叶片挡板模拟装置的制作方法

1.本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种叶片挡板模拟装置。

背景技术：

2.航空发动机是飞机的重要部件。航空发动机中通常包括高压涡轮转子。如图1所示，图中显示了一种常规的航空发动机的高压涡轮转子的结构。在图1中，叶片安装在涡的榫槽内，前端通过前挡盘限位，前挡盘与涡采用卡扣结构连接，前挡盘与涡之间通常采用过盈止口连接。
3.安装前挡盘的工具及操作极为复杂，通常需采用液压设备驱使前挡盘变形，并推动前挡盘转动，从而使得前挡盘与涡之间的卡扣生效。
4.高压涡轮转子装机前，需保证叶尖直径合格，从而需要进行高速叶尖磨工艺。现有工艺下，高压涡轮转子需要装配完成之后再进行高速叶尖的磨削，高速叶尖磨完之后再进行叶片分解清洗。
5.鉴于高压涡轮转子前挡盘的装配复杂性，磨削时若采用真实的前挡盘进行叶片限位，则前挡盘的装拆周期较长，完成前挡盘的装拆需要两个工人耗费6小时的时间，合计需要约12小时。
6.另外，前挡盘反复变形拆装，也影响前挡盘的使用寿命。

技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中高压涡轮转子的叶片装配至涡后，采用前挡盘限位叶片用时较长的上述缺陷，提供叶片挡板模拟装置。
8.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
9.一种叶片挡板模拟装置，高压涡轮转子的叶片装配至涡后，所述叶片挡板模拟装置用于对所述叶片进行前端限位，所述叶片挡板模拟装置包括：
10.第一连接件，所述第一连接件用于连接至所述涡的前端；
11.第二连接件，所述第二连接件的一侧与所述第一连接件相连接，所述第二连接件的另一侧向靠近所述叶片的方向延伸，所述第二连接件用于抵靠所述叶片。
12.在本方案中，通过采用以上结构，通过利用第一连接件连接涡的前端，从而第二连接件能够通过连接第一连接件实现固定，进而第二连接件的另一侧能够抵住叶片，实现对叶片的限位。叶片挡板模拟装置能够有效地降低叶片的装、拆时间，提高叶片高压涡轮转子的装配效率。还能避免前挡盘反复变形拆装，能够提高前挡盘的使用寿命。
13.较佳地，所述第一连接件为底环，所述底环用于设置在所述涡的前端，所述第二连接件与所述底环相连接。
14.在本方案中，通过采用以上结构，底环为环状，便于与涡相适配，能够简化叶片挡板模拟装置的结构。
15.较佳地，所述底环的内周面为内圆柱面，所述内圆柱面的轴线与所述涡的轴
线相重合；
16.和/或，所述底环的外周面为外圆柱面，所述外圆柱面的轴线与所述涡的轴线相重合。
17.在本方案中，通过采用以上结构，底环与涡的轴线重合，便于定位第二连接件，能够更加稳固的抵靠叶片。
18.较佳地，所述叶片挡板模拟装置还包括轴向限位件，所述轴向限位件的一端连接于所述第一连接件，所述轴向限位件的另一端沿所述涡的径向延伸，所述轴向限位件的另一用于抵接所述涡的挡台的内侧面。
19.在本方案中，通过采用以上结构，能够有效地避免第一连接件沿涡的轴线方向移动，能够提高第二连接件抵靠叶片的稳定性及可靠性。
20.较佳地，所述轴向限位件的数量为多个，多个所述轴向限位件均匀间隔设于所述第一连接件的外周面；
21.和/或，所述轴向限位件为外伸档齿，所述外伸档齿自所述第一连接件的外周面沿所述涡的径向向外延伸。
22.在本方案中，通过采用以上结构，外伸档齿结构简单，效果可靠。
23.较佳地，所述叶片挡板模拟装置还包括轴向连接组件，所述轴向连接件组件用于连接所述第一连接件及所述第二连接件，所述轴向连接组件设于所述第一连接件与所述第二连接件之间，所述轴向连接组件自所述第一连接件的侧面向外延伸；
24.和/或，所述轴向连接组件的数量为多个，多个所述轴向连接组件均匀间隔地连接于第一连接件外侧面。
25.在本方案中，通过采用以上结构，轴向连接组件能够有效地提高第一连接件及第二连接件的整体性，避免两者之间发生位移，能够提高叶片挡板模拟装置的稳定性及可靠性。
26.较佳地，所述第二连接件为压环，所述压环的内侧与所述第一连接件相连接，所述压环的外侧用于抵靠所述叶片。
27.在本方案中，通过采用以上结构，压环为环状，便于与叶片相适配，能够简化叶片挡板模拟装置的结构。
28.较佳地，所述压环相连接包括径向环及周向环，所述周向环的内侧面与所述第一连接件相连接，所述周向环的外侧面与所述周向环相连接，所述周向环用于抵靠所述叶片。
29.在本方案中，通过采用以上结构，径向环及周向环能够简化压环的结构形式，提高压环的稳定性及可靠性。
