【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空涡轮叶片喷涂，涉及一种用于涡轮叶片的涂层装置及涂层方法。
技术介绍
1、随着现代航空发动机的推重比越来越高，发动机涡轮部件工作温度将会越来越高，高压涡轮叶片使用温度越来越高。目前，国内外研究均表明，在高温合金涡轮叶片外表面涂覆一层热障涂层，能够显著提高发动机热端部件的使用温度和寿命。电子束-物理气相沉积技术(简称：eb-pvd)制备的热障涂层组织呈典型柱状晶结构，具有较高的应变容限和抗冲蚀性能，因此被广泛应用至高性能航空发动机涡轮叶片，已成为航空发动机涡轮叶片热障涂层制备不可或缺的一项关键技术。
2、参见图1，现有的针对eb-pvd设备沉积原理是：待涂覆的导向叶片107安装在叶片大缘板外表面保护盒108与叶片小缘板外表面保护盒109之间，将安装好的导向叶片107在设备装载室101中装夹在设备转动轴102上，通过设备电机驱动设备转动轴102位移和持续转动，从而驱使导向叶片107在水平方向位移至设备沉积室103中，位于陶瓷料锭104正上方时停止位移。启动设备高压装置，预热枪106释放光斑预热持续转动的导向叶片107至工艺温度，蒸发枪105释放高强光斑轰击陶瓷料锭104产生料锭蒸汽团110，陶瓷料锭蒸汽团110垂直上升，遇到持续转动的导向叶片107外表面形成柱状晶热障涂层。
3、在传统工装系统下，eb-pvd涂层设备可实现叶片叶身持续转动，与陶瓷料锭蒸汽团呈垂直角度，叶身外表面可得到典型柱状晶组织，可有效提高叶片耐热温度。叶片缘板表面与陶瓷蒸汽团夹角较小，基本处于平行状态，而eb-pvd技术具
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中叶片两端的缘板涂层厚度和涂层质量均较差，均匀度差，在热震考核和试车过程中缘板涂层过早剥落的问题，提供一种用于涡轮叶片的涂层装置及涂层方法，使叶片在涂层涂覆过程中，叶片缘板与陶瓷料锭蒸汽团角度增大，叶片持续呈多自由度转动，叶片缘板受热均匀，改善缘板涂层厚度均匀性和组织，延长叶片缘板涂层使用寿命。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种用于涡轮叶片的涂层装置，包括第一缘板保护盒和第二缘板保护盒，所述第一缘板保护盒和第二缘板保护盒中间夹持导向叶片；
4、所述第一缘板保护盒远离导向叶片的端面连接弹性连杆组件，所述弹性连杆组件连接转轴；
5、所述第二缘板保护盒远离导向叶片的端面连接曲轴，曲轴的外轮廓抵接弹性顶针组件，弹性顶针组件固定在沉积室内；
6、所述曲轴的外轮廓包括凸起部和凹槽部，当曲轴随着转轴转动时，导向叶片产生不同角度的倾斜；
7、所述导向叶片下方设置陶瓷料锭，所述沉积室内设置蒸发枪和预热枪。
8、本专利技术的进一步改进在于：
9、所述凸起部和凹槽部沿着曲轴的外轮廓周向间隔分布。
10、任一个凸起部与相邻的凹槽部的连接处光滑过渡。
11、所述凸起部和凹槽部的外表面均为弧面。
12、所述弹性连杆组件包括连杆，所述连杆连接转轴，所述连杆远离转轴的一端连接第一弹簧；
13、所述第一弹簧连接第一缘板保护盒远离导向叶片的端面。
14、所述第一弹簧与第一缘板保护盒焊接。
15、所述弹性顶针组件包括顶针，所述顶针与曲轴的外轮廓抵接；
16、所述顶针远离曲轴的端部连接第二弹簧；
17、所述第二弹簧固定在沉积室内。
18、所述第二弹簧和顶针轴向设置在顶针桶内，所述顶针能够沿着顶针桶轴向移动；
19、所述顶针桶连接螺杆，所述螺杆固定在沉积室内。
20、所述螺杆的上端和下端均通过定位螺母与沉积室的顶部和底部连接。
21、一种用于涡轮叶片的涂层方法，包括以下步骤：
22、将导向叶片的两端分别与第一缘板保护盒和第二缘板保护盒连接；
23、将第一缘板保护盒依次与弹性连杆组件和转轴连接，将第二缘板保护盒与曲轴连接；
24、转轴向沉积室内推进，当曲轴与弹性顶针组件接触时，停止推进，转轴在转动时，凸起部和凹槽部交替与弹性顶针组件接触；
25、当凸起部与弹性顶针组件接触时，导向叶片靠近弹性顶针组件的端部向上倾斜，当凹槽部与弹性顶针组件接触时，导向叶片靠近弹性连杆组件的端部向上倾斜，导向叶片的两端在周向转动中反复上下倾斜，产生多自由度的转动；
26、在导向叶片转动过程中，开启蒸发枪、预热枪和陶瓷料锭，完成喷涂。
27、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
