CN117427825A - 一种航空发动机叶片表面处理装置 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机叶片表面处理装置，涉及金属表面喷涂处理技术领域，包括底部支撑座，底部支撑座的上表面固接有下处理箱，下处理箱的上方升降设有上处理箱，下处理箱内设有转动喷涂组件，上处理箱内设有升降夹持组件；下处理箱的每个横向外壁上分别固接有水平支撑板，水平支撑板的上表面固接有升降伸缩缸，升降伸缩缸的上部伸缩端固接有翻转安装座，翻转安装座的外侧壁上固接有翻转驱动电机，翻转驱动电机的输出轴末端固接至上处理箱的横向外壁。本发明解决了传统技术中的喷涂装置或喷涂工艺在用于航天发动机叶片表面处理时，存在的喷涂过程中易发生涂料飞溅、发动机叶片的上料夹持和下料拆卸不便、喷涂不均匀及喷涂死角影响喷涂效果的问题。

Description

一种航空发动机叶片表面处理装置

技术领域

本发明涉及金属表面喷涂处理技术领域，具体涉及一种航空发动机叶片表面处理装置。

背景技术

发动机叶片是航空发动机中的重要部件，其加工工序决定了叶片的质量和性能。发动机叶片加工是一个复杂而精细的工艺过程。通过铸造、粗加工、热处理、精加工、检测和质量控制、表面处理和组装等工序，可以制造出高质量的发动机叶片。这些叶片在发动机中起着重要的作用，影响着发动机的性能和可靠性。因此，在叶片加工过程中，需要严格控制每个工序的质量和工艺要求，以确保叶片的最终质量和性能符合设计要求。

其中，表面处理工序是指为了提高叶片的表面质量和耐腐蚀性，通过电镀、喷涂或涂覆等工艺，对叶片进行防腐、增加润滑性和改善外观处理。表面处理可以提高叶片的使用寿命和性能，是发动机叶片加工中必不可少的工序。

喷涂是发动机叶片表面处理过程中常用到的工艺方法，根据发动机表面要求的不同，常见的喷涂涂层主要有用于防止高温的热障涂层、可增强耐磨性和耐腐蚀性的陶瓷涂层以及可提供更高的耐用性和强度的金属涂层，不同的涂料具有不同的物理性质，所采用的喷涂方法也不尽相同。

用于航天发动机叶片并非常见的规则的形状，在采用传统的喷涂工艺或装置对其进行表面喷涂处理时，往往会出现以下几个问题：

1、喷涂过程中易发生涂料飞溅，造成资源浪费和环保问题。

2、发动机叶片的上料夹持和下料拆卸不便的问题。具体来说，发动机叶片在外形上的特殊性以及喷涂加工方式都会导致其在夹持过程中存在夹持部位选择困难的问题。

3、由于发动机叶片特殊的外形特征，采用传统的喷涂方式对其进行表面喷涂处理时，由于喷涂机构与喷涂位置在间距上的不确定性，导致喷涂涂层的厚度存在较大的差异，造成喷涂不均匀的问题；另外，在喷涂过程中，还容易出现喷涂死角。

4、喷涂在发动机叶片表面的涂料若不及时进行干化处理，会发生流动，影响整体的喷涂效果。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种航空发动机叶片表面处理装置，用以解决传统技术中的喷涂装置或喷涂工艺在用于航天发动机叶片表面处理时，存在的喷涂过程中易发生涂料飞溅、发动机叶片的上料夹持和下料拆卸不便、喷涂不均匀及喷涂死角影响喷涂效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种航空发动机叶片表面处理装置，包括底部支撑座，所述底部支撑座的上表面固接有下处理箱，所述下处理箱的上方升降设有上处理箱，所述下处理箱为上下开口的方形箱，所述上处理箱为上部封闭、下部开口的方形箱，所述下处理箱内设有转动喷涂组件，所述上处理箱内设有升降夹持组件。

作为一种优化的方案，所述下处理箱的每个横向外壁上分别固接有水平支撑板，每块所述水平支撑板的上表面分别固接有竖向的升降伸缩缸，所述升降伸缩缸的上部伸缩端固接有翻转安装座，每个所述翻转安装座的外侧壁上分别固接有翻转驱动电机，所述翻转驱动电机的输出轴末端穿过所述翻转安装座并固接至所述上处理箱的横向外壁。

