CN116441661A - 用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备和方法 - Google Patents
用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本公开提供了一种用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备和方法。所述设备包括：进气管(10)，具有第一端和第二端，进气管的第一端用于连接至压缩气体源；出气管(30)，具有第一端和第二端；气体供应控制装置(20)，连接在进气管(10)的第二端和所述出气管(30)的第一端之间，朝向出气管(30)提供受控的压缩气体；以及钎料注射装置(40)，连接到出气管(30)的第二端，包括注射筒(41)和设置在注射筒(41)中的活塞(43)，通过受控的压缩气体推动活塞(43)以将容纳在注射筒(41)中的钎料受控地投放到涡轮叶片上。本公开有利于钎料稳定均匀地投放到叶片上，提高生产效率、合格率和工艺稳定性。
Description
技术领域
本公开涉及用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备和方法。
背景技术
真空钎焊是涡轮叶片的常见加工技术。其主要用于通过真空钎焊将焊接部分(例如，冲击板、节流板、蜂窝结构等)固定在叶片上。钎料需要围绕待钎焊的部件放置。在加热过程中，钎料将熔化成液态，然后扩展开，在焊接部和刀片之间通过毛细作用填充钎料，并在高温和真空条件下进行冶金结合。
放置钎料是真空钎焊中的重要过程。钎料的常规放置过程是将制备的膏状钎料泵入注射筒(针管)内，然后通过手动推动注射筒内的活塞将钎料放置到待焊接区域。可见，在现有技术中，是将钎料装入注射装置的注射筒中，操作者通过手动推压注射装置的活塞器来投放钎料，同时还要控制钎料的投放位置。在此过程中，手持注射筒时对活塞的推力、推动速度和稳定性会影响钎料的用量和均匀性，受到人的极大影响。因此，在钎料的投放过程中，难以准确控制钎料的投放过程，会出现钎料投放过多或过少、投放不均匀、注射装置控制不稳定等问题。
因此，手动使用注射筒的工艺虽然能满足生产的基本要求，但是生产效率低，合格率低，工艺稳定性差。
发明内容
本公开所要解决的技术问题是，提供一种用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备和方法，能够提高生产效率、合格率和工艺稳定性。
为解决上述技术问题，根据本公开的第一个方面，提供了一种用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备，其特征在于，包括：进气管，具有第一端和第二端，所述进气管的第一端用于连接至压缩气体源；出气管，具有第一端和第二端；气体供应控制装置，连接在所述进气管的第二端和所述出气管的第一端之间，朝向所述出气管提供受控的压缩气体；以及钎料注射装置，连接到所述出气管的第二端，包括注射筒和设置在所述注射筒中的活塞，通过所述受控的压缩气体推动所述活塞以将容纳在所述注射筒中的钎料受控地投放到涡轮叶片上。
本公开中，通过气体供应控制装置来向出气管提供受控的压缩气体，利用该受控的压缩气体即可稳定地推动钎料注射装置的活塞，因而操作者通过操作钎料注射装置投放钎料时，无需另外用手控制对活塞的推压力，只需控制钎料注射装置的投放位置即可，这使得操作者可以方便稳定地控制钎料注射装置的投放过程，有利于钎料稳定均匀地投放到叶片上，确保叶片真空钎焊质量，因此能够提高生产效率、合格率和工艺稳定性。
进一步地，根据本公开的一个实施例，气体供应控制装置包括：壳体；进气口，设置在所述壳体上，与所述进气管连接；出气口，设置在所述壳体上，与所述出气管连接；内部气体控制管路，设置在所述壳体内并连接在所述进气口和所述出气口之间；控制阀，设置在所述内部气体控制管路上；以及控制器，与所述控制阀连接，配置为接收控制信号以控制所述控制阀的操作。
本公开中，通过控制器接收控制信号，可以方便地对控制阀的操作进行控制，从而确保向钎料注射装置提供稳定的受控的压缩气体。另外，通过将气体供应装置的各主要结构设置壳体内，便于整个装置的组装使用。
进一步地，根据本公开的一个实施例，所述气体供应控制装置还包括启动开关，提供启动控制信号；所述控制器配置为在接收到启动控制信号后，控制所述控制阀执行如下操作模式中的一种：(a)基于接收到的启动控制信号，控制所述控制阀在设定的开启操作时间内持续处于开启状态；(b)基于接收到持续的启动控制信号，控制所述控制阀在所述启动控制信号的持续时间内持续处于开启状态；以及(c)基于接收到启动控制信号，当所述控制阀处于开启状态时，控制所述控制阀从开启状态切换为关闭状态，或者当所述控制阀处于关闭状态时，控制所述控制阀从关闭状态切换为开启状态。
