CN114160896B - 一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃烧室气膜孔加工技术领域，具体涉及一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，包括转换器、连接头以及卡接头，所述的卡接头上端安装在现有机械的执行端上，所述卡接头下端部分为空心的圆环结构，且卡接头下端与连接头上端连接，所述连接头下端安装在转换器上。本发明通过转换器和电极条可以对燃烧室壳体被遮挡部位的细孔电蚀加工，本发明将转换器设置成两个分体便于安装电极条、连接头和耐磨导头，同时通过定位凸块和锁紧插销对转换器内的连接头和耐磨导头进一步锁紧固定，防止电极条通电工作时出现连接头和耐磨导头晃动而影响燃烧室壳体细孔的加工。

Description

一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统

技术领域

本发明涉及燃烧室气膜孔加工技术领域，具体涉及一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统。

背景技术

穿孔机在使用过程中可以解决车、钻、铣和锣等方式无法对细孔加工的问题，其通过电极连续上下垂直运动对工件进行脉冲放电蚀除金属成型，在现代加工生产效快捷地完成细孔的加工生产。燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧生成高温燃气的装置，是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。

如图2所示，现有穿孔机对燃烧室气膜孔加工过程中存在以下难题：a.在穿孔机加工过程中，由于电极是上下垂直运动，当需要加工工件孔的部位被其它部位遮挡时，现有的设备将无法加工,同时不同规格的燃烧室工件形状不同而使得加工工件孔被遮挡位置、角度不同，进而进一步增加燃烧室气膜孔加工的困难；b.加工工件被遮挡部位的细孔时存在电极未能与工件加工位置的表面垂直，从而导致电蚀加工形成的细孔存在歪斜的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，可以解决上述提到的难题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，包括转换器、连接头以及卡接头，所述的卡接头上端安装在现有机械的执行端上，所述卡接头下端部分为空心的圆环结构，且卡接头下端与连接头上端连接，所述连接头下端安装在转换器上。

所述的转换器由前后两个分体通过现有螺钉和螺母配合方式而装配组成，所述转换器为V型结构且其中部为弯曲的弧形结构，所述转换器中部安装有电极条，所述转换器下端安装有耐磨导头，所述耐磨导头和连接头均为上下贯通的环形中空结构，所述电极条上下端均通过间隙配合方式分别贯穿连接头和耐磨导头，所述转换器下端外侧壁设置有垂直矫正机构。

所述的垂直矫正机构包括夹持架、连接板、转动杆以及矫正组件，所述夹持架数量为二，所述夹持架为弧形面结构且两个夹持架的弧形面凹面相对分布，所述夹持架两端设置有竖直布置的锁紧部，左右对称的两个所述锁紧部通过现有螺栓和螺母配合而连接，所述夹持架前后端均连接有与锁紧部平行的连接板，左右对称的两个所述连接板之间通过轴承安装有转动杆，且转动杆贯穿锁紧部，所述转动杆两端设置有矫正组件。

所述卡接头的内顶壁设置有弹性接触片，所述弹性接触片与现有电源相连接，且弹性接触片为导电材料，所述电极条上端与弹性接触片接触，所述卡接头下端部分设置有卡紧机构，所述连接头上端通过卡紧机构安装在卡接头上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的耐磨导头外侧壁上下两端均设置有两个以耐磨导头轴线为中心对称的定位凸块，所述转换器下端中部开设有与耐磨导头配合的安装槽，所述安装槽侧壁开设有供定位凸块配合的凹槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的转换器下端外侧壁周向均匀开设有多个圆孔，且圆孔内固定有锁紧环，且锁紧环内螺纹连接有锁紧丝杆，所述锁紧丝杆朝向耐磨导头的一端安装有锁紧插销，锁紧丝杆另一端安装有转柄。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的锁紧插销朝向耐磨导头的一端设置为圆台结构且其表面光滑，所述耐磨导头外侧壁开设有与锁紧插销抵触配合的圆台插槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接头和转换器之间的连接固定方式与耐磨导头和转换器之间的连接固定方式相同。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的矫正组件包括扇形齿板、垂直矫正杆以及复位弹簧，所述转动杆两端均安装有扇形齿板，前后两个所述扇形齿板为对称分布且二者啮合连接，所述扇形齿板位于转动杆的一端底部安装有垂直矫正杆，前后两个所述垂直矫正杆对称分布且二者之间连接有复位弹簧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的卡紧机构包括卡紧环、止回环、卡紧条、卡槽以及连接杆，所述卡接头下端部分外侧壁周向均匀开设有贯通的条形孔，所述条形孔顶部铰接有连接杆，所述连接杆下端与卡紧条中部相连接，所述卡紧条朝向连接头的端部下侧设置有倾斜面，所述连接头上端外侧壁开设有与卡紧条相配合的卡槽，所述卡接头外侧壁通过螺纹连接方式套设有卡紧环，且卡紧环下端安装有止回环，所述止回环为下端开口的壳体结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的转换器为聚四氟乙烯材料，所述连接头和耐磨导头均为耐磨的陶瓷材料。

