為了加工的目的而用于保持渦輪機組葉片的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種為了加工的目的而用于保持渦輪機組葉片的裝置，所述裝置包括保持部（1），所述保持部包括至少一個凹座（5），在所述凹座（5）中，兩個顎部（22，23）所形成的至少一個單元被可移除地安裝，所述單元具有進(jìn)入到其中的開口以便安裝葉片翼型。單元包括用于翼型的六個支撐點。裝置包括移動擠壓指狀部（43），所述擠壓指狀部（43）意圖擠壓抵靠葉片的壓力側(cè)或吸力側(cè)，其指狀部被致動設(shè)備（12，17）移動，以使當(dāng)葉片在夾住位置時，擠壓指狀部（43）牢固地擠壓翼型抵靠單元的支撐點，所述單元自己牢固地被擠壓抵靠保持部（1）。
【專利說明】為了加工的目的而用于保持渦輪機組葉片的裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種為了加工的目的而用于保持渦輪發(fā)動機葉片的裝置。
[0002]渦輪發(fā)動機葉片包括被放置在氣體流通通道中的翼型和接合在盤中的狹槽中的根部。翼型和根部被平臺分隔，所述平臺限定氣體流通通道的內(nèi)側(cè)壁部分。
[0003]就翼型形成部分而言，當(dāng)制造葉片時，通常使用鍛造或鑄造來加工未成品部分，所述未成品部分所具有的尺寸對應(yīng)于成品的尺寸。相反，待形成根部的部分僅僅是坯件，所述坯件需要被加工以便給予其它的最后形狀和尺寸。
[0004]一旦加工成，葉片根部仍然具有角的凸出邊緣，所述凸出邊緣在被稱為裝配或成圓角的操作期間需要被弄圓或被弄平滑。
[0005]例如，葉片根部通常由使用硬質(zhì)合金鉆或刷子加工凸出邊緣的操作人員手工地成圓角。因為成圓角的操作是手工的，所以，葉片彼此之間或者操作人員彼此之間可能出現(xiàn)尺寸的差異。
[0006]如果葉片根部的成圓角是以不充分或不準(zhǔn)確的方式(例如，因為凸出邊緣沒有被充分地弄成圓的)實施的，則可能要實施進(jìn)一步下游的制造操作。這尤其在對成圓角不良的葉片根部實施噴丸處理時發(fā)生，因為一些噴丸可能因為邊緣凸出太大而變形。凸出邊緣還導(dǎo)致應(yīng)力集中，所述應(yīng)力集中導(dǎo)致葉片根部的過早開裂。
[0007]葉片根部之間的尺寸的差異還可能復(fù)雜化在盤的狹槽中根部的裝配。
[0008]最后，手工成圓角操作是復(fù)雜且昂貴的。
[0009]采用 申請人:的名字且仍未公布的專利申請F(tuán)R 10/57384公開了一種在數(shù)字控制機器的幫助下使葉片根部成圓角的方法。當(dāng)它們被成圓角時，葉片被保持在工具中，所述工具包括具有在其中所形成的凹座的支撐部。葉片的翼型被夾住在兩個顎部之間，所述顎部在第一螺釘?shù)膸椭略谝粋€端部處被鉸接在一起并且在另外一個端部處被緊固在一起。顎部具有用于擠壓抵靠葉片的擠壓螺栓。一旦葉片在顎部之間的位置中時，設(shè)置在一個顎部上的第二螺釘用于擠壓葉片抵靠上述擠壓點。顎部和葉片然后被安裝在支撐部的凹座中，并且它們在閂件的幫助下被保持在其中。
[0010]多個葉片因此可以同時被安裝在工具的支撐部上、不同凹座中，以便實施成圓角。
[0011]然而，安裝和移除葉片是耗時的。具體地，在成圓角后，例如，當(dāng)期望移除葉片時，必須移動閂件，以便將顎部與葉片一起從支撐部中的凹座中撤出，并且以便旋開第二螺釘，從而能夠?qū)⒁硇蛷念€部撤出。
