[发明专利]一种整体叶盘线性摩擦焊的叶片固定装置

说明书

本发明涉及一种整体叶盘线性摩擦焊的叶片固定装置，包括装配设置的左夹具和右夹具，所述左夹具和右夹具之间的结合面上设置有装夹槽，叶片设置在所述装夹槽内，所述左夹具的侧面向外凸起设置有凸台，所述凸台用于加强所述左夹具的结构强度，且所述凸台上设置有与一侧相邻叶片的叶身外轮廓相匹配的斜面，用于避免与一侧相邻叶片的叶身运动干涉，所述右夹具的侧面向内凹陷设置有避让槽，用于避免与另一侧相邻叶片的叶身运动干涉。所述左夹具和所述右夹具与临近的叶片均设置有相对应的避让结构，能有效避免在线性摩擦焊接的过程中夹具与叶片发生运动干涉，而且通过凸台加强左夹具的结构强度，使夹具兼顾了体积小的同时还具有较好的结构强度。

技术领域

本发明涉及整体叶盘制造技术领域，特别是涉及一种整体叶盘线性摩擦焊的叶片固定装置。

背景技术

整体叶盘是为了满足高性能航空发动机而设计的新型结构件，其将发动机转子叶片和轮盘形成一体，省去了传统连接中的榫头、榫槽及锁紧装置等，减少结构重量及零件数量，避免榫头气流损失，提高气动效率，使发动机结构大为简化，现已在各国军用和民用航空发动机上得到广泛应用。

目前，线性摩擦焊技术主要应用于飞机发动机中钛合金整体叶盘的制造，整体叶盘的中央是轮盘(如图1所示)，轮盘圆周均布一定数量的叶片(如图2所示)，叶片包括焊接台1、装夹台2以及叶身3，焊接台1用于摩擦焊接，装夹台2用于叶片在叶片夹具中的定位和固定，并承受焊接负载，采用线性摩擦焊技术将叶片的焊接台1与轮盘的焊接台1连接，从而使叶片一个一个焊接到轮盘上。叶片和轮盘焊接时，叶片安装到叶片夹具中，轮盘安装到轮盘夹具中。由于线性摩擦焊的焊接负载非常大，要求叶片夹具和轮盘夹具应有较高的刚度，由于叶片之间的间距较小，为方便安装和拆卸，又要求叶片夹具的外形尺寸尽量小，所以对于叶片夹具要同时满足高刚度和小尺寸这两个相互矛盾的要求，其设计难度较大。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明实施例提供了一种整体叶盘线性摩擦焊的叶片固定装置，包括装配设置的左夹具和右夹具，所述左夹具和右夹具之间的结合面上设置有装夹槽，叶片设置在所述装夹槽内，所述左夹具的侧面向外凸起设置有凸台，所述凸台用于加强所述左夹具的结构强度，且所述凸台上设置有与一侧相邻叶片的叶身外轮廓相匹配的斜面，用于避免与一侧相邻叶片的叶身运动干涉，所述右夹具的侧面向内凹陷设置有避让槽，用于避免与另一侧相邻叶片的叶身运动干涉。

进一步地，所述装夹槽包括第一装夹段和第二装夹段，所述第一装夹段与叶片的装夹台外轮廓相匹配，所述第二装夹段与叶片的叶身外轮廓相匹配。

进一步地，所述第一装夹段设置在所述右夹具上。

进一步地，所述第二装夹段为分体式设置，其中一部分设置在所述左夹具上，另一部分设置在所述右夹具上，且分别贴合叶身的两个面。

进一步地，所述左夹具上设置有左凹槽，用于避免与一侧相邻叶片的装夹台运动干涉。

进一步地，所述右夹具上设置有右凹槽，用于避免与另一侧相邻叶片的装夹台运动干涉。

进一步地，所述左夹具的结合面向内凹陷形成凹面，所述右夹具的结合面向外凸出与所述凹面相匹配形成凸面。

进一步地，所述左夹具和所述右夹具通过螺钉连接。

进一步地，所述左夹具的背面设置有左支撑块，用于加强所述左夹具的结构强度。

进一步地，所述右夹具的背面设置有右支撑块，用于加强所述右夹具的结构强度。

综上，本发明通过左夹具和右夹具相互装配，将叶片设置在所述装夹槽内，所述左夹具和所述右夹具与临近的叶片均设置有相对应的避让结构，其中包括凸台上的斜面以及避让槽，能有效避免在线性摩擦焊接的过程中夹具与叶片发生运动干涉，而且通过凸台加强左夹具的结构强度，使夹具兼顾了体积小的同时还具有较好的结构强度。

附图说明