作为一种优化的方案，所述下处理箱的内周壁上固接有水平的支撑隔板，所述转动喷涂组件包括固接于所述支撑隔板下表面中心处的转动驱动电机，所述转动驱动电机的输出轴末端向上穿过所述支撑隔板并固接有圆形的转动底座，所述转动底座的上表面沿横向开设有两个对称的滑动限位口，每个所述滑动限位口内分别滑动卡装有竖向的滑动喷涂板。

作为一种优化的方案，每块所述滑动喷涂板靠近上端部的外侧壁上分别固接有喷涂中转箱，所述喷涂中转箱的外侧壁上分别固接连通有加料管和压力泵，所述加料管上设有加料止通阀，所述下处理箱的每个纵向内侧壁上分别固接有水平的供料管，所述供料管与所述加料管的口径相同且处于同一水平高度，每根所述供料管上分别设有供料止通阀。

作为一种优化的方案，每块所述滑动喷涂板的内侧壁上分别固接有弧形的喷涂座，所述喷涂座的外弧面上固接有若干个雾化喷嘴，所述喷涂中转箱和每个所述雾化喷嘴之间分别通过输送管相连。

作为一种优化的方案，所述升降夹持组件包括水平设置的升降夹持座，所述升降夹持座的下表面沿纵向固接有两块对称的伸缩挡板，每块所述伸缩挡板的内侧壁上分别固接有水平伸缩缸，所述水平伸缩缸的伸缩末端固接有U形的夹持卡块。

作为一种优化的方案，所述升降夹持座上沿横向开设有两个对称的伸缩避让口，两个所述伸缩避让口为开口相对的U形口，每个所述伸缩避让口内分别设有上下滑动的喷涂隔网。

作为一种优化的方案，每块所述水平支撑板的下方分别设有烘干箱，所述烘干箱内分别设有烘干风机和空气加热管，所述烘干箱固接在所述下处理箱靠近下部的外侧壁上，所述烘干箱与所述下处理箱连通设置。

作为一种优化的方案，所述转动驱动电机的外侧套设有防护筒，所述支撑隔板上开设有对称的进风口，所述上处理箱的封闭端面上开设有对称的排出口。

作为一种优化的方案，所述喷涂隔网的上端固接有连接网架，所述连接网架和所述升降夹持座之间设有竖直伸缩缸，所述竖直伸缩缸的固定端固接在所述升降夹持座的上表面上，所述竖直伸缩缸的伸缩端固接至所述连接网架的下端面。

作为一种优化的方案，所述上处理箱的上表面中心处固接有传动驱动电机，所述传动驱动电机的输出轴末端向下穿过所述上处理箱并固接有主传动轮，所述主传动轮的两侧分别设有两根对称的螺纹丝杠，每根所述螺纹丝杠的上端分别转动安装在所述上处理箱的内顶面上。

作为一种优化的方案，每根所述螺纹丝杠靠近上端的外周壁上分别固接有副传动轮，所述副传动轮与所述主传动轮啮合传动，所述螺纹丝杠的下端穿过并螺纹连接于所述升降夹持座。

作为一种优化的方案，所述下处理箱靠近上部的每个纵向外侧壁上分别固接有物料箱，所述供料管的末端固接连通至所述物料箱。

作为一种优化的方案，所述滑动限位口的内侧壁上固接有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的伸缩末端固接至所述滑动喷涂板的侧壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中设置的上处理箱和下处理箱可通过升降对接合并，使得发动机叶片的喷涂加工过程是在相对封闭的环境下进行的，避免了喷涂过程中涂料的飞溅，提高了喷涂的环保性；另外，上处理箱还可在翻转驱动电机的驱动下绕轴翻转至竖直方向，从而使得发动机叶片的上料夹持以及下料拆卸等操作可在外部进行。

本发明中设置的升降夹持组件可对发动机叶片的下端连接部进行夹紧定位，该夹持部位不会对发动机叶片的表面喷涂加工造成遮挡影响；而升降夹持组件中设置的升降夹持座则可通过自身升降，将完全夹持的发动机叶片移送至喷涂加工工位；进一步地，升降夹持组件中还设置了喷涂隔网，喷涂隔网的设置增加了装置的喷涂多样性，特别是对于某些需要进行点状或网状喷涂的特殊表面处理的情况，并且伸缩设置的喷涂隔网还可以在不参与喷涂隔挡时对发动机叶片进行避让。

