一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置：包括互相连通的装载室和沉积室，装载室内设置夹持结构和提供夹持结构旋转的旋转轴；其中夹持结构伸入到沉积室内，沉积室的上方设置有枪室，枪室内设置有多个电子束枪，其中第一电子束枪的光束射在夹持结构上，第二电子束枪的光束设在夹持结构正下方的料锭上；所述夹持结构包括互相连接的左工装盘和右工装盘，左工装盘和右工装盘之间设置有多个间错设置的自转通管，自转通管上连接有工装盒；左工装盘通过工装杆与旋转轴连接。该装置能够根据工作叶片尺寸及设计涂层区域要求，进行4‑20件叶片双侧交叉安装，大幅度提高了涂层的加工效率，降低涂层加工成本。

A turbine blade coating preparation device with bilateral cross clamping structure

The invention discloses a coating of turbine blade with bilateral cross clamping structure device: including interconnected loading chamber and a deposition chamber, the loading chamber is provided clamping structure and provide clamping structure for rotating the rotary shaft; wherein the clamping structure extends into the deposition chamber, a chamber is arranged above the deposition chamber. The gun chamber is provided with a plurality of electron beam gun, wherein the first electron beam gun beam in the clamping structure, second beam electron beam gun is located just below the material ingot clamping structure; the clamping structure comprises interconnected left panel and the right tooling tooling plate, a plurality of rooms the wrong set rotation pipe is arranged between the left and right wheel tooling tooling plate, the rotation pipe connected with the tool box; the left wheel by tooling tooling rod and the rotating shaft connection. The device can according to the size and design of blade coating area, 4 20 bilateral cross blade installation, greatly improves the processing efficiency of the coating, coating to reduce processing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置
本专利技术属于发动机涡轮工作叶片制造
；具体涉及一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置。
技术介绍
目前，由于电子束物理气相沉积(简称EB-PVD)具有涂层与基体结合强度高、可得到柱状晶组织、涂层化学成分易于精确控制、涂层寿命长等优点，已经广泛应用于多机种发动机涡轮叶片高温防护涂层的制备加工，显著提高了涡轮叶片的抗高温氧化和抗腐蚀性能、隔热性能，延长发动机工作寿命。EB-PVD技术在沉积涂层时，采用一把电子束枪加热零件，一把电子束枪蒸发料锭，将叶片置于料锭上方，涂层蒸汽沉积到叶片表面，形成典型的柱状晶组织结构。EB-PVD设备本身的结构就决定了加热叶片的电子束光束的宽度不宜过大，过大会导致叶片受到的热辐射较少，无法满足工艺要求。电子束光束的宽度调节范围为10～200mm，无法再进一步增加电子束光束4的宽度。目前，涡轮工作叶片在EB-PVD设备中涂覆涂层时，由于受到电子束扫描加热范围的限制，涂层装夹采用单侧装夹。根据叶片尺寸的不同，单侧可以装夹2～10件，涂层加工效率低，加工成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置，该装置能够根据工作叶片尺寸及设计涂层区域要求，进行4-20件叶片双侧交叉安装，大幅度提高了涂层的加工效率，降低涂层加工成本。本专利技术的技术方案是：一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置：包括互相连通的装载室和沉积室，装载室内设置夹持结构和提供夹持结构旋转的旋转轴；其中夹持结构伸入到沉积室内，沉积室的上方设置有枪室，枪室内设置有多个电子束枪，其中第一电子束枪的光束射在夹持结构上，第二电子束枪的光束设在夹持结构正下方的料锭上；所述夹持结构包括互相连接的左工装盘和右工装盘，左工装盘和右工装盘之间设置有多个间错设置的自转通管，自转通管上连接有工装盒；左工装盘通过工装杆与旋转轴连接。更进一步的，本专利技术的特点还在于：其中左工装盘与右工装盘之间通过连杆连接起来，连杆的两端通过连接螺母固定。其中左工装盘通过螺母结构与工装杆固定连接起来。