涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具及方法技术

本发明专利技术公开了一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具以及一种涡轮叶片的叶冠喷涂方法，包括框架、设于框架的外壁面上的第一夹持机构和第二夹持机构，第一夹持机构和第二夹持机构沿框架的高度方向相对地布设，第一夹持机构用于与叶冠的上表面抵持并在喷涂作业时对叶冠的上表面进行防护，第二夹持机构的上表面凹设有在水平方向相对于框架倾斜布设的定位凹槽，叶本体的第二端沿与定位凹槽相匹配的斜向设于定位凹槽内并与定位凹槽的槽底面抵接，第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持并固定待加工涡轮叶片以使叶冠沿水平方向布设。本发明专利技术的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，在喷涂作业时，只需喷枪来回移动进行喷涂，有利于控制叶冠喷涂质量。

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具及方法
本专利技术涉及航空涡轮叶片喷涂防护
，特别地，涉及一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具。此外，本专利技术还涉及一种涡轮叶片的叶冠的喷涂方法。
技术介绍
涡轮工作叶片是航空发动机、汽轮机、燃气轮机等动力机械上的重要零件，组合成整盘装配于发动机涡轮部位。其基材常使用高温材料制成，需在高温高压的极端环境中工作。通常情况下，为保障涡轮工作叶片长时间可靠运转，需在每件涡轮叶片的叶冠配合面喷涂耐磨涂层，以起到微动耐磨、延长叶片使用寿命的作用。如图1所示，待加工涡轮叶片10包括沿其展向(长度方向)排布的叶冠11、叶身121和叶榫122，所述叶冠11设于所述叶本体12的第一端，由于叶冠11沿所述待加工涡轮叶片10的弦向倾斜并与叶榫122的底面之间的夹角为α度，因此，所述叶冠11沿所述待加工涡轮叶片10的弦向倾斜设置并与水平面的夹角为α度，其中，叶冠11的一个侧壁面为叶冠11喷涂面，其余为叶冠11防护面。在对叶冠11的外壁面进行喷涂加工时，叶冠11防护面、叶身121以及榫齿均不能沾附喷涂的涂层。此外，榫齿部位在前工序中经表面渗层处理，喷涂时不允许磕碰伤榫齿表面渗层，防护夹具需对榫齿进行柔性保护。航空发动机及燃气轮机中有大量涡轮叶片需进行喷涂防护，因这类零件待防护区域外形尺寸较小、防护精度要求高，目前有如下两种常用防护方法：一是隔热胶带防护方法，该防护方法具有防护精度高、防护效果好的优点，但是该防护方法需要采用隔热胶带，生产成本高；二是使用喷涂防护夹具进行防护，由于涡轮叶片的榫齿结构规则，现有防护方案是使用榫齿作为定位基准进行工装设计，即涡轮叶片垂直摆放的状态下进行喷涂加工，叶冠处使用铝合金型孔保护，该防护方法具有防护效率高，成本低的优点，但是该方法是使用榫齿作为定位基准进行工装设计，即涡轮叶片垂直摆放的状态下进行喷涂加工，该种状态下，涡轮工作叶片的待喷涂区域与水平方向呈一个夹角，喷涂加工时，喷枪需调整上下位置来回喷涂，造成有效喷涂率低，且喷涂面涂层厚度不一，影响喷涂尺寸控制。
技术实现思路
本专利技术提供的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，以解决现有的在对涡轮叶片的叶冠的外壁面进行喷涂加工时，喷涂效率低，喷涂后喷涂面涂层厚度不一致的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，待加工涡轮叶片包括沿其展向排布的叶冠和叶本体，叶冠设于叶本体的第一端，沿涡轮叶片的弦向倾斜设置的叶冠与水平面的夹角为α度，涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具包括框架、设于框架的外壁面上的第一夹持机构和第二夹持机构，第一夹持机构和第二夹持机构沿框架的高度方向相对地布设，以共同作用夹持沿竖向设置的待加工涡轮叶片并使待加工涡轮叶片沿框架的高度方向固定，第一夹持机构用于与叶冠的上表面抵持并在喷涂作业时对叶冠的上表面进行防护，第二夹持机构的上表面凹设有在水平方向相对于框架倾斜布设的定位凹槽，叶本体的第二端沿与定位凹槽相匹配的斜向设于定位凹槽内并与定位凹槽的槽底面抵接，第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持并固定待加工涡轮叶片以使叶冠沿水平方向布设。进一步地，框架的外壁面内陷形成有容纳凹槽，第二夹持机构包括设于容纳凹槽内的定位支撑板和顶升部，定位支撑板与第一夹持机构相对地布设，顶升部设于定位支撑板的下侧，定位支撑板的上表面凹设有在水平方向相对于框架倾斜布设的定位凹槽，叶本体的第二端沿与定位凹槽相匹配的斜向设于定位凹槽内并与定位凹槽的槽底面抵接，定位支撑板沿框架的高度方向可活动地设置，顶升部与定位支撑板的下表面抵接，通过顶升部带动定位支撑板沿框架的高度方向滑动，以使定位支撑板与第一夹持机构共同作用夹持并固定待加工涡轮叶片。