本公开中，控制器配置为可以根据需要来控制控制阀执行多种不同的操作模式之一，从而更好地满足操作者的操作需求，提高了操作便利性和工作效率。
进一步地，根据本公开的一个实施例，所述气体供应控制装置还包括时间控制旋钮，所述时间控制旋钮连接到所述控制器，用于设定所述控制阀的开启操作时间；所述控制器配置为在接收到启动控制信号后，基于所述时间控制旋钮设定的开启操作时间，控制所述控制阀26在所述开启操作时间内处于开启状态。
本公开中，通过设置时间控制旋钮来设定开启操作时间，可以与开启操作时间相对应的钎料的量准确地投放在预定位置，便于控制钎料的投放量，能够更好地避免出现钎料投放过多或过少的情形，因此，钎料的用量均匀，工艺稳定性好。
进一步地，根据本公开的一个实施例，所述气体供应控制装置还包括脚踏板，所述脚踏板连接至所述启动开关，以控制所述启动开关提供启动控制信号。
本公开中，通过脚踏板对启动开关的操作来提供启动控制信号，可以将双手解放出来并用于对钎料注射装置和/或焊接部件的操作，从而操作者的手只需要在待焊接的工件区域移动，大提高了生产效率，从而更好地执行钎料的投放。
进一步地，根据本公开的一个实施例，所述控制器配置为接收控制信号以控制所述控制阀的操作包括接收控制信号以控制所述控制阀的开启和关闭，还包括接收控制信号以控制所述控制阀的开度，通过控制所述控制阀的开度来控制供应至所述出气管的压缩气体压力。
本公开中，钎料的剂量通过压缩气体的压力和/或通风时间来控制。确定工艺参数后，钎料的用量均匀，工艺稳定性好。
进一步地，根据本公开的一个实施例，所述钎料注射装置的注射筒包括注射筒本体，所述注射筒本体的第一端设置有注射筒法兰，所述注射筒法兰的外周缘上设置一个或多个卡槽；所述出气管的第二端设置有出气管接头，所述出气管接头包括接头法兰，所述接头法兰的外周缘设置有与所述一个或多个多个卡槽对应设置的一个或多个卡爪，所述卡爪的末端沿径向向内延伸，以通过使所述接头法兰与所述注射筒法兰相对旋转而使二者卡接。
本公开中，通过出气管接头的接头法兰和注射筒的注射筒法兰的配合和连接关系，可以方便地将出气管连接到注射筒。
进一步地，根据本公开的一个实施例，所述出气管接头还包括插塞部，所述插塞部上设置有密封圈，所述插塞部从所述接头法兰沿轴向延伸以用于与所述注射筒本体的内表面密封配合。
本公开中，通过插塞部与注射筒本体的内表面的密封配合，可以确保压缩气体向以稳定的压力推动活塞，确保稳定可靠地投放钎料。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的方法，其特征在于，包括：将糊状物的钎料装入钎料注射装置；将进气管、气体供应控制装置、出气管和钎料注射装置依次连接，其中，所述进气管与压缩气体源连接，所述气体供应装置朝向所述出气管提供受控的压缩气体以通过所述受控的压力推动所述钎料注射装置的活塞；调节所述气体供应装置上的时间控制旋钮；启动所述气体供应装置的启动开关，同时手持所述钎料注射装置将钎料投放在叶片上。
本公开中，通过气体供应控制装置来向出气管提供受控的压缩气体，利用该受控的压缩气体即可稳定地推动钎料注射装置中的活塞，因而操作者通过操作钎料注射装置投放钎料时，无需另外用手控制对活塞的推压力，只需控制钎料注射装置的投放位置即可，这使得操作者可以方便稳定地控制钎料注射装置的投放过程，有利于钎料稳定均匀地投放到叶片上，确保叶片真空钎焊质量。
进一步地，根据本公开的一个实施例，使用前述任一项所述的设备执行所述方法。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1是根据本公开的用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备的原理示意图；
图2是根据本公开的用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备中连接在出气管端部的出气管接头的结构示意图；
图3是根据本公开的用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备中注射筒的结构示意图。
附图标号说明：
10、进气管；
20、气体供应控制装置；21、壳体；22、进气口；
23、出气口；24、内部气体控制管路；25、控制阀；
26、控制器；27、时间控制旋钮；28、脚踏板；
29、启动开关；
30、出气管；31、出气管接头；311、接头法兰；
313、卡爪；314、插塞部；315、密封圈；
40、气体供应控制装置；41、注射筒；43、活塞；
