CN209698848U - 用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，包括相互配合且均为块状的左半模和右半模，左半模的内侧竖向开设有第一容纳槽和第三容纳槽，右半模上、对应第一容纳槽和第三容纳槽的位置分别开设有第二容纳槽和第四容纳槽，第一容纳槽和第二容纳槽、第三容纳槽和第四容纳槽均相互对扣形成容纳空间，两个容纳空间均用于转子叶片的叶身自上而下伸入，两个容纳空间的上边沿均用于抵住转子叶片的缘板，使得叶片的榫头处于容纳空间之上进行喷丸处理；本实用新型通过设置容纳空间，保证叶片的叶身不被喷丸；保证叶片不脱离容纳空间，保证喷丸处理正产进行；保证叶片榫头喷丸均匀，不会因叶片相互挤压，不会导致叶片变形。

Description

用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置

【技术领域】

本实用新型属于航空发动机压气机转子叶片喷丸夹具领域，尤其涉及用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置。

【背景技术】

航空发动机压气机(compressor)：燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机叶轮叶片的前端部分呈弯曲状称为导轮，起作用是将气体无冲击的导入工作叶轮，减小气流冲击损失。小型增压器的压气机叶轮一般将导轮与工作叶轮制成一体。压气机的叶轮出口有扩压器，使气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。扩压器分为叶片式和缝隙式两种。压气机的外壳有气流的进口和出口。进口一般呈轴向布置，流道略呈渐缩，以减小进气阻力。出口一般设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状，使高速气流在那里继续扩压，提高增压器的总效率。压气机由涡轮驱动，其主要性能参数有：转速、流量、空气流量、增压比和效率等。

喷丸处理(shotpeening)是工厂广泛采用的一种表面强化工艺，即使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力，提升工件疲劳强度的冷加工工艺。广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。喷丸处理的优点是设备简单、成本低廉，不受工件形状和位置限制，操作方便。喷丸的种类有钢丸、铸铁丸、玻璃丸、陶瓷丸等。

叶片是压气机的关键零件，喷丸强化和表面粗糙度对其疲劳寿命和气动效率具有重要的影响。压气机叶片属于典型的薄壁结构零件，其在生产过程中，需经过喷丸处理工序，进而在叶片内部引入残余应力，以提高叶片的疲劳强度和疲劳寿命，延长叶片的使用时间。在喷丸处理的过程中，对于转子叶片来说，叶身和榫头的用途完全不同，进而导致叶身和榫头所具备的强度以及其他性能也不一致，因此叶身和榫头所要喷丸的种类也不一致，对于榫头来说，喷丸处理时，就需要遮盖住叶身，现有技术在榫头喷丸处理中，经常出现叶片无法夹持，对叶身误喷、喷丸不均匀或者叶片变形的问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，以解决转子叶片无法夹持，对叶身误喷、喷丸不均匀或者叶片变形的问题。

本实用新型采用以下技术方案：用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，包括相互配合且均为块状的左半模和右半模，左半模的内侧竖向开设有第一容纳槽和第三容纳槽，右半模上、对应第一容纳槽和第三容纳槽的位置分别开设有第二容纳槽和第四容纳槽，第一容纳槽和第二容纳槽、第三容纳槽和第四容纳槽均相互对扣形成容纳空间，两个容纳空间均用于转子叶片的叶身自上而下伸入，两个容纳空间的宽度均小于叶片缘板的宽度，两个容纳空间的上边沿均用于抵住转子叶片的缘板，使得叶片的榫头处于容纳空间之上进行喷丸处理；

两个容纳空间的上半段为相互分离的条形体、且错位排列，两个容纳空间的下半段相互连通、并形成用于容纳弯曲弧度较大叶片的方形体。

进一步地，左半模和右半模的外侧均开设有伸入孔，各伸入孔均用于一弹性件的两个自由端的分别伸入，弹性件环绕左半模和右半模的上半段设置，弹性件用于自上而下抵住叶片的榫头、并防止叶身脱离容纳空间。

进一步地，弹性件为钢丝，弹性件包括一体连接的两个竖向段和一个横向段，弹性件上、竖向段与横向段的过渡处内扣形成螺旋状结构，螺旋状结构用于增大弹性件的弹力并固定叶片榫头。

