CN212713717U - 用于封严篦齿盘类零件的自定心等离子喷涂支撑工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于封严篦齿盘类零件的自定心等离子喷涂支撑工装，可快速实现对多种规格的封严篦齿盘类零件的喷涂前找正和定位操作。该支撑工装包括：定位盘，包括定心凸台，具有水平基准和垂直基准，用于与喷涂转台上的中心孔配合实现定位；芯轴，连接并定位于定位盘；螺纹盘，中心具有带螺纹的轴套，套在芯轴上，与芯轴螺纹连接；至少三根支柱，布置在螺纹盘的圆周上；工件平台，由支柱支撑，具有供芯轴穿过的导孔；以及转接盘，固定在工件平台上，并提供有定位凸台，用于与封严篦齿盘类零件的内孔和底面相配合；其中，螺纹盘设置成可被转动，以调节工件平台的高度，定心凸台的水平基准和垂直基准设置为该自定心等离子喷涂支撑工装的定心基准。

Description

用于封严篦齿盘类零件的自定心等离子喷涂支撑工装

技术领域

本实用新型涉及喷涂辅助设备技术领域，具体涉及一种用于封严篦齿盘类零件的自定心等离子喷涂支撑工装。

背景技术

随着航空发动机性能指标的不断提升，发动机内部的温度和压比逐渐升高，内部系统的泄露问题日趋严重，对封严性能的要求也日益苛刻，传统篦齿封严结构泄露量较大，使得发动机损失大，油耗高。研究表明，发动机封严气体泄露量每减少1％，可使发动机推力增加1％，油耗率降低0.1％；对于先进战斗机发动机，在发动机转速和涡轮转子进口温度保持不变的情况下，高压涡轮的封严泄露量每减少1％，则推力增加8％，油耗量降低0.5％。另外，发动机涡轮的径向间隙每增大0.13mm，发动机单位油耗量约增加0.5％；反之，封严间隙每减少0.25mm，涡轮效率提高1％。由此可见，无论对于军用航空发动机还是民用航空发动机，气体封严技术直接影响发动机的性能，通过采用良好的封严技术来减少发动机漏气损失、增大发动机推力、减少发动机耗油率、提高发动机效率是十分必要的。

目前，普遍采用的封严技术是在发动机的封严篦齿盘上应用等离子喷涂工艺制备封严涂层，用于提升封严篦齿盘的封严效果。因为航空发动机压气机和涡轮部分都有多级封严要求，因此，在航空发动机零件加工制造过程中，几乎所有封严篦齿盘在封严齿的齿尖和齿侧部分都需要进行等离子喷涂制备封严涂层，用于提升封严篦齿盘的封严效果和使用寿命。

但在对封严篦齿盘类零件进行等离子喷涂过程中，由于封严篦齿盘类零件的喷涂区域小，封严齿结构复杂，为了保证封严齿在喷涂过程中获得厚度均匀一致，性能良好、稳定的涂层，通常情况下，会对每个封严篦齿盘类零件都设计一套喷涂夹具，并在喷涂时进行找正，确保封严篦齿盘类零件在喷涂中的喷涂距离和喷涂角度一致，以获得厚度均匀，性能一致的涂层，因此导致喷涂夹具的数量较多，增加了加工制造成本和工装管理成本，降低加工效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种封严篦齿盘类零件的自定心等离子喷涂支撑工装，可快速实现对多种规格的封严篦齿盘类零件的喷涂前找正和定位操作。

为实现所述目的的自定心等离子喷涂支撑工装，包括：定位盘，包括定心凸台，具有水平基准和垂直基准，用于与喷涂转台上的中心孔配合实现定位；芯轴，连接并定位于所述定位盘；螺纹盘，中心具有带螺纹的轴套，套在所述芯轴上，与所述芯轴螺纹连接；至少三根支柱，布置在所述螺纹盘的圆周上；工件平台，由所述至少三根支柱支撑，具有供所述芯轴穿过的导孔；以及转接盘，固定在所述工件平台上，并提供有定位凸台，所述定位凸台提供有配合面，用于与所述封严篦齿盘类零件的内孔和底面相配合；其中，所述螺纹盘设置成可被转动，以调节所述工件平台的高度，所述定心凸台的所述水平基准和所述垂直基准设置为该自定心等离子喷涂支撑工装的定心基准。