45、注射针头。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。
图1是根据本公开的用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备的原理示意图，图2是该设备中连接在出气管端部的出气管接头的结构示意图，图3是该设备中注射筒的结构示意图。
参见图1，可以看到，本公开的用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备，其特征在于，包括：进气管10，具有第一端和第二端，进气管的第一端用于连接至压缩气体源；出气管30，具有第一端和第二端；气体供应控制装置20，连接在进气管10的第二端和出气管30的第一端之间，朝向出气管30提供受控的压缩气体；以及钎料注射装置40，连接到出气管30的第二端，包括注射筒41和设置在注射筒41中的活塞43，通过受控的压缩气体推动活塞43以将容纳在注射筒41中的钎料受控地投放到涡轮叶片上。
进气管10和出气管30可以采用诸如直径为5mm的软管。
本公开中，通过气体供应控制装置来向出气管提供受控的压缩气体，利用该受控的压缩气体即可稳定地推动钎料注射装置的活塞，因而操作者通过操作钎料注射装置投放钎料时，无需另外用手控制对活塞的推压力，只需控制钎料注射装置的投放位置即可，这使得操作者可以方便稳定地控制钎料注射装置的投放过程，有利于钎料稳定均匀地投放到叶片上，确保叶片真空钎焊质量，并且提高生产效率、合格率和工艺稳定性。
继续参见图1，气体供应控制装置20包括：壳体21；进气口22，设置在壳体21上，与进气管10连接；出气口23，设置在壳体21上，与出气管30连接；内部气体控制管路24，设置在壳体21内并连接在进气口22和出气口23之间；控制阀25，设置在内部气体控制管路24上；以及控制器26，与控制阀25连接，配置为接收控制信号以控制控制阀25的操作。
本公开中，通过控制器26接收控制信号，可以方便地对控制阀25的操作进行控制，从而确保向钎料注射装置40提供稳定的受控的压缩气体。另外，通过将气体供应装置20的各主要结构设置壳体21内，便于整个设置的组装使用。
继续参见图1，气体供应控制装置20还包括启动开关29，提供启动控制信号；控制器26配置为在接收到启动控制信号后，控制控制阀26执行如下操作模式中的一种：(a)基于接收到的启动控制信号，控制控制阀在设定的开启操作时间内持续处于开启状态；(b)基于接收到持续的启动控制信号，控制控制阀在启动控制信号的持续时间内持续处于开启状态；以及(c)基于接收到启动控制信号，当控制阀处于开启状态时，控制控制阀从开启状态切换为关闭状态，或者当控制阀处于关闭状态时，控制控制阀从关闭状态切换为开启状态。
例如，一种操作模式下，控制器26在接收到启动控制信号后，可以基于设定的开启操作时间来控制控制阀处于开启状态。设定的开启操作时间可以是通过时间控制旋钮等设定装置设定的，也可以是预先设定并存储在控制器26内部的。再例如，另一种操作模式下，控制器配置为判断接收到手启动控制信号是否为持续的启动控制信号，如果是持续的启动控制信号，则控制控制阀在启动控制信号的持续时间内持续处于开启状态。在这种模式下，可以通过保持或改变启动开关的状态而方便地控制控制阀的开启状态持续时间。再例如，在又一种操作模式下，控制器接收到启动控制信号后，控制控制阀直接改变当前状态。在这种模式下，不必持续保持启动开关的状态，只需要控制再次操作启动开关的时机，就可以方便地控制控制阀的开启状态持续时间。根据本公开的实施例，控制器可以通过启动开关的操作状态的判断来确定适当的操作模式，也可以通过操作者的预先选择来控制控制阀的操作模式。
本公开中，控制器配置为可以根据需要来控制控制阀26执行多种不同的操作模式之一，从而更好地满足操作者的操作需求，提高了操作便利性和工作效率。
继续参见图1，气体供应控制装置20还包括时间控制旋钮21，时间控制旋钮21连接到控制器26，用于设定控制阀26的开启操作时间；控制器26配置为在接收到启动控制信号后，基于时间控制旋钮21设定的开启操作时间，控制控制阀26在开启操作时间内处于开启状态。
本公开中，通过设置时间控制旋钮21来设定开启操作时间，可以与开启操作时间相对应的钎料的量准确地投放在预定位置，便于控制钎料的投放量，能够更好地避免出现钎料投放过多或过少的情形，因此，钎料的用量均匀，工艺稳定性好。
继续参见图1，气体供应控制装置20还包括脚踏板28，脚踏板28连接至启动开关29，以控制启动开关29提供启动控制信号。
本公开中，通过脚踏板28对启动开关29的操作来提供启动控制信号，可以将双手解放出来并用于对钎料注射装置和/或焊接部件的操作，从而操作者的手只需要在待焊接的工件区域移动，大提高了生产效率，从而更好地执行钎料的投放。