进一步地，还包括横截面为T形的保护块，保护块位于弹性件与叶片榫头之间，保护块的垂直段用于伸入叶片的减重槽内，保护块的水平段用于抵在弹性件上。

进一步地，左半模和右半模的上端为斜面，斜面自容纳槽的外沿向下设置。

进一步地，左半模和右半模均为铸铁或铸钢、且两者之间通过螺纹连接，左半模和右半模的高度大于叶身的长度。

进一步地，第一容纳槽和第二容纳槽的凹槽内均固连有保护垫片，第一容纳槽和第二容纳槽的凹槽内、保护垫片上均铺设有橡胶防护膜。

进一步地，左半模和右半模的下端均通过底座固定连接有套筒，套筒用于套入喷丸机的自转轴上。

进一步地，左半模和右半模与套筒之间设置有圆形盖板，圆形盖板的下侧与套筒固定连接，圆形盖板的上侧与左半模和右半模的下端螺纹连接。

本实用新型的有益效果是：通过设置容纳空间，保证叶片的叶身不被喷丸；通过设置弹性件，保证叶片不脱离容纳空间，保证喷丸处理正产进行；通过设置保护块，使得叶片的榫头在喷丸处理中，不被损伤；本实用新型在喷丸机中夹持着叶片并匀速转动，保证叶片榫头喷丸均匀，不会因叶片相互挤压，不会导致叶片变形。

【附图说明】

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型中左半模和右半模的结构示意图；

图4为本实用新型的转子叶片结构示意图；

图5为本实用新型的转子叶片榫头的结构示意图；

图6为本实用新型的弹性件的结构示意图；

图7为本实用新型的保护块的结构示意图。

其中：1.左半模；2.右半模；3.第一容纳槽；31.第三容纳槽；4.第二容纳槽；41.第四容纳槽；5.伸入孔；6.弹性件；61.竖向段；62.横向段；63.螺旋状结构；7.叶片；71.叶身；72.榫头；73.压力面；74.凸出面；75.颈部；76.凸起；77.减重槽；78.外缘板；79.内缘板；8.保护垫片；9.套筒；10.圆形盖板；11.底座；12.保护块；13.垂直段；14.水平段。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，如图1-2所示，包括相互配合且均为块状的左半模1和右半模2，如图3所示，左半模1的内侧竖向开设有第一容纳槽3和第三容纳槽31，右半模2上、对应第一容纳槽3和第三容纳槽31的位置分别开设有第二容纳槽4和和第四容纳槽41，第一容纳槽3和第二容纳槽4、第三容纳槽31和第四容纳槽41均相互对扣形成容纳空间，两个容纳空间均用于转子叶片7的叶身自上而下伸入，两个容纳空间的宽度均小于叶片7缘板的宽度，两个容纳空间的上边沿均用于抵住转子叶片7的缘板，使得叶片7的榫头处于容纳空间之上进行喷丸处理。

航空发动机压气机包括转子叶片和静子叶片，如图4和图5所示，转子叶片7由叶身71和榫头72组成，而榫头72的结构最为重要，也最为复杂，叶身71与榫头72相连接的平面是内缘板79，榫头72中最细的位置是叶片7的颈部75，颈部75两侧的弯曲面分别为压力面73和外缘板78，与压力面73相连接、且远离颈部75的面为凸出面74，除此之外，榫头72的自由端还设置有两个凸起，以两个凸起76为安装基准，两个凸起76之间开设有减重槽77，榫头72是用于安装在发送机的齿轮上，压力面73用于和发动机盘连接，在发动机盘的榫槽处。

左半模1和右半模2的外侧均开设有伸入孔5，各伸入孔5均用于一弹性件6的两个自由端分别伸入，弹性件6环绕左半模1和右半模2的上半段设置，弹性件6用于自上而下抵住叶片7的榫头、并防止叶身脱离容纳空间。因为叶片7的叶身位于容纳空间内，而叶片7的榫头位于容纳空间外，而在喷丸处理过程中，需要该装置进行自转并绕旋转，所以通过设置弹性件6压住叶片7的榫头，防止叶片7在旋转和自转的过程中，脱离容纳空间，以致于喷丸机对叶身产生误喷。