30.较佳地，所述叶片挡板模拟装置还包括周向定位组件，所述周向定位组件的一端连接于所述第一连接件和/或所述第二连接件，所述周向定位组件的另一端用于插入所述涡的挡台之间的空隙。
31.在本方案中，通过采用以上结构，周向定位组件能够有效地避免叶片挡板模拟装置发生转动，能够提高叶片挡板模拟装置的稳定性及可靠性。
32.较佳地，所述周向定位组件包括两组定位螺栓，所述第二连接件设有相应的螺纹孔，两个所述螺纹孔之间间隔若干所述挡台。
33.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实
例。
34.本发明的积极进步效果在于：
35.本发明通过利用第一连接件连接涡的前端，从而第二连接件能够通过连接第一连接件实现固定，进而第二连接件的另一侧能够抵住叶片，实现对叶片的限位。叶片挡板模拟装置能够有效地降低叶片的装、拆时间，提高叶片高压涡轮转子的装配效率。还能避免前挡盘反复变形拆装，能够提高前挡盘的使用寿命。
附图说明
36.图1为本现有技术中利用前挡盘限位叶片的结构示意图。
37.图2为本发明较佳实施例的叶片挡板模拟装置的爆炸结构示意图。
38.图3为图2中叶片挡板模拟装置的第一连接件安装至涡的结构示意图。
39.图4为图2中叶片挡板模拟装置安装至涡横截面的结构示意图。
40.图5为图2中叶片挡板模拟装置组装后的横截面的结构示意图。
41.附图标记说明：
42.叶片挡板模拟装置100
43.轴向限位件11
44.轴向连接组件12
45.周向定位组件13
46.螺纹孔14
47.第一连接件20
48.底环21
49.内圆柱面22
50.外圆柱面23
51.第二连接件30
52.压环31
53.径向环32
54.周向环33
55.叶片91
56.涡92
57.挡台93
58.空隙94
59.前挡盘95
具体实施方式
60.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在实施例的范围之中。
61.如图2至图5所示，本实施例为一种叶片挡板模拟装置100，高压涡轮转子的叶片91装配至涡92后，叶片挡板模拟装置100用于对叶片91进行前端限位，叶片挡板模拟装置100包括：第一连接件20、第二连接件30，第一连接件20用于连接至涡92的前端；第二连
接件30的一侧与第一连接件20相连接，第二连接件30的另一侧向靠近叶片91的方向延伸，第二连接件30用于抵靠叶片91。通过利用第一连接件20连接涡92的前端，从而第二连接件30能够通过连接第一连接件20实现固定，进而第二连接件30的另一侧能够抵住叶片91，实现对叶片91的限位。叶片挡板模拟装置100能够有效地降低叶片91的装、拆时间，提高叶片91高压涡轮转子的装配效率。还能避免前挡盘95反复变形拆装，能够提高前挡盘95的使用寿命。
62.第一连接件20为底环21，底环21用于设置在涡92的前端，第二连接件30与底环21相连接。底环21为环状，便于与涡92相适配，能够简化叶片挡板模拟装置100的结构。
63.在本实施例中，底环21的内周面为内圆柱面22，内圆柱面22的轴线与涡92的轴线相重合。底环21的外周面为外圆柱面23，外圆柱面23的轴线与涡92的轴线相重合。底环21与涡92的轴线重合，便于定位第二连接件30，能够更加稳固的抵靠叶片91。
64.在其他实施例中，第一连接件20也可以为其他结构形式，比如三角形状、四边形状、五边形状、六边形状等等均可，当然，也可以为非规则形状。
65.叶片挡板模拟装置100还包括轴向限位件11，轴向限位件11的一端连接于第一连接件20，轴向限位件11的另一端沿涡92的径向延伸，轴向限位件11的另一用于抵接涡92的挡台93的内侧面，能够有效地避免第一连接件20沿涡92的轴线方向移动，能够提高第二连接件30抵靠叶片91的稳定性及可靠性。
66.轴向限位件11的数量为多个，多个轴向限位件11均匀间隔设于第一连接件20的外周面。轴向限位件11为外伸档齿，外伸档齿自第一连接件20的外周面沿涡92的径向向外延伸。外伸档齿结构简单，效果可靠。涡92的结构具体可以沿涡92径向向外延伸，外伸档齿的横截面变小。
67.在其他实施例中，轴向限位件11也可以为其他结构形式，比如能够夹住涡92的夹抓结构，能够嵌入涡92缝隙的结构等等，能够起到沿涡92的轴向限位即可。当然，轴向限位件11也可以为专门的抵接结构，抵接结构抵住第一连接件20，实现第一连接件20的轴向限位。