[0012]此外，這種安裝沒有使其可以準(zhǔn)確地知道葉片相對于支撐部的位置。具體地，顎部被安裝在具有少量安裝間隙的支撐部的凹座中，以使即使葉片被正確地定位在其擠壓點上，也不可以確切地知道顎部(和因此葉片的)相對于支撐部的位置，所述支撐部構(gòu)成參考的已知框架。
[0013]本發(fā)明的特別目的是為了針對這些問題提供簡單、有效和廉價的解決方案。
[0014]為此，本發(fā)明提出一種為了加工的目的而用于保持渦輪發(fā)動機葉片的裝置，裝置包括具有至少一個凹座的支撐部，在所述凹座中，至少一個塊件以可移動的方式安裝，所述塊件具有用于安裝葉片的翼型的開口并且具有至少六個用于擠壓抵靠翼型的擠壓點。裝置的特征在于:其具有可移動擠壓指狀部，所述可移動擠壓指狀部用于擠壓抵靠葉片的壓力側(cè)表面或吸力側(cè)表面，指狀部由致動設(shè)備移動，這樣就在葉片夾住位置中，擠壓指狀部擠壓葉片抵靠塊件的擠壓點，塊件自己被擠壓抵靠支撐部。
[0015]這使其更易于安裝和移除葉片。具體地，為了安裝的目的，其足夠?qū)⑷~片插進(jìn)塊件的開口中(該塊件可以已經(jīng)被安裝在支撐部中的凹座中)，然后致動擠壓指狀部，以使葉片和塊件各自地被擠壓抵靠擠壓點并且抵靠支撐部，這樣以便將它們緊固在支撐部上。為了移除葉片，其足夠在相反的方向上致動擠壓指狀部，以使葉片可以從塊件中撤出。
[0016]因此不存在將塊件從支撐部的凹座中移除的需要，也不存在緊固或松開一個或多個螺釘?shù)娜魏涡枰?，這在現(xiàn)有技術(shù)中是必需的。
[0017]此外，塊件相對于支撐部的位置是確切地已知的，因為塊件被擠壓抵靠支撐部的參考表面。翼型和葉片根部的位置因此可以非常準(zhǔn)確地確定，從而改進(jìn)所實施的成圓角的質(zhì)量。因此，以這種方式被成圓角的葉片的翼型可以正確地被定位在氣體流通通道的內(nèi)側(cè)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，擠壓點由螺栓，例如可移動螺栓形成，所述螺栓具有與葉片接觸的端部，所述端部不具有任何鋒利的邊緣并且例如是半球狀的。
[0019]該特征使其可以避免翼型被局部地受到太大應(yīng)力的作用，所述應(yīng)力可能導(dǎo)致其材料再結(jié)晶，這會降低其機械性能。
[0020]當(dāng)期望使另一類型的葉片成圓角時，僅僅可以在保存相同塊件的同時改變擠壓點，從而使擠壓點的位置適合于翼型的形狀。當(dāng)然，如果發(fā)現(xiàn)有必要，也可以改變塊件。
[0021]有利地，塊件具有限定用于安裝翼型的開口的內(nèi)壁，從內(nèi)壁凸出有:第一、第二和第三相互間隔開的螺栓，所述螺栓用于擠壓葉片的前緣或緊靠它；第四螺栓，所述第四螺栓用于擠壓葉片的后緣或緊靠它；第五螺栓，所述第五螺栓用于擠壓對齊可移動擠壓指狀部；以及，第六螺栓，所述第六螺栓用于擠壓抵靠葉片的平臺。
[0022]應(yīng)該觀察到，沒有螺栓擠壓抵靠葉片根部，從而使其更易于成圓角。每個上述螺栓的位置也使其可以有效地且準(zhǔn)確地將葉片保持在適當(dāng)位置中。
[0023]優(yōu)選地，在葉片被可移動擠壓指狀部夾住之前，塊件具有兩個用于擠壓抵靠葉片的平臺的螺栓，在葉片被夾住后，平臺與所述螺栓分隔開。
[0024]在夾住前，兩個上述螺栓用于葉片的預(yù)定位，并且，在借助可移動擠壓指狀部實施夾住期間，它們可以避免翼型樞轉(zhuǎn)進(jìn)錯誤位置。
[0025]在實施方式中，塊件包括用于穿過可移動擠壓指狀部的孔。
[0026]舉例來說，塊件由兩個顎部形成，所述顎部在一個端部處彼此鉸接并且在另外一個端部處彼此緊固。
