CN202356911U - 一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具，属于航空发动机制造技术领域。该夹具不用找正，可均匀压紧瓦片，使瓦片型面完全与夹具贴合，保证了加工后型面不易变形，不易产生裂纹。包括底座，在底座的上方设置有平面滑板，在平面滑板的上方设置有平面滑块，第一锁紧螺母的螺钉与第一键槽配合；在平面滑块的上方设置有弧形轨道，弧形轨道的一端通过铰链与平面滑块相连，另一端与拉杆的一端相连，拉杆的另一端通过平面滑块的通槽后与螺母相连；在弧形轨道的上方设置有具有第二锁紧螺母的弧形块，第二锁紧螺母的螺钉与第二键槽配合；在弧形块的上方设置有压板，在弧形轨道与平面滑块之间设置有角度垫块，在支架的上端设置有具有通孔的定位销。

Description

一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具

技术领域

本实用新型属于航空发动机制造技术领域，特别是涉及一种航空发动机燃烧室浮动壁散热装置中瓦片零件的加工中不可缺少的夹具。

背景技术

随着航空发动机性能不断提高，燃烧室进口温度、压力和出口温升逐步上升，高温燃气向火焰筒壁面的热辐射强度日益增强，而冷却空气的温度日趋增高，且可用的冷气量愈来愈少，使火焰筒壁温问题显得越来越突出。解决该问题的途径主要是提高火焰筒材料的许用工作温度、改进火焰筒壁面结构和提高空气冷却效率。浮壁结构的燃烧室就是解决上述问题的主要方法之一。

火焰筒由120块铸造耐热合金瓦片衬在整块的冷壁板内，具有极好的耐高温和热疲劳性能。浮壁板与火焰筒之间的连接采用螺桩结构，这种螺桩结构与浮壁板做成一体，在螺桩的根部具有凸肩结构，连接时使螺桩从壳体中穿过，并用螺母拧紧，从而达到紧固的目的。而浮壁板和壳体之间的间距靠凸肩结构来控制，这种安装是松动的，目的是允许在没有高应力出现的情况下作相应的膨胀。内、外环形浮壁板内各衬5排瓦片，每排10块。另外，燃烧室头部还衬有20块瓦片进行保护。每个瓦片后有5个脚插在浮壁板上，随着温度的变化而膨胀和收缩，这样就可以解决整个热循环的应力问题。每排从冷却孔进入的气流首先冲击到每排瓦片后部的高温区背部，使其热区温度降低。接着冷却气流分为逆流向前和顺流向后两股，流过换热面积增大许多的扰流柱缝槽，吸收瓦片基体上的大量热量，然后又贴着瓦片的热侧边形成冷却气膜，其冷却效率明显高于纯气膜冷却。浮壁结构的燃烧室具有许多优点，包括：结构设计合理，冷却效率高，冷空气的需求量明显减少；瓦片拆卸简单方便，因而维修时只需更换瓦片，而不需修复整个火焰筒，所以维修费用降低，维修时间减少；火焰筒的受力方式得到改善，外壁只承受机械载荷，内壁只承受热负荷，因此，不容易产生蠕变屈曲和裂纹，从而可延长寿命。

浮壁结构的燃烧室内的瓦片零件结构复杂，分为外环瓦片和内环瓦片，其工作面是呈30°～45°弧型变化的锥面，且遍布无数的小通气孔和小扰流柱。对瓦片零件的加工需要在弧型变化的锥面上加工多个螺柱，要保证加工后的瓦片型面不变形和不出现裂纹，该类零件有多个型号，分别位于锥体火焰筒体内外环，将筒体装满。

但是，目前现有的瓦片零件加工用夹具存在如下缺点：

在生产效率方面：由于每一种型号的瓦片零件的相面不同，所以每个夹具只能加工一种型号的瓦片零件，这就需要多个夹具；而且加工每个螺柱前都需要对螺柱进行找正，每个螺柱的找正时间为40～50分钟，而加工只需要8分钟，效率低下。

在产品质量方面：每加工一个螺柱都需要重新装夹，一个瓦片零件需要装夹多次；而且，夹紧力的大小对零件型面变形和产生裂纹存在隐患。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具。该夹具在加工螺柱时可以自动定心，不用找正；可均匀压紧瓦片，使瓦片型面完全与夹具贴合，保证了加工后型面不易变形，不易产生裂纹，保证了产品质量，提高了生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具，包括具有支架的底座，在底座的上方设置有具有第一键槽的平面滑板，在平面滑板的上方设置有具有第一锁紧螺母和通槽的平面滑块，所述第一锁紧螺母的螺钉与第一键槽相配合；在平面滑块的上方设置有具有第二键槽的弧形轨道，所述弧形轨道的一端通过铰链与平面滑块相连接，另一端与拉杆的一端相连接，拉杆的另一端通过所述平面滑块的通槽后与螺母相连接；在所述弧形轨道的上方设置有具有第二锁紧螺母的弧形块，所述第二锁紧螺母的螺钉与第二键槽相配合；在所述弧形块的上方设置有压板，在所述弧形轨道与平面滑块之间设置有角度垫块，角度垫块通过螺钉固定在所述铰链上，在所述支架的上端设置有具有通孔的定位销。

