單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具及單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)及工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)單晶定向葉片熔模精鑄技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具。此外，本發(fā)明還涉及一種單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高航空發(fā)動機(jī)整體性能，其渦輪前工作溫度不斷提高，單晶葉片的使用比率越來越高。單晶葉片相對于等軸葉片，其晶體生長方向有嚴(yán)格限制，一般要求葉片的單晶體實(shí)際生長方向與葉片積疊軸的偏離角Θ應(yīng)不大于10°。單晶葉片蠟?zāi)沧⑾到y(tǒng)拼裝是單晶葉片生產(chǎn)的第一個環(huán)節(jié)，葉片與螺旋選晶器、引晶段為一個拼裝單元，拼裝單元在拼接進(jìn)圓盤狀底板時的拼裝方向(葉片積疊軸和引晶段軸線方向)對偏離角Θ有直接的影響，拼裝方向偏離Z軸方向越大，則造成的偏離角θ會越大，所以在進(jìn)行蠟?zāi)沧⑾到y(tǒng)拼裝時應(yīng)保證拼裝方向與Z軸方向平行。
[0003]目前，行業(yè)內(nèi)單晶葉片拼裝單元在拼裝時普遍為手工拼裝方式，拼裝方向無法保證與Z軸方向平行，且拼裝單元在底板上的分布也不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具及單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝方法，以解決現(xiàn)有手工拼裝方式，單晶葉片拼裝單元拼裝時葉片積疊軸和引晶段軸線方向無法保證且分布不均的技術(shù)問題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具，包括基座，所述基座上設(shè)有轉(zhuǎn)動連接于所述基座上并用于承載蠟?zāi)５装搴退鱿災(zāi)５装迳系南災(zāi)Ｆ囱b單元的旋轉(zhuǎn)底盤、用于鎖止所述旋轉(zhuǎn)底盤轉(zhuǎn)動位置的旋轉(zhuǎn)鎖止機(jī)構(gòu)以及設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)底盤外用于夾持固定所述蠟?zāi)Ｆ囱b單元的蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)；所述蠟?zāi)５装搴退鱿災(zāi)Ｆ囱b單元隨旋轉(zhuǎn)底盤沿旋轉(zhuǎn)底盤的周向轉(zhuǎn)動。
[0006]進(jìn)一步地，蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)包括沿旋轉(zhuǎn)底盤徑向布置的導(dǎo)軌、滑動連接于導(dǎo)軌上的支撐滑桿、套設(shè)于支撐滑桿上用于夾持蠟?zāi)Ｆ囱b單元的引晶段的引晶段夾持架以及套設(shè)于支撐滑桿上用于夾持蠟?zāi)Ｆ囱b單元的葉片段的葉片夾持架。
[0007]進(jìn)一步地，導(dǎo)軌上設(shè)有用于限制支撐滑桿在導(dǎo)軌上的滑動范圍的限位件。
[0008]進(jìn)一步地，引晶段夾持架滑動連接于支撐滑桿上并通過第一緊固件固定引晶段夾持架在支撐滑桿上的位置；葉片夾持架滑動連接于支撐滑桿上并通過第二緊固件固定葉片夾持架在支撐滑桿上的位置。
[0009]進(jìn)一步地，支撐滑桿上還裝有用于微調(diào)引晶段夾持架和/或葉片夾持架豎向高度的微距高度調(diào)節(jié)裝置。
[0010]進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)鎖止機(jī)構(gòu)包括固接于基座上的固接部以及沿旋轉(zhuǎn)底盤的徑向插接在旋轉(zhuǎn)底盤的插接孔內(nèi)的插接件。
[0011]進(jìn)一步地，基座上設(shè)有用于保持旋轉(zhuǎn)底盤轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的第一轉(zhuǎn)動穩(wěn)定機(jī)構(gòu)；和/或旋轉(zhuǎn)底盤上設(shè)有用于保持蠟?zāi)５装遛D(zhuǎn)動穩(wěn)定性的第二轉(zhuǎn)動穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)底盤設(shè)有多層單元盤體，多層單元盤體由下至上徑向尺寸逐漸減?。坏谝晦D(zhuǎn)動穩(wěn)定機(jī)構(gòu)卡接于底層單元盤體上；第二轉(zhuǎn)動穩(wěn)定機(jī)構(gòu)卡接于頂層單元盤體上。