68.叶片挡板模拟装置100还包括轴向连接组件12，轴向连接件组件用于连接第一连接件20及第二连接件30，轴向连接组件12设于第一连接件20与第二连接件30之间，轴向连接组件12自第一连接件20的侧面向外延伸。轴向连接组件12的数量为多个，多个轴向连接组件12均匀间隔地连接于第一连接件20外侧面。轴向连接组件12能够有效地提高第一连接件20及第二连接件30的整体性，避免两者之间发生位移，能够提高叶片挡板模拟装置100的稳定性及可靠性。
69.在本实施例中，轴向连接组件12可以为螺栓、螺母组件，在其他实施例中，轴向连接组件12也可以为卡扣组件、磁吸组件等等，能够使得第一连接件20、第二连接件30相固定即可。
70.第二连接件30为压环31，压环31的内侧与第一连接件20相连接，压环31的外侧用于抵靠叶片91。压环31为环状，便于与叶片91相适配，能够简化叶片挡板模拟装置100的结构。
71.压环31相连接包括径向环32及周向环33，周向环33的内侧面与第一连接件20相连
接，周向环33的外侧面与周向环33相连接，周向环33用于抵靠叶片91。径向环32及周向环33能够简化压环31的结构形式，提高压环31的稳定性及可靠性。压环31的横截面可以为l状，l状的压环31结构简单，能够有效地连接第一连接件20，还能可靠地抵住叶片91。
72.在其他实施例中，第二连接件30也可以为其他结构形式，比如三角形状、四边形状、五边形状、六边形状等等均可，当然，也可以为非规则形状。
73.叶片挡板模拟装置100还包括周向定位组件13，周向定位组件13的一端连接于第一连接件20和/或第二连接件30，周向定位组件13的另一端用于插入涡92的挡台93之间的空隙94。周向定位组件13能够有效地避免叶片挡板模拟装置100发生转动，能够提高叶片挡板模拟装置100的稳定性及可靠性。
74.在本实施例中，周向定位组件13包括两组定位螺栓，第二连接件30设有相应的螺纹孔14，两个螺纹孔14之间间隔若干挡台93。
75.在其他实施例中，周向定位组件13也可以为其他结构形式，比如定位销、凸台，凹坑等等，能够与涡92相配合，实现定位即可。
76.本实施例的叶片挡板模拟装置100能够用于替代前挡盘95，叶片挡板模拟装置100可以对叶片91进行前端限位。叶片挡板模拟装置100能够满足高涡转子的叶片91的叶尖磨削需求。叶片挡板模拟装置100具体可以包括底环21和压环31。底环21和压环31可以采用螺纹压紧的方式固定在涡92的挡台93上，从而实现叶片挡板模拟装置100的轴向限位。安装在压环31上的两个定位螺栓，螺栓能够位于涡92的挡台93的两侧的空隙94，实现叶片挡板模拟装置100的周向限位。叶片挡板模拟装置100的结构简单，安装效率较高，单个工人只需要0.5小时即可实现叶片挡板模拟装置100的装配与拆除。通过采用叶片挡板模拟装置100用于替代前挡盘95对叶片91进行前端限位，能够大幅缩减高涡转子高速叶尖磨削的工艺准备周期，还能够减少前挡板的拆装变形次数，不影响前挡盘95的使用寿命，工艺成本大幅降低。
77.通过叶片挡板模拟装置100替代前挡盘95对叶片91进行前端限位，能够免除前挡盘95的装配与拆除，缩短高涡转子高速叶尖磨削的工艺准备周期，降低叶尖磨削工艺成本。
78.叶片挡板模拟装置100采用分体结构。叶片挡板模拟装置100包括底环21和压环31，底环21上设有外伸档齿，外伸档齿可旋入到涡92的挡台93下端。底环21和压环31通过螺纹压紧的方式夹紧在涡92的挡台93的上下两端，实现叶片挡板模拟装置100在涡92上的轴向固定。
79.压环31的轴向高度h可以基于单一尺寸定制，采用涡92的挡台93的上端面作为定位基准，安装时，压环31与涡92的挡台93上端面贴合，压环31的轴向高度h与涡92上的尺寸h一致。h为涡92的挡台93前端面与涡92的榫槽前端面的轴向高度差，从而实现定位简单，尺寸单一，易于叶片挡板模拟装置100的精确定位和安装。
80.压环31上设有两个螺纹孔14，定位螺栓旋入后，定位螺栓位于一个或多个涡92的挡台93的两侧的空隙94。定位螺栓安装后，定位螺栓能够卡住涡92的挡台93，从而实现叶片挡板模拟装置100的周向限位。
81.高速叶尖磨时，通过采用叶片挡板模拟装置100，可以免除前挡盘95的安装，能够大幅缩减高涡转子高速叶尖磨削的工艺准备周期。
82.采用叶片挡板模拟装置100替代前挡盘95，能够减少前挡板的拆装变形次数，不影
响前挡盘95的使用寿命，工艺成本大幅降低。
83.叶片挡板模拟装置100的结构简单，易于安装，工艺成本低。
84.作为一种具体的使用方式，叶片挡板模拟装置100的使用方式可以如下步骤：