在所述的自定心等离子喷涂支撑工装的一个或多个实施方式中，所述螺纹盘包括下螺母和配套螺母，该下螺母和该配套螺母止转连接，所述下螺母在周向上分布有插销孔，所述插销孔可插入用于转动所述螺纹盘的插销。

在所述的自定心等离子喷涂支撑工装的一个或多个实施方式中，所述工件平台的所述导孔中装有衬套，所述衬套的内周面与所述芯轴的外周面接触。

在所述的自定心等离子喷涂支撑工装的一个或多个实施方式中，所述定位盘的下端面具有所述定心凸台，所述定位盘的上端面具有沉孔，该定位盘还具有中心定位孔，所述中心定位孔贯穿所述沉孔和所述定心凸台，所述芯轴的底端具有法兰边，所述法兰边由所述沉孔的底部止挡并与所述沉孔的内壁面焊接，所述芯轴的所述底端与所述中心定位孔焊接。

在所述的自定心等离子喷涂支撑工装的一个或多个实施方式中，所述自定心等离子喷涂支撑工装包括多个不同规格的所述转接盘，根据所述封严篦齿盘类零件的规格，选择其中一个所述转接盘装配在所述自定心等离子喷涂支撑工装上。

在所述的自定心等离子喷涂支撑工装的一个或多个实施方式中，所述工件平台包括多个径向滑道，所述转接盘的周向具有多个安装孔，所述多个径向滑道用于与不同规格的所述转接盘的所述安装孔对应；对应的所述径向滑道和所述安装孔由螺栓和螺母连接，所述螺栓的头部位于所述径向滑道，另一端穿过所述安装孔，由所述螺母紧固，以对所述转接盘进行固定。

在所述的自定心等离子喷涂支撑工装的一个或多个实施方式中，所述芯轴提供有刻度，用于标识所述工件平台的高度。

本实用新型的自定心等离子喷涂支撑工装可以实现对多种规格的封严篦齿盘类零件的支撑以及喷涂前的快速找正和定位操作，减少封严篦齿盘类零件喷涂前的找正时间，提高喷涂操作的效率，避免人工找正的误差，能够保证封严篦齿盘类零件在喷涂过程中的位置精度和角度的稳定一致，为封严篦齿盘类零件获得厚度均均、性能稳定一致的良好涂层质量提供可靠的保障。该支撑工装的结构简单、便于制作、使用便捷、定位精度高、通用性强，可以节省喷涂辅助支撑工装的数量，降低加工制造成本和工装管理成本。该支撑工装可用于航空发动机的封严篦齿盘类零件的等离子喷涂加工，通过适当的尺寸设计，可以实现对ф400-ф800尺寸范围的封严篦齿盘类零件的支撑和喷涂前的快速找正和定位。此外，该支撑工装也可用于其他领域或其他零件的等离子喷涂过程。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是根据一个或多个实施方式的自定心等离子喷涂支撑工装的示意图。

图2是根据一个或多个实施方式的工件平台的剖视图。

图3是根据一个或多个实施方式的工件平台的俯视图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本实用新型的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述这些实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

如图1所示，本实用新型的自定心等离子喷涂支撑工装100包括定位盘1、芯轴2、螺纹盘3、至少三根支柱4、工件平台5和转接盘6。

定位盘1包括定心凸台11，具有水平基准A和垂直基准B，用于与喷涂转台(未图示)上的中心孔配合实现定位，并通过螺栓(未图示)固定在喷涂转台上，以带动支撑工装100和封严篦齿盘类零件200随喷涂转台一起转动。芯轴2连接并定位于定位盘1。螺纹盘3的中心具有带螺纹的轴套31，套在芯轴2上，与芯轴2螺纹连接。至少三根支柱4布置在螺纹盘3的圆周上。工件平台5由至少三根支柱4支撑，具有供芯轴2穿过的导孔51。