[0013]進(jìn)一步地，蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)設(shè)置有多組，多組蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)沿旋轉(zhuǎn)底盤的周向分布于旋轉(zhuǎn)底盤的周邊。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝方法，包括以下步驟:a、旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動至第一個蠟?zāi)Ｆ囱b單元固定位置并固定旋轉(zhuǎn)體，將蠟?zāi)５装逖b于旋轉(zhuǎn)體上固定；b、分別夾持固定蠟?zāi)Ｆ囱b單元的引晶段和葉片段進(jìn)行蠟?zāi)Ｆ囱b單元的固定、用蠟料將蠟?zāi)Ｆ囱b單元固定于蠟?zāi)５装迳?；d、釋放夾持的蠟?zāi)Ｆ囱b單元并將夾持件退至蠟?zāi)Ｆ囱b單元的轉(zhuǎn)動范圍外；e、釋放旋轉(zhuǎn)體，并使旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動至下一蠟?zāi)Ｆ囱b單元固定位置；f、重復(fù)步驟a-e至蠟?zāi)５装迳系乃邢災(zāi)Ｆ囱b單元固定位置上均固定有蠟?zāi)Ｆ囱b單元；g、拆下蠟?zāi)５装澹@得單晶葉片蠟?zāi)＝M模。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具，通過蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)對處于蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢蒙系南災(zāi)Ｆ囱b單元進(jìn)行夾持固定，以保證蠟拼裝單元與蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢弥g的對應(yīng)，從而通過蠟將蠟拼裝單元與蠟?zāi)５装暹M(jìn)行固接，并且保證蠟拼裝單元處于蠟拼裝單元位置上；通過在轉(zhuǎn)動底板上固定蠟?zāi)５装?，通過旋轉(zhuǎn)底盤帶動蠟?zāi)５装遛D(zhuǎn)動從而形成蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢每梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)變動的狀態(tài)，同時通過旋轉(zhuǎn)鎖止機(jī)構(gòu)對旋轉(zhuǎn)底盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動鎖止，以隨時固定蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢?，從而?shí)現(xiàn)對蠟?zāi)５装迳厦恳粋€蠟?zāi)Ｆ囱b單元與蠟?zāi)Ｆ囱b單元位置能夠一一對應(yīng)并且相互固接；從而完成整單晶葉片蠟?zāi)＝M模的拼裝。適用于各類航空發(fā)動機(jī)及工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)單晶定向葉片熔模精鑄。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0018]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1側(cè)視圖；
[0021]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的裝有蠟?zāi)５装宓膯尉~片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具上蠟?zāi)Ｄ＝M裝配完成狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖例說明:
[0024]1、基座；2、旋轉(zhuǎn)底盤；201、插接孔；202、單元盤體；3、旋轉(zhuǎn)鎖止機(jī)構(gòu)；301、固接部；302、插接件；4、蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)；401、導(dǎo)軌；4011、限位件；402、支撐滑桿；4021、微距高度調(diào)節(jié)裝置；403、引晶段夾持架；4031、第一緊固件；404、葉片夾持架；4041、第二緊固件；5、蠟?zāi)５装澹?、蠟?zāi)Ｆ囱b單元；601、引晶段；602、葉片段；7、第一轉(zhuǎn)動穩(wěn)定機(jī)構(gòu)；8、第二轉(zhuǎn)動穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0026]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的裝有蠟?zāi)５装宓膯尉~片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具上蠟?zāi)Ｄ＝M裝配完成狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具，包括基座1，基座1上設(shè)有轉(zhuǎn)動連接于基座1上并用于承載蠟?zāi)５装?