本发明的有益效果在于：1.本发明通过转换器和电极条可以对燃烧室壳体被遮挡部位的细孔电蚀加工，同时通过设置不同弯曲规格的转换器和适配的电极条可以实现不同规格的燃烧室壳体细孔加工，本发明将转换器设置成两个分体便于安装电极条、连接头和耐磨导头，同时通过定位凸块和锁紧插销对转换器内的连接头和耐磨导头进一步锁紧固定，防止电极条通电工作时出现连接头和耐磨导头晃动而影响燃烧室壳体细孔的加工。

2.本发明的连接头和耐磨导头由陶瓷材料制作，转换器由聚四氟乙烯材料制作，这些材料均具有电绝缘和耐高温的特性，可以有效避免电极条通过连接头、耐磨导头和转换器将电传导出去而对周围工作人员产生危险的问题，同时电极条通电时会发热，通过通过连接头、耐磨导头和转换器可以进行隔热。

3.本发明的转换器外部的四个垂直矫正杆在扇形齿板和转动杆的作用下实现同步转动的功能，只有当四个垂直矫正杆底部同时与燃烧室壳体外表面接触时才能够判定电极条下端部分垂直于燃烧室壳体外表面，从而避免燃烧室壳体电蚀加工形成的细孔出现歪斜的问题。

4.本发明通过卡紧条和卡紧环下端的止回环控制连接头上端与卡接头下端的连接和拆卸，简单便捷，从而可以快速更换不同弯曲规格的转换器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明和燃烧室壳体之间的剖视图。

图3是本发明图2中A处局部放大图。

图4是本发明图3中B处局部放大图。

图5是本发明卡接头、连接杆和卡紧条之间的结构示意图。

图6是本发明转换器、耐磨导头、电极条和定位凸块之间的俯视剖视图。

图7是本发明耐磨导头和定位凸块之间的结构示意图。

图8是本发明中转换器、耐磨导头、电极条、锁紧环、锁紧丝杆和锁紧插销之间的结构示意图。

图9是本发明图8中C处局部放大图。

图10是本发明中垂直矫正机构的结构示意图。

图中：100-燃烧室壳体；110-燃烧室气膜孔；1-转换器；11-电极条；12-耐磨导头；121-定位凸块；122-锁紧环；123-锁紧丝杆；124-锁紧插销；125-转柄；13-垂直矫正机构；131-夹持架；1311-锁紧部；132-连接板；133-转动杆；134-矫正组件；1341-扇形齿板；1342-垂直矫正杆；1343-复位弹簧；2-连接头；3-卡接头；31-弹性接触片；32-卡紧机构；321-卡紧环；322-止回环；323-卡紧条；324-卡槽；325-连接杆。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

参阅图1和图3，一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，包括转换器1、连接头2以及卡接头3，所述的卡接头3上端安装在现有机械的执行端上，所述卡接头3下端部分为空心的圆环结构，且卡接头3下端与连接头2上端连接，所述连接头2下端安装在转换器1上。

参阅图1、图3和图4，所述的转换器1由前后两个分体通过现有螺钉和螺母配合方式而装配组成，所述转换器1为V型结构且其中部为弯曲的弧形结构，所述转换器1中部安装有电极条11，所述转换器1下端安装有耐磨导头12，所述耐磨导头12和连接头2均为上下贯通的环形中空结构，所述电极条11上下端均通过间隙配合方式分别贯穿连接头2和耐磨导头12，所述转换器1下端外侧壁设置有垂直矫正机构13；具体工作时，首先根据燃烧室壳体100结构形状以及燃烧室气膜孔110被遮挡位置和角度，选择合适弯曲角度的转换器1和配套的电极条11，接着将电极条11上下两端均间隙配合方式分别贯穿连接头2和耐磨导头12，通过间隙配合方式可以避免电极条11在连接头2内部和耐磨导头12内部贯穿时与内侧壁滑动摩擦而导致电极条11划伤的问题，然后将电极条11、连接头2和耐磨导头12安装在转换器1的两个分体之间，并通过现有螺栓和螺母配合将二者连接固定，之后连接头2上端与卡接头3通过可拆卸的方式连接，以便对不同规格的燃烧室壳体100或其他类型的工件进行加工孔时可以快速更换不同规格的转换器1， 从而可以将安装有不同弯曲角度的转换器1以及不同直径和弯曲角度的电极条11安装在卡接头3上。