[0027]此外，用于致動可移動擠壓指狀部的設(shè)備可以包括裝配有致動把柄的凸輪，并且，在把柄的幫助下轉(zhuǎn)動凸輪導(dǎo)致可移動擠壓指狀部移動。
[0028]在這種情況下，裝置可以包括適用于限制致動把柄的角行程的支座。
[0029]以有利的方式，支撐部包括多個凹座，每個所述凹座用于安裝各自的塊件和葉片。
[0030]多個葉片根部可以然后在單一操作期間被弄成圓角。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，支撐部包括用于將塊件保持在相應(yīng)凹座內(nèi)側(cè)的設(shè)備，諸如H件。
[0032]甚至當(dāng)支撐指狀部位于松開位置時，塊件也可以因此被保持在支撐部的凹座中。[0033]通過閱讀以下通過非限制性實施例并參考附圖所進(jìn)行的描述，可以更好地理解本發(fā)明，并且，本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點將顯而易見，其中:
[0034]圖1是本發(fā)明的葉片保持器裝置的立體圖；
[0035]圖2是部分支撐部的更大比例的立體圖；
[0036]圖3是兩個顎部安裝在其中的支撐部的凹座的更大比例立體圖；
[0037]圖4是一個顎部的立體圖；
[0038]圖5是另一個顎部和擠壓指狀部的立體圖；
[0039]圖6是圖5的機器和擠壓指狀部以及用于致動所述擠壓指狀部的凸輪的立體圖；
[0040]圖7和8是表示分別地在夾住葉片之前和之后的部分裝置和部分葉片的示意平面圖；
[0041]圖9和10是表示分別地在夾住之前和之后的部分裝置的立體圖；
[0042]圖11和12表示擠壓螺栓相對于葉片的位置；并且
[0043]圖13是更大比例視圖，其也表示在利用可移動擠壓指狀部夾住葉片之前，葉片平臺的兩個暫時擠壓螺栓的位置；
[0044]圖1表示為了加工的目的，尤其為了成圓角的目的而用于保持渦輪發(fā)動機葉片的裝置。裝置包括通常為矩形形狀的支撐部1，所述支撐部繞著其縱軸線A可移動地旋轉(zhuǎn)。支撐部I在其兩個端部2，3處被安裝在軸承中，這些端部2中的一個被電動機4和控制設(shè)備驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。
[0045]在圖1的實施方式中，支撐部I具有四個通常為方形的凹座，所述凹座在以下被稱為頂部表面6和底部表面7的表面中支撐部I的任何一側(cè)上開口向外，所述“頂部”和“底部”相對于它們的位置，如圖1所表示。
[0046]如圖2中可以更清楚地看到的，凹座5的內(nèi)壁8具有用于形成支座的縱向凸出部
9,所述支座布置在凹座5的底部端部處并且面對彼此定位。
[0047]支撐部I也裝配有閂件10，其布置在凹座的頂部端部處，閂件10在其中它們被完全地接納在支撐部I的凹部11中的開鎖位置(圖2)和其中它們延伸過相應(yīng)凹座5的鎖定位置(圖3)之間是可移動的。
[0048]支撐部也包括被接納在支撐部I的凹部13中的凸輪12。凸輪12是圓柱形形狀并且被安裝以便繞著軸線B在支撐部上樞轉(zhuǎn)1，軸線B與凸輪12的幾何中心有偏移。以這種方式，凸輪12可以在其中其充分地被接納在上述凹部13中的縮回位置(圖2)和其中其延伸過凹座5的展開位置之間樞轉(zhuǎn)。
[0049]凸輪12具有沿著軸線B向上延伸的圓柱形螺栓14，所述螺栓14的自由端部包括扁平部15，所述扁平部15用于插入到互補形狀的孔16中，所述孔16在用于致動凸輪12的把柄17中。
