專利名稱：制造研磨涂層片的裝置和方法以及研磨涂層片的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及制造研磨涂層片的裝置和方法以及研磨涂層片，該裝置和方法設計為能制造具有相同研磨涂層材料厚度的研磨涂層片。
背景技術(shù)：
在燃氣輪機中，在可動葉片的頂部和相對于葉片頂部的外殼之間設置預定的間隙。利用燃氣輪機，高溫的燃燒氣流通過氣體通道，從而可動葉片受熱膨脹拉長。如果受熱拉長是明顯的，那么可動葉片的頂部和外殼可能發(fā)生接觸。
為了確保即使發(fā)生這種接觸時仍然安全，一種硬的研磨涂層應用于可動葉片的頂部，同時一種能被容易地刮去的可研磨涂層應用于外殼。因為這種措施，即使可動葉片的頂部接觸到外殼時，可動葉片頂部上的硬的研磨涂層刮去應用在外殼上的易于輕松刮去的可研磨涂層。因此，保證了安全性，并且可以確保適當?shù)拈g隙(例如見日本專利申請公開2001-303904)。
CBN/MCrAlY經(jīng)常用作研磨涂層。在這種涂層中，立方氮化硼(CBN)用作磨料顆粒，MCrAlY作為基體金屬將磨料顆粒設置在適當?shù)奈恢?。在MCrAlY中的M表示在鐵、鎳和鈷中的一種或多種金屬。
在可動葉片的頂部應用研磨涂層的其中一種方法是使用研磨涂層片。參考附圖3(a)至3(d)，說明制造研磨涂層片的程序以及制造研磨涂層片的方法。
首先，如圖3(a)所示，制備好商業(yè)上可獲得的釬接金屬片1以備用。例如采用符合JIS標準的“Bni-2”作為釬接金屬片1。釬接金屬片1通過層壓釬料層1a、壓敏粘合劑層1b和背襯片1c形成。
然后，如圖3(b)所示，研磨涂層材料2以漿的形式涂敷到釬接金屬片1的釬料層1a上。研磨涂層材料2是粘合劑2a、MCrAlY2b和CBN2c的混合物。然后，用刮刀或者類似物以片狀形式涂敷研磨涂層材料2，并且在這個過程中，多余的研磨涂層材料2被刮掉。至此，這種用刮刀或者類似物以片狀形式涂敷研磨涂層材料2的操作仍由操作者手工完成。
當涂敷在釬接金屬片1的釬料層1a上的漿狀研磨涂層材料2變干時，形成研磨涂層片3。
沿著可動葉片的形狀切割完工的研磨涂層片3，之后剝離背襯片1c，并且剩余部分粘到可動葉片的頂部。在這種情況中，將研磨涂層片3(背襯片1c已剝離)和可動葉片一起加熱。結(jié)果，如圖3(c)所示，形成凝固層4，其具有分布在McrAlY的基體金屬2b’中的CBN2c。在圖3(c)中，5表示可動葉片。
如圖3(d)所示，當對凝固層4噴砂處理時，CBN2c從基體金屬2b’突出，因此獲得所謂“修整(dressing)”。以這種方式，形成研磨涂層6。
根據(jù)現(xiàn)有的工藝，涂敷于釬接金屬片1上的研磨涂層材料2通過使用刮刀或者類似物由操作員手工操作以片狀形式進行涂敷。因此，薄膜厚度變化很大以致于產(chǎn)量很低，并且因此增加了制造成本。
通常，當要制造1m長的片時，以每秒幾毫米的速率手工移動刮刀。因此必須指定另一個人進行提供漿的操作，這導致高的勞動成本。
而且，研磨涂層片3通過手工操作制造。因此為了使薄膜厚度變化減到最小，需要一些專門的技術(shù)人員。如果更換操作員，將立刻導致薄膜厚度的變化(質(zhì)量變壞)。
通常接受的刮板工藝具有如下缺點，即如果漿的粘性太高則漿不能以片狀形式涂敷。刮板工藝很難使?jié){的粘性適合于這樣的使用(粘性高)。
鑒于上述現(xiàn)有工藝，本發(fā)明的目的是提供用于制造研磨涂層片的裝置和方法，該裝置和方法能制造薄膜厚度不變的研磨涂層片；并提供研磨涂層片。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的用于制造研磨涂層片的裝置包括基臺；設置在基臺上的片盤，片盤具有形成于其內(nèi)的凹槽，凹槽中裝有釬接金屬片；滑動元件，其設置在基臺上以便可以在片盤上方的位置沿片盤縱向方向滑動；刮刀，其可滑動地設置在滑動元件中以便可以靠近和遠離片盤的凹槽；以及高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于通過滑動刮刀調(diào)節(jié)刮刀自片盤的高度。