[發(fā)明專利]一種利用陣列水射流解決渦輪葉片熱障涂層堵孔的裝置與方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811478163.5 | 申請日： | 2018-12-05 |
| 公開（公告）號： | CN109648651A | 公開（公告）日： | 2019-04-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉壯;高長水;郭超;謝天海 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京航空航天大學(xué) |
| 主分類號： | B26F3/00 | 分類號： | B26F3/00 |
| 代理公司： | 南京天華專利代理有限責任公司 32218 | 代理人： | 瞿網(wǎng)蘭 |
| 地址： | 210016 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 射流板 葉背 葉盆 渦輪葉片 熱障涂層 集液腔 氣膜孔 水射流 射流孔 堵孔 安全環(huán)保 方向一致 伺服電機 伺服運動 通孔加工 葉片夾具 液體壓力 陣列射流 工作臺 側(cè)方 床身 拷貝 孔軸 涂覆 制作 加工 | ||
1.一種利用陣列水射流解決渦輪葉片熱障涂層堵孔的裝置，它包括工作臺（15）和夾具座（16），其特征在于：渦輪葉片（7）通過榫頭夾具安裝在夾具座（16）上，夾具座（16）安裝在工作臺（15）上；葉背射流板（6）和葉盆射流板（8）分別安裝在第一集液腔（5）和第二集液腔（10）的側(cè)方；第一集液腔（5）和第二集液腔（10）分別連接有第一進液口（4）和第二進液口（9）；第一集液腔（5）與第一伺服運動臺（3）連接，第二集液腔（10）與第二伺服運動臺（11）連接；第一伺服電機（1）和第二伺服電機（13）分別驅(qū)動第一集液腔（5）和第二集液腔（10），以調(diào)整葉背射流板（6）與渦輪葉片（7）葉背之間、葉盆射流板（8）與渦輪葉片（7）葉盆之間的射流加工間距至設(shè)定值；葉背射流板（6）根據(jù)渦輪葉片葉背型面反拷貝制作；葉背射流板（6）上制作有與第一集液腔（5）相貫通的陣列射流孔，每個射流孔對應(yīng)渦輪葉片葉背上的一個氣膜孔，每個射流孔與所對應(yīng)氣膜孔的孔徑大小及孔軸方向一致；葉盆射流板（8）根據(jù)渦輪葉片葉盆型面反拷貝制作，葉盆射流板（8）上制作有與第二集液腔（10）相貫通的陣列射流孔，每個射流孔對應(yīng)渦輪葉片葉盆上的一個氣膜孔，每個射流孔與所對應(yīng)氣膜孔的孔徑大小及孔軸方向一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：葉背射流板（6）距離渦輪葉片（7）的葉背的距離為5mm-10mm；葉盆射流板（8）距離渦輪葉片（7）的葉盆的距離為5mm-10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：葉背射流板（6）與葉盆射流板（8）上的射流孔為帶有圓錐收縮流道的圓柱噴嘴結(jié)構(gòu)，圓錐收縮段長度為射流孔出口直徑的1-2倍，射流孔入口直徑為射流孔出口直徑的2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的第一集液腔、第二集液腔、葉背射流板（6）、葉盆射流板（8）均采用不銹鋼材質(zhì)制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：射流工作液體采用自來水，通過第一進液口（4）和第二進液口（9）分別向第一集液腔（5）和第二集液腔（10）提供工作液。
6.一種利用陣列水射流解決渦輪葉片熱障涂層堵孔的方法，其步驟在于：
第一步，制作葉背射流板（6）和葉盆射流板（8）：根據(jù)渦輪葉片葉背和葉盆的幾何形狀、氣膜孔位置、數(shù)量、方向以及加工間距反拷貝制作葉背射流板（6）和葉盆射流板（8）；葉背射流板（6）和葉盆射流板（8）的厚度為5-10mm，距離渦輪葉片對應(yīng)面的間距為5-10mm；在葉背射流板及葉盆射流板上制作陣列射流孔，使每個射流孔對應(yīng)于渦輪葉片上的一個氣膜孔，且每個射流孔與所對應(yīng)的氣膜孔孔徑大小及孔軸方向一致；
第二步，將葉背射流板（6）安裝在第一集液腔（5）上，將葉盆射流板（8）安裝在第二集液腔（10）上，使葉背射流板（6）和葉盆射流板（8）上的射流孔與對應(yīng)的第一集液腔（5）和第二集液腔（10）內(nèi)腔貫通；
第三步：將待加工的渦輪葉片（7）的榫頭放置在榫頭夾具（20）內(nèi)，并使夾具夾緊榫頭；
第四步：通過控制第一伺服電機（1）和第二伺服電機（13）分別移動第一集液腔（5）和第二集液腔（10），使得葉背射流板（6）和葉盆射流板（8）分別與渦輪葉片葉背及葉盆之間的距離為設(shè)定好的加工間距；
第五步：通過第一進液口和第二進液口向?qū)?yīng)的第一集液腔（5）和第二集液腔（10）內(nèi)加注壓力為5-20MPa的自來水，使葉背射流板（6）和葉盆射流板（8）上的射流孔產(chǎn)生高壓射流，開始水射流通孔加工；
第六步：保持水射流通孔加工時間1-5分鐘，具體加工時間根據(jù)具體型號的渦輪葉片及熱障涂層堵孔程度通過試驗確定；通孔加工完成后，停止第一進液口和第二進液口的進液；
第七步：通過第一伺服電機（1）和第二伺服電機（13）移動第一集液腔（5）和第二集液腔（10），取出加工好的渦輪葉片；重新回到第三步，進行下一個渦輪葉片的通孔加工。
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