CN116276528A - 一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置及方法 - Google Patents

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吴毅
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Abstract

本发明属于涡轮发动机零部件修理技术领域，具体涉及一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置机两侧输出，包括底座，所述底座上端尾部连接有双头电机；驱动轮，与所述双头电端相连接；导轮，对称设置于所述底座上端两侧，且通过砂带分别与两个驱动轮相连接；在所述驱动轮被双头电机驱使后，所述砂带带动导轮一同运转，本发明解决了现有技术方案中的修复装置，无法使用一台砂带机进行整个叶片的修型工作，该方案需要时间长、效率较低，设备集成度低且通用性差，无法针对多种型号的叶片进行处理，此外，针对叶片焊后表面修型时间长操作也较复杂的问题。

Description

一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置及方法
技术领域
本发明属于涡轮发动机零部件技术领域，具体涉及一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置及方法。
背景技术
涡轮发动机叶片的叶尖是与机匣接触封严的位置，因此热端叶尖承受着高温高压、高转速、高摩擦的共同作用，常常是发生裂纹失效的位置，航空发动机服役一个周期后，在叶片叶尖位置容易出现裂纹、烧蚀、掉块等故障，通常是采用焊接的方法对叶片叶尖进行修理。修复流程为：清洗→故检→去除涂层→焊前打磨→焊接→焊后修型→恢复涂层→终检，其中焊后修型工序主要目的是去除叶片焊接过程中产生的焊疤、多余焊料，恢复叶片原始的形状，保证叶片具有原设计的气动外形。因此，该工序要求具有较高的精度和工作效率。
申请号为CN202211227749.0的中国专利公开了一种航空发动机涡轮叶片专用砂轮运行装置，包括固定底座，所述固定底座的表面呈三角形形状，所述固定底座的表面固定安装有控制器，所述固定底座的上表面固定连接有叶片移动夹持机构。该航空发动机涡轮叶片专用砂轮运行装置，通过设置叶片移动夹持机构和叶片打磨机构，在使用时，通过控制器自动控制移动夹持机构带动涡轮叶片在固定底座的表面做横向和纵向运动，配合叶片打磨机构对涡轮叶片进行曲面打磨，从而解决了现有的涡轮发动机叶片的表面为扭曲的变截面曲面,形状复杂，普通的打磨装置难以对扭曲的变截面曲面进行打磨的问题。
随着申请人的进一步研究，发现现有技术方案中的修复装置，对叶片焊后修型方法主要上通过硬质合金打磨和和普通砂带机进行，修复后叶尖存在焊疤等多余材料，采用自适应打磨作为修型方法进一步处理，其主要缺点是叶片型面作为曲率变化的弧面，无法使用一台砂带机进行整个叶片的修型工作，该方案需要时间长、效率较低，设备集成度低且通用性差，无法针对多种型号的叶片进行处理，此外，针对叶片焊后表面修型时间长操作也较复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置及方法，以达到快速修型的目的，该装置尤其是适用于不同型号叶片焊后的通用修型，为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，包括：
底座，所述底座上端尾部连接有双头电机；
驱动轮，与所述双头电机两侧输出端相连接；
导轮，对称设置于所述底座上端两侧，且通过砂带分别与两个驱动轮相连接；
在所述驱动轮被双头电机驱使后，所述砂带带动导轮一同运转。
进一步，所述导轮包括直径不相同的第一导轮与第二导轮。
进一步，所述底座上连接有第一支撑架，所述导轮转动连接于所述第一支撑架的两侧。
进一步，所述第一支撑架侧部还滑动连接有调节杆，所述调节杆上设置有与所述砂带相配合的防振槽，该防振槽可限制砂带在轴向上的运动，防止砂带脱落。
进一步，还包括对称设置于所述砂带下部的松紧组件，以调节所述砂带的松紧度。
进一步，所述松紧组件包括与底座顶面连接的第二支撑架以及与所述第二支撑架外侧连接的松紧轮，砂带与所述松紧轮抵接，松紧轮可用螺栓连接在第二支撑架上，调节螺栓的松紧以达到上下移动松紧轮的作用，从而调节砂带的松紧度。
进一步，还包括设置于所述底座上部的外壳。
进一步，所述外壳上铰接有检修门，通过该检修门可方便操作者人员进行设备检修与砂带的更换。
进一步，所述外壳侧部设置有控制面板，该面板集成有双头电机的启停开关和正反转按钮。
进一步，所述双头电机的高度大于导轮的高度，使所述砂带呈倾斜设置。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过设计制造了一种双轮砂带装置以及快速修型方法，该方法使用一台设备就可以对多种型号、多种尺寸的涡轮叶片和弧形叶片的焊后进行快速修型，集成度较高，操作简便。
附图说明
图1为本发明一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置实施例的立体结构示意图；
图2为本发明一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置实施例去除外壳后的立体结构示意图；
说明书附图中的附图标记包括：
底座1、双头电机2、驱动轮20、第一导轮30、第二导轮31、砂带4、第一支撑架5、调节杆50、防振槽51、第二支撑架6、松紧轮61、外壳7、检修门70、控制面板71。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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。
实施例：
