CN204711799U - 非定位导向叶片用磨工夹具 - Google Patents

非定位导向叶片用磨工夹具 Download PDF

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本实用新型公开了一种非定位导向叶片用磨工夹具,包括用于从非定位导向叶片的底部支撑非定位导向叶片的叶盆部分并保持非定位导向叶片的叶背表面处于水平方向的底板、设于底板上并用于限制非定位导向叶片沿竖向摆动的竖向限位机构、固接在底板上并用于限制非定位导向叶片沿水平方向移动的水平限制机构以及与底板上下对应布置并用于从非定位导向叶片的叶背部位下压的下压机构;下压机构、竖向限位机构以及底板三者构成对非定位导向叶片的夹持固定组件。磨工夹具结构简单、制造成本低,对非定位导向叶片的固定定位操作简单,定位精度高。

Description

非定位导向叶片用磨工夹具
技术领域
[0001] 本实用新型涉及航空用导向叶片加工设备领域,特别地,涉及一种地面燃气轮机发动机高压级非定位导向叶片用磨工夹具。
背景技术
[0002] 某改型地面燃气轮机发动机高压级导向叶片,有定位和非定位两种。定位和非定位叶片的叶身型面是相同的,但定位叶片上缘板却比非定位叶片上缘板要窄,这是由于导向叶片装配处涡轮机匣上斜槽宽度受到限制的缘故,叶身剖面加工成特殊的流线型,以保证气流流过叶片组成的通道时阻力最小,同时也保证了气流在叶片通道内的膨胀程度和气流流出导向器时的方向。高压级非定位导向叶片与定位导向叶片的不同之处还在于非定位导向叶片的上下表面互成角度,这一角度的加工工序加工难度大,因此定位基准为斜面及流线型面,精确定位难度较高,而要在机械加工的过程中生产出满足工序要求的零件,加工定位基准的选择和保证是非常重要的。叶片的毛坯为精铸件,但由于叶盆叶背是特殊的流线型面,定位时难度较大。
[0003] 现有的加工方案中,采用加工航空用导向叶片的磨工夹具,其具体加工方式是:在平面磨床上,以叶片的上下缘板及底面为定位基准,对叶片的上表面进行磨削加工。其夹具的定位和夹紧机构都较复杂、制造成本高、生产周期长。
实用新型内容
[0004] 本实用新型提供了一种非定位导向叶片用磨工夹具,以解决现有非定位导向叶片,由于叶盆叶背是特殊的流线型面,定位时难度较大;采用加工航空用导向叶片的磨工夹具加工非定位导向叶片,夹具的定位和夹紧机构都较复杂、制造成本高、生产周期长的技术冋题。
[0005] 本实用新型采用的技术方案如下:
[0006] —种非定位导向叶片用磨工夹具,包括用于从非定位导向叶片的底部支撑非定位导向叶片的叶盆部分并保持非定位导向叶片的叶背表面处于水平方向的底板、设于底板上并用于限制非定位导向叶片沿竖向摆动的竖向限位机构、固接在底板上并用于限制非定位导向叶片沿水平方向移动的水平限制机构以及与底板上下对应布置并用于从非定位导向叶片的叶背部位下压的下压机构;下压机构、竖向限位机构以及底板三者构成对非定位导向叶片的夹持固定组件。
[0007] 进一步地,底板上设有表面向下凹陷并用于放置非定位导向叶片的放置位。
[0008] 进一步地,放置位为倾斜于水平面的倾斜面,倾斜面的倾斜角度与非定位导向叶片上叶盆与叶背之间互成的角度相匹配。
[0009] 进一步地,竖向限位机构为设于倾斜面上的定位销、定位条或者定位台,竖向限位机构与倾斜面为一体成型的整体结构;或者竖向限位机构焊接在倾斜面上;或者竖向限位机构通过过盈配合连接在倾斜面上开设的安装孔位内。
[0010] 进一步地,水平限制机构采用固接在底板上定位块;定位块在与非定位导向叶片接触的部位设有与非定位导向叶片外形相匹配的接触面;或者定位块在与非定位导向叶片接触的部位设有用于限制非定位导向叶片的凸起部位沿水平方向移动的限位槽。
[0011] 进一步地,下压机构包括压板,压板的第一端通过紧定螺栓固定在底板上,压板与底板之间留有间隙,压板的中部通过用于调节压板下压压力的紧固调节螺栓连接在底板上,压板的第二端悬挑于底板的放置位上。