28、本专利技术公开了一种用于涡轮叶片的涂层装置，在第一缘板保护盒和第二缘板保护盒的两侧分别增加了弹性连杆组件和弹性顶针组件，其中，在第二缘板保护盒的端面增加曲轴，在转轴转动的过程中，由于曲轴的外轮廓包括凸起部和凹槽部，使得曲轴的外轮廓存在高低差，在转动的过程中，使导向叶片与转轴之间的角度始终处于倾斜状态，曲轴不同位置与弹性顶针组件接触时则会产生不同程度的倾斜，当凸起部与弹性顶针组件接触时，导向叶片靠近弹性顶针组件的端部向上倾斜，当凹槽部与弹性顶针组件接触时，导向叶片靠近弹性连杆组件的端部向上倾斜，使导向叶片在周向转动中始终能够反复的上下倾斜，在倾斜的过程中，导向叶片两端的两个面的内侧壁均可以与底部的陶瓷料锭产生的蒸汽团形成一定夹角，在不断的转动中，导向叶片在涂层沉积过程中实现多自由度转动，导向叶片左缘板内表面、右缘板内表面和叶身外表面均能实现均与涂敷，这种涂敷方式使叶片缘板受热均匀，延长叶片缘板涂层使用寿命和涂层加工质量。
29、进一步的，本专利技术中，任一个凸起部与相邻的凹槽部的连接处光滑过渡，保证角度旋转过程中角度的均匀过度，进一步提高喷涂的均匀性。
30、进一步的，本专利技术中，凸起部和凹槽部的外表面均为弧面，使多自由度转动过程中，始终可以均匀过渡，保证喷涂的均匀性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，包括第一缘板保护盒(4)和第二缘板保护盒(5)，所述第一缘板保护盒(4)和第二缘板保护盒(5)中间夹持导向叶片(16)；
2.根据权利要求1所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述凸起部(17)和凹槽部(18)沿着曲轴(6)的外轮廓周向间隔分布。
3.根据权利要求2所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，任一个凸起部(17)与相邻的凹槽部(18)的连接处光滑过渡。
4.根据权利要求1所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述凸起部(17)和凹槽部(18)的外表面均为弧面。
5.根据权利要求1所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述弹性连杆组件包括连杆(2)，所述连杆(2)连接转轴(1)，所述连杆(2)远离转轴(1)的一端连接第一弹簧(3)；
6.根据权利要求5所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述第一弹簧(3)与第一缘板保护盒(4)焊接。
7.根据权利要求1所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述弹性顶针组件包
8.根据权利要求6所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述第二弹簧(9)和顶针(7)轴向设置在顶针桶(8)内，所述顶针(7)能够沿着顶针桶(8)轴向移动；
9.根据权利要求8所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述螺杆(10)的上端和下端均通过定位螺母(11)与沉积室(12)的顶部和底部连接。
10.一种用于涡轮叶片的涂层方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，包括第一缘板保护盒(4)和第二缘板保护盒(5)，所述第一缘板保护盒(4)和第二缘板保护盒(5)中间夹持导向叶片(16)；
2.根据权利要求1所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述凸起部(17)和凹槽部(18)沿着曲轴(6)的外轮廓周向间隔分布。
3.根据权利要求2所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，任一个凸起部(17)与相邻的凹槽部(18)的连接处光滑过渡。
4.根据权利要求1所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述凸起部(17)和凹槽部(18)的外表面均为弧面。
5.根据权利要求1所述的一种用于涡轮叶片的涂层装置，其特征在于，所述弹性连杆组件包括连杆(2)，所述连杆(2)连接转轴(1)，所述连杆(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨岩，陈勇，范凯，王玉锋，杨鹏，杨晨曦，刘朋飞，王丽，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。