[发明专利]一种高精度涡轮导向器喉部打磨平台及打磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度(打磨精度达0.02mm)涡轮导向器喉部打磨平台及打磨方法，具体涉及一种采用风枪对航空发动机涡轮导向器进行喉部面积调整的工作平台。

背景技术

因航空发动机各部件在生产过程中存在制造偏差，装配整机后其性能无法达到设计要求，需进行发动机性能调试，而最为有效的方法为调整涡轮导向器喉部面积，目前一般采用涡轮导向器叶片分组的方式、掰尾法或打磨涡轮导向器叶片喉部处的方式。掰尾法调整涡轮导向器喉部面积一般是通过外部作用力使叶片尾缘发生变形从而改变涡轮导向器的喉部面积，但该方法适用于材料硬度低且无冷却的整体式导向器，应用范围受限。分组法因需生产多套模具，成本较高。打磨涡轮导向器叶片喉部处的方式操作简单，且不受导向器材料、冷却/非冷却方式、单片/多联/整体式结构等因素限制，应用较广。打磨涡轮导向器叶片喉部经常为人工操作，其工具为风枪，因涡轮导向为铸造件，材料硬度大，风枪磨头高速旋转，风枪难以把握，在调整中工人凭感觉进行操作，风枪打磨方向、喉部打磨量难以把握，需反复进行三坐标测量，加工效率低，因人工打磨导致叶片间、不同叶高喉部的不均匀导致导向器损失增加，进而影响发动机性能，且经常出现打磨过量导致零件报废的情况，增加航空发动机研制成本和周期。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种高精度涡轮导向器喉部打磨平台及打磨方法，解决人工采用风枪进行涡轮导向器喉部调整时，打磨方向、喉部打磨量难以把握导致叶片间、不同叶高喉部的不均匀性，以及打磨过量后导致零件报废的问题，提高打磨控制精度和打磨效率。

本发明技术解决方案：一种高精度涡轮导向器喉部打磨平台，包括：喉部法向打磨轨迹控制装置、喉部径向打磨轨迹控制装置、喉部打磨角度控制装置、导向器装夹调整装置和高精度限位块；将风枪固定于喉部打磨角度控制装置上方；喉部法向打磨轨迹控制装置带打磨平台底座，通过打磨平台底座固定于钢结构桌面上，喉部法向打磨轨迹控制装置上设置有导轨；高精度限位块和喉部径向打磨轨迹控制装置装配于喉部法向打磨 轨迹控制装置的导轨上；高精度限位块位于喉部径向打磨轨迹控制装置后方；喉部径向打磨轨迹控制装置装配于喉部法向打磨轨迹控制装置上方，喉部径向打磨轨迹控制装置内部采用液压式微齿轮的双圆柱杆的升降机构，通过摇杆进行升降调节，通过摇杆调节风枪的双圆柱杆的高度，双圆柱杆结构可有效保证调节机构的强度及同心度；喉部打磨角度控制装置装配于喉部径向打磨轨迹控制装置的双圆柱杆的升降机构上方；导向器装夹调整装置固定于打磨平台底座上，位于喉部法向打磨轨迹控制装置一侧。

所述喉部法向打磨轨迹控制装置上设置的导轨为梯形。

所述导轨表面喷涂耐磨涂层并具有极好的平面度(平面度不大于0.02mm)。所述喉部打磨角度控制装置内设角度放大齿轮装置及角度测量装置，并可通过液晶屏进行实时显示。

所述高精度限位块内设高精度位移感应测量装置，并通过液晶屏进行实时显示。

所述导向器装夹调整装置上设置带刻度转盘，通过旋钮带动转盘旋转。

本发明的方法为：根据气动设计需要确定导向器的喉部打磨量及打磨角度(风枪头与发动机额线的夹角)；将导向器通过螺钉等装夹固定于导向器装夹调整装置的转盘上，可通过旋钮调整转盘使导向器尾缘与台面垂直，即导向器尾缘与径向平行；喉部打磨角度控制装置带角度液晶数码显示功能，将风枪固定于喉部打磨角度控制装置上方调整旋钮使风枪头至打磨角度要求值后并进行紧固；内部为双圆柱杆的升降机构，双圆柱杆中心与径向平行，通过摇杆调节安装风枪的双圆柱杆的旋转式螺纹机构的高度，从而控制喉部径向打磨轨迹；喉部法向打磨轨迹控制装置的梯型导轨用于固定风枪在喉部的法向打磨轨迹，梯型导轨与额线平行，从而控制喉部法向打磨轨迹，高精度限位块内设高精度位移感应测量装置，在风枪头与导向器尾缘接触后，高精度限位块与喉部径向打磨轨迹控制装置接触并置零，移动高精度限位块至设计打磨量位置，用旋钮将高精度限位块紧固于上于法向打磨轨迹控制装置的梯字型导轨上；打磨时需选择合适长度的风枪头，风枪头的长度必须大于叶盆面打磨区的宽度，推动喉部径向打磨轨迹控制装置使风枪头接触导向器尾缘，打开气源驱动风枪头高速转动，并上下反复摇动摇杆使风枪头延径向上下移动，直至喉部径向打磨轨迹控制装置接触高精度限位块，则导向器尾缘喉部调整量达到打磨要求值，从而达到控制喉部打磨量的目的。当需打磨导向器另一叶片时，通过装夹转盘上的调整旋钮将导向器旋转360/n度(n为整环导向器的叶片数量)，并重复上述操作过程即可。