进一步地，第一夹持机构包括与定位凹槽对应布设的夹持挡板，夹持挡板采用特氟龙材料制成，夹持挡板的下表面设有用于压盖叶冠的压槽，压槽的槽底沿水平方向布设。进一步地，定位凹槽的槽底面设有柔性层。进一步地，定位支撑板为楔形板，定位支撑板的下表面在水平方向相对于框架倾斜设置，顶升部包括设于容纳凹槽内并与定位支撑板对应布设的顶升板，顶升板的上表面在水平方向相对于框架倾斜布设，顶升板的下表面与容纳凹槽的槽底抵接，顶升板的上表面与定位支撑板斜面配合以支撑定位定位支撑板。进一步地，顶升板的长度尺寸小于容纳凹槽的槽径以使顶升板沿水平方向可滑动地设于容纳凹槽内，顶升板沿水平方向滑动并通过顶升板与定位支撑板斜面配合以带动定位支撑板沿框架的高度方向移动。进一步地，框架的两侧的侧壁的底部分别设有与容纳凹槽连通的施力避让孔，通过施力避让孔施力带动顶升板沿水平方向滑动。进一步地，定位支撑板的外壁面凸出于夹持挡板的外壁面设置，以使待加工涡轮叶片被夹持固定后叶冠的外壁面凸出于夹持挡板的外壁面设置。进一步地，涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具还包括设于框架上的用于覆盖容纳凹槽的面板，通过面板对喷涂作业时的待加工涡轮叶片的叶本体进行防护，面板与夹持挡板之间设有密封条。本专利技术还提供一种涡轮叶片的叶冠喷涂方法，采用上述的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，包括如下步骤：将待加工涡轮叶片的叶本体沿斜向设于第二夹持机构的定位凹槽内，并使待加工涡轮叶片夹持定位在第一夹持机构和第二夹持机构之间，以使待加工涡轮叶片的叶冠沿水平方向布设；对待加工涡轮叶片的叶冠的外壁面进行喷涂作业。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，通过包括框架、第一夹持机构和第二夹持机构，通过第一夹持机构和第二夹持机构相对布设夹持沿竖向设置的待加工涡轮叶片并使待加工待加工涡轮叶片沿框架的高度方向固定，便于定位待加工的待加工涡轮叶片；通过第一夹持机构用于与叶冠的上表面抵持并在喷涂作业时对叶冠的上表面进行防护，第二夹持机构的上表面凹设有在水平方向相对于框架倾斜布设的定位凹槽，叶本体的第二端沿与定位凹槽相匹配的斜向设于定位凹槽内并与定位凹槽的槽底面抵接，第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持并固定待加工涡轮叶片以使叶冠沿水平方向布设，由于待喷涂待加工涡轮叶片的叶冠的外壁面待喷涂区域沿水平方向平齐，在喷涂作业时，只需喷枪来回移动进行喷涂，有利于控制叶冠喷涂质量，避免现有的由于待喷涂叶片固定后，叶冠的外壁面的喷涂区域与水平面之间留有夹角的摆放固定方式，导致上下方向待喷涂区域大，需调整喷枪上下位置来回喷涂，导致叶冠上下边缘喷涂次数少，中间喷涂次数多，涂层厚度一致性差的技术问题。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的待加工涡轮叶片的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例的涡轮叶片的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具的第一视角的结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的涡轮叶片的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具的第二视角的结构示意图；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，待加工涡轮叶片(10)包括沿其展向排布的叶冠(11)和叶本体(12)，所述叶冠(11)设于所述叶本体(12)的第一端，沿所述涡轮叶片的弦向倾斜设置的所述叶冠(11)与水平面的夹角为α度，其特征在于，/n所述涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具包括框架(21)、设于所述框架(21)的外壁面上的第一夹持机构(22)和第二夹持机构(23)，所述第一夹持机构(22)和所述第二夹持机构(23)沿所述框架(21)的高度方向相对地布设，以共同作用夹持沿竖向设置的所述待加工涡轮叶片(10)并使所述待加工涡轮叶片(10)沿所述框架(21)的高度方向固定，/n所述第一夹持机构(22)用于与所述叶冠(11)的上表面抵持并在喷涂作业时对所述叶冠(11)的上表面进行防护，所述第二夹持机构(23)的上表面凹设有在水平方向相对于所述框架(21)倾斜布设的定位凹槽(2311)，所述叶本体(12)的第二端沿与所述定位凹槽(2311)相匹配的斜向设于所述定位凹槽(2311)内并与所述定位凹槽(2311)的槽底面抵接，所述第一夹持机构(22)和所述第二夹持机构(23)共同夹持并固定所述待加工涡轮叶片(10)以使所述叶冠(11)沿水平方向布设。/n...

