CN220636228U - 一种航空发动机涡轮导向器拼接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空发动机涡轮导向器拼接工装，包括：第一盘状结构；第一盘状结构具备用于容纳单体叶片蜡模的下部的第一槽；中心柱状结构，中心柱状结构可拆卸地或固定地设于第一盘状结构的中部，中心柱状结构提供一内侧定位面，内侧定位面与分体式蜡模的内侧面的一部分或全部相匹配；第二盘状结构，第二盘状结构可拆卸地设于中心柱状结构的上端，第二盘状结构具备用于定位单体叶片蜡模的上部的内侧定位环和外侧定位环。本实用新型的分体开模模具结构简单，修模方便成本低，且单个叶片蜡模变形小或者便于通过矫形器矫正变形；拼接工装可以保证单个蜡模拼接成整体导向器的尺寸，因收缩率调整导致的修模简单成本低。

Description

一种航空发动机涡轮导向器拼接工装

技术领域

本实用新型涉及航空发动机的技术领域，尤其涉及一种航空发动机涡轮导向器拼接工装。

背景技术

涡轮导向器是航空发动机的核心热端部件，由于其结构的复杂性，必须采用精密铸造方法制造。涡轮导向器属于圆环形薄壁结构，如图13所示，其精密铸造工艺难点在于尺寸的控制。

在精密铸造工艺是应用产品的三维模型制造金属模具，通过注射成型的方式，依靠模具制成蜡模，在蜡模表面多次沾浆淋砂制成陶瓷模壳，将模壳内的蜡模通过高压蒸汽脱除后，且模壳经过焙烧后，得到具备一定高温强度的空心模壳，金属液浇注到模壳内冷却后，得到精铸铸件。上述精密主要过程中，有多个环节会发生收缩，即模具压制蜡模时蜡料的收缩、模壳烧结时发生烧结收缩、模壳在升温到浇注温度下发生膨胀、金属液在模壳内冷却再次发生收缩。因此，在设计模具时，需要对产品的三维模型放置收缩率，确保铸件在精密铸造过程中发生多次收缩后的尺寸满足产品设计要求。

涡轮导向器结构复杂，若将整个导向器一次性通过蜡模模具压制，模具结构复杂、造价昂贵、加工周期长。当模具收缩率设计不合适时，修模成本极高、周期长难度大，甚至无法修模，另外，整体开模的涡轮导向器蜡模极易变形。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种航空发动机涡轮导向器拼接工装。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，用于发动机涡轮导向器的分体式蜡模的拼装，其中，所述分体式蜡模包括多个单体叶片蜡模，所述单体叶片蜡模合围形成环状的所述发动机涡轮导向器的分体式蜡模；

其中，所述航空发动机涡轮导向器拼接工装包括：

第一盘状结构；所述第一盘状结构具备用于容纳所述单体叶片蜡模的下部的第一槽；

中心柱状结构，所述中心柱状结构可拆卸地或固定地设于所述第一盘状结构的中部，所述中心柱状结构提供一内侧定位面，所述内侧定位面与所述分体式蜡模的内侧面的一部分或全部相匹配；

第二盘状结构，所述第二盘状结构可拆卸地设于所述中心柱状结构的上端，所述第二盘状结构具备用于定位所述单体叶片蜡模的上部的内侧定位环和外侧定位环。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，包括：一个或多个辅助定位机构，每一所述辅助定位机构均包括一辅助定位件，所述辅助定位件提供一外侧定位面，所述辅助定位件能够沿所述分体式蜡模的径向移动，所述外侧定位面与所述分体式蜡模的外侧面的一部分或全部相匹配。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，每一所述辅助定位机构均包括：

定位件支架，所述定位件支架固定设置；

定位件移动件，所述定位件移动件沿所述分体式蜡模的径向方向设置，所述定位件移动件与所述定位件支架可滑动地连接；

其中，所述辅助定位件与所述定位件移动件固定连接。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，每一所述辅助定位机构均包括：

锁紧件，所述锁紧件的端部贯穿所述定位件支架并抵于所述定位件移动件，以限制所述定位件移动件相对于所述定位件支架的运动。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，所述辅助定位件包括相互连接的固定部和突出部，所述固定部和所述突出部之间形成缩径部；

