腔输送空气并进行空气流量试验，具有在对航空发动机导向叶片组件流量试验时方便对叶片组件进行夹紧的效果。

Description

航空发动机叶片组件夹具

技术领域

本发明涉及工装夹具的技术领域，特别地，涉及一种航空发动机叶片组件夹具。

背景技术

自二十世纪中叶以来，航空燃气涡轮发动机作为航空飞行器最主要的推进动力系统，被誉为“飞机的心脏”。航空燃气轮机性能的提升是航空飞行器发展的前提和基础，对航空工业乃至国家的科技水平有非常重要的影响。随着航空技术的飞速发展，航空飞行器对航空燃气轮机提出了更高的要求。

叶片是发动机重要零部件之一，叶片加工质量直接影响到发动机的性能、寿命及安全性。由于叶片结构复杂，加工制造难度大，设计指标不易保证。有效控制叶片加工质量，需要对叶片型面进行大量的测量，对叶片组件进行空气流量试验是其中的一种。

航空发动机导向叶片组件流量试验需要对该叶片组件进行装夹，装夹后对叶片组件上的多通道内腔进行空气流量试验，然而现场并无合适的工装夹具进行装夹叶片，需新设计一种航空发动机叶片组件夹具进行装夹试验。

发明内容

本发明提供了一种航空发动机叶片组件夹具，以解决在对航空发动机导向叶片组件流量试验时难以对叶片组件进行夹紧的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种航空发动机叶片组件夹具，叶片组件为多联涡轮导向叶片，多联涡轮导向叶片包括外缘、内缘以及连接筋，连接筋位于所述外缘与所述内缘之间，且单个连接筋的径向设置有两个相邻的通道内腔，包括：

支撑组件，所述支撑组件用于对叶片组件进行稳定支撑且通过对叶片组件的外缘以及内缘进行限位支撑；

锁紧组件，所述锁紧组件与所述支撑组件连接用于将叶片组件的外缘以及所述内缘卡紧固定；

通气组件，所述通气组件与所述支撑组件连接且用于对叶片组件上的通道内腔输送空气并进行空气流量试验且通过锁紧组件打开进行调整叶片组件于所述支撑组件上的位置进行切换叶片组件的通道内腔的空气流量试验。

通过采用上述技术方案，在对叶片组件进行空气流量试验时，将叶片组件经支撑组件进行定位安装，通过锁紧组件将叶片组件上的外缘与内缘进行卡紧固定，在进行空气流量试验时，通过观察叶片组件上连接筋的位置以检查叶片组件上的通道内腔的位置是否定位准确，通过通气组件传输叶片组件上的通道内腔在做空气流量试验时所需要的气流，通过支撑组件与锁紧组件配合使用将叶片组件在进行空气流量试验时定位锁紧，具有在对航空发动机导向叶片组件流量试验时方便对叶片组件进行夹紧的效果。

进一步地，所述支撑组件包括底板，支撑块与限位块，所述支撑块设置于所述底板上且处于所述底板的一端，所述限位块设置于所述底板上且处于所述底板的另一端，所述支撑块与所述限位块之间形成有用于对叶片组件进行安装的容纳槽，所述支撑块上设置有定位件，所述定位件用于对叶片组件进行定位。

通过采用上述技术方案，将支撑块与限位块安装在底板上，通过支撑块与限位块之间形成有容纳槽，通过将叶片组件卡紧在容纳槽内对叶片组件进行卡紧定位，在对叶片组件进行空气流量试验时，方便对叶片组件进行夹紧。

进一步地，所述定位件包括压板与定位销，所述压板与所述支撑块之间设置有连接件，所述压板经所述连接件与所述支撑块固定，所述定位销穿设过所述压板抵接于叶片组件上用于将叶片组件定位在所述底板上。

通过采用上述技术方案，在支撑块的上端设置有压板，通过在压板上穿设有定位销，在叶片组件沿着侧端在底板上移动时，通过定位销对叶片组件进行定位卡接，在叶片组件上的通道内腔对准通气组件时将叶片组件定位卡紧，使得叶片组件在进行空气流量试验时可以顺利通入气体进行试验，避免气体泄漏难以进行试验的情况发生。