进一步地，根据本公开的一个实施例，控制器配置为接收控制信号以控制控制阀25的操作包括接收控制信号以控制控制阀25的开启和关闭，还包括接收控制信号以控制控制阀25的开度，通过控制控制阀25的开度来控制供应至出气管30的压缩气体压力。
本公开中，钎料的剂量通过压缩气体的压力和/或通风时间来控制。确定工艺参数后，钎料的用量均匀，工艺稳定性好。
参见图3，钎料注射装置40的注射筒41包括注射筒本体411，注射筒本体411的第一端设置有注射筒法兰412，注射筒法兰412的外周缘上设置一个或多个卡槽413。参见图2，出气管30的第二端设置有出气管接头31，出气管接头31包括接头法兰311，接头法兰31的外周缘设置有与一个或多个多个卡槽413对应设置的一个或多个卡爪313，卡爪313的末端沿径向向内延伸。结合参见图1，操作者可以在接头法兰31的卡爪313与注射筒法兰412上的卡槽413对齐后，将接头法兰31与注射筒法兰412彼此沿轴向对接，然后通过使接头法兰31与注射筒法兰412相对旋转，从而通过卡爪313将二者卡接在一起。
根据未示出的一个实施例，注射筒法兰412也可以设计成在在边缘位置具有相对的凸耳，通过使接头法兰31与注射筒法兰412相对旋转使接头法兰31的卡爪313到达与凸耳相对的位置来实现将注射筒法兰412和接头法兰31这二者卡接。
本公开中，通过出气管接头31的接头法兰311和注射筒41的注射筒法兰412的配合和连接关系，可以方便地将出气管30连接到注射筒41。
参见图2，出气管接头31还包括插塞部314，插塞部314上设置有密封圈315，插塞部314从接头法兰311沿轴向延伸以用于与注射筒本体411的内表面密封配合。
本公开中，通过插塞部314与注射筒本体411的内表面的密封配合，可以确保压缩气体向以稳定的压力推动活塞，确保稳定可靠地投放钎料。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的方法。该方法优选通过本公开的用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备执行。该方法包括：将糊状物的钎料装入钎料注射装置；将进气管10、气体供应控制装置20、出气管30和钎料注射装置40依次连接，其中，进气管10与压缩气体源连接，气体供应装置20朝向出气管30提供受控的压缩气体以通过受控的压力推动钎料注射装置的活塞；调节气体供应装置20上的时间控制旋钮；启动气体供应装置20的启动开关29，同时手持钎料注射装置40将钎料投放在叶片上。
其中，糊状物的钎料是以适当比例预先配制的。
其中，时间控制旋钮27设定的开启操作时间优选为0.01秒～0.1秒。
其中，启动开关29与脚踏板28连接，踩脚踏开关，瞬间有压缩空气作用于钎料注射装置40。由此挤出一定量的钎料。
本公开的优点如下：
(1)提高生产效率：当使用传统钎料注射装置(针管)时，需要在工件上移动时控制钎料的量。由于钎料的量难以控制，为了保证钎料的均匀性，移动速度通常较慢。本公开通过气体供应控制装置的气体吸入时间(气体供应时间)来控制钎料的量，并且通过脚踏板(连接启动开关)来控制工作过程。操作者的手只需要在待焊接的工件区域上移动，大大提高了生产效率。
(2)提高工艺的稳定性：常规方法中操作者是根据经验手动地控制钎料的用量。这种方法取决于操作者的生产经验，这导致钎料的不均匀剂量并影响工艺的稳定性。在本公开中，钎料的剂量通过压缩气体的压力和气体吸入时间(气体供应时间)来控制。确定工艺参数后，钎料的用量均匀，工艺稳定性好。
(3)降低生产成本：在使用常规注射装置时，如果钎料的量过多，则需要去除多余的钎料，造成钎料的浪费。在本公开中，钎料剂量的稳定性良好，并且基本上没有除去过量钎料的过程。因此，降低了钎料损失和生产成本。
以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本公开的保护范围。
Claims (10)
1.用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备，其特征在于，包括：
进气管(10)，具有第一端和第二端，所述进气管的第一端用于连接至压缩气体源；
出气管(30)，具有第一端和第二端；
气体供应控制装置(20)，连接在所述进气管(10)的第二端和所述出气管(30)的第一端之间，朝向所述出气管(30)提供受控的压缩气体；以及