所述定位件移动件的端面处开设有定位件容置槽，所述定位件容置槽的形状与所述固定部的形状、以及所述突出部的至少一部分的形状相匹配。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，所述第一槽具备用于定位所述单体叶片蜡模的下部的内侧面的第一槽内侧壁、以及用于定位所述单体叶片蜡模的下部的外侧面的第一槽外侧壁。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，所述第一槽内侧壁处设有第一定位件，所述第一槽外侧壁处设有第二定位件。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，所述第一槽内侧壁处开设有盲孔，所述第一定位件为设于沿所述分体式蜡模的轴向方向设置于所述盲孔内的柱状结构；

所述第二定位件为自所述第一槽外侧壁沿所述分体式蜡模的径向方向向内凸起的块状结构。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，所述中心柱状结构包括可拆卸地相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分设于所述第二部分的上表面，所述第一部分的外径大于所述第二部分的外径以形成中心柱状结构台阶部；

其中，所述中心柱状结构台阶部提供所述内侧定位面。

上述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其中，还包括：转台机构，所述转台机构具备一转轴，所述第一盘状结构与所述转轴固定连接。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本实用新型提供了一种航空发动机涡轮导向器蜡模分体开模，再依靠拼接工装组焊成整体的方法，其优势在于：分体开模模具结构简单，修模方便成本低，且单个叶片蜡模变形小或者便于通过矫形器矫正变形；拼接工装可以保证单个蜡模拼接成整体导向器的尺寸，因收缩率调整导致的修模简单成本低。

附图说明

图1是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的示意图。

图2是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的示意图。

图3是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的局部放大示意图。

图4是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的局部放大示意图。

图5是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的剖视示意图。

图6是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的示意图。

图7是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的剖视示意图。

图8是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的第二盘状结构的底面的示意图。

图9是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的辅助定位机构的示意图。

图10是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的辅助定位机构的放大示意图。

图11是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的单体叶片蜡模的示意图。

图12是本实用新型的航空发动机涡轮导向器拼接工装的单体叶片蜡模的示意图。

图13是本实用新型的航空发动机涡轮导向器的示意图。

附图中：A1、蜡模内侧板；A2、蜡模外侧板；A3、蜡模叶片部；A4、蜡模内侧板台阶结构；A5、蜡模内侧板限位结构；A6、蜡模外侧板限位结构；1、第一盘状结构；11、第一槽；2、第二盘状结构；21、内侧定位环；22、外侧定位环；3、中心柱状结构；31、第一部分；32、第二部分；41、辅助定位件；411、固定部；412、突出部；42、定位件支架；43、定位件移动件；44、锁紧件；51、第一定位件；52、第二定位件；9、转台机构；91、转轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要特别说明的是，本实用新型中的“水平”、“垂直”均用于说明大致位置关系，而并非严格的“水平面”或“竖直面”。

需要特别说明的是，本实用新型中的“内侧”一般指的是朝向蜡模的环状结构的中心的一侧，本实用新型中的“外侧”一般指的是朝向蜡模的环状结构的外缘的一侧。

请参见图1至图12所示，示出一种较佳实施例的航空发动机涡轮导向器拼接工装，用于发动机涡轮导向器的分体式蜡模的拼装，其中，分体式蜡模包括多个单体叶片蜡模，单体叶片蜡模合围形成环状的发动机涡轮导向器的分体式蜡模。

具体的，请参见图11、图12所示，单体叶片蜡模包括：蜡模内侧板A1、蜡模外侧板A2、以及连接蜡模内侧板A1和蜡模外侧板A2的蜡模叶片部A3。

具体的，多个单体叶片蜡模可依次搭接形成环状结构，该环状结构即为发动机涡轮导向器的蜡模。

其中，蜡模内侧板A1形成了发动机涡轮导向器的分体式蜡模的内圈，蜡模外侧板A2形成了发动机涡轮导向器的分体式蜡模的外圈，蜡模叶片部A3形成了发动机涡轮导向器的分体式蜡模的内圈和外圈之间的叶片。