进一步地，所述连接件包括螺钉与圆柱销，所述圆柱销穿设过所述底板、所述支撑块与所述压板，所述螺钉螺纹穿设过所述底板、所述支撑块与所述压板。

通过采用上述技术方案，通过圆柱销分别穿设过底板与支撑块以及支撑块与压板，通过将底板、支撑块以及压板定位后，通过螺钉将底板与支撑块螺纹连接在一起再通过螺钉将支撑块与压板螺纹连接在一体，使得压板稳定设置在支撑块上且将支撑板与底板以及压板三者稳定连接于一体对叶片组件进行定位夹紧。

进一步地，所述锁紧组件包括压紧螺栓与压块，所述压紧螺栓螺纹穿设过所述支撑块，所述压块与所述压紧螺栓的端部固定，所述压块抵接于叶片组件的侧壁。

通过采用上述技术方案，压紧螺栓螺纹穿设过支撑块，通过将压块固定在压紧螺栓的端部，通过转动压紧螺栓将压块抵紧在叶片组件的外壁上，将叶片组件稳定抵紧在限位块上，减少在对叶片组件进行空气流量试验时，叶片组件在底板上移动造成试验失败的情况发生。

进一步地，所述通气组件包括软管接头，所述软管接头设置于所述限位块上，所述软管接头与叶片组件的通道内腔连通用于传输空气。

通过采用上述技术方案，通过软管接头进行传输气体，将空气流量试验所需的气体经软管接头传递，通过软管接头与限位块连接，方便安装，且软管接头在损坏时容易更换，方便维修。

进一步地，所述软管接头呈锥形阶梯状设置。

通过采用上述技术方案，将软管接头设置为锥形阶梯状，在进行输入空气时，通过软管接头的锥形阶梯端可以快速插接进行供气，方便操作。

进一步地，所述软管接头设置有多个，所述限位块上设置有通道一与通道二，所述通道一的一端与一所述软管接头连接，所述通道一的另一端与叶片组件上的同一连接筋的一通道内腔连通，所述通道一沿软管接头的径向穿设过所述限位块，所述通道二设置于所述限位块内且与所述通道一呈夹角设置，所述通道二远离所述通道一的一端穿设过所述限位块，所述通道二的沿所述限位块上的径向通孔端设置有密封件，所述密封件用于封堵所述通道二以进行稳定传输空气，所述通道二上设置有支路，所述支路与所述限位块上的所述软管接头连接，所述通道二靠近所述通道一的一端呈弯折设置，所述通道二的弯折端与叶片组件上同一连接筋相邻的另一通道内腔连通。

通过采用上述技术方案，在限位块沿壁厚方向钻设通道一，将一软管接头连通叶片组件上的一通道内腔，在对叶片组件上另一相邻的通道内腔进行输送气体时，通过在限位块的长度方向加工有与通道一垂直的通道二，在限位块上沿壁厚方向钻设支路与通道二连通，通过将另一软管机头与支路连通进行供气，通过将通道二的末端设置为弯折状与叶片组件上的另一通道内腔连通，减少了将通道二与通道一均相邻沿限位块的壁厚方向设置造成应力集中使得限位块变形损坏，且加工时容易造成通道一与通道二变形损坏。

进一步地，所述密封件包括密封塞与密封圈，所述密封塞穿设过所述密封圈与所述通道二螺纹连接。

通过采用上述技术方案，密封件设置在通道二的穿出端，在对通道二进行加工时为了方便通道二的机械加工，需要沿限位块的径向进行钻孔，通过沿限位块的侧壁钻设通道二，使得通道二在限位块的侧壁方向为通孔状，在进行空气流量试验时需要通道二传输空气，在加工完通道二后需要将通道二的通孔端密封，通过密封塞穿过密封圈与通道二螺纹连接将通道二密封，提高了通道二的气密性，使得通道二在对叶片组件输送气体时减少了气体的泄露，使得叶片组件的空气流量试验数据的结果更加准确。

进一步地，所述限位块上设置有密封垫，所述密封垫抵接于叶片组件的侧壁，所述密封垫上开设有与叶片组件上两相邻通道内腔相对应的两通孔，两通孔经所述密封垫抵接在所述限位块与所述通道一以及所述通道二连通。