其中第一电子束枪和第二电子束枪设置在不同位置的枪室内。其中左工装盘上连接的工装盒和有工装盘上连接的工装盒互相错开。其中左工装盘和右工装盘均为圆形结构。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该装置结构简单，配件较少，易于叶片产品的加工和拆装，并且能够根据叶片的尺寸进行工装尺寸的匹配设计；同时夹持结构提升了制备装置的装炉量，根据工作叶片的尺寸的大小，可以将小于20片叶片双侧交叉安装，同时进行涂层加工，提高了生产效率。更进一步的，连杆和螺母将左工装盘和右工装盘连接起来，使左工装盘和右工装盘同时在工装杆的带动下进行转动。更进一步的，左工装盘和右工装盘上的工装盒互相错开，在叶片涂层涂覆过程中防止叶片互相碰撞，影响涂覆效果。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中夹持结构的结构示意图；图3为本专利技术夹装零件分布示意图。图中：1为旋转轴；2为装载室；3为枪室；4为第一电子光束；5为第二电子光束；6为叶片；7为夹持结构；8为第二电子束枪；9为沉积室；10为料锭；11为第一电子束枪；12为工装杆；13为自转通管；14为连接螺母；15为连杆；16为螺母结构；17为工装盒；18为右工装盘；19为左工装盘；20为工件旋转轨迹；21为工装盒旋转轨迹。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进一步说明。本专利技术提供了一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置，如图1所示，包括装载室2，沉淀室9与装载室2连通，装载室2内设置有旋转轴1，旋转轴1上连接有夹持装置7，且夹持装置7伸入在沉淀室9中；沉淀室9的上方设置有2个枪室3，沉淀室9的底部设置有多个料锭10，料锭10位于夹持装置7所夹持叶片的正下方；其中左侧的枪室3内设置有第一电子束枪11，第一电子束枪11发射第一电子光束4，第一电子光束4为夹持装置7夹持的叶片加热；右侧的枪室内设置有第二电子束枪8，第二电子束枪8发射第二电子光束5，第二电子光束5为料锭10加热。如图2所示，夹持装置7包括圆形的左工装盘19和右工装盘18，左工装盘19和右工装盘18上均开有通孔，且通过左工装盘19和右工装盘18相对的通孔内设置连杆15，且连杆15的两端使用连接螺母14紧固，使左工装盘19和右工装盘18紧固连接；左工装盘19通过螺母结构16与工装杆12连接，工装杆12连接在旋转轴1上；其中左工装盘19和右工装盘18上交错设置有多个自转通管13，自转通管13上设置有工装盒17，工装盒17内用于夹持叶片。如图3所示，图中粗线圆周为左工装盘19上安装的自转通管13，及自转通管13上安装的工装盒、叶片的旋转示意图，其中工装盒旋转轨迹21在叶片旋转轨迹20的外侧；细线条为右工装盘18上安装的自转通管13，及自转通管13上安装的工装盒、叶片的旋转示意图，其中工装盒旋转轨迹21在叶片旋转轨迹20的外侧。左公转盘19和右公转盘18上的自转通管13在旋转过程中，其所夹持的叶片不会发生互相磕碰的现象，同时还可以根据左右叶片的尺寸大小，调整自转通管13的数量。本专利技术的使用方法是：首先使用丙酮将涡轮工作叶片6以及夹持结构7清洗干净，然后将叶片6放置在夹持结构7上，并且将工装杆12连接在旋转轴1上，然后启动旋转轴1。然后对装载室2和沉积室9抽真空，旋转轴1将夹持结构7送入沉淀室9内，沉淀室9内真空度小于5-10-3Pa时，第一电子束枪11和第二电子束枪8分别对叶片6和料锭10进行加热，开始沉积涂层；涂层完成之后，将夹持结构7退出至装载室2内，当叶片在真空环境下冷却至300℃以下，向装载室内充入空气，然后取出涡轮工作叶片6和夹持结构7。使用本专利技术的装置涂覆的涡轮工作叶片涂层，对其涂层厚度进行测量，用来分析涂层厚度的均匀性，经过测量涂层厚度均能满足80-120μm的设计要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置，其特征在于，包括互相连通的装载室(2)和沉积室(9)，装载室(2)内设置夹持结构(7)和提供夹持结构(7)旋转的旋转轴(1)；其中夹持结构(7)伸入到沉积室(9)内，沉积室(9)的上方设置有枪室(3)，枪室(3)内设置有多个电子束枪，其中第一电子束枪(11)的光束射在夹持结构(7)上，第二电子束枪(8)的光束设在夹持结构(7)正下方的料锭(10)上；所述夹持结构(7)包括互相连接的左工装盘(19)和右工装盘(18)，左工装盘(19)和右工装盘(18)之间设置有多个间错设置的自转通管(13)，自转通管(13)上连接有工装盒(17)；左工装盘(19)通过工装杆(12)与旋转轴(1)连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备装置，其特征在于，包括互相连通的装载室(2)和沉积室(9)，装载室(2)内设置夹持结构(7)和提供夹持结构(7)旋转的旋转轴(1)；其中夹持结构(7)伸入到沉积室(9)内，沉积室(9)的上方设置有枪室(3)，枪室(3)内设置有多个电子束枪，其中第一电子束枪(11)的光束射在夹持结构(7)上，第二电子束枪(8)的光束设在夹持结构(7)正下方的料锭(10)上；所述夹持结构(7)包括互相连接的左工装盘(19)和右工装盘(18)，左工装盘(19)和右工装盘(18)之间设置有多个间错设置的自转通管(13)，自转通管(13)上连接有工装盒(17)；左工装盘(19)通过工装杆(12)与旋转轴(1)连接。2.根据权利要求1所述的具有双侧交叉夹持结构的涡轮叶片涂层制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉锋，常羽彤，张华，单建红，刘朋飞，古宏博，王瑞，哈杰，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61