参阅图6、图7、图8和图9，所述的耐磨导头12外侧壁上下两端均设置有两个以耐磨导头12轴线为中心对称的定位凸块121，所述转换器1下端中部开设有与耐磨导头12配合的安装槽，所述安装槽侧壁开设有供定位凸块121配合的凹槽；所述的转换器1下端外侧壁周向均匀开设有多个圆孔，且圆孔内固定有锁紧环122，且锁紧环122内螺纹连接有锁紧丝杆123，所述锁紧丝杆123朝向耐磨导头12的一端安装有锁紧插销124，锁紧丝杆123另一端安装有转柄125；所述的锁紧插销124朝向耐磨导头12的一端设置为圆台结构且其表面光滑，所述耐磨导头12外侧壁开设有与锁紧插销124抵触配合的圆台插槽。

所述连接头2和转换器1之间的连接固定方式与耐磨导头12和转换器1之间的连接固定方式相同。

具体工作时，首先将耐磨导头12外侧壁一侧的两个定位凸块121对准安装槽的凹槽中，以便对耐磨导头12的位置进行初步限定，同时也会保障锁紧插销124能够顺利与圆台插槽相配合，同理待连接头2也安装在转换器1的一个分体上后，将转换器1的两个分体对接，并通过现有螺栓和螺母配合将其连接固定；接下来转动转柄125使得锁紧丝杆123带动锁紧插销124在锁紧环122内转动，并使得锁紧插销124圆台结构的一端与耐磨导头12侧壁的圆台插槽抵触配合，以便将耐磨导头12锁紧固定；当锁紧插销124的圆台结构的端部与圆台插槽侧壁抵触时能够对耐磨导头12进行上下调节，直至锁紧插销124的圆台结构的端部与圆台插槽完全接触，从而实现对耐磨导头12位置的调节和固定的功能。

参阅图4，所述卡接头3的内顶壁设置有弹性接触片31，所述弹性接触片31与现有电源相连接，且弹性接触片31为导电材料，所述电极条11上端与弹性接触片31接触，所述卡接头3下端部分设置有卡紧机构32，所述连接头2上端通过卡紧机构32安装在卡接头3上。具体工作时，通过卡紧机构32将连接头2卡接固定在卡接头3下端，同时连接头2上端伸出的电极条11端部与弹性接触片31接触，使得现有电源能够通过弹性接触片31将电能传导给电极条11，从而使得电极条11下端可以对燃烧室壳体100进行电蚀钻孔。

参阅图1、图4和图5，所述的卡紧机构32包括卡紧环321、止回环322、卡紧条323、卡槽324以及连接杆325，所述卡接头3下端部分外侧壁周向均匀开设有贯通的条形孔，所述条形孔顶部铰接有连接杆325，所述连接杆325下端与卡紧条323中部相连接，所述卡紧条323朝向连接头2的端部下侧设置有倾斜面，所述连接头2上端外侧壁开设有与卡紧条323相配合的卡槽324，所述卡接头3外侧壁通过螺纹连接方式套设有卡紧环321，且卡紧环321下端安装有止回环322，所述止回环322为下端开口的壳体结构。具体工作时，当连接头2上端向着卡接头3下端内部移动时，连接头2上端会与卡紧条323的倾斜面抵触配合或者通过人工拨动卡紧条323使得卡紧条323通过连接杆325向着卡接头3外部转动，以使连接头2顺利移动到卡接头3下端内部，直至连接头2上端的电极条11端部与弹性接触片31接触，此时卡紧条323会与连接头2外侧壁的卡槽324相配合，同时转动卡紧环321并带动止回环322向着卡紧条323移动，通过止回环322内侧壁与卡紧条323抵触，避免电极在工作时卡紧条323脱离导致连接头2脱落的问题。