和蠟?zāi)５装?上的蠟?zāi)Ｆ囱b單元6的旋轉(zhuǎn)底盤2、用于鎖止旋轉(zhuǎn)底盤2轉(zhuǎn)動位置的旋轉(zhuǎn)鎖止機(jī)構(gòu)3以及設(shè)于旋轉(zhuǎn)底盤2外用于夾持固定蠟?zāi)Ｆ囱b單元6的蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)4 ;蠟?zāi)５装?和蠟?zāi)Ｆ囱b單元6隨旋轉(zhuǎn)底盤2沿旋轉(zhuǎn)底盤2的周向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明單晶葉片蠟?zāi)＝M模拼裝夾具，通過蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)對處于蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢蒙系南災(zāi)Ｆ囱b單元進(jìn)行夾持固定，以保證蠟拼裝單元與蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢弥g的對應(yīng)，從而通過蠟將蠟拼裝單元與蠟?zāi)５装暹M(jìn)行固接，并且保證蠟拼裝單元處于蠟拼裝單元位置上；通過在轉(zhuǎn)動底板上固定蠟?zāi)５装澹ㄟ^旋轉(zhuǎn)底盤帶動蠟?zāi)５装遛D(zhuǎn)動從而形成蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢每梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)變動的狀態(tài)，同時通過旋轉(zhuǎn)鎖止機(jī)構(gòu)對旋轉(zhuǎn)底盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動鎖止，以隨時固定蠟?zāi)Ｆ唇訂卧恢茫瑥亩鴮?shí)現(xiàn)對蠟?zāi)５装迳厦恳粋€蠟?zāi)Ｆ囱b單元與蠟?zāi)Ｆ囱b單元位置能夠一一對應(yīng)并且相互固接；從而完成整單晶葉片蠟?zāi)＝M模的拼裝。適用于各類航空發(fā)動機(jī)及工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)單晶定向葉片熔模精鑄?？蛇x地，旋轉(zhuǎn)底盤2通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以采用步進(jìn)式電機(jī)。
[0028]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例中，蠟?zāi)９潭C(jī)構(gòu)4包括沿旋轉(zhuǎn)底盤2徑向布置的導(dǎo)軌401、滑動連接于導(dǎo)軌401上的支撐滑桿402、套設(shè)于支撐滑桿402上用于夾持蠟?zāi)Ｆ囱b單元6的引晶段601的引晶段夾持架403以及套設(shè)于支撐滑桿402上用于夾持蠟?zāi)Ｆ囱b單元6的葉片段602的葉片夾持架404。
[0029]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例中，導(dǎo)軌401上設(shè)有用于限制支撐滑桿402在導(dǎo)軌401上的滑動范圍的限位件4011。
[0030]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例中，引晶段夾持架403滑動連接于支撐滑桿402上并通過第一緊固件4031固定引晶段夾持架403在支撐滑桿402上的位置。葉片夾持架404滑動連接于支撐滑桿402上并通過第二緊固件4041固定葉片夾持架404在支撐滑桿402上的位置。
[0031 ] 如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例中，可選地，支撐滑桿402上還裝有用于微調(diào)引晶段夾持架403豎向高度的微距高度調(diào)節(jié)裝置4021?？蛇x地，支撐滑桿402上還裝有用于微調(diào)葉片夾持架404豎向高度的微距高度調(diào)節(jié)裝置4021?？蛇x地，支撐滑桿402上還裝有用于微調(diào)引晶段夾持架403和葉片夾持架404的豎向高度的微距高度調(diào)節(jié)裝置4021。
[0032]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)鎖止機(jī)構(gòu)3包括固接于基座1上的固接部301以及沿旋轉(zhuǎn)底盤2的徑向插