[0012] 进一步地,压板的第二端采用方便对非定位导向叶片的叶背表面进行堆焊操作的梯形端板。
[0013] 进一步地,水平限制机构与下压机构相对布置。
[0014] 进一步地,水平限制机构与下压机构处于同一水平安装带上,水平安装带的表面高度低于放置位的表面高度。
[0015] 进一步地,水平限制机构与底板之间通过至少一个圆柱销和至少一个定位螺栓进行连接固定。
[0016] 本实用新型具有以下有益效果:
[0017] 本实用新型非定位导向叶片用磨工夹具,通过底板形成对非定位导向叶片的叶盆部分的支撑平台,从而保证非定位导向叶片的叶背表面处于理想的水平面上;并且底板与非定位导向叶片的叶盆部分的接触为至少两点接触或者至少一条线接触,同时通过竖向限位机构形成对非定位导向叶片的叶盆部分的点或线接触,以消除非定位导向叶片沿竖向的摆动,通过底部支撑保证非定位导向叶片的结构稳定平衡,通过水平限制机构限制非定位导向叶片的水平移动,从而保证非定位导向叶片的叶盆部分沿竖向和水平向的结构稳定性;通过下压机构对非定位导向叶片的叶背施加下压力,通过下压机构、竖向限位机构以及底板三者构成对非定位导向叶片的夹持固定,从而保证非定位导向叶片的精确定位,保证后续对非定位导向叶片的加工精度。整个磨工夹具结构简单、制造成本低,对非定位导向叶片的固定定位操作简单,定位精度高。
[0018] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
[0019] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020] 图1是本实用新型优选实施例的非定位导向叶片用磨工夹具的结构示意图之一;
[0021] 图2是本实用新型优选实施例的非定位导向叶片用磨工夹具的结构示意图之二 ;
[0022] 图3是本实用新型优选实施例的底板的结构示意图之一;
[0023] 图4是本实用新型优选实施例的底板的结构示意图之二 ;
[0024] 图5是本实用新型优选实施例的底板的结构示意图之三。
[0025] 图例说明:
[0026] 1、底板;2、竖向限位机构;3、水平限制机构;301、定位块;4、下压机构;401、压板;
5、放置位;6、限位槽;7、紧固调节螺栓;8、梯形端板;9、水平安装带;10、圆柱销;11、定位螺栓;12、紧定螺栓。
具体实施方式
[0027] 以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028] 图1是本实用新型优选实施例的非定位导向叶片用磨工夹具的结构示意图之一;图2是本实用新型优选实施例的非定位导向叶片用磨工夹具的结构示意图之二 ;图3是本实用新型优选实施例的底板的结构示意图之一;图4是本实用新型优选实施例的底板的结构示意图之二 ;图5是本实用新型优选实施例的底板的结构示意图之三。
[0029] 如图1和图2所示,本实施例的非定位导向叶片用磨工夹具,包括用于从非定位导向叶片的底部支撑非定位导向叶片的叶盆部分并保持非定位导向叶片的叶背表面处于水平方向的底板1、设于底板I上并用于限制非定位导向叶片沿竖向摆动的竖向限位机构2、固接在底板I上并用于限制非定位导向叶片沿水平方向移动的水平限制机构3以及与底板I上下对应布置并用于从非定位导向叶片的叶背部位下压的下压机构4 ;下压机构4、竖向限位机构2以及底板I三者构成对非定位导向叶片的夹持固定组件。本实用新型非定位导向叶片用磨工夹具,通过底板I形成对非定位导向叶片的叶盆部分的支撑平台,从而保证非定位导向叶片的叶背表面处于理想的水平面上;并且底板I与非定位导向叶片的叶盆部分的接触为至少两点接触或者至少一条线接触,同时通过竖向限位机构2形成对非定位导向叶片的叶盆部分的点或线接触,以消除非定位导向叶片沿竖向的摆动,通过底部支撑保证非定位导向叶片的结构稳定平衡,通过水平限制机构3限制非定位导向叶片的水平移动,从而保证非定位导向叶片的叶盆部分沿竖向和水平向的结构稳定性;通过下压机构4对非定位导向叶片的叶背施加下压力,通过下压机构4、竖向限位机构2以及底板I三者构成对非定位导向叶片的夹持固定,从而保证非定位导向叶片的精确定位,保证后续对非定位导向叶片的加工精度。整个磨工夹具结构简单、制造成本低,对非定位导向叶片的固定定位操作简单,定位精度高。