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造研磨涂層片的裝置還包括基臺；設置在基臺上的片盤，片盤具有形成于其內(nèi)的凹槽，凹槽中裝有釬接金屬片；滑動元件，其設置在基臺上以便可以在片盤上方的位置沿片盤縱向方向滑動；刮刀，其可滑動地設置在滑動元件中以便可以靠近和遠離片盤的凹槽；高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于通過滑動刮刀調(diào)節(jié)刮刀自片盤的高度；以及間隙測量裝置，用于測量片盤和刮刀之間的間隙。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造研磨涂層片的裝置的特征在于，包括滑動機構(gòu)，用于使滑動元件相對于基臺滑動。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造研磨涂層片的方法包括將釬接金屬片裝到片盤的凹槽中并且通過片夾具夾持釬接金屬片的步驟；設置刮刀高度的步驟，刮刀可以在相對于片盤的上表面需要的位置沿著片盤的上表面滑動；將預定量的研磨涂層材料提供到釬接金屬片上的步驟；和沿著片盤的上表面以恒定的速度滑動刮刀的步驟，同時將刮刀相對于片盤的上表面的高度保持在高度位置，從而將研磨涂層材料涂敷到釬接金屬片上。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造研磨涂層片的方法的特征還在于，在將預定量的研磨涂層材料提供到釬接金屬片上的步驟中，研磨涂層材料不是一次性提供，而是以70至80mm間隔提供。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造研磨涂層片的方法的特征還在于，刮刀的滑動速度為1至5毫米/秒(mm/sec)。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造研磨涂層片的方法的特征還在于，刮刀滑動同時相對于釬接金屬片的上表面以30至60度的刃口角度傾斜。
根據(jù)本發(fā)明的研磨涂層片的特征在于，其由上述方法中的任一種制造。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的制造研磨涂層片的裝置的平面圖。
圖2是本發(fā)明的制造研磨涂層片的裝置的側(cè)面圖。
圖3(a)至3(d)是表示制造研磨涂層片的程序以及涂敷這種研磨涂層片的方法的說明圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細描述本發(fā)明的最佳實施方式。
圖1是根據(jù)本發(fā)明最佳實施例的用于制造研磨涂層片的裝置100的平面圖。圖2是裝置100的右視圖。
如在這些圖中所示，多個調(diào)節(jié)器111連接到基臺110的下表面，用于校正和調(diào)節(jié)基臺110的傾斜。具有連續(xù)長度的片盤120設置在基臺110的上表面。長形的凹槽121形成于片盤120的上表面中。凹槽121的寬度限定為使得釬接金屬片(未示出)可以緊緊地固定于片盤120的凹槽121中。
一對線性軌道130，131設置在基臺110的上表面上。這些線性軌道130，131設置為與片盤120平行同時將片盤120置于它們之間。
滑動元件140是具有剛性的整體元件，其通過由螺栓將平面材料141、門形材料142和平面材料143緊緊連接到一起而構(gòu)成。橫跨線性導軌130并沿線性導軌130滾動的軸承塊132固定于平面材料141的下表面。橫跨線性導軌131并沿線性導軌131滾動的軸承塊133固定于平面材料143的下表面。因此，滑動元件140可以在片盤120上方的位置沿著片盤120的縱向方向滑動。在這情況下，線性軌道130，130和橫跨線性軌道130，131的軸承塊132，133之間的間隙非常小，所以滑動元件140的間隙也非常小。
滾珠絲杠150由滾珠絲杠支架151，152可轉(zhuǎn)動地支撐，并設置在基臺110的上表面上。滾珠絲杠150在驅(qū)動電動機153的轉(zhuǎn)動力下旋轉(zhuǎn)。例如采用齒輪電動機作為驅(qū)動電動機153，并且它的旋轉(zhuǎn)速度由變極器控制。旋擰在滾珠絲杠150上的螺母部分154固定于平面材料143的下表面。結(jié)果，當滾珠絲杠150被驅(qū)動電動機153轉(zhuǎn)動時，它的轉(zhuǎn)動運動通過螺母部分154轉(zhuǎn)化成線性運動，從而滑動元件140可以進行滑動?；瑒釉?40的滑動速度(即，后面將描述的刮刀160的滑動速度)設置為大約1至5mm/sec。簡而言之，元件150至154組成滑動機構(gòu)。