85.如图4所示，将底环21放置在涡92的前端面上，底环21的外伸挡齿位于涡92两个挡台93之间的空隙94处。
86.小角度转动底环21，使得底环21的外伸挡齿位于涡92的挡台93之下。
87.对齐安装孔后，将压环31安装到涡92的挡台93的前端面上。
88.安装多个压紧螺母，使得压环31与底环21夹紧涡92的挡台93前后端。
89.将两件定位螺栓旋入到压环31的安装孔内，使得两件定位螺栓位于一个或多个涡92挡台93的两侧，叶片挡板模拟装置100完成装配后如图5所示。
90.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种叶片挡板模拟装置，高压涡轮转子的叶片装配至涡后，所述叶片挡板模拟装置用于对所述叶片进行前端限位，其特征在于，所述叶片挡板模拟装置包括：第一连接件，所述第一连接件用于连接至所述涡的前端；第二连接件，所述第二连接件的一侧与所述第一连接件相连接，所述第二连接件的另一侧向靠近所述叶片的方向延伸，所述第二连接件用于抵靠所述叶片。2.如权利要求1所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述第一连接件为底环，所述底环用于设置在所述涡的前端，所述第二连接件与所述底环相连接。3.如权利要求2所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述底环的内周面为内圆柱面，所述内圆柱面的轴线与所述涡的轴线相重合；和/或，所述底环的外周面为外圆柱面，所述外圆柱面的轴线与所述涡的轴线相重合。4.如权利要求1所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述叶片挡板模拟装置还包括轴向限位件，所述轴向限位件的一端连接于所述第一连接件，所述轴向限位件的另一端沿所述涡的径向延伸，所述轴向限位件的另一用于抵接所述涡的挡台的内侧面。5.如权利要求4所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述轴向限位件的数量为多个，多个所述轴向限位件均匀间隔设于所述第一连接件的外周面；和/或，所述轴向限位件为外伸档齿，所述外伸档齿自所述第一连接件的外周面沿所述涡的径向向外延伸。6.如权利要求1所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述叶片挡板模拟装置还包括轴向连接组件，所述轴向连接件组件用于连接所述第一连接件及所述第二连接件，所述轴向连接组件设于所述第一连接件与所述第二连接件之间，所述轴向连接组件自所述第一连接件的侧面向外延伸；和/或，所述轴向连接组件的数量为多个，多个所述轴向连接组件均匀间隔地连接于第一连接件外侧面。7.如权利要求1所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述第二连接件为压环，所述压环的内侧与所述第一连接件相连接，所述压环的外侧用于抵靠所述叶片。8.如权利要求7所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述压环相连接包括径向环及周向环，所述周向环的内侧面与所述第一连接件相连接，所述周向环的外侧面与所述周向环相连接，所述周向环用于抵靠所述叶片。9.如权利要求1-8中任意一项所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述叶片挡板模拟装置还包括周向定位组件，所述周向定位组件的一端连接于所述第一连接件和/或所述第二连接件，所述周向定位组件的另一端用于插入所述涡的挡台之间的空隙。10.如权利要求9所述的叶片挡板模拟装置，其特征在于，所述周向定位组件包括两组定位螺栓，所述第二连接件设有相应的螺纹孔，两个所述螺纹孔之间间隔若干所述挡台。

技术总结

本发明公开了一种叶片挡板模拟装置，高压涡轮转子的叶片装配至涡后，叶片挡板模拟装置用于对叶片进行前端限位，叶片挡板模拟装置包括：第一连接件、第二连接件，所述第一连接件用于连接至所述涡的前端；所述第二连接件的一侧与所述第一连接件相连接，所述第二连接件的另一侧向靠近所述叶片的方向延伸，所述第二连接件用于抵靠所述叶片。通过利用第一连接件连接涡的前端，从而第二连接件能够通过连接第一连接件实现固定，进而第二连接件的另一侧能够抵住叶片，实现对叶片的限位。叶片挡板模拟装置能够有效地降低叶片的装、拆时间，提高叶片高压涡轮转子的装配效率。还能避免前挡盘反复变形拆装，能够提高前挡盘的使用寿命。寿命。寿命。