通过采用上述技术方案，在限位块的侧壁上抵接有密封垫，在密封垫上开设有与叶片组件上通道内腔对准的通孔，通过密封垫连接软管接头与叶片组件的通道内腔，在进行空气流量试验时，可以提高整体的气密性性，避免继续进行空气流量试验时有气流泄露造成试验时数据不准的情况发生。

本发明具有以下有益效果：

本发明在对叶片组件进行空气流量试验时，将底板与支撑块以及限位块一体固定，将叶片组件沿侧向穿设在支撑块与限位块之间的容纳槽内，通过压板与支撑块连接，将定位销穿设过压板抵接在叶片组件上，将叶片组件进行定位安装，通过两个软管接头分别与叶片组件上相邻的通道内腔连通传输空气，通过通道二的设计可以避免在加工时导致应力集中造成限位块的损坏，经限位块侧壁上的密封垫与叶片组件连通提高了空气传输的密封性，使得叶片组件空气流量试验稳定进行。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的整体结构示意图；

图2是本发明优选实施例的侧视结构示意图；

图3是本发明优选实施例的部分爆炸结构示意图；

图4是本发明优选实施例沿通道一轴线的剖面结构示意图；

图5是本发明优选实施例沿通道二轴线的剖面结构示意图；

图6是本发明优选实施例的叶片组件的示意图。

图例说明：

1、支撑组件；11、底板；12、支撑块；13、限位块；131、通道一；132、通道二；1321、支路；133、密封件；1331、密封塞；1332、密封圈；14、密封垫；15、定位件；151、压板；152、定位销；16、连接件；161、螺钉；162、圆柱销；17、容纳槽；2、锁紧组件；21、压紧螺栓；22、压块；3、通气组件；31、软管接头；4、叶片组件；41、外缘；42、内缘；43、连接筋；44、通道内腔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

叶片组件4为多联涡轮导向叶片，多联涡轮导向叶片包括外缘41、内缘42以及连接筋43，连接筋43位于外缘41与内缘42之间，且单个连接筋43的径向设置有两个相邻的通道内腔44。

实施例1

如图1、图2、图4所示，本实施例公开一种航空发动机叶片组件夹具，包括支撑组件1、锁紧组件2与通气组件3，在对发动机叶片组件进行空气流量试验时，经支撑组件1将发动机叶片组件进行支撑，通过锁紧组件2对叶片组件进行锁紧夹持，将叶片组件固定，通过将通气组件3与叶片组件连接进行输送气体，通过通气组件3将对叶片组件试验的气体传递至叶片组件内，在通气组件3的作用下对叶片组件进行空气流量试验。

参照图1、图2、图3，支撑组件1包括底板11、支撑块12与限位块13，支撑块12的形状为方形块支撑块12与限位块13分别放置在底板11上，通过支撑块12与限位块13对叶片组件进行夹持，将叶片组件安装在底座上，通过锁紧组件2对叶片组件进行锁紧限位。支撑块12上设置有对叶片组件进行定位安装的定位件15，定位件15包括压板151与定位销152，压板151与支撑块12固定，定位销152穿设过压板151抵接在容纳槽17内，通过定位销抵接在连接筋43的外壁上对叶片组件进行定位，在对叶片组件进行定位安装时，将叶片组件沿着底板11上移动，通过定位销152对叶片组件内的加强筋进行阻挡限位将叶片组件定位卡接在底板11上，压板151与支撑块12之间设置有连接件16，通过连接件16将压板151与支撑快连接于一体。

参照图1、图2、图3，连接件16包括螺钉161与圆柱销162，螺钉161设置有四个，圆柱销162设置有四个，在对底板11、支撑块12与压板151进行安装时，通过四个圆柱销162两两一组，将底板11与支撑块12以及支撑块12与压板151进行定位支撑，通过圆柱销162完成底板11、支撑块12与压板151的定位，并通过两两一组的螺钉161将底板11与支撑块12以及支撑块12与压板151进行固定。

参照图1、图2、图3，锁紧组件2包括压紧螺栓21与压块22，压紧螺栓21螺纹穿设过支撑块12，压紧螺栓21的端部与压块22焊接于一体，通过压块22抵紧在叶片组件的外壁上将叶片组件稳定固定在支撑块12与限位块13之间的容纳槽17内，压紧螺栓21远离压块22的一端沿壁厚方向穿设有操作杆，通过操作杆转动驱使压紧螺栓21转动带动压块22沿容纳槽17螺旋移动抵紧在叶片组件的外壁进行卡紧。