如圖2中所示，刮刀160可以相對于門形材料142沿上下方向滑動，同時它的兩側(cè)由導軌161，162引導。刮刀160具有與片盤120的凹槽121幾乎相同的寬度，并且可以靠近和遠離凹槽121移動。也就是，刮刀160的高度變化，從而刮刀160下側(cè)面和凹槽121的凹槽表面之間的間隙改變。
此時，刮刀160可以滑動地上下移動，同時刮刀160相對于凹槽121的凹槽表面(即將被固定到凹槽中的釬接金屬片的上表面)以30至60度中的角度傾斜。結(jié)果，當滑動元件140滑動時，刮刀160可以滑動并且相對于釬接金屬片的上表面以30至60度中的角度傾斜。
千分尺170固定于門形材料142并由其支撐，并且它的下端固定于刮刀160的上側(cè)。因此，當轉(zhuǎn)動千分尺170的轉(zhuǎn)動部分171時，軸172沿上下方向前進和后退，并且因此調(diào)節(jié)刮刀160的高度。而且，千分尺170可以測量刮刀160的下側(cè)和凹槽121的凹槽表面之間的間隙。
在這個例子中，千分尺170結(jié)合高度調(diào)節(jié)機構(gòu)用來調(diào)節(jié)刮刀160的高度，具有間隙測量裝置，用于測量片盤120和刮刀160之間的間隙。
當擰入鎖止螺釘180時，刮刀160被鎖緊并且它的高度被固定。在片盤120的兩端，設置有彈簧型的片夾具181，182。當釬接金屬片緊緊地固定在片盤120的凹槽121中時，片夾具181，182夾持釬接金屬片的相對兩端。
為了利用如上構(gòu)造的用于制造研磨涂層片的裝置100制造研磨涂層片，首先將滑動元件140退到最遠的位置。在這種狀態(tài)下，將釬接金屬片緊緊地固定在片盤120的凹槽121中，并且由片夾具181，182夾持釬接金屬片的相對兩端。
然后，轉(zhuǎn)動千分尺170的轉(zhuǎn)動部分171來調(diào)節(jié)刮刀160的高度。此時，將由千分尺170測量的刮刀160的下側(cè)和凹槽121的凹槽表面之間的間隙設置為一個預定的長度。
研磨涂層材料(漿狀)被涂敷到釬接金屬片上。在涂敷后，發(fā)動驅(qū)動電動機153以沿著片盤120以恒定的速度從片盤的一端到另外一端移動滑動元件140。這樣，刮刀160散布漿，同時與凹槽121的凹槽表面保持恒定的間隙。這里重要的是不一次性提供漿，而是以70至80mm的間隔供應(提供)。因此，漿在釬接金屬片上保持恒定的厚度。結(jié)果，可以形成具有恒定厚度的研磨涂層材料(漿)的高質(zhì)量的研磨涂層片。
這時，最好是將刮刀160的滑動速度設置為3mm/sec并且刮刀160對于釬接金屬片的刃口角度(刮刀斜度)設置為45度。通過將滑動速度和刃口角度設置為這些值，可以得到均勻的涂層。
通過利用千分尺170調(diào)節(jié)刮刀160的高度，可以以1/1000mm為單位調(diào)節(jié)研磨涂層材料(漿)的厚度。同時，千分尺170可以精確地測量該厚度。因此，研磨涂層材料的厚度可以被精確地設置為需要的厚度，并且該厚度可以制造的均勻。
而且，滑動元件140通過滑動機構(gòu)(元件150至154)移動。因此，可以節(jié)省勞動，并且即使非專業(yè)的操作員也可以制造高質(zhì)量的研磨涂層片。
根據(jù)圖1和圖2示出的實施例，設置有滑動機構(gòu)(元件150至154)。然而，也可以設置沒有該滑動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)并且可以通過手動力移動滑動元件140。
而且，可以設置一種結(jié)構(gòu)，其中使用線性導軌代替導軌161，162來確保刮刀160平滑地上下運動。
另外，高度調(diào)節(jié)機構(gòu)和間隙測量元件可以由單獨元件組成。在這種情況下，可以采用進給螺桿機構(gòu)或者類似物作為高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，并且可以采用千分尺或者數(shù)字指示器作為間隙測量裝置。