其中，蜡模叶片部A3为曲面结构，蜡模叶片部A3相对于发动机涡轮导向器的分体式蜡模的轴向方向倾斜设置。

其中，蜡模外侧板A2具有与蜡模叶片部A3相同的延伸方向，即蜡模外侧板A2的延伸方向也相对于发动机涡轮导向器的分体式蜡模的轴向方向倾斜设置。换言之，以俯视角度投影时，蜡模外侧板A2的上端和下端位于不同的位置。

其中，单体叶片蜡模整体呈“H”字型，蜡模叶片部A3的两端分别连接至蜡模内侧板A1的中部和蜡模外侧板A2的中部。

其中，单体叶片蜡模的上端形成上开口，单体叶片蜡模的下端形成下开口。

其中，蜡模内侧板A1的上端具有蜡模内侧板台阶结构A4，蜡模内侧板限位结构A5。具体的，蜡模内侧板限位结构A5为槽结构，尤其是下端开放、或者上下贯穿的槽结构。

其中，蜡模外侧板A2的下端具有蜡模外侧板限位结构A6。具体的，蜡模外侧板限位结构A6为槽结构，尤其是下端开放的槽结构。

本实施例中，航空发动机涡轮导向器拼接工装包括：

第一盘状结构1；第一盘状结构1具备用于容纳单体叶片蜡模的下部的第一槽11；

中心柱状结构3，中心柱状结构3可拆卸地或固定地设于第一盘状结构1的中部，中心柱状结构3提供一内侧定位面，内侧定位面与分体式蜡模的内侧面的一部分或全部相匹配；

第二盘状结构2，第二盘状结构2可拆卸地设于中心柱状结构3的上端，第二盘状结构2具备用于定位单体叶片蜡模的上部的内侧定位环21和外侧定位环22。

其中，第一槽11用于容纳单体叶片蜡模的下部，尤其是用于容纳蜡模内侧板A1的下部和蜡模外侧板A2的下部。

具体的，请参见图5所示，第一槽11限制了蜡模内侧板A1的下端的内侧壁、以及蜡模外侧板A2的下端的外侧壁，以对单体叶片蜡模的下端实施定位。

其中，中心柱状结构3提供的内侧定位面用于定位蜡模内侧板A1的内侧面，以对单体叶片蜡模的中部的内侧实施定位。

其中，内侧定位环21和外侧定位环22均***单体叶片蜡模的上端的上开口。

具体的，请参见图5所示，内侧定位环21的内侧壁抵于蜡模内侧板A1的上端的外侧壁，外侧定位环22的外侧壁抵于蜡模外侧板A2的上端的内侧壁，以对单体叶片蜡模的上端实施定位。

包括：一个或多个辅助定位机构，每一辅助定位机构均包括一辅助定位件41，辅助定位件41提供一外侧定位面，辅助定位件41能够沿分体式蜡模的径向移动，辅助定位件41的外侧定位面与分体式蜡模的外侧面的一部分或全部相匹配。优选的，辅助定位件41大致沿竖直方向，即蜡模的轴向方向布置。

具体的，辅助定位件41的外侧定位面的形状与蜡模外侧板A2的外表面的形状相匹配，以对单体叶片蜡模的中部的外侧实施定位。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一辅助定位机构均包括：定位件支架42，定位件支架42固定设置，

具体的，定位件支架42可固定于第一盘状结构1的上表面。更具体的，定位件支架42位竖直布置的杆状结构。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一辅助定位机构均包括：定位件移动件43，定位件移动件43沿分体式蜡模的径向方向设置，定位件移动件43与定位件支架42可滑动地连接。

具体的，定位件支架42上沿水平方向开设有通孔，定位件移动件42设于通孔内且能够相对于通孔滑动，以调节其端部与蜡模的外壁之间的距离。

进一步，作为一种较佳的实施例，其中，辅助定位件41与定位件移动件43固定连接。

具体的，辅助定位件41固定于定位件移动件42的端部，定位件移动件42能够带动辅助定位件41移动，以使辅助定位件41抵于蜡模的外表面。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一辅助定位机构均包括：锁紧件44，锁紧件44的端部贯穿定位件支架42并抵于定位件移动件43，以限制定位件移动件43相对于定位件支架42的运动。

