一種渦輪葉片夾具的制作方法
【專利摘要】一種渦輪葉片夾具。其包括基座、第一移動底座、第二移動底座、伺服氣缸、伺服電機(jī)、從動端夾頭、軸承套、從動端聯(lián)軸器、主動端夾頭和主動端聯(lián)軸器；本發(fā)明優(yōu)點：通過球頭定位桿和帶葉形填裝塊對渦輪葉片進(jìn)行精準(zhǔn)定位及夾持，且填裝塊能自由拆卸，并可自由加工成所需形狀以匹配不同形狀渦輪葉片，且球頭定位桿能很好地通過點接觸來夾持葉片，自適應(yīng)葉形變化，并且不造成壓痕，因此定位更準(zhǔn)確、更穩(wěn)固，方便加工和損壞后更換；軸承套能保證從動端夾頭隨著主動端夾頭轉(zhuǎn)動。第一、第二滑動底座能夠隨意移動，根據(jù)需要夾持的渦輪葉片長短來進(jìn)行調(diào)節(jié)，且固定方便。熔覆加工與掃描測繪工具安裝臺可以實現(xiàn)多自由度調(diào)節(jié)，達(dá)到最優(yōu)加工和測繪位置。
【專利說明】一種渦輪葉片夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種渦輪葉片夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪發(fā)動機(jī)上渦輪的葉片是航空發(fā)動機(jī)的重要熱端部件，其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)的性能和飛行安全，由于其價格昂貴，且容易損壞，因此對該部件進(jìn)行維護(hù)是機(jī)務(wù)維修的關(guān)鍵工作之一。為了保證飛機(jī)等飛行器的安全，需要經(jīng)常對渦輪的葉片進(jìn)行檢測和維修。由于該葉片型面是由一系列二維截面線表示，而截面線又是由一組離散點定義，其點的數(shù)據(jù)通常是根據(jù)空氣動力學(xué)或流體力學(xué)原理經(jīng)過復(fù)雜數(shù)值計算及試驗修正得到的，因此在測量及維修加工過程中很難實現(xiàn)對葉片的定位和安裝，所以獲得精確葉片幾何模型或精確加工十分困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在維修熔覆加工和掃描測量時能更方便地對渦輪葉片進(jìn)行安裝定位的渦輪葉片夾具。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的渦輪葉片夾具包括基座、第一移動底座、第二移動底座、伺服氣缸、伺服電機(jī)、從動端夾頭、軸承套、從動端聯(lián)軸器、主動端夾頭和主動端聯(lián)軸器；其中基座水平設(shè)置，其表面前后兩側(cè)部位分別凹陷形成有一條縱向滑道；第一移動底座以能夠在基座上滑道移動的方式設(shè)置在基座表面一端；第二移動底座以能夠在基座上滑道移動的方式設(shè)置在基座表面另一端；伺服氣缸安裝在第一移動底座的表面，伺服電機(jī)安裝在第二移動底座的表面，并且伺服氣缸上的活塞桿與伺服電機(jī)上的輸出軸相對設(shè)置且軸向中心位于同一條水平線上；從動端夾頭通過軸承套和從動端聯(lián)軸器固定在伺服氣缸上的活塞桿外端；主動端夾頭通過主動端聯(lián)軸器固定在伺服電機(jī)的輸出軸外端。
[0005]所述的從動纟而夾頭和王動纟而夾頭結(jié)構(gòu)相冋，均由夾持器、填料塊和多個球頭定位桿組成；其中夾持器的后部為與伺服電機(jī)輸出軸或軸承套7連接的固定柱，前部截面呈U字形，并且兩側(cè)壁上形成有至少兩個帶有內(nèi)螺紋的安裝定位孔；填料塊設(shè)置在夾持器前部的U形槽中，其為長方體形，中部沿固定柱長度方向形成有一個截面與渦輪葉片端部截面形狀相同的葉片孔，兩側(cè)則分別形成有至少兩個與夾持器上安裝定位孔相對應(yīng)的定位螺紋孔，并且定位螺紋孔和葉片孔相連通；球頭定位桿包括內(nèi)六角裝卸頭、螺桿和雙球頭；螺桿的后端與內(nèi)六角裝卸頭的前端面中部相連，前端面上形成有一個凹槽，螺紋連接在安裝定位孔及相對應(yīng)的定位螺紋孔中；雙球頭上的一個球頭設(shè)置在上述螺桿前端的凹槽內(nèi)，另一個球頭位于外部。