参照图1、图2、图3、图4、图5，通气组件3设置在限位块13上，通气组件3包括软管接头31，软管接头31设置有两个，软转接头通过螺母与限位块13转动连接，软管接头31呈锥形阶梯状设置，将软管接头31设置位锥形阶梯状在进行接入空气时，方便输气管的安装。且限位块13上设置有通道一131与通道二132，通道一131连接一软管接头31并与叶片组件的一通道内腔连接，通道二132与另一软管接头21连通并与叶片组件上相邻的另一通道内腔连通，通过软管接头31将试验空气传输至叶片组件通道内腔内进行空气流量试验，通道一131沿限位块13的壁厚方向穿设，通道二132设置在限位块13内且与通道一131垂直，通道二132的远离通道一131的一端穿设过限位块13并设置有密封件133进行封堵通道二132，通道二132上设置有支路1321，通过支路1321与另一软管接头31连接并在通道二132的末端设置弯折将通道二132与叶片组件上相邻的另一通道内腔44连通，通过通道一131与通道二132的设置，避免通道一131与通道二132在限位块13上呈平行设置，由于通道一131与通道二132连通的通道内腔55过近，在加工时容易导致限位块13的损坏，造成空气流量试验无法进行，将通道二132沿限位块13的径向伸出使得通道二132与通道一131垂直设置，在限位块13上设置通道二132且将通道二沿着限位块13的一端钻孔设置，方便通道二的机械加工。

参照图1、图2、图3、图4、图5，密封件133包括密封圈1332与密封塞1331，密封塞1331与通道二132的伸出端卡接，通过密封圈1332套设在密封塞1331的外壁将通道二132的通孔端密封，避免在进行通道内腔44的空气流量试验时造成试验失败的情况发生。限位块13靠近叶片组件的一侧设置有密封垫14，密封垫14上加工有与叶片组件通道内墙重合的两通孔，通过通孔与通道内腔连通进行空气流量试验，将叶片组件与限位块13的之间连接的密封性得到保障。

本实施例一种航空发动机叶片组件夹具的工作原理：在对叶片组件进行空气流量试验时，将底板11与支撑块12以及限位块13一体固定，将叶片组件沿侧向穿设在支撑块12与限位块13之间的容纳槽17内，通过压板151与支撑块12连接，将定位销152穿设过压板151抵接在叶片组件上连接筋的外壁上对叶片组件进行阻挡定位，将叶片组件进行定位安装后，通过两个软管接头31分别与叶片组件上相邻的通道内腔连通传输空气，通过通道二132的设计可以避免在加工时导致应力集中造成限位块13的损坏，经限位块13侧壁上的密封垫14与叶片组件连通提高了空气传输的密封性，使得叶片组件空气流量试验稳定进行。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于压紧螺栓21在操作杆与支撑块12之间设置有压缩弹簧，将压缩弹簧套设在压紧螺栓21的外壁上，在转动压紧螺栓21驱使压块22抵紧在叶片组件的侧壁上时，通过压缩弹簧抵紧在操作杆与支撑块12之间防止压紧螺栓21回转造成压块22对叶片组件的松开，使得叶片组件在底板11上滑动造成空气流量试验的失败。

实施例3

本实施例与实施例1的不同点在于连接件16包括插销，插销呈锥台形设置，插销沿底板11的底端插入，将底板11、支撑块12与压板151一体定位固定，在插销的伸出端的外壁上沿壁厚方向穿设限位杆，限位杆呈锥形设置，通过限位杆沿插销内移动将压板151抵紧在支撑块12上。

实施例4

本实施例与实施例1的不同点在于定位件15包括压板151与卡手，压板151上螺纹穿设有螺杆，螺杆的底端与卡手转动连接，压板151的底端设置有导向板，卡手抵接在导向板之间，通过螺杆转动卡手沿着导向板轴向移动，卡手卡接在叶片组件上通道内腔处，通过卡手卡接在叶片组件上对叶片组件进行定位安装，使得通道内腔与通道一131以及通道二132精准对位进行空气流量试验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空发动机叶片组件夹具，叶片组件为多联涡轮导向叶片，多联涡轮导向叶片包括外缘、内缘以及连接筋，连接筋位于所述外缘与所述内缘之间，且单个连接筋的径向设置有两个相邻的通道内腔，其特征在于：包括：