[0030] 如图1、图2、图3、图4和图5所示,本实施例中,底板I上设有表面向下凹陷并用于放置非定位导向叶片的放置位5。方便非定位导向叶片的放置,方便操作。
[0031 ] 如图1、图2、图3、图4和图5所示,本实施例中,放置位5为倾斜于水平面的倾斜面,倾斜面的倾斜角度与非定位导向叶片上叶盆与叶背之间互成的角度相匹配。确保非定位导向叶片的上表面处于理想水平面,方便后续加工。
[0032] 如图1、图2和图5所示,本实施例中,竖向限位机构2为设于倾斜面上的定位销、定位条或者定位台。根据非定位导向叶片结构尺寸,选择不同的竖向限位机构2,确保非定位导向叶片的放置稳定性。竖向限位机构2与倾斜面为一体成型的整体结构。结构稳定性更好,定位更简易。竖向限位机构2焊接在倾斜面上。结构稳定性好,定位更简易。竖向限位机构2通过过盈配合连接在倾斜面上开设的安装孔位内。方便夹具的加工制作。
[0033] 如图1和图2所示,本实施例中,水平限制机构3采用固接在底板I上定位块301。方便水平定位。定位块301在与非定位导向叶片接触的部位设有与非定位导向叶片外形相匹配的接触面。方便水平定位。定位块301在与非定位导向叶片接触的部位设有用于限制非定位导向叶片的凸起部位沿水平方向移动的限位槽6。方便水平定位。
[0034] 如图1和图2所示,本实施例中,下压机构4包括压板401。压板401的第一端通过紧定螺栓12固定在底板I上。压板401与底板I之间留有间隙。压板401的中部通过用于调节压板401下压压力的紧固调节螺栓7连接在底板I上。压板401的第二端悬挑于底板I的放置位5上。
[0035] 如图1和图2所示,本实施例中,压板401的第二端采用方便对非定位导向叶片的叶背表面进行堆焊操作的梯形端板8。
[0036] 如图1和图2所示,本实施例中,水平限制机构3与下压机构4相对布置。
[0037] 如图1、图2和图5所示,本实施例中,水平限制机构3与下压机构4处于同一水平安装带9上,水平安装带9的表面高度低于放置位5的表面高度。方便夹具对非定位导向叶片的精确定位。方便磨工夹具的拆装。
[0038] 如图1、图2和图5所示,本实施例中,水平限制机构3与底板I之间通过至少一个圆柱销10和至少一个定位螺栓11进行连接固定。方便水平限制机构3与底板I之间的结构定位。
[0039] 实施时,提供一种对地面燃气轮机发动机高压级非定位导向叶片进行精确定位的全新构思,设计了一套相对简单的磨工夹具,如图1、2、3、4、5所示。将夹具的底板I的上表面设计成一个与水平面成12° 3^ 42"的斜面作为定位面(放置位5),非定位导向叶片放在该定位面(放置位5)上后,非定位导向叶片的叶背方向的叶片上表面为理想的水平面,底板I如图3、4、5所示。再设计一个定位块301限制非定位导向叶片在水平方向的移动,然后在底板I合适位置设计一个定位销(竖向限位机构2),在定位销(竖向限位机构2)上加工出一个平面,定位销(竖向限位机构2)与底板I相应孔为过盈配合,其位置在夹具组合后配钻,组合后应能保证合格的非定位导向叶片在定位销(竖向限位机构2)上的平面定位夹紧后,非定位导向叶片上表面到夹具底板上表面的尺寸为要求达到的经过换算的合格尺寸22±0.02,为保证该尺寸,允许组合后根据实际需要打磨定位销上的加工面。
[0040] 夹具的底板I同时为零件的定位板,配以定位销和定位块301对零件进行精确定位,零件的定位方式简单准确可靠、夹紧机构牢靠。该磨工夹具的设计和制造既简单又有独到之处。
[0041] 与现有的加工航空用导向叶片磨工夹具相比,本发明构思巧妙,定位方式简单准确可靠。夹紧机构牢靠合理,制作精良,同时对操作工人的技能要求不高,实用性强,与原先复杂的夹具相比,大大地降低了制造成本,缩短了生产周期。经本实用新型的非定位导向叶片用磨工夹具生产出来的某改型燃气轮机发动机高压级非定位导向叶片,已成功装机使用,经过实验、模拟,完全达到了所有技术要求并保证了燃机电站的正常运转。