[0006]所述的渦輪葉片夾具還包括工具安裝臺、支撐桿和工具夾持器；其中工具安裝臺以能夠沿基座上滑道移動的方式安裝在基座中部一側(cè)邊緣；支撐桿垂直設(shè)置，下端利用鎖緊旋鈕安裝在工具安裝臺上；工具夾持器的后端鉸接在支撐桿的上端，用于放置掃描測繪或熔覆加工裝置。[0007]本發(fā)明提供的渦輪葉片夾具具有以下優(yōu)點:通過球頭定位桿和帶葉形填裝塊對渦輪葉片進(jìn)行精準(zhǔn)定位及夾持，且填裝塊能夠自由拆卸，并可自由加工成所需形狀以匹配不同形狀的渦輪葉片，并且球頭定位桿能夠很好地通過點接觸來夾持葉片，自適應(yīng)葉形變化，并且不造成壓痕，因此定位更準(zhǔn)確、更穩(wěn)固，方便加工和損壞后的更換；軸承套能夠保證從動端夾頭隨著主動端夾頭轉(zhuǎn)動。第一、第二滑動底座能夠隨意移動，根據(jù)需要夾持的渦輪葉片長短來進(jìn)行調(diào)節(jié)，且固定方便。熔覆加工與掃描測繪工具安裝臺可以實現(xiàn)多自由度調(diào)節(jié)，達(dá)到最優(yōu)加工和測繪位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明提供的渦輪葉片夾具整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為圖1示出的渦輪葉片夾具中夾持器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為圖1示出的渦輪葉片夾具中填裝塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4為圖1示出的渦輪葉片夾具中球頭定位桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5為圖4示出的球頭定位桿上雙球頭結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的渦輪葉片夾具進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明提供的渦輪葉片夾具包括基座1、第一移動底座2、第二移動底座3、伺服氣缸4、伺服電機(jī)5、從動端夾頭6、軸承套7、從動端聯(lián)軸器8、主動端夾頭9和主動端聯(lián)軸器10 ;其中基座I水平設(shè)置，其表面前后兩側(cè)部位分別凹陷形成有一條縱向滑道；第一移動底座2以能夠在基座I上滑道移動的方式設(shè)置在基座I表面一端；第二移動底座3以能夠在基座I上滑道移動的方式設(shè)置在基座I表面另一端；伺服氣缸4安裝在第一移動底座2的表面,伺服電機(jī)5安裝在第二移動底座3的表面,并且伺服氣缸4上的活塞桿與伺服電機(jī)5上的輸出軸相對設(shè)置且軸向中心位于同一條水平線上；從動端夾頭6通過軸承套7和從動端聯(lián)軸器8固定在伺服氣缸4上的活塞桿外端；主動端夾頭9通過主動端聯(lián)軸器10固定在伺服電機(jī)5的輸出軸外端。
[0015]如圖2—圖5所示，所述的從動端夾頭6和主動端夾頭9結(jié)構(gòu)相同，均由夾持器11、填料塊12和多個球頭定位桿13組成；其中夾持器11的后部為與伺服電機(jī)5輸出軸或軸承套7連接的固定柱14，前部截面呈U字形，并且兩側(cè)壁上形成有至少兩個帶有內(nèi)螺紋的安裝定位孔15 ;填料塊12設(shè)置在夾持器11前部的U形槽中，其為長方體形，中部沿固定柱14長度方向形成有一個截面與渦輪葉片16端部截面形狀相同的葉片孔17，兩側(cè)則分別形成有至少兩個與夾持器11上安裝定位孔15相對應(yīng)的定位螺紋孔18，并且定位螺紋孔18和葉片孔17相連通；球頭定位桿13包括內(nèi)六角裝卸頭19、螺桿20和雙球頭21 ;螺桿20的后端與內(nèi)六角裝卸頭19的前端面中部相連，前端面上形成有一個凹槽，螺紋連接在安裝定位孔15及相對應(yīng)的定位螺紋孔18中；雙球頭21上的一個球頭設(shè)置在上述螺桿20前端的凹槽內(nèi)，另一個球頭位于外部。
[0016]所述的渦輪葉片夾具還包括工具安裝臺22、支撐桿23和工具夾持器24 ;其中工具安裝臺22以能夠沿基座I上滑道移動的方式安裝在基座I中部一側(cè)邊緣；支撐桿23垂直設(shè)置，下端利用鎖緊旋鈕25安裝在工具安裝臺22上；工具夾持器24的后端鉸接在支撐桿23的上端，用于放置掃描測繪或熔覆加工裝置。
