CN200995352Y - 五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统 - Google Patents

Abstract

五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，所述的气动控制系统控制着所述五坐标自适应叶片抛光机的气动叶片夹具的动作；其特征在于：所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统主要由以下几部分构成：气源、气缸、换向装置；其中，气源通过换向装置连接着气缸(7)和气缸(8)。本实用新型所述的五坐标自适应叶片抛光机可广泛应用于航空发动机、燃气轮机等透平机械叶片的自适应抛光加工操作中。相对于传统的类似技术，本实用新型设计简单、操作方便自动化程度高，控制精度高，能大大提高设备的品质，具有巨大的经济价值。

Description

五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统

技术领域：

本实用新型涉及机械科学，特别提供了一种五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统。

背景技术：

现有技术中，叶片等类重要零件的加工设备及相应的加工工艺一直是人们渴望能够更好的进行解决的技术难题。在叶片叶身型面精加工处理工艺中常用叶身精抛光操作。为了保证规定的表面粗糙度和保持上道工序中达到的加工精度，通常在叶片腐蚀探伤后重新抛光，除去腐蚀层。这时，除去金属层通常要求不应超过0.02mm，可以采用砂带作为去除工具，通常为手工操作或借助于砂带振动接触半自动机床实现抛光操作。

在研制叶片机械抛光机的过程中，叶片夹具的动作控制是一个技术难题，其控制精度和效果都很难得到很好的解决。

人们期望得到效果良好的解决方案。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种通过气动控制解决叶片夹具控制问题的解决方案，其目的是提高控制精度、增强可操作性和自动化程度，提高工作效率。

针对现有技术中叶片加工后工序处理所必须进行的叶身型面抛光要求，为避免人工横向抛光产生的横向抛光痕迹对产品疲劳寿命的降低，以及叶片在高速运转过程中发生瞬间断裂的故障，减少安全隐患，进一步提高叶片经抛光后的表面完整性和叶片抛光过程的工作效率，我们特别研发了一种五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统。

使用五坐标自适应叶片抛光机对叶片实现五坐标自适应机械抛光加工操作，是由该设备上的气动夹具将叶片榫头自动夹紧，被抛光的叶片叶身由与其相吻合的软体模具在一定压力夹持下并加入一定的抛修介质。由此实现的叶片自动机械抛光过程(参见附图1)是：沿上下(Z轴)、前后(X轴)、左右(Y轴)以及分别绕Z、X轴向旋转的运动。靠Z、X方向产生的运动幅度和运动频率，所实现的叶面抛光痕迹为无叠加的不规则的椭圆轨迹。因此，在工艺上实现叶片叶身抛光机械化，有效提高了叶片表面抛光的完整性，同时了保证表面层质量的稳定性，并显著提高产品生产的工作效率、降低生产成本。

所述的五坐标自适应叶片抛光机可广泛应用于航空发动机、燃气轮机等透平机械叶片的自适应抛光加工操作中。

所述五坐标自适应叶片抛光机的技术性能与技术条件如下：工作电压：AC380V；额定功耗：3.1kW；气路压力：≤0.45MPa；模具夹紧力：≤85kgf；设备外形尺寸：1350mm×610mm×1980mm；Z轴振幅可调±10mm，振频可调600～1000次/分；X轴振幅可调±5mm振频可调500～900次/分；Y轴随叶片型面作自适应调节运动；叶片沿Z轴旋转自适应调节运动；叶片沿X轴旋转自适应调节运动；叶片夹具为气动夹具，用压缩空气控制夹紧和松开叶片榫头；模具分别由左右两个气缸控制夹紧和松开运动，运动速度及夹紧力可通过调节气路参数进行调节。

本实用新型重点涉及上述的五坐标自适应叶片抛光机中叶片夹具的气动控制系统。五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，所述的气动控制系统控制着所述五坐标自适应叶片抛光机的气动叶片夹具的动作；其特征在于：

所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统主要由以下几部分构成：气源、气缸、换向装置；其中，气源通过换向装置连接着气缸(7)和气缸(8)，来自气源的压缩气体经电控换向装置控制气缸的动作(方向)。

优选内容是：

所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统中的换向装置为电控换向装置；

所述气动控制系统中还有气量控制装置(6)：单向节流阀或气缸节流阀或其组合，气量控制装置(6)用于控制气缸进气量并借以调节气缸进给速度和模具夹紧力；

所述气动控制系统通过换向阀连接着气缸(7)和气缸(8)，所述换向阀为三位五通换向阀(4)或二位三通换向阀(5)或其组合；

所述气动控制系统中，压缩空气通过减压调节器(3)作用在三位五通换向阀(4)或二位三通换向阀(5)的进气端；

在气源和减压调压器(3)之间，还连接有用于处理压缩空气的过滤减压油雾三联体(2)；

所述气动控制系统中至少在如下的几个位置之一设置有压力表(1)：在气源和过滤减压油雾三联体(2)之间、在减压调压器(3)和三位五通换向阀(4)之间、在减压调压器(3)和二位三通换向阀(5)之间。

目前，五坐标自适应叶片抛光机已制造、调试完成，已经投入生产。抛光加工单件产品约40～50秒，大大提高了工作效率，降低手工工作量，同时保证了叶片表面层加工质量的稳定性和完整性。该设备的研制成功为叶片的加工质量及合格率又提供了一层保障。同时该设备作为一种专用设备又具有通用性，只要更改部分零部件设计，即可应用于各类军用、民用发动机及燃气轮机等透平机械的叶片加工中。