[0042] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 包括用于从非定位导向叶片的底部支撑所述非定位导向叶片的叶盆部位并保持所述非定位导向叶片的叶背表面处于水平方向的底板(1)、设于所述底板(I)上并用于限制所述非定位导向叶片沿竖向摆动的竖向限位机构(2)、固接在所述底板(I)上并用于限制所述非定位导向叶片沿水平方向移动的水平限制机构(3)以及与所述底板(I)上下对应布置并用于从所述非定位导向叶片的叶背部位下压的下压机构(4); 所述下压机构(4)、所述竖向限位机构(2)以及所述底板(I)三者构成对所述非定位导向叶片的夹持固定组件。
2.根据权利要求1所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述底板(I)上设有表面向下凹陷并用于放置所述非定位导向叶片的放置位(5 )。
3.根据权利要求2所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述放置位(5)为倾斜于水平面的倾斜面, 所述倾斜面的倾斜角度与所述非定位导向叶片上叶盆与叶背之间互成的角度相匹配。
4.根据权利要求3所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述竖向限位机构(2)为设于所述倾斜面上的定位销、定位条或者定位台, 所述竖向限位机构(2)与所述倾斜面为一体成型的整体结构;或者 所述竖向限位机构(2)焊接在所述倾斜面上;或者 所述竖向限位机构(2)通过过盈配合连接在所述倾斜面上开设的安装孔位内。
5.根据权利要求2所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述水平限制机构(3)采用固接在所述底板(I)上定位块(301); 所述定位块(301)在与所述非定位导向叶片接触的部位设有与所述非定位导向叶片外形相匹配的接触面;或者 所述定位块(301)在与所述非定位导向叶片接触的部位设有用于限制所述非定位导向叶片的凸起部位沿水平方向移动的限位槽(6 )。
6.根据权利要求2所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述下压机构(4 )包括压板(401), 所述压板(401)的第一端通过紧定螺栓(12)固定在所述底板(I)上, 所述压板(401)与所述底板(I)之间留有间隙, 所述压板(401)的中部通过用于调节所述压板(401)下压压力的紧固调节螺栓(7)连接在所述底板(I)上, 所述压板(401)的第二端悬挑于所述底板(I)的所述放置位(5)上。
7.根据权利要求6所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述压板(401)的第二端采用方便对所述非定位导向叶片的叶背表面进行堆焊操作的梯形端板(8 )。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述水平限制机构(3)与所述下压机构(4)相对布置。
9.根据权利要求8所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于, 所述水平限制机构(3)与所述下压机构(4)处于同一水平安装带(9)上, 所述水平安装带(9)的表面高度低于所述放置位(5)的表面高度。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的非定位导向叶片用磨工夹具,其特征在于,所述水平限制机构(3)与所述底板(I)之间通过至少一个圆柱销(10)和至少一个定位螺栓(11)进行连接固定。
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