[0050]螺栓14的頂部端部沒有凸出超出支撐部I的頂部平面。側(cè)向凹部18也位于支撐部I的頂部表面6中，以便允許把柄17被安裝在凸輪12的螺栓14上，并且也以便允許把柄17成角度地移動，從而驅(qū)動凸輪12。支座19 (圖9和10)也可以被設(shè)置在支撐部I上，以便限制把柄17的行程。舉例來說，該支座可以由螺釘?shù)念^部19形成。
[0051]當(dāng)不使用時，把柄17可以被接納在支撐部的側(cè)向凹部20中，并且，其可以借助類似于閂件10的閂件21被保持在凹部中。[0052]本發(fā)明的裝置也包括至少兩個顎部22，33，所述顎部22，33可以在圖3至8中看到。
[0053]第一顎部22被顯示在圖4中。在平面圖中，該顎部通常是L形并且具有頂部表面24、底部表面25、基本地形成直角的兩個側(cè)表面26，27以及第一和第二側(cè)向端部28，29。
[0054]側(cè)向端部28，29經(jīng)由內(nèi)壁30連接在一起，從所述內(nèi)壁30延伸有螺栓，所述螺栓抵靠葉片35的翼型34的吸力側(cè)表面33。
[0055]更特別地，從內(nèi)壁30延伸有:第一和第二相互間隔開的螺栓31和32，所述螺栓31和32用于擠壓抵靠翼型34的吸力側(cè)表面33，所述吸力側(cè)表面33緊靠葉片35的前緣；第三螺栓37，所述第三螺栓37用于擠壓抵靠所述吸力側(cè)表面33，所述吸力側(cè)表面33緊靠葉片35的后緣38 ;以及，第四螺栓39，所述第四螺栓39用于擠壓抵靠吸力側(cè)表面33的中間區(qū)域、與以下所描述的可移動擠壓指狀部對齊。螺栓39未在圖9和10中表示。第五螺栓40從第一顎部22的頂部表面24中凸出，并且用于擠壓抵靠葉片35的平臺41 (圖11)。
[0056]如尤其可以在圖5和6中看到的，在平面圖中，第二顎部23也通常是L形并且具有頂部表面24、底部表面25、基本地形成直角的兩個側(cè)表面26，27以及第一和第二側(cè)向端部 28,29ο
[0057]第二顎部23的側(cè)向端部28，29經(jīng)由內(nèi)壁30連接在一起，從所述內(nèi)壁30延伸有螺栓42，所述螺栓42擠壓抵靠葉片35的吸力側(cè)表面33，所述吸力側(cè)表面33在葉片35的前緣36的附近。
[0058]螺栓31，32，37，39，40，和42形成六個參考擠壓點，所述擠壓點使葉片35能夠適當(dāng)?shù)乇欢ㄎ辉陬€部22和23中。
[0059]第二顎部23也具有孔，所述孔穿過其中、在壁30中向外開口并且使用于安裝擠壓指狀部43，所述擠壓指狀部43經(jīng)由第一端部44 (圖6)擠壓抵靠凸輪12，并且經(jīng)由第二端部45擠壓抵靠葉片35的翼型34的壓力側(cè)表面46 (圖12)，所述擠壓指狀部43基本地與螺栓39對齊。擠壓指狀部43的第二端部45存在匹配在相應(yīng)擠壓區(qū)域中的壓力側(cè)表面46的圓表面。
[0060]可移動擠壓指狀部43滑動地安裝在第二顎部23中，以便在其中其不擠壓抵靠翼型34的壓力側(cè)表面46的松開位置和其中其擠壓抵靠該表面46的夾住位置之間移動。通過在其縮回位置和展開位置之間轉(zhuǎn)動的凸輪12使可移動指狀部43滑動。擠壓指狀部43可以手動地或在彈性恢復(fù)設(shè)備的幫助下，例如在彈簧的幫助下返回到其松開位置。
[0061]在變型中(未示出)，擠壓指狀部43可以樞轉(zhuǎn)地安裝在顎部23上，以便在松開位置和夾住位置之間樞轉(zhuǎn)。