本发明中设置的转动喷涂组件中设置了两块对称的滑动喷涂板，滑动喷涂板的两侧分别设有喷涂中转箱和喷涂座，喷涂座上设有雾化喷嘴，喷涂中转箱可对雾化喷嘴进行涂料供给，滑动喷涂板可在液压伸缩缸的驱动下沿滑动限位口滑动，一方面可进行喷涂距离的调节，以适应于发动机叶片不同形状的不同部位的完全喷涂，避免喷涂不均匀的情况；另一方面，通过控制滑动喷涂板的滑动可实现加料管与供料管周期性地对接连通，从而使得物料箱内的喷涂原料能够及时地补充添加到喷涂中转箱中，避免涂料不足的问题；另外，转动喷涂的方式也能够有效地减小喷涂死角。

本发明中在下处理箱的两侧设置了两个烘干箱，烘干箱可产生烘干气流，烘干气流进入到下处理箱后和加速涂料干化，提升喷涂效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明中的各组件在主视方向上的内部结构剖视示意图；

图2为本发明中的各组件在侧视方向上的内部结构半剖示意图；

图3为本发明中的转动喷涂组件在俯视方向上的内部结构示意图；

图4为本发明在俯视方向上的外部整体结构示意图；

图5为本发明在主视方向上的外部整体示意图；

图6为图1中A处的局部放大示意图；

图7为本发明中的升降夹持组件在俯视方向上的结构示意图；

图8为图1中B处的局部放大示意图；

图9为本发明中的滑动喷涂板及喷涂座在侧视方向上的结构示意图。

图中：1-底部支撑座，2-下处理箱，3-上处理箱，4-水平支撑板，5-升降伸缩缸，6-翻转安装座，7-翻转驱动电机，8-支撑隔板，9-转动驱动电机，10-转动底座，11-滑动限位口，12-滑动喷涂板，13-液压伸缩缸，14-喷涂中转箱，15-加料管，16-压力泵，17-加料止通阀，18-喷涂座，19-雾化喷嘴，20-输送管，21-供料管，22-供料止通阀，23-物料箱，24-烘干箱，25-烘干风机，26-空气加热管，27-防护筒，28-进风口，29-排出口，30-升降夹持座，31-伸缩挡板，32-水平伸缩缸，33-夹持卡块，34-伸缩避让口，35-喷涂隔网，36-连接网架，37-竖直伸缩缸，38-传动驱动电机，39-主传动轮，40-螺纹丝杠，41-副传动轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图9所示，一种航空发动机叶片表面处理装置，包括底部支撑座1，底部支撑座1为水平设置的方形座，底部支撑座1的上表面固接有竖向的下处理箱2，下处理箱2的上方升降设有与之对接的上处理箱3，下处理箱2为上下开口的方形箱，上处理箱3为上部封闭、下部开口的方形箱，下处理箱2内设有转动喷涂组件，上处理箱3内设有升降夹持组件。

下处理箱2两个相对的横向外壁上分别固接有水平支撑板4，每块水平支撑板4的上表面分别固接有竖向的升降伸缩缸5，升降伸缩缸5的上部伸缩端固接有翻转安装座6，每个翻转安装座6的外侧壁上分别固接有翻转驱动电机7，翻转驱动电机7的输出轴末端穿过翻转安装座6并固接至上处理箱3的横向外壁，翻转驱动电机7可控制上处理箱3整体翻转，以实现上料、处理、下料过程的自动切换，而通过升降伸缩缸5的伸缩则可控制上处理箱3与下处理箱2合并对接，从而将喷涂过程限定在上处理箱3和下处理箱2的内部。

下处理箱2的内周壁上固接有水平的支撑隔板8，转动喷涂组件包括固接于支撑隔板8下表面中心处的转动驱动电机9，转动驱动电机9的输出轴末端向上穿过支撑隔板8并固接有圆形的转动底座10。

转动底座10的上表面沿横向开设有两个对称的滑动限位口11，每个滑动限位口11内分别卡装有竖向的滑动喷涂板12，滑动限位口11的内侧壁上固接有液压伸缩缸13，液压伸缩缸13的伸缩末端固接至滑动喷涂板12的侧壁。