尤其是气动控制系统的应用很好的保证了整机的质量，其具有重大的经济价值。

附图说明：

图1为五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统原理图；

图2为五坐标自适应叶片抛光机结构组成示意图；

图3为五坐标自适应叶片抛光机叶片抛光运动原理示意图。

具体实施方式：

实施例1

一种五坐标自适应叶片抛光机(如附图2所示)，具体而言，所述五坐标自适应叶片抛光机在结构上主要包括以下几部分：三相异步电动机(M1)、设备机箱(M2)、联轴器(M3)、轴承座(M4)、曲柄传动机构(M5)、位移可调偏心轮(M)、关节轴承及运动导杆机构(M7)、气动叶片夹具(M8)、模具及运动机构(M9)、气体压力表(M10)、电气操作箱(M11)。

使用五坐标自适应叶片抛光机气动对叶片实现五坐标自适应机械抛光加工，是由该设备上的气动夹具将叶片榫头自动夹紧，被抛光的叶片叶身由与其相吻合的软体模具在一定压力夹持下并加入一定的抛修介质。由此实现的叶片自动机械抛光过程(参见附图3)是：沿上下(Z轴)、前后(X轴)、左右(Y轴)以及分别绕Z、X轴向旋转的运动。靠Z、X方向产生的运动幅度和运动频率，所实现的叶面抛光痕迹为无叠加的不规则的椭圆轨迹。因此，在工艺上实现叶片叶身抛光机械化，有效提高了叶片表面抛光的完整性，同时了保证表面层质量的稳定性，并显著提高产品生产的工作效率、降低生产成本。

所述的五坐标自适应叶片抛光机可广泛应用于航空发动机、燃气轮机等透平机械叶片的自适应抛光加工操作中。

所述五坐标自适应叶片抛光机的技术性能与技术条件如下：工作电压：AC380V；额定功耗：3.1kW；气路压力：≤0.45MPa；模具夹紧力：≤85kgf；设备外形尺寸：1350mm×610mm×1980mm；Z轴振幅可调±10mm，振频可调600～1000次/分；X轴振幅可调±5mm振频可调500～900次/分；Y轴随叶片型面作自适应调节运动；叶片沿Z轴旋转自适应调节运动；叶片沿X轴旋转自适应调节运动；叶片夹具为气动夹具，用压缩空气控制夹紧和松开叶片榫头；模具分别由左右两个气缸——气缸(7)和气缸(8)控制夹紧和松开运动，运动速度及夹紧力可通过调节气路参数进行调节。

本实施例重点涉及上述的五坐标自适应叶片抛光机中叶片夹具的气动控制系统(参见附图1)，所述的气动控制系统控制着所述五坐标自适应叶片抛光机的气动叶片夹具的动作。所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统主要由以下几部分构成：气源、气缸、换向装置；其中，气源通过换向装置连接着，来自气源的压缩气体经电控换向装置控制气缸的动作(方向)。

具体内容是：

所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统中的换向装置为电控换向装置；

所述气动控制系统中还有：单向节流阀或气缸节流阀或其组合，气量控制装置(6)用于控制气缸进气量并借以调节气缸进给速度和模具夹紧力；

所述气动控制系统通过换向阀连接着气缸(7)和气缸(8)，所述换向阀为三位五通换向阀(4)与二位三通换向阀(5)的组合；

所述气动控制系统中，压缩空气通过减压调节器(3)分别作用在三位五通换向阀(4)和二位三通换向阀(5)的进气端；

在气源和减压调压器(3)之间，还连接有用于处理压缩空气的过滤减压油雾三联体(2)；

同时，所述气动控制系统中在如下的几个位置设置有压力表(1)：在气源和过滤减压油雾三联体(2)之间、在减压调压器(3)和三位五通换向阀(4)之间、在减压调压器(3)和二位三通换向阀(5)之间。

实施例2

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于所述的五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统中：

所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统中的换向装置为电控换向装置，同时还有一套可以独立操作的机械自动换向装置；

所述气动控制系统中的气量控制装置(6)具体为单向节流阀。

实施例3

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于所述的五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统中：所述气动控制系统中的气量控制装置(6)具体为气缸节流阀。

Claims (7)

1、五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，所述的气动控制系统控制着所述五坐标自适应叶片抛光机的气动叶片夹具的动作；其特征在于：

所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统主要由以下几部分构成：气源、气缸、换向装置；其中，气源通过换向装置连接着气缸(7)和气缸(8)。

2、按照权利要求1所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，其特征在于：所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统中的换向装置为电控换向装置。

3、按照权利要求1所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，其特征在于：所述气动控制系统中还有气量控制装置(6)：单向节流阀或气缸节流阀或其组合。

4、按照权利要求3所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，其特征在于：所述气动控制系统通过换向阀连接着气缸(7)和气缸(8)，所述换向阀为三位五通换向阀(4)或二位三通换向阀(5)或其组合。

5、按照权利要求3所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，其特征在于：所述气动控制系统中，压缩空气通过减压调节器(3)作用在三位五通换向阀(4)或二位三通换向阀(5)的进气端。

6、按照权利要求5所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，其特征在于：在气源和减压调压器(3)之间，还连接有用于处理压缩空气的过滤减压油雾三联体(2)。

7、按照权利要求1～6之一所述五坐标自适应叶片抛光机气动控制系统，其特征在于：所述气动控制系统中至少在如下的几个位置之一设置有压力表(1)：在气源和过滤减压油雾三联体(2)之间、在减压调压器(3)和三位五通换向阀(4)之间、在减压调压器(3)和二位三通换向阀(5)之间。

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