[發明專利]一種高精度渦輪導向器喉部打磨平臺及打磨方法

有效

• 申請號: 201610051970.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105856024B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 曾飛;鄒正平
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B24B19/14
• 分類號: B24B19/14;B24B41/06;B24B27/00;B24B41/02;B24B51/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 成金玉,孟卜娟

技術領域

本發明涉及一種高精度(打磨精度達0.02mm)渦輪導向器喉部打磨平臺及打磨方法，具體涉及一種采用風槍對航空發動機渦輪導向器進行喉部面積調整的工作平臺。

背景技術

因航空發動機各部件在生產過程中存在制造偏差，裝配整機后其性能無法達到設計要求，需進行發動機性能調試，而最為有效的方法為調整渦輪導向器喉部面積，目前一般采用渦輪導向器葉片分組的方式、掰尾法或打磨渦輪導向器葉片喉部處的方式。掰尾法調整渦輪導向器喉部面積一般是通過外部作用力使葉片尾緣發生變形從而改變渦輪導向器的喉部面積，但該方法適用于材料硬度低且無冷卻的整體式導向器，應用范圍受限。分組法因需生產多套模具，成本較高。打磨渦輪導向器葉片喉部處的方式操作簡單，且不受導向器材料、冷卻/非冷卻方式、單片/多聯/整體式結構等因素限制，應用較廣。打磨渦輪導向器葉片喉部經常為人工操作，其工具為風槍，因渦輪導向為鑄造件，材料硬度大，風槍磨頭高速旋轉，風槍難以把握，在調整中工人憑感覺進行操作，風槍打磨方向、喉部打磨量難以把握，需反復進行三坐標測量，加工效率低，因人工打磨導致葉片間、不同葉高喉部的不均勻導致導向器損失增加，進而影響發動機性能，且經常出現打磨過量導致零件報廢的情況，增加航空發動機研制成本和周期。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種高精度渦輪導向器喉部打磨平臺及打磨方法，解決人工采用風槍進行渦輪導向器喉部調整時，打磨方向、喉部打磨量難以把握導致葉片間、不同葉高喉部的不均勻性，以及打磨過量后導致零件報廢的問題，提高打磨控制精度和打磨效率。

本發明技術解決方案：一種高精度渦輪導向器喉部打磨平臺，包括：喉部法向打磨軌跡控制裝置、喉部徑向打磨軌跡控制裝置、喉部打磨角度控制裝置、導向器裝夾調整裝置和高精度限位塊；將風槍固定于喉部打磨角度控制裝置上方；喉部法向打磨軌跡控制裝置帶打磨平臺底座，通過打磨平臺底座固定于鋼結構桌面上，喉部法向打磨軌跡控制裝置上設置有導軌；高精度限位塊和喉部徑向打磨軌跡控制裝置裝配于喉部法向打磨 軌跡控制裝置的導軌上；高精度限位塊位于喉部徑向打磨軌跡控制裝置后方；喉部徑向打磨軌跡控制裝置裝配于喉部法向打磨軌跡控制裝置上方，喉部徑向打磨軌跡控制裝置內部采用液壓式微齒輪的雙圓柱桿的升降機構，通過搖桿進行升降調節，通過搖桿調節風槍的雙圓柱桿的高度，雙圓柱桿結構可有效保證調節機構的強度及同心度；喉部打磨角度控制裝置裝配于喉部徑向打磨軌跡控制裝置的雙圓柱桿的升降機構上方；導向器裝夾調整裝置固定于打磨平臺底座上，位于喉部法向打磨軌跡控制裝置一側。

所述喉部法向打磨軌跡控制裝置上設置的導軌為梯形。

所述導軌表面噴涂耐磨涂層并具有極好的平面度(平面度不大于0.02mm)。所述喉部打磨角度控制裝置內設角度放大齒輪裝置及角度測量裝置，并可通過液晶屏進行實時顯示。

所述高精度限位塊內設高精度位移感應測量裝置，并通過液晶屏進行實時顯示。

所述導向器裝夾調整裝置上設置帶刻度轉盤，通過旋鈕帶動轉盤旋轉。

本發明的方法為：根據氣動設計需要確定導向器的喉部打磨量及打磨角度(風槍頭與發動機額線的夾角)；將導向器通過螺釘等裝夾固定于導向器裝夾調整裝置的轉盤上，可通過旋鈕調整轉盤使導向器尾緣與臺面垂直，即導向器尾緣與徑向平行；喉部打磨角度控制裝置帶角度液晶數碼顯示功能，將風槍固定于喉部打磨角度控制裝置上方調整旋鈕使風槍頭至打磨角度要求值后并進行緊固；內部為雙圓柱桿的升降機構，雙圓柱桿中心與徑向平行，通過搖桿調節安裝風槍的雙圓柱桿的旋轉式螺紋機構的高度，從而控制喉部徑向打磨軌跡；喉部法向打磨軌跡控制裝置的梯型導軌用于固定風槍在喉部的法向打磨軌跡，梯型導軌與額線平行，從而控制喉部法向打磨軌跡，高精度限位塊內設高精度位移感應測量裝置，在風槍頭與導向器尾緣接觸后，高精度限位塊與喉部徑向打磨軌跡控制裝置接觸并置零，移動高精度限位塊至設計打磨量位置，用旋鈕將高精度限位塊緊固于上于法向打磨軌跡控制裝置的梯字型導軌上；打磨時需選擇合適長度的風槍頭，風槍頭的長度必須大于葉盆面打磨區的寬度，推動喉部徑向打磨軌跡控制裝置使風槍頭接觸導向器尾緣，打開氣源驅動風槍頭高速轉動，并上下反復搖動搖桿使風槍頭延徑向上下移動，直至喉部徑向打磨軌跡控制裝置接觸高精度限位塊，則導向器尾緣喉部調整量達到打磨要求值，從而達到控制喉部打磨量的目的。當需打磨導向器另一葉片時，通過裝夾轉盤上的調整旋鈕將導向器旋轉360/n度(n為整環導向器的葉片數量)，并重復上述操作過程即可。