弹性件6为钢丝，如图6所示，弹性件6包括一体连接的两个竖向段61和一个横向段62，弹性件6上、竖向段61与横向段62的过渡处内扣形成螺旋状结构63，螺旋状结构63用于增大弹性件6的弹力并固定叶片7榫头。如果只是单一的设置一条钢丝，用来抵住榫头的话，就会使得弹性件6与容纳空间之间的距离可调性太小，如果叶片7的榫头有变化时，不容易放入，并且也会划伤榫头，产生不合格件；所以通过在弹性件6上设置螺旋状结构63可以增大弹性件6的可调性，使得装置适用于较多的叶片7，增大使用范围，同时也增大弹性。

本实用新型还包括横截面为T形的保护块12，如图7所示，保护块12位于弹性件6与叶片7榫头之间，保护块12的垂直段13用于伸入叶片7的减重槽内，保护块12的水平段14用于抵在弹性件6上。航空发动机压气机的叶片7要求非常严格，一旦产生划伤就属于不合格件，所以如果直接将弹性件6卡住榫头的话，就很容易导致榫头产生划伤，通过设置保护块12可以很好的保护叶片7的榫头，避免因喷丸处理，造成不合格件。

左半模1和右半模2的上端为斜面，斜面自容纳槽的外沿向下设置，因为叶片7的榫头72中最细的位置是叶片7的颈部75，颈部75两侧的弯曲面分别为压力面73和外缘板78，与压力面73相连接、且远离颈部75的面为凸出面74；而压力面和凸出面都是曲面，喷丸机的喷头设置具有一定的角度，在喷射时沿直线喷射，所以将左半模1和右半模2的上端为斜面，且斜面自容纳槽的外沿向下设置，这样在喷丸的过程中就不会出现因为左半模1和右半模2挡住喷丸机的喷射直线，进而影响压力面或凸出面在喷丸时的喷丸效果，喷丸更为均匀。

左半模1和右半模2均为铸铁或铸钢、且两者之间通过螺纹连接，左半模1和右半模2相互螺纹连接，这样才会使得左半模1的第一容纳槽3和右半模2的第二容纳槽4相互配合形成容纳空间，容纳空间以便保护叶身，左半模1和右半模2的高度大于叶身的长度，因为榫头和叶身的喷丸种类一般不一致，所以需要将叶身全部保护起来，因此将左半模1和右半模2的高度设置的大于叶身的长度，以方便保护叶身。

第一容纳槽3和第二容纳槽4的凹槽内均固连有保护垫片8，第一容纳槽3和第二容纳槽4的凹槽内、保护垫片8上均铺设有橡胶防护膜。叶片7航空发动机压气机的叶片7要求非常严格，一旦产生划伤就属于不合格件，所以在第一容纳槽3和第二容纳槽4的凹槽内均固连有保护垫片8，保护垫片8上均铺设有橡胶防护膜，这样就不容易导致榫头产生划伤，避免因喷丸处理，造成不合格件。

两个容纳空间的上半段为相互分离的条形体、且错位排列，两个容纳空间的下半段相互连通、并形成用于容纳弯曲弧度较大叶片的方形体；容纳空间的上半段为第一容纳槽3和第二容纳槽4相互配合形成的条形体，容纳空间的下半段为左半模1和右半模2内腔相互配合形成的方形体，第一容纳槽3和第二容纳槽4所形成的容纳空间用于叶身伸入，但是由于左半模1和右半模2的材质均为铸铁或铸钢，所以质量会比较大，不易拿取，所以将容纳空间的下半段设置为方形体，这样可以减轻本装置的重量，方便拿取；再一个，因为叶片7的叶身具有一定的弧度，对于弧度交大的叶片7来说，想要容纳空间能够完全包围住叶身的话，就需要对第一容纳槽3和第二容纳槽4的凹槽加深，这样就会导致整个容纳空间的宽度变大，进而榫头就也要更大，才能卡在容纳空间之外，这样大大提高了对叶片7的要求；如果将容纳空间的下半段设置为方形体，就可以轻松的避免这个问题，第一容纳槽3和第二容纳槽4只需要按照叶身的上半段设计即可，对于叶身下半段的弧度可以不予考虑，容纳空间的宽度就会较小，适合更多的叶片7使用，降低了对喷丸叶片7的要求。