在所述支架的立柱上设置有具有第三锁紧螺母的高度调节结构。

本实用新型的有益效果：

在生产效率方面：本实用新型的夹具一次装夹就可以加工瓦片零件的全部螺柱，加工一个螺柱后只需移动弧形轨道，不用找正就可以加工下一个螺柱的螺纹，实现自动定心作用，生产效率提高了300％；

在产品质量方面：由于本实用新型的弧形块的型面与瓦片零件的相面相一致，这样，弧形块就能与瓦片零件自然贴合；压板一次就可均匀压紧瓦片零件，保证了加工后瓦片零件的型面不易变形，不易产生裂纹，合格率提高了30％；

在经济效益方面：本实用新型的夹具在加工不同型号的瓦片零件时，只需通过更换相应的角度垫块和弧形块就能实现不同型号的瓦片零件螺柱的加工，这就节约了原来加工多个夹具的设计和制造费用。

附图说明

图1是本实用新型的夹具的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图中，1-平面滑块，2-拉杆，3-螺母，4-平面滑板，5-底座，6-第一键槽，7-第一锁紧螺母，8-通槽，9-角度垫块，10-第二键槽，11-第二锁紧螺母，12-弧形块，13-螺柱，15-压板，16-定位销，17-瓦片零件，18-支架，19-立柱，20-高度调节结构，21-第三锁紧螺母，22-铰链，23-弧形轨道，24-螺钉。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具，包括具有支架18的底座5，在底座5的上方设置有具有第一键槽6的平面滑板4，所述平面滑板4通过螺钉固定在底座5上，在平面滑板4的上方设置有具有第一锁紧螺母7和通槽8的平面滑块1，所述第一锁紧螺母7的螺钉与第一键槽6相配合；在平面滑块1的上方设置有具有第二键槽10的弧形轨道23，所述弧形轨道23的一端通过铰链22与平面滑块1相连接，另一端与拉杆2的一端相连接，拉杆2的另一端通过所述平面滑块1的通槽8后与螺母3相连接；在所述弧形轨道23的上方设置有具有第二锁紧螺母11的弧形块12，所述第二锁紧螺母11的螺钉与第二键槽10相配合；在所述弧形块12的上方设置有压板15，所述压板15通过螺钉固定在弧形块12上；在所述弧形轨道23与平面滑块1之间设置有角度垫块9，角度垫块9通过螺钉24固定在所述铰链22上，在所述支架18的上端设置有具有通孔的定位销16，所述定位销16的通孔与瓦片零件17的螺柱13相对应。在所述支架18的立柱19上设置有具有第三锁紧螺母21的高度调节结构20。

所述角度垫块9和弧形块12可根据所加工的瓦片零件17的形状设置多套，这样在加工不同型号的瓦片零件17时，就可通过更换相应的角度垫块9和弧形块12来实现不同型号的瓦片零件17螺柱13的加工；所述弧形块12的型面与瓦片零件17的相面相一致。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：

使用本实用新型的夹具时，首先根据待加工的瓦片零件17的形状选择相应的角度垫块9和弧形块12；将角度垫块9安装到弧形轨道23与平面滑块1之间，将弧形块12安装到弧形轨道23的上方；并将瓦片零件17安装到弧形块12上，盖上压板15后，通过螺钉固定。然后，通过支架18上的定位销16确定瓦片零件17的螺柱13的旋转中心。最后，对瓦片零件17的一个螺柱13进行加工，一个螺柱13加工完成后，调整本实用新型的夹具，对下一个螺柱13进行加工，直至所有的螺柱13加工完成。本实用新型的夹具可实现3个自由度位置的调整：加工水平方向的螺柱13时，通过调整第一键槽6与第一锁紧螺母7的滑动配合来实现，调整到合适的位置后，通过旋紧第一锁紧螺母7进行固定。加工竖直方向的螺柱13时，通过调整第二键槽10与第二锁紧螺母11的滑动配合来实现，调整到合适的位置后，通过旋紧第二锁紧螺母11进行固定。角度的调整通过更换角度垫块9和弧形块12来实现。

Claims (2)

1.一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具，其特征在于包括具有支架的底座，在底座的上方设置有具有第一键槽的平面滑板，在平面滑板的上方设置有具有第一锁紧螺母和通槽的平面滑块，所述第一锁紧螺母的螺钉与第一键槽相配合；在平面滑块的上方设置有具有第二键槽的弧形轨道，所述弧形轨道的一端通过铰链与平面滑块相连接，另一端与拉杆的一端相连接，拉杆的另一端通过所述平面滑块的通槽后与螺母相连接；在所述弧形轨道的上方设置有具有第二锁紧螺母的弧形块，所述第二锁紧螺母的螺钉与第二键槽相配合；在所述弧形块的上方设置有压板，在所述弧形轨道与平面滑块之间设置有角度垫块，角度垫块通过螺钉固定在所述铰链上，在所述支架的上端设置有具有通孔的定位销。

2.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机瓦片零件加工的专用夹具，其特征在于在所述支架的立柱上设置有具有第三锁紧螺母的高度调节结构。

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