每块滑动喷涂板12靠近上端部的外侧壁上分别固接有喷涂中转箱14，喷涂中转箱14的外侧壁上分别固接连通有加料管15和压力泵16，加料管15上设有加料止通阀17。

每块滑动喷涂板12的内侧壁上分别固接有弧形的喷涂座18，喷涂座18的外弧面上固接有若干个雾化喷嘴19，喷涂中转箱14和每个雾化喷嘴19之间分别通过输送管20相连。

下处理箱2的每个纵向内侧壁上分别固接有水平的供料管21，供料管21与加料管15的口径相同且处于同一水平高度，每根供料管21上分别设有供料止通阀22，通过加料管15与供料管21的移动对接，可实现喷涂物料的补充供给。

下处理箱2靠近上部的每个纵向外侧壁上分别固接有物料箱23，供料管21的末端固接连通至物料箱23。

每块水平支撑板4的下方分别设有烘干箱24，烘干箱24内分别设有烘干风机25和空气加热管26，烘干箱24固接在下处理箱2靠近下部的外侧壁上，烘干箱24与下处理箱2连通设置。

转动驱动电机9的外侧套设有防护筒27，支撑隔板8上开设有对称的进风口28，上处理箱3的封闭端面上开设有对称的排出口29。

升降夹持组件包括水平设置的升降夹持座30，升降夹持座30的下表面沿纵向固接有两块对称的伸缩挡板31，每块伸缩挡板31的内侧壁上分别固接有水平伸缩缸32，水平伸缩缸32的伸缩末端固接有U形的夹持卡块33，升降夹持座30上沿横向开设有两个对称的伸缩避让口34，两个伸缩避让口34为开口相对的U形口，每个伸缩避让口34内分别设有上下滑动的喷涂隔网35。

喷涂隔网35的上端固接有连接网架36，连接网架36和升降夹持座30之间设有竖直伸缩缸37，竖直伸缩缸37的固定端固接在升降夹持座30的上表面上，竖直伸缩缸37的伸缩端固接至连接网架36的下端面。

上处理箱3的上表面中心处固接有传动驱动电机38，传动驱动电机38的输出轴末端向下穿过上处理箱3并固接有主传动轮39，主传动轮39的两侧分别设有两根对称的螺纹丝杠40，每根螺纹丝杠40的上端分别转动安装在上处理箱3的内顶面上。

每根螺纹丝杠40靠近上端的外周壁上分别固接有副传动轮41，副传动轮41与主传动轮39啮合传动，螺纹丝杠40的下端穿过并螺纹连接于升降夹持座30，从而将螺纹丝杠40的转动转化为升降夹持座30的上下移动。

本发明在使用时：首先控制升降伸缩缸5伸长，同时启动翻转驱动电机7，使上处理箱3翻转至开口朝上的位置；启动传动驱动电机38，传动驱动电机38带动主传动轮39转动，通过副传动轮41的传动作用，驱动螺纹丝杠40绕轴自转，继而驱动升降夹持座30整体上升；将待加工的发动机叶片沿竖向放置在升降夹持座30上，利用伸缩的夹持卡块33将发动机叶片的末端夹紧定位；再次启动翻转驱动电机7，翻转驱动电机7驱动上处理箱3翻转至开口朝下，同时控制升降伸缩缸5缩短，使上处理箱3下降并与下处理箱2对接；再次启动传动驱动电机38，驱动夹持有发动机叶片的升降夹持座30整体下移至下处理箱2内；控制液压伸缩缸13伸缩，调节滑动喷涂板12的位置；启动转动驱动电机9，转动驱动电机9带动转动底座10周向转动，利用雾化喷嘴19对发动机叶片的表面进行转动喷涂处理；在喷涂过程中，根据喷涂需求的不同可控制喷涂隔网35上下移动，对喷涂过程进行网状隔挡，从而实现不同的喷涂效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：包括底部支撑座（1），所述底部支撑座（1）的上表面固接有下处理箱（2），所述下处理箱（2）的上方升降设有上处理箱（3），所述下处理箱（2）为上下开口的方形箱，所述上处理箱（3）为上部封闭、下部开口的方形箱，所述下处理箱（2）内设有转动喷涂组件，所述上处理箱（3）内设有升降夹持组件；