参阅图1、图3和图10，所述的垂直矫正机构13包括夹持架131、连接板132、转动杆133以及矫正组件134，所述夹持架131数量为二，所述夹持架131为弧形面结构且两个夹持架131的弧形面凹面相对分布，所述夹持架131两端设置有竖直布置的锁紧部1311，左右对称的两个所述锁紧部1311通过现有螺栓和螺母配合而连接，所述夹持架131前后端均连接有与锁紧部1311平行的连接板132，左右对称的两个所述连接板132之间通过轴承安装有转动杆133，且转动杆133贯穿锁紧部1311，所述转动杆133两端设置有矫正组件134；具体工作时，首先将两个夹持架131套设在转换器1下端，由于夹持架131具有一定的弹性，因而通过现有螺栓和螺母配合可以将两个夹持架131夹紧固定在转换器1外侧壁上，当转换器1下端的耐磨导头12下端的电极条11伸出端与燃烧室壳体100表面接触时，在转动杆133的配合下矫正组件134的执行端与燃烧室壳体100表面抵触，以确保耐磨导头12内的电极条11与燃烧室壳体100垂直，避免加工出来的气膜孔出现倾斜的问题。

参阅图1、图3和图10，所述的矫正组件134包括扇形齿板1341、垂直矫正杆1342以及复位弹簧1343，所述转动杆133两端均安装有扇形齿板1341，前后两个所述扇形齿板1341为对称分布且二者啮合连接，所述扇形齿板1341位于转动杆133的一端底部安装有垂直矫正杆1342，前后两个所述垂直矫正杆1342对称分布且二者之间连接有复位弹簧1343。具体工作时，在现有机械的带动下使得转换器1下端朝向燃烧室壳体100待加工孔的位置移动，进而垂直矫正杆1342下端与燃烧室壳体100外侧壁接触，当四个垂直矫正杆1342同时与燃烧室壳体100外壁接触时，耐磨导头12垂直与燃烧室壳体100外侧壁，从而确保电极条11电蚀形成的细孔垂直于燃烧室壳体100的轴线且细孔轴线与燃烧室壳体100轴线相交，避免电蚀形成的细孔歪斜的问题；由于垂直矫正杆1342是连接在扇形齿板1341上，而前后对称的两个扇形齿板1341啮合连接，同时左右两个扇形齿板1341通过转动杆133相连接，因而当其中一个垂直矫正杆1342带动扇形齿板1341转动时其余几个垂直矫正杆1342也会同步转动，若存在垂直矫正杆1342未与燃烧室壳体100外侧壁接触的情况，则可以判断耐磨导头12未能与燃烧室壳体100垂直。

参阅图1、图3、图4、图6、图7、图8和图9，所述的转换器1为聚四氟乙烯材料，所述连接头2和耐磨导头12均为耐磨的陶瓷材料；聚四氟乙烯材料具有电绝缘、耐高温的特性，以及聚四氟乙烯材料摩擦系数小可以避免电极条11与聚四氟乙烯材料接触摩擦而导致电极条11损坏的问题；陶瓷材料具有足够的硬度、耐高温和电绝缘的特性，因而电极条11通电工作不会通过转换器1、连接头2和耐磨导头12导电和导热。

本发明在工作时的步骤：第一步：将待加工的燃烧室壳体100夹持固定，接着根据燃烧室壳体100结构形状以及燃烧室气膜孔110被遮挡位置和角度，选择合适弯曲角度的转换器1和配套的电极条11。

第二步：将电极条11两端分别连接连接头2和耐磨导头12，然后将其安装在转换器1的一个分体上，然后将另一个分体对接卡上，并通过现有的螺栓和螺母进行固定连接，同时通过锁紧插销124对转换器1内的连接头2和耐磨导头12进一步限制固定。

第三步：在现有机械的带动下使得转换器1下端的耐磨导头12垂直于燃烧室壳体100的外侧壁，并通过垂直矫正杆1342判断耐磨导头12是否与燃烧室壳体100外侧壁垂直，接着通过现有电源使得电极条11通电，进而对燃烧室壳体100外侧壁进行电蚀钻细孔。

以上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 (7)

1.一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，包括转换器(1)、连接头(2)以及卡接头(3)，其特征在于：所述的卡接头(3)上端安装在机械的执行端上，所述卡接头(3)下端部分为空心的圆环结构，且卡接头(3)下端与连接头(2)上端连接，所述连接头(2)下端安装在转换器(1)上；其中：