转接盘6固定在工件平台5上，并提供有定位凸台61，定位凸台61提供有第一配合面611和第二配合面612，分别用于与封严篦齿盘类零件200的内孔201和底面202相配合，由此，可以为封严篦齿盘类零件200提供开阔的喷涂角度，并可实现对不同外径尺寸的封严篦齿盘类零件200的支撑和定位，提高该支撑工装100的通用性。

其中，螺纹盘3设置成可被转动，并通过前述螺纹连接使其相对于芯轴2升降，从而通过螺纹盘3和支柱4带动工件平台5沿芯轴2升降，调节工件平台5的高度，以满足不同规格的封严篦齿盘类零件200的喷涂要求，提高该支撑工装100的通用性。

加工定心凸台11时，需保证垂直基准B相对于水平基准A的垂直度公差фX，装配支撑工装100时，定位盘1通过定心凸台11与喷涂转台上的中心孔配合实现定位，并通过螺栓进行固定，将水平基准A和垂直基准B设置为该支撑工装100的定心基准，保证芯轴2的外径相对于水平基准A的垂直度公差фY和相对于垂直基准B的同轴度公差фZ，以实现该支撑工装100在喷涂转台上的自定心和快速找正功能。由于封严篦齿盘类零件200通过转接盘6固定在工件平台5上，工件平台5具有供芯轴2穿过的导孔51，该支撑工装100可以实现对多种规格的封严篦齿盘类零件200的支撑以及喷涂前的快速找正和定位操作，减少封严篦齿盘类零件200喷涂前的找正时间，提高喷涂操作的效率，避免人工找正的误差，能够保证封严篦齿盘类零件200在喷涂过程中的位置精度和角度的稳定一致，为封严篦齿盘类零件200获得厚度均均、性能稳定一致的良好涂层质量提供可靠的保障。

继续参照图1，螺纹盘3包括下螺母32和配套螺母33，下螺母32和配套螺母33止转连接，该止转连接的例子包括但不限于焊接、螺纹紧固或其他方式。下螺母32在周向上分布有插销孔(未图示)，该插销孔可插入用于转动螺纹盘3的插销7。由此，可以便于通过插销7带动螺纹盘3转动，以实现对工件平台5的高度的调节。

工件平台5的导孔51中装有衬套8，衬套8的内周面81与芯轴2的外周面21接触。由此，可以采用耐磨材料制作衬套8，或/和采用现有技术的自润滑衬套，以保护导孔51和外周面21，且衬套8在损坏后更换方便、成本低、经济性好。

定位盘1的下端面12具有定心凸台11，定位盘1的上端面13具有沉孔14，定位盘1还具有中心定位孔15，中心定位孔15贯穿沉孔14和定心凸台11，芯轴2的底端22具有法兰边23，法兰边23由沉孔14的底部止挡并与沉孔14的内壁面焊接，芯轴2的底端22与中心定位孔15焊接。由此，可以通过简单的结构实现芯轴2与定位盘1的连接和定位。

该支撑工装100可以包括多个不同规格的转接盘6，分别根据不同规格的封严篦齿盘类零件200配做，喷涂操作前，根据待喷涂的封严篦齿盘类零件200的规格，选择其中一个转接盘6装配在该支撑工装100上，以进一步提高该支撑工装100的通用性。

参照图1和图3，工件平台5包括多个径向滑道52，转接盘6的周向具有多个安装孔62，多个径向滑道52用于与不同规格的转接盘6的安装孔62对应，对应的径向滑道52和安装孔62由螺栓9和螺母10连接，螺栓9的头部位于径向滑道52，另一端穿过安装孔62，由螺母10紧固，以对转接盘6进行固定。由此，工件平台5可以对不同规格的转接盘6进行固定，以进一步提高该支撑工装100的通用性。