上述的本發(fā)明可以產(chǎn)生下列效果釬接金屬片固定于凹槽中，并且用研磨涂層材料涂敷，隨后移動滑動元件。僅通過這樣做，就可以容易地形成具有恒定研磨涂層材料厚度的高質(zhì)量研磨涂層片。
而且，可以精確地測量研磨涂層材料的厚度，并且該厚度可以精確地設置為需要的厚度。
而且，通過滑動機構(gòu)可以自動地移動滑動元件。因此，可以節(jié)省勞動力，并且即使非專業(yè)的操作員也可以制造出高質(zhì)量的研磨涂層片。
工業(yè)應用性根據(jù)上述的本發(fā)明，可以高質(zhì)量地制造用做施加研磨涂層的方法的研磨涂層片。
權(quán)利要求
1.一種用于制造研磨涂層片的裝置，包括基臺；設置在所述基臺上的片盤，所述片盤具有形成于其內(nèi)的凹槽，凹槽中裝有釬接金屬片；滑動元件，其設置在所述基臺上以便可以在所述片盤上方的位置沿片盤縱向方向滑動；刮刀，其可滑動地設置在所述滑動元件中以便可以靠近和遠離所述片盤的所述凹槽；以及高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于通過滑動所述的刮刀調(diào)節(jié)所述刮刀自所述片盤的高度。
2.一種用于制造研磨涂層片的裝置，包括基臺；設置在所述基臺上的片盤，所述片盤具有形成于其內(nèi)的凹槽，凹槽中裝有釬接金屬片；滑動元件，其設置在所述基臺上以便可以在所述片盤上方的位置沿片盤縱向方向滑動；刮刀，其可滑動地設置在所述滑動元件中以便可以靠近和遠離所述片盤的所述凹槽；高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于通過滑動所述的刮刀調(diào)節(jié)所述刮刀自所述片盤的高度；以及間隙測量裝置，用于測量所述片盤和所述刮刀之間的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的用于制造研磨涂層片的裝置，其特征在于，包括滑動機構(gòu)，用來相對于所述基臺滑動所述滑動元件。
4.一種用于制造研磨涂層片的方法，包括以下步驟將釬接金屬片裝到片盤的凹槽中，并且通過片夾具夾持所述的釬接金屬片；設置刮刀高度，刮刀可以在相對于所述片盤的上表面的需要的位置沿著所述片盤的所述上表面滑動；將預定量的研磨涂層材料提供在所述的釬接金屬片上；以及沿著所述片盤的所述上表面以恒定的速度滑動所述刮刀，同時將所述刮刀相對于所述片盤的所述上表面的高度保持在所述的高度位置，從而將所述的研磨涂層材料涂敷在所述的釬接金屬片上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中的用于制造研磨涂層片的方法，其特征在于，在將預定量的所述研磨涂層材料提供到所述的釬接金屬片上的步驟中，所述的研磨涂層材料不是一次性提供，而是以70至80mm的間隔提供。
6.根據(jù)權(quán)利要求4中的用于制造研磨涂層片的方法，其特征在于，刮刀的滑動速度為1至5毫米/秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求4中的用于制造研磨涂層片的方法，其特征在于，所述的刮刀滑動同時相對于所述釬接金屬片的上表面以30至60度的刃口角度傾斜。
8.一種研磨涂層片，其特征在于，其利用根據(jù)權(quán)利要求4至7中的任一項所述的方法制造。
全文摘要
在基臺(110)上設置具有凹槽(121)的片盤(120)，在凹槽中裝有釬接金屬片?；瑒釉?140)可以在片盤(120)的上方的位置沿著片盤(120)的縱向方向滑動。通過固定于滑動元件(140)并被其支撐的千分尺(170)可以上下移動刮刀(160)。釬接金屬片裝在凹槽(121)中，并且涂敷有研磨涂層材料?；瑒釉?140)滑動，同時使用千分尺(170)調(diào)節(jié)刮刀(160)和片盤(120)之間的間隙。結(jié)果，研磨涂層材料的多余部分被刮掉，并且研磨涂層材料的厚度均勻。因此，可以方便地制造高質(zhì)量的具有均勻研磨涂層材料厚度的研磨涂層片。
文檔編號B24D11/00GK1691988SQ20038010059
公開日2005年11月2日 申請日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者大原稔 申請人:三菱重工業(yè)株式會社