[0062]兩個手動地間隔開的螺栓48，49也從第二顎部23的頂壁24凸出，并且，在葉片35被可移動擠壓指狀部43夾住之前，它們擠壓抵靠葉片35的平臺41，如在以下更詳細(xì)地描述的。這些螺栓48，49未在圖11和12中表示，以便使附圖更易于閱讀。
[0063]螺栓31，32，37，39，40，42，48和49和擠壓指狀部43可以是可移除的，以便使它們能夠被改變，從而適合于具有不同形狀或尺寸的翼型34。擠壓抵靠翼型34的螺栓的端部沒有任何鋒利的邊緣，并且，舉例來說，它們可以是半球形的或截頭圓錐形的。
[0064]顎部22，23的第一端部28形成鉸鏈，所述鉸鏈?zhǔn)诡€部通過繞著軸線樞轉(zhuǎn)被打開和關(guān)閉，其由螺釘50構(gòu)成(圖3)。顎部22，23的第二端部29可以經(jīng)由被安裝在第二顎部23(圖5)的孔51中的螺釘被緊固到彼此，并被擰進(jìn)第一顎部22中的螺紋52中(圖4)。一旦顎部22和23被緊固在一起，它們就形成塊件53，所述塊件53在圖7和8中被示意地表示。在這些示意圖中，只有擠壓螺栓31和37被表示，并且它們沒有被用圖片來表示。
[0065]在變型中，顎部22和23可以被單件單元所替代，而不改變本發(fā)明的操作。
[0066]以下描述裝置的操作。
[0067]在安裝葉片35之前，塊件53被安裝在支撐部I的至少一個凹座中。塊件53包括兩個顎部22和23，所述顎部22和23被緊固在一起并且裝配有擠壓螺栓31，32，37，39，40，42，48和49和可移動擠壓指狀部43。塊件53靠在支座9上并且通過閂件10被保持在相應(yīng)的凹座中。凸輪12在縮回位置中并且擠壓指狀部43在松開位置中。
[0068]葉片35的翼型34可以然后被插入到塊件53的顎部22和23之間所限定的空間中，直至葉片35的平臺41以臨時的方式擠壓抵靠螺栓48，49。
[0069]凸輪12然后被操作人員使用把柄17致動，以便朝向其夾住位置移動擠壓指狀部43。擠壓指狀部43然后朝向螺栓31，32，37，39，40和42擠壓葉片35，因此還向后擠壓塊件53抵靠支撐部I的凹座5的內(nèi)側(cè)壁。因此，在單一夾住動作期間，葉片35的翼型34被抵靠塊件53的擠壓指狀部43保持固定，所述塊件53自己被保持抵靠支撐部I。
[0070]葉片35可以然后被加工，并且尤其葉片根部54可以然后以與文件FR 10/57384中相同的方式、在數(shù)字控制機器的幫助下成圓角。擠壓點的定位、顎部22，23的定位和支撐部繞著其軸線A的轉(zhuǎn)動給予容易進(jìn)入到所有待加工區(qū)域。此外，因為翼型34相對于支撐部I準(zhǔn)確地定位，所以，還可以準(zhǔn)確地且以再現(xiàn)的方式實施葉片根部54的成圓角。
[0071]當(dāng)然，翼型35可以被安裝在支撐部I的每個凹座5中，以使多個葉片35可以在單一操作期間被成圓角。
[0072]葉片35通過在相反方向上轉(zhuǎn)動把柄17和凸輪12被移除，從而朝向其松開位置移動擠壓指狀部43。
[0073]當(dāng)期望加工不同類型葉片的時候，塊件53和/或螺栓31，32，37，39，40，42，48和49和擠壓指狀部43也可以容易地被改變。具體地，擠壓點的位置可以改變用于每種類型的葉片。
【權(quán)利要求】