所述的转换器(1)由前后两个分体通过螺钉和螺母配合方式而装配组成，所述转换器(1)为V型结构且其中部为弯曲的弧形结构，所述转换器(1)中部安装有电极条(11)，所述转换器(1)下端安装有耐磨导头(12)，所述耐磨导头(12)和连接头(2)均为上下贯通的环形中空结构，所述电极条(11)上下端均通过间隙配合方式分别贯穿连接头(2)和耐磨导头(12)，所述转换器(1)下端外侧壁设置有垂直矫正机构(13)；

所述的垂直矫正机构(13)包括夹持架(131)、连接板(132)、转动杆(133)以及矫正组件(134)，所述夹持架(131)数量为二，所述夹持架(131)为弧形面结构且两个夹持架(131)的弧形面凹面相对分布，所述夹持架(131)两端设置有竖直布置的锁紧部(1311)，左右对称的两个所述锁紧部(1311)通过螺栓和螺母配合而连接，所述夹持架(131)前后端均连接有与锁紧部(1311)平行的连接板(132)，左右对称的两个所述连接板(132)之间通过轴承安装有转动杆(133)，且转动杆(133)贯穿锁紧部(1311)，所述转动杆(133)两端设置有矫正组件(134)；

所述卡接头(3)的内顶壁设置有弹性接触片(31)，所述弹性接触片(31)与电源相连接，且弹性接触片(31)为导电材料，所述电极条(11)上端与弹性接触片(31)接触，所述卡接头(3)下端部分设置有卡紧机构(32)，所述连接头(2)上端通过卡紧机构(32)安装在卡接头(3)上；

所述的矫正组件(134)包括扇形齿板(1341)、垂直矫正杆(1342)以及复位弹簧(1343)，所述转动杆(133)两端均安装有扇形齿板(1341)，前后两个所述扇形齿板(1341)为对称分布且二者啮合连接，所述扇形齿板(1341)位于转动杆(133)的一端底部安装有垂直矫正杆(1342)，前后两个所述垂直矫正杆(1342)对称分布且二者之间连接有复位弹簧(1343)；由于垂直矫正杆(1342)是连接在扇形齿板(1341)上，而前后对称的两个扇形齿板(1341)啮合连接，同时左右两个扇形齿板(1341)通过转动杆(133)相连接，因而当其中一个垂直矫正杆(1342)带动扇形齿板(1341)转动时其余几个垂直矫正杆(1342)也会同步转动。

2.根据权利要求1所述的一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，其特征在于：所述的耐磨导头(12)外侧壁上下两端均设置有两个以耐磨导头(12)轴线为中心对称的定位凸块(121)，所述转换器(1)下端中部开设有与耐磨导头(12)配合的安装槽，所述安装槽侧壁开设有供定位凸块(121)配合的凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，其特征在于：所述的转换器(1)下端外侧壁周向均匀开设有多个圆孔，且圆孔内固定有锁紧环(122)，且锁紧环(122)内螺纹连接有锁紧丝杆(123)，所述锁紧丝杆(123)朝向耐磨导头(12)的一端安装有锁紧插销(124)，锁紧丝杆(123)另一端安装有转柄(125)。

4.根据权利要求3所述的一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，其特征在于：所述的锁紧插销(124)朝向耐磨导头(12)的一端设置为圆台结构且其表面光滑，所述耐磨导头(12)外侧壁开设有与锁紧插销(124)抵触配合的圆台插槽。

5.根据权利要求4所述的一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，其特征在于：所述连接头(2)和转换器(1)之间的连接固定方式与耐磨导头(12)和转换器(1)之间的连接固定方式相同。

6.根据权利要求1所述的一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，其特征在于：所述的卡紧机构(32)包括卡紧环(321)、止回环(322)、卡紧条(323)、卡槽(324)以及连接杆(325)，所述卡接头(3)下端部分外侧壁周向均匀开设有贯通的条形孔，所述条形孔顶部铰接有连接杆(325)，所述连接杆(325)下端与卡紧条(323)中部相连接，所述卡紧条(323)朝向连接头(2)的端部下侧设置有倾斜面，所述连接头(2)上端外侧壁开设有与卡紧条(323)相配合的卡槽(324)，所述卡接头(3)外侧壁通过螺纹连接方式套设有卡紧环(321)，且卡紧环(321)下端安装有止回环(322)，所述止回环(322)为下端开口的壳体结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于热力学的燃烧室气膜孔加工系统，其特征在于：所述的转换器(1)为聚四氟乙烯材料，所述连接头(2)和耐磨导头(12)均为耐磨的陶瓷材料。

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