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，待加工涡轮叶片(10)包括沿其展向排布的叶冠(11)和叶本体(12)，所述叶冠(11)设于所述叶本体(12)的第一端，沿所述涡轮叶片的弦向倾斜设置的所述叶冠(11)与水平面的夹角为α度，其特征在于，
所述涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具包括框架(21)、设于所述框架(21)的外壁面上的第一夹持机构(22)和第二夹持机构(23)，所述第一夹持机构(22)和所述第二夹持机构(23)沿所述框架(21)的高度方向相对地布设，以共同作用夹持沿竖向设置的所述待加工涡轮叶片(10)并使所述待加工涡轮叶片(10)沿所述框架(21)的高度方向固定，
所述第一夹持机构(22)用于与所述叶冠(11)的上表面抵持并在喷涂作业时对所述叶冠(11)的上表面进行防护，所述第二夹持机构(23)的上表面凹设有在水平方向相对于所述框架(21)倾斜布设的定位凹槽(2311)，所述叶本体(12)的第二端沿与所述定位凹槽(2311)相匹配的斜向设于所述定位凹槽(2311)内并与所述定位凹槽(2311)的槽底面抵接，所述第一夹持机构(22)和所述第二夹持机构(23)共同夹持并固定所述待加工涡轮叶片(10)以使所述叶冠(11)沿水平方向布设。


2.根据权利要求1所述的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，其特征在于，
所述框架(21)的外壁面内陷形成有容纳凹槽(211)，
所述第二夹持机构(23)包括设于所述容纳凹槽(211)内的定位支撑板(231)和顶升部，所述定位支撑板(231)与所述第一夹持机构(22)相对地布设，所述顶升部设于所述定位支撑板(231)的下侧，所述定位支撑板(231)的上表面凹设有在水平方向相对于所述框架(21)倾斜布设的定位凹槽(2311)，所述叶本体(12)的第二端沿与所述定位凹槽(2311)相匹配的斜向设于所述定位凹槽(2311)内并与所述定位凹槽(2311)的槽底面抵接，
所述定位支撑板(231)沿所述框架(21)的高度方向可活动地设置，所述顶升部与所述定位支撑板(231)的下表面抵接，通过所述顶升部带动所述定位支撑板(231)沿所述框架(21)的高度方向滑动，以使所述定位支撑板(231)与所述第一夹持机构(22)共同作用夹持并固定所述待加工涡轮叶片(10)。


3.根据权利要求2所述的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，其特征在于，
所述第一夹持机构(22)包括与所述定位凹槽(2311)对应布设的夹持挡板(221)，
所述夹持挡板(221)采用特氟龙材料制成，所述夹持挡板(221)的下表面设有用于压盖所述叶冠(11)的压槽，所述压槽的槽底沿水平方向布设。


4.根据权利要求3所述的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝，郑南松，袁鹏，周琴，赖秀芬，江柱中，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43