钎料注射装置(40)，连接到所述出气管(30)的第二端，包括注射筒(41)和设置在所述注射筒(41)中的活塞(43)，通过所述受控的压缩气体推动所述活塞(43)以将容纳在所述注射筒(41)中的钎料受控地投放到涡轮叶片上。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气体供应控制装置(20)包括：
壳体(21)；
进气口(22)，设置在所述壳体(21)上，与所述进气管(10)连接；
出气口(23)，设置在所述壳体(21)上，与所述出气管(30)连接；
内部气体控制管路(24)，设置在所述壳体(21)内并连接在所述进气口(22)和所述出气口(23)之间；
控制阀(25)，设置在所述内部气体控制管路(24)上；以及
控制器(26)，与所述控制阀(25)连接，配置为接收控制信号以控制所述控制阀(25)的操作。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，
所述气体供应控制装置(20)还包括启动开关(29)，提供启动控制信号；
所述控制器(26)配置为在接收到启动控制信号后，控制所述控制阀(26)执行如下操作操作中的一种：
(a)基于接收到的启动控制信号，控制所述控制阀在设定的开启操作时间内持续处于开启状态；
(b)基于接收到持续的启动控制信号，控制所述控制阀在所述启动控制信号的持续时间内持续处于开启状态；以及
(c)基于接收到启动控制信号，当所述控制阀处于开启状态时，控制所述控制阀从开启状态切换为关闭状态，或者当所述控制阀处于关闭状态时，控制所述控制阀从关闭状态切换为开启状态。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，
所述气体供应控制装置(20)还包括时间控制旋钮(21)，所述时间控制旋钮(21)连接到所述控制器(26)，用于设定所述控制阀(26)的开启操作时间；
所述控制器(26)配置为在接收到启动控制信号后，基于所述时间控制旋钮(21)设定的开启操作时间，控制所述控制阀(26)在所述开启操作时间内处于开启状态。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
所述气体供应控制装置(20)还包括脚踏板(28)，所述脚踏板(28)连接至所述启动开关(29)，以控制所述启动开关(29)提供启动控制信号。
6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，
所述控制器配置为接收控制信号以控制所述控制阀(25)的操作包括接收控制信号以控制所述控制阀(25)的开启和关闭，还包括接收控制信号以控制所述控制阀(25)的开度，通过控制所述控制阀(25)的开度来控制供应至所述出气管(30)的压缩气体压力。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，
所述钎料注射装置(40)的注射筒(41)包括注射筒本体(411)，所述注射筒本体(411)的第一端设置有注射筒法兰(412)，所述注射筒法兰(412)的外周缘上设置一个或多个卡槽(413)；
所述出气管(30)的第二端设置有出气管接头(31)，所述出气管接头(31)包括接头法兰(311)，所述接头法兰(31)的外周缘设置有与所述一个或多个多个卡槽(413)对应设置的一个或多个卡爪(313)，所述卡爪(313)的末端沿径向向内延伸，以通过使所述接头法兰(31)与所述注射筒法兰(412)相对旋转而使二者卡接。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，
所述出气管接头(31)还包括插塞部(314)，所述插塞部(314)上设置有密封圈(315)，所述插塞部(314)从所述接头法兰(311)沿轴向延伸以用于与所述注射筒本体(411)的内表面密封配合。
9.用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的方法，其特征在于，包括：
将糊状物的钎料装入钎料注射装置；
将进气管(10)、气体供应控制装置(20)、出气管(30)和钎料注射装置(40)依次连接，其中，所述进气管(10)与压缩气体源连接，所述气体供应装置(20)朝向所述出气管(30)提供受控的压缩气体以通过所述受控的压力推动所述钎料注射装置的活塞；
调节所述气体供应装置(20)上的时间控制旋钮；
启动所述气体供应装置(20)的启动开关，同时手持所述钎料注射装置(40)将钎料投放在叶片上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使用权利要求1至8中任一项所述的设备执行所述方法。
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