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1，图2所示，一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，包括底座1，所述底座1上端尾部连接有双头电机2，驱动轮20与所述双头电机2两侧输出端相连接，导轮对称设置于所述底座1上端两侧，且通过砂带4分别与两个驱动轮20相连接，在所述驱动轮20被双头电机2驱使后，所述砂带4带动导轮一同运转。
其中，所述导轮包括直径不相同的第一导轮30与第二导轮31。
另外，所述底座1上连接有第一支撑架5，所述导轮转动连接于所述第一支撑架5的两侧，所述第一支撑架5侧部还滑动连接有调节杆50，所述调节杆50上设置有与所述砂带4相配合的防振槽51，该防振槽51可限制砂带4在轴向上的运动，防止砂带4脱落。
如图2所示，还包括对称设置于所述砂带4下部的松紧组件，以调节所述砂带4的松紧度。具体的，所述松紧组件包括与底座1顶面连接的第二支撑架6以及与所述第二支撑架6外侧连接的松紧轮61，砂带4与所述松紧轮61抵接，松紧轮61可用螺栓连接在第二支撑架6上，调节螺栓的松紧以达到上下移动松紧轮61的作用，从而调节砂带4的松紧度。
底座1上部还设置有外壳7，所述外壳7上铰接有检修门70，通过该检修门70可方便操作者人员进行设备检修与砂带4的更换，所述外壳7侧部设置有控制面板71，该面板集成有双头电机2的启停开关和正反转按钮。
另外，所述双头电机2的高度大于导轮的高度，使所述砂带4呈倾斜设置。
本发明还公开了一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的方法，以某型涡轮风扇发动机涡轮叶片为例，焊接后需要修型区域为叶片叶尖位置，叶盆曲率半径约为6mm。
本实施例中快速打磨修型的实施步骤如下：
1、首先根据叶片的形状确定导轮的直径：如图2所示，第一导轮30的直接小于第二导轮31的直径，两者均可与第一支撑架5快速拆换的，一侧导轮直径较小，用于打磨叶盆修型，另一侧导轮直径较大，用于打磨叶背，对于小直径导轮选择与叶盆曲率半径相差不超过30％半径的导轮，为实现快速高精度修型，根据叶片曲率半径选择导轮直径为13mm和40mm。
2、打磨焊疤：对叶片焊接区域进行粗打磨，选择合适目数和磨料的砂带4，选择合适的双头电机2的转速，手持或用工装夹持叶片进行粗加工，去除大部分多余的材料；
具体的，对于需要去料较多的焊疤，选择60-100号的陶瓷磨料的砂带4打磨，将双头电机2转速调节到1500-2000r/min。将叶盆部位在直径为13mm的第一导轮30处打磨，将叶背区域在直径40mm的第二导轮31处打磨，直到去掉大部分焊疤为止。
3、叶片焊接区修型：选择合适目数和磨料的砂带4以及选择合适的双头电机2的转速，对叶片焊接区域进行精修，使叶片修理区域保持原有的型面；
具体的，将打磨后的叶片进行高精度修型，采用240号左右的陶瓷磨料砂带4，调节电机转速为2000-3000r/min。将叶盆部位在直径为13mm的第一导轮30处修型，将叶背区域在直径40mm的第二导轮31处修型，使叶片修理区域保持原有的型面。
4、叶片焊接区抛光：选择合适目数和磨料的砂带4，选择合适的双头电机2的转速，对叶片修理区域进行抛光，使叶片修理区域保持表面完整性，保证后续修理工序的要求；
具体的，将修型后的叶片进行抛光，采用400号左右的陶瓷磨料或金刚石磨料砂带4，调节电机转速为3000-3500r/min。将叶盆部位在直径为13mm的第一导轮30处抛光，将叶背区域在直径40mm的第二导轮31处抛光，使叶片修理区域保持表面完整性，保证后续修理工序的要求。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于，包括：
底座，所述底座上端尾部连接有双头电机；
驱动轮，与所述双头电机两侧输出端相连接；
导轮，对称设置于所述底座上端两侧，且通过砂带分别与两个驱动轮相连接；
在所述驱动轮被双头电机驱使后，所述砂带带动导轮一同运转。
2.如权利要求1所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：所述导轮包括直径不相同的第一导轮与第二导轮。
3.如权利要求1所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：所述底座上连接有第一支撑架，所述导轮转动连接于所述第一支撑架的两侧。
4.如权利要求3所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：所述第一支撑架侧部还滑动连接有调节杆，所述调节杆上设置有与所述砂带相配合的防振槽。
5.如权利要求1所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：还包括对称设置于所述砂带下部的松紧组件，以调节所述砂带的松紧度。
6.如权利要求5所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：所述松紧组件包括与底座顶面连接的第二支撑架以及与所述第二支撑架外侧连接的松紧轮，砂带与所述松紧轮抵接。
7.如权利要求1所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：还包括设置于所述底座上部的外壳。
8.如权利要求7所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：所述外壳上铰接有检修门。
9.如权利要求7所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：所述外壳侧部设置有控制面板。
10.如权利要求1所述的一种适用于涡轮发动机叶片焊后快速修型的装置，其特征在于：所述双头电机的高度大于导轮的高度，使所述砂带呈倾斜设置。
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