[发明专利]陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片、工装及装配方法

说明书

本发明涉及一种用于航空发动机的双联固定导向器叶片，具体涉及陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片、工装及装配方法。解决了现有双联固定导向器叶片存在装配困难、装配间隙较大以及缺乏专用工装的技术问题。本发明陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片包括两个叶身、内缘板组件、外缘板组件和铆钉。内缘板组件和外缘板组件采用分体式结构，减小安装难度的同时提升装配精度。本发明工装包括底座、可拆卸垫块、高度检测块、内缘板压板、外缘板压板、内缘板定位底座、第一叶身定位垫块、第二叶身定位垫块和外缘板定位底座，工装各部件与陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片各零件的接触面高度贴合，减小安装间隙，提升装配精度，进而提升产品最终质量。

技术领域

本发明涉及一种用于航空发动机的双联固定导向器叶片，具体涉及陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片、工装及装配方法。

背景技术

固定导向器叶片的主要作用为，对从燃烧室喷出的高温高速气流进行一定的角度偏转，从而使其冲向涡轮的高压和低压叶片，通过涡轮高压和低压叶片的高速旋转，涡轮轴带动压气机旋转并不断往复循环，进而不断产生推力。固定导向器叶片在工作时需要承受1300℃以上的高温、极大的热应力、燃气应力、热应变及诸多复杂腐蚀等。

SiC_f/SiC陶瓷基复合材料被认为是第六代航空发动机热端部件最理想的材料，为满足固定导向器叶片的工作要求，SiC_f/SiC陶瓷基复合材料是固定导向器叶片的优选材料。此外，目前，国内正在开展静止缩比及等比件的相关研究工作，其中SiC_f/SiC陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片是目前研究的重点对象之一，从气动外型设计到装配制作完成，设计及工艺均需要经过反复的探索与改进，其中，SiC_f/SiC陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片的工装及装配方法关系到叶片产品最终的质量，特别是双联固定导向器叶片装配过程中各零件之间配合间隙的控制精度，决定了固定导向器叶片在服役过程中所能承受的条件极限。

中国专利CN110966049公开了一种航空发动机陶瓷基复合材料固定导向器叶片结构及其成型，该固定导向器叶片包括n块叶身、固定在n块叶身顶部的上缘板组件以及固定在n块叶身底部的下缘板。由于固定导向器叶片总体尺寸较小，上述固定导向器叶片的上缘板组件和下缘板均为整体式，使其在装配过程中存在装配困难，且装配后间隙较大，难以保证装配精度，导致最终产品难以满足使用要求。

此外，上述SiC_f/SiC陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片因为结构特殊复杂，尺寸小，装配难度较大，目前尚无适用于该固定导向器叶片的专用工装，因此急需设计一款能够提升装配精度并保证产品质量的专用工装。

发明内容

本发明的目的是解决现有双联固定导向器叶片因结构复杂、构件尺寸小，装配困难，且装配后间隙较大，使最终产品无法满足使用要求，以及目前没有适用的专用工装的技术问题，而提供一种陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片、工装及装配方法。

本发明的发明构思是基于装配中存在的以下几个问题：1、双联固定导向器叶片缩比件尺寸较小(100mm范围内)，极大程度限制了定位基准面和操作空间，无法对固定导向器叶片进行精确的定位；2、双联固定导向器叶片各零件上的小尺寸(约1mm)几何特征无法加工到位，零件加工精度难以保证，因SiC_f/SiC陶瓷基复合材料的基体材料为SiC，属于典型的难加工材料，现有金刚石工具很难实现小尺寸几何特征的加工；3、受到现有装配工艺的限制，固定导向器叶片各零件之间装配间隙≥0.2mm，装配精度较低，难以满足最终产品使用要求；而专门设计的一种陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片、工装及装配方法。本发明提供的陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片、工装及装配方法，可显著提高双联固定导向器叶片产品的装配精度。

本发明的技术解决方案是：

一种陶瓷基复合材料双联固定导向器叶片，包括两个叶身、内缘板组件、外缘板组件和多个铆钉；其特殊之处在于：