[0017]現(xiàn)將本發(fā)明提供的渦輪葉片夾具工作原理闡述如下:首先由工作人員利用移動第一移動底座2和第二移動底座3的方法將從動端夾頭6和主動端夾頭9之間的距離調(diào)整到大于待加工的渦輪葉片16的長度，然后根據(jù)渦輪葉片16的截面形狀選擇具有適宜葉片孔17形狀的填料塊12,之后在從動端夾頭6和王動端夾頭9上夾持器11的U形槽內(nèi)分別放置一塊填料塊12，之后將渦輪葉片16的一端從位于主動端夾頭9上填料塊12的葉片孔17外端插入到其內(nèi)部，然后在該夾持器11上的每個安裝定位孔15以及填料塊12上相對應(yīng)的定位螺紋孔18中分別安裝一個球頭定位桿13，直至雙球頭21的前端抵在渦輪葉片16上而將該端固定住。然后啟動伺服氣缸4而使其上的活塞桿向外伸出，直至渦輪葉片16的另一端插入到從動端夾頭6上填料塊12的葉片孔17內(nèi)，然后在該夾持器11上的每個安裝定位孔15以及填料塊12上相對應(yīng)的定位螺紋孔18中分別安裝一個球頭定位桿13，直至雙球頭21的前端抵在渦輪葉片16上而將該端固定住。在加工前或加工過程中，如果渦輪葉片16的角度不適宜操作，可利用伺服電機(jī)5通過從動端夾頭6和主動端夾頭9帶動渦輪葉片16旋轉(zhuǎn)至適宜的角度，這樣就可以利用工具夾持器24上的掃描測繪或熔覆加工裝置進(jìn)行操作了。
[0018]雖然已經(jīng)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)或替換。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)上的沖突，各實施例中的特征均可相互結(jié)合起來，所形成的組合式特征仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪葉片夾具，其特征在于:其包括基座(I)、第一移動底座(2、第二移動底座(3)、伺服氣缸(4)、伺服電機(jī)(5)、從動端夾頭(6)、軸承套(7)、從動端聯(lián)軸器(8)、主動端夾頭(9)和主動端聯(lián)軸器(10);其中基座(I)水平設(shè)置，其表面前后兩側(cè)部位分別凹陷形成有一條縱向滑道；第一移動底座(2)以能夠在基座(I)上滑道移動的方式設(shè)置在基座(I)表面一端；第二移動底座(3)以能夠在基座(I)上滑道移動的方式設(shè)置在基座(I)表面另一端；伺服氣缸(4)安裝在第一移動底座(2)的表面,伺服電機(jī)(5)安裝在第二移動底座(3)的表面，并且伺服氣缸(4)上的活塞桿與伺服電機(jī)(5)上的輸出軸相對設(shè)置且軸向中心位于同一條水平線上；從動端夾頭(6)通過軸承套(7)和從動端聯(lián)軸器(8)固定在伺服氣缸(4)上的活塞桿外端；主動端夾頭(9 )通過主動端聯(lián)軸器(10 )固定在伺服電機(jī)(5 )的輸出軸外端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪葉片夾具，其特征在于:所述的從動端夾頭(6)和主動端夾頭(9)結(jié)構(gòu)相同，均由夾持器(11)、填料塊(12)和多個球頭定位桿(13)組成；其中夾持器(11)的后部為與伺服電機(jī)(5)輸出軸或軸承套(7)連接的固定柱(14)，前部截面呈U字形，并且兩側(cè)壁上形成有至少兩個帶有內(nèi)螺紋的安裝定位孔(15);填料塊(12)設(shè)置在夾持器(11)前部的U形槽中，其為長方體形，中部沿固定柱(14)長度方向形成有一個截面與渦輪葉片(16)端部截面形狀相同的葉片孔(17)，兩側(cè)則分別形成有至少兩個與夾持器(11)上安裝定位孔(15)相對應(yīng)的定位螺紋孔(18)，并且定位螺紋孔(18)和葉片孔(17)相連通；球頭定位桿(13)包括內(nèi)六角裝卸頭(19)、螺桿(20)和雙球頭(21);螺桿(20)的后端與內(nèi)六角裝卸頭(19)的前端面中部相連，前端面上形成有一個凹槽，螺紋連接在安裝定位孔(15)及相對應(yīng)的定位螺紋孔(18)中；雙球頭(21)上的一個球頭設(shè)置在上述螺桿(20)前端的凹槽內(nèi)，另一個球頭位于外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪葉片夾具，其特征在于:所述的渦輪葉片夾具還包括工具安裝臺(22)、支撐桿(23)和工具夾持器(24);其中工具安裝臺(22)以能夠沿基座(I)上滑道移動的方式安裝在基座(I)中部一側(cè)邊緣；支撐桿(23)垂直設(shè)置，下端利用鎖緊旋鈕(25)安裝在工具安裝臺(22)上；工具夾持器(24)的后端鉸接在支撐桿(23)的上端。
【文檔編號】B25B11/00GK103753443SQ201310713254
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】唐杰, 王立文, 王濤, 王浩, 李海鑫, 許天明 申請人:中國民航大學(xué)