左半模1和右半模2的下端均通过底座11固定连接有套筒9，套筒9用于套入喷丸机的自转轴上。因为喷丸机在对叶片7的榫头进行喷丸的过程中，需要榫头进行自转，并且沿喷丸机的内轨道进行旋转，所以通过设置套筒9，将套筒9安装在喷丸机的自转轴上，方便喷丸装置夹持着试片进行旋转并自转，方便喷丸机顺利喷丸。

左半模1和右半模2与套筒9之间设置有圆形盖板10，圆形盖板10的下侧与套筒9固定连接，圆形盖板10的上侧与左半模1和右半模2的下端螺纹连接。因为如果只是设置将左半模1和右半模2与套筒9固定连接的话，由于套筒9是圆形，不易与左半模1和右半模2进行固定，因此通过设置圆形盖板10，可以先将左半模1和右半模2固定连接于圆形盖板10上，然后将圆形盖板10固定连接于套筒9上，操作方便，容易固定，不易脱落。

Claims (9)

1.用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，包括相互配合且均为块状的左半模(1)和右半模(2)，所述左半模(1)的内侧竖向开设有第一容纳槽(3)和第三容纳槽(31)，所述右半模(2)上、对应第一容纳槽(3)和第三容纳槽(31)的位置分别开设有第二容纳槽(4)和第四容纳槽(41)，所述第一容纳槽(3)和第二容纳槽(4)、第三容纳槽(31)和第四容纳槽(41)均相互对扣形成容纳空间，两个所述容纳空间均用于转子叶片(7)的叶身自上而下伸入，两个所述容纳空间的宽度均小于叶片(7)缘板的宽度，两个所述容纳空间的上边沿均用于抵住转子叶片(7)的缘板，使得叶片(7)的榫头处于容纳空间之上进行喷丸处理；

两个所述容纳空间的上半段为相互分离的条形体、且错位排列，两个所述容纳空间的下半段相互连通、并形成用于容纳弯曲弧度较大叶片的方形体。

2.根据权利要求1所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，所述左半模(1)和右半模(2)的外侧均开设有伸入孔(5)，各所述伸入孔(5)均用于一弹性件(6)的两个自由端的分别伸入，所述弹性件(6)环绕左半模(1)和右半模(2)的上半段设置，所述弹性件(6)用于自上而下抵住叶片(7)的榫头、并防止叶身脱离容纳空间。

3.根据权利要求2所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，所述弹性件(6)为钢丝，所述弹性件(6)包括一体连接的两个竖向段(61)和一个横向段(62)，所述弹性件(6)上、竖向段(61)与横向段(62)的过渡处内扣形成螺旋状结构(63)，所述螺旋状结构(63)用于增大弹性件(6)的弹力并固定叶片(7)榫头。

4.根据权利要求3所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，还包括横截面为T形的保护块(12)，所述保护块(12)位于弹性件(6)与叶片(7)榫头之间，所述保护块(12)的垂直段(13)用于伸入叶片(7)的减重槽内，所述保护块(12)的水平段(14)用于抵在弹性件(6)上。

5.根据权利要求2所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，所述左半模(1)和右半模(2)的上端为斜面，所述斜面自容纳槽的外沿向下设置。

6.根据权利要求5所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，所述左半模(1)和右半模(2)均为铸铁或铸钢、且两者之间通过螺纹连接，所述左半模(1)和右半模(2)的高度大于叶身的长度。

7.根据权利要求1-6任一所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，所述第一容纳槽(3)和第二容纳槽(4)的凹槽内均固连有保护垫片(8)，所述第一容纳槽(3)和第二容纳槽(4)的凹槽内、保护垫片(8)上均铺设有橡胶防护膜。

8.根据权利要求1-6任一所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，所述左半模(1)和右半模(2)的下端均通过底座(11)固定连接有套筒(9)，所述套筒(9)用于套入喷丸机的自转轴上。

9.根据权利要求1-6任一所述的用于喷丸机对航空发动机压气机转子叶片榫头喷丸的装置，其特征在于，所述左半模(1)和右半模(2)与套筒(9)之间设置有圆形盖板(10)，所述圆形盖板(10)的下侧与套筒(9)固定连接，所述圆形盖板(10)的上侧与左半模(1)和右半模(2)的下端螺纹连接。