芯轴2提供有刻度(未图示)，用于标识工件平台5的高度，以便参照刻度对工件平台5的高度进行调节。

继续参照图1至图3，本实用新型的自定心等离子喷涂支撑工装100的安装使用方法包括以下步骤：

1、将定位盘1的定心凸台11和喷涂转台上的中心孔进行配合安装，并通过螺栓进行固定；

2、扳动插销7，根据芯轴2上的刻度标识，调节工件平台5的高度；

3、根据待喷涂的封严篦齿盘类零件200的规格，选择其中一个转接盘6装配在该支撑工装100上；

4、将封严篦齿盘类零件200放置于转接盘6上，即可快速实现封严篦齿盘类零件200的喷涂前找正和定位；

5、对封严篦齿盘类零件200进行喷涂，对于支撑工装100与喷涂区域相近的区域，为了避免在喷涂时粘附到涂层，可采用等离子耐火胶带进行保护。

本实用新型的自定心等离子喷涂支撑工装可以实现对多种规格的封严篦齿盘类零件的支撑以及喷涂前的快速找正和定位操作，减少封严篦齿盘类零件喷涂前的找正时间，提高喷涂操作的效率，避免人工找正的误差，能够保证封严篦齿盘类零件在喷涂过程中的位置精度和角度的稳定一致，为封严篦齿盘类零件获得厚度均均、性能稳定一致的良好涂层质量提供可靠的保障。该支撑工装的结构简单、便于制作、使用便捷、定位精度高、通用性强，可以节省喷涂辅助支撑工装的数量，降低加工制造成本和工装管理成本。该支撑工装可用于航空发动机的封严篦齿盘类零件的等离子喷涂加工，通过适当的尺寸设计，可以实现对ф400-ф800尺寸范围的封严篦齿盘类零件的支撑和喷涂前的快速找正和定位。此外，该支撑工装也可用于其他领域或其他零件的等离子喷涂过程。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于封严篦齿盘类零件的自定心等离子喷涂支撑工装，其特征在于，包括：

定位盘，包括定心凸台，具有水平基准和垂直基准，用于与喷涂转台上的中心孔配合实现定位；

芯轴，连接并定位于所述定位盘；

螺纹盘，中心具有带螺纹的轴套，套在所述芯轴上，与所述芯轴螺纹连接；

至少三根支柱，布置在所述螺纹盘的圆周上；

工件平台，由所述至少三根支柱支撑，具有供所述芯轴穿过的导孔；以及

转接盘，固定在所述工件平台上，并提供有定位凸台，所述定位凸台提供有配合面，用于与所述封严篦齿盘类零件的内孔和底面相配合；

其中，所述螺纹盘设置成可被转动，以调节所述工件平台的高度，所述定心凸台的所述水平基准和所述垂直基准设置为该自定心等离子喷涂支撑工装的定心基准。

2.如权利要求1所述的自定心等离子喷涂支撑工装，其特征在于，所述螺纹盘包括下螺母和配套螺母，该下螺母和该配套螺母止转连接，所述下螺母在周向上分布有插销孔，所述插销孔可插入用于转动所述螺纹盘的插销。

3.如权利要求1所述的自定心等离子喷涂支撑工装，其特征在于，所述工件平台的所述导孔中装有衬套，所述衬套的内周面与所述芯轴的外周面接触。

4.如权利要求1所述的自定心等离子喷涂支撑工装，其特征在于，所述定位盘的下端面具有所述定心凸台，所述定位盘的上端面具有沉孔，该定位盘还具有中心定位孔，所述中心定位孔贯穿所述沉孔和所述定心凸台，所述芯轴的底端具有法兰边，所述法兰边由所述沉孔的底部止挡并与所述沉孔的内壁面焊接，所述芯轴的所述底端与所述中心定位孔焊接。

5.如权利要求1所述的自定心等离子喷涂支撑工装，其特征在于，所述自定心等离子喷涂支撑工装包括多个不同规格的所述转接盘，根据所述封严篦齿盘类零件的规格，选择其中一个所述转接盘装配在所述自定心等离子喷涂支撑工装上。

6.如权利要求5所述的自定心等离子喷涂支撑工装，其特征在于，所述工件平台包括多个径向滑道，所述转接盘的周向具有多个安装孔，所述多个径向滑道用于与不同规格的所述转接盘的所述安装孔对应；对应的所述径向滑道和所述安装孔由螺栓和螺母连接，所述螺栓的头部位于所述径向滑道，另一端穿过所述安装孔，由所述螺母紧固，以对所述转接盘进行固定。

7.如权利要求1所述的自定心等离子喷涂支撑工装，其特征在于，所述芯轴提供有刻度，用于标识所述工件平台的高度。

Images