所述下处理箱（2）的每个横向外壁上分别固接有水平支撑板（4），每块所述水平支撑板（4）的上表面分别固接有竖向的升降伸缩缸（5），所述升降伸缩缸（5）的上部伸缩端固接有翻转安装座（6），每个所述翻转安装座（6）的外侧壁上分别固接有翻转驱动电机（7），所述翻转驱动电机（7）的输出轴末端穿过所述翻转安装座（6）并固接至所述上处理箱（3）的横向外壁；

所述下处理箱（2）的内周壁上固接有水平的支撑隔板（8），所述转动喷涂组件包括固接于所述支撑隔板（8）下表面中心处的转动驱动电机（9），所述转动驱动电机（9）的输出轴末端向上穿过所述支撑隔板（8）并固接有圆形的转动底座（10），所述转动底座（10）的上表面沿横向开设有两个对称的滑动限位口（11），每个所述滑动限位口（11）内分别滑动卡装有竖向的滑动喷涂板（12）；

每块所述滑动喷涂板（12）靠近上端部的外侧壁上分别固接有喷涂中转箱（14），所述喷涂中转箱（14）的外侧壁上分别固接连通有加料管（15）和压力泵（16），所述加料管（15）上设有加料止通阀（17），所述下处理箱（2）的每个纵向内侧壁上分别固接有水平的供料管（21），所述供料管（21）与所述加料管（15）的口径相同且处于同一水平高度，每根所述供料管（21）上分别设有供料止通阀（22）；

每块所述滑动喷涂板（12）的内侧壁上分别固接有弧形的喷涂座（18），所述喷涂座（18）的外弧面上固接有若干个雾化喷嘴（19），所述喷涂中转箱（14）和每个所述雾化喷嘴（19）之间分别通过输送管（20）相连。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：所述升降夹持组件包括水平设置的升降夹持座（30），所述升降夹持座（30）的下表面沿纵向固接有两块对称的伸缩挡板（31），每块所述伸缩挡板（31）的内侧壁上分别固接有水平伸缩缸（32），所述水平伸缩缸（32）的伸缩末端固接有U形的夹持卡块（33）；

所述升降夹持座（30）上沿横向开设有两个对称的伸缩避让口（34），两个所述伸缩避让口（34）为开口相对的U形口，每个所述伸缩避让口（34）内分别设有上下滑动的喷涂隔网（35）。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：每块所述水平支撑板（4）的下方分别设有烘干箱（24），所述烘干箱（24）内分别设有烘干风机（25）和空气加热管（26），所述烘干箱（24）固接在所述下处理箱（2）靠近下部的外侧壁上，所述烘干箱（24）与所述下处理箱（2）连通设置；

所述转动驱动电机（9）的外侧套设有防护筒（27），所述支撑隔板（8）上开设有对称的进风口（28），所述上处理箱（3）的封闭端面上开设有对称的排出口（29）。

4.根据权利要求2所述的一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：所述喷涂隔网（35）的上端固接有连接网架（36），所述连接网架（36）和所述升降夹持座（30）之间设有竖直伸缩缸（37），所述竖直伸缩缸（37）的固定端固接在所述升降夹持座（30）的上表面上，所述竖直伸缩缸（37）的伸缩端固接至所述连接网架（36）的下端面。

5.根据权利要求2所述的一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：所述上处理箱（3）的上表面中心处固接有传动驱动电机（38），所述传动驱动电机（38）的输出轴末端向下穿过所述上处理箱（3）并固接有主传动轮（39），所述主传动轮（39）的两侧分别设有两根对称的螺纹丝杠（40），每根所述螺纹丝杠（40）的上端分别转动安装在所述上处理箱（3）的内顶面上。

6.根据权利要求5所述的一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：每根所述螺纹丝杠（40）靠近上端的外周壁上分别固接有副传动轮（41），所述副传动轮（41）与所述主传动轮（39）啮合传动，所述螺纹丝杠（40）的下端穿过并螺纹连接于所述升降夹持座（30）。

7.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：所述下处理箱（2）靠近上部的每个纵向外侧壁上分别固接有物料箱（23），所述供料管（21）的末端固接连通至所述物料箱（23）。

8.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶片表面处理装置，其特征在于：所述滑动限位口（11）的内侧壁上固接有液压伸缩缸（13），所述液压伸缩缸（13）的伸缩末端固接至所述滑动喷涂板（12）的侧壁。