1.一種為了加工的目的而用于保持渦輪發(fā)動機葉片(30)的裝置，該裝置包括具有至少一個凹座(5)的支撐部(1)，在所述凹座(5)中，至少一個塊件(53)以可移動的方式安裝，所述塊件(53)具有用于安裝葉片(35)的翼型(34)的開口和具有用于擠壓抵靠翼型(34)的至少六個擠壓點(31，32，37，39，40，42)，裝置的特征在于:其包括可移動擠壓指狀部(43 )，所述可移動擠壓指狀部(43 )用于擠壓抵靠葉片(35 )的壓力側(cè)表面(46 )或吸力側(cè)表面(33)，通過致動設(shè)備(12，17)移動指狀部，這樣在用于夾住葉片(35)的位置中，擠壓指狀部(43)擠壓翼型(34)抵靠塊件(53)的擠壓點，塊件(53)自己被擠壓抵靠支撐部(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:擠壓點由螺栓(31，32，37，39，40，42)，例如可移動螺栓形成，所述螺栓具有用于與葉片(35)接觸的端部，所述端部不具有任何鋒利邊緣并且例如是半球狀的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:塊件(53)具有限定用于安裝翼型(34)的開口的內(nèi)壁(30)，從內(nèi)壁(30)凸出有:第一、第二和第三相互間隔開的螺栓(31，32，42)，所述螺栓(31，32，42)用于擠壓抵靠葉片(35)的前緣(36)或緊靠它；第四螺栓(37)，所述第四螺栓(37)用于擠壓抵靠葉片(35)的后緣(38)或緊靠它；第五螺栓(39)，所述第五螺栓(39)用于擠壓對齊可移動擠壓指狀部(43);以及，第六螺栓(40)，所述第六螺栓(40)用于擠壓抵靠葉片(35)的平臺(41)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:在葉片(35)被可移動擠壓指狀部(43)夾住前，塊件(53)具有兩個用于擠壓抵靠葉片(35)的平臺(41)的螺栓(48，49)，在葉片(35)被夾住后，平臺(41)與所述螺栓(48，49)間隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的裝置，其特征在于:塊件(53)包括用于穿過可移動擠壓指狀部(43)的孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任何一項所述的裝置，其特征在于:塊件(53)包括兩個顎部(22，23 )，所述顎部在一個端部(28 )處彼此鉸接并且在另外一個端部(29 )處彼此緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任何一項所述的裝置，其特征在于:用于致動擠壓指狀部(43)的設(shè)備包括裝配有致動把柄(17)的凸輪(12)，在把柄(17)的幫助下轉(zhuǎn)動凸輪(12)導(dǎo)致可移動擠壓指狀部(43)移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于:其包括用于限制致動把柄(17)的角行程的支座(19)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任何一項所述的裝置，其特征在于:支撐部(I)具有多個凹座(5)，每個凹座(5)用于安裝各自的塊件(53)和葉片(35)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任何一項所述的裝置，其特征在于:支撐部(I)包括用于將塊件(53)保持在相應(yīng)凹座(5)中內(nèi)側(cè)的保持設(shè)備(10)。
【文檔編號】B25B5/14GK103702795SQ201280030828
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月21日
【發(fā)明者】托馬斯·馬奎恩, 奧利維爾·杜普 申請人:斯奈克瑪