支撑组件(1)，所述支撑组件(1)用于对叶片组件进行稳定支撑且通过对叶片组件的外缘以及内缘进行限位支撑；

锁紧组件(2)，所述锁紧组件(2)与所述支撑组件(1)连接用于将叶片组件的外缘以及所述内缘卡紧固定；

通气组件(3)，所述通气组件(3)与所述支撑组件(1)连接且用于对叶片组件上的通道内腔输送空气并进行空气流量试验且通过锁紧组件(2)打开进行调整叶片组件于所述支撑组件上的位置进行切换叶片组件的通道内腔的空气流量试验。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述支撑组件(1)包括底板(11)，支撑块(12)与限位块(13)，所述支撑块(12)设置于所述底板(11)上且处于所述底板(11)的一端，所述限位块(13)设置于所述底板(11)上且处于所述底板(11)的另一端，所述支撑块(12)与所述限位块(13)之间形成有用于对叶片组件进行安装的容纳槽(17)，所述支撑块(12)上设置有定位件(15)，所述定位件(15)用于对叶片组件进行定位。

3.根据权利要求2所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述定位件(15)包括压板(151)与定位销(152)，所述压板(151)与所述支撑块(12)之间设置有连接件(16)，所述压板(151)经所述连接件(16)与所述支撑块(12)固定，所述定位销(152)穿设过所述压板(151)并抵接于叶片组件上连接筋的外壁处用于将叶片组件定位在所述底板(11)上。

4.根据权利要求3所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述连接件(16)包括螺钉(161)与圆柱销(162)，所述圆柱销(162)穿设过所述底板(11)、所述支撑块(12)与所述压板(151)，所述螺钉(161)螺纹穿设过所述底板(11)、所述支撑块(12)与所述压板(151)。

5.根据权利要求2所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述锁紧组件(2)包括压紧螺栓(21)与压块(22)，所述压紧螺栓(21)螺纹穿设过所述支撑块(12)，所述压块(22)与所述压紧螺栓(21)的端部固定，所述压块(22)抵接于叶片组件的侧壁。

6.根据权利要求2所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述通气组件(3)包括软管接头(31)，所述软管接头(31)设置于所述限位块(13)上，所述软管接头(31)与叶片组件的通道内腔连通用于传输空气。

7.根据权利要求6所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述软管接头(31)呈锥形阶梯状设置。

8.根据权利要求7所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述软管接头(31)设置有多个，所述限位块(13)上设置有通道一(131)与通道二(132)，所述通道一(131)的一端与一所述软管接头(21)连接，所述通道一(131)的另一端与叶片组件上的同一连接筋的一通道内腔连通，所述通道一(131)沿软管接头(31)的径向穿设过所述限位块(13)，所述通道二(132)设置于所述限位块(13)内且与所述通道一(131)呈夹角设置，所述通道二(132)远离所述通道一(131)的一端穿设过所述限位块(13)，所述通道二(132)的沿所述限位块(13)上的径向通孔端设置有密封件(133)，所述密封件(133)用于封堵所述通道二(132)以进行稳定传输空气，所述通道二(132)上设置有支路(1321)，所述支路(1321)与所述限位块(13)上的所述软管接头(31)连接，所述通道二(132)靠近所述通道一(131)的一端呈弯折设置，所述通道二(132)的弯折端与叶片组件上同一连接筋相邻的另一通道内腔连通。

9.根据权利要求8所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述密封件(133)包括密封塞(1331)与密封圈(1332)，所述密封塞(1331)穿设过所述密封圈(1332)并与所述通道二(132)螺纹连接。

10.根据权利要求8所述的一种航空发动机叶片组件夹具，其特征在于：所述限位块(13)上设置有密封垫(14)，所述密封垫(14)抵接于叶片组件的侧壁，所述密封垫(14)上开设有与叶片组件上两相邻通道内腔相对应的两通孔，两通孔经所述密封垫(14)抵接在所述限位块(13)与所述通道一(131)以及所述通道二(132)连通。

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