具体的，锁紧件44优选为螺纹紧固件，锁紧件44贯穿定位件支架42的位置处与定位件支架42螺纹连接，通过旋紧锁紧件44以使锁紧件44的端部抵于定位件移动件42，以阻止定位件移动件43相对于定位件支架42的运动。

更具体的，作为一种较佳的实施例，定位件移动件43的上表面开设有长槽，锁紧件44的端部设于该长槽内，请参见图5所示出的剖面处的长槽结构。

进一步，作为一种较佳的实施例，包括多个辅助定位机构，尤其是多个对称布置的辅助定位机构，特别是两对、或者三对、或者四对辅助定位机构。

具体的，通过调整每个辅助定位机构的辅助定位件41，以整体地调整劳模的形态。

当然，在其他的实施例中，辅助定位结构的数量也可以是奇数。

进一步，作为一种较佳的实施例，辅助定位件41包括相互连接的固定部411和突出部412，固定部411和突出部412之间形成缩径部。

进一步，作为一种较佳的实施例，定位件移动件43的端面处开设有定位件容置槽，定位件移动件43的定位件容置槽的形状与固定部411的形状、以及突出部412的至少一部分的形状相匹配。

具体的，定位件容置槽也具有与缩径部相匹配的形状，用于限制辅助定位件41的位置。

进一步，作为一种较佳的实施例，内侧定位环21和外侧定位环22均为环状结构。需要特别指出的是，该环状结构并非特指封闭的环状结构，也应当包括开放的环状结构，即具有缺口、开口的环状结构，只要其大致形状形成了环状即可。

进一步，作为一种较佳的实施例，第一槽11具备用于定位单体叶片蜡模的下部的内侧面的第一槽内侧壁、以及用于定位单体叶片蜡模的下部的外侧面的第一槽外侧壁。

具体的，请参见图5所示，第一槽11的第一槽内侧壁限制了蜡模内侧板A1的下端的内侧壁，第一槽11的第一槽外侧壁限制了蜡模外侧板A2的下端的外侧壁，以对单体叶片蜡模的下端实施定位。

进一步，作为一种较佳的实施例，第一槽内侧壁处设有第一定位件51，第一槽外侧壁处设有第二定位件52。

进一步，作为一种较佳的实施例，请参见图9、图10所示，第一槽内侧壁处开设有盲孔，第一定位件51为设于沿分体式蜡模的轴向方向设置于盲孔内的柱状结构。

具体的，第一定位件的51的形状与蜡模内侧板限位结构A5的形状相匹配，第一定位件51可操作地***蜡模内侧板限位结构A5的内部。

进一步，作为一种较佳的实施例，请参见图9、图10所示，第二定位件52为自第一槽外侧壁沿分体式蜡模的径向方向向内凸起的块状结构，尤其是呈矩形体的块状结构。

具体的，第二定位件的52的形状与蜡模外侧板限位结构A6的形状相匹配，第二定位件52可操作地***蜡模外侧板限位结构A6的内部。

较佳的，通过第一槽11、中心柱状结构3提供的内侧定位面、内侧定位环21、外侧定位环22对分体式蜡模的整体进行定位。

较佳的，通过第一定位件51和第二定位件52对每一个单体叶片蜡模实施定位。

进一步，作为一种较佳的实施例，中心柱状结构3包括可拆卸地相互连接的第一部分31和第二部分32，第一部分31设于第二部分32的上表面，第一部分31的外径大于第二部分32的外径以形成中心柱状结构台阶部；

其中，中心柱状结构台阶部提供内侧定位面。

具体的，中心柱状结构台阶部的形状与蜡模内侧板台阶结构A4的形状相匹配。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：转台机构9，转台机构9具备一转轴91，第一盘状结构1与转轴91固定连接。通过转台机构9提供第一盘状结构1的转动。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，用于发动机涡轮导向器的分体式蜡模的拼装，其中，所述分体式蜡模包括多个单体叶片蜡模，所述单体叶片蜡模合围形成环状的所述发动机涡轮导向器的分体式蜡模；

其中，所述航空发动机涡轮导向器拼接工装包括：

第一盘状结构；所述第一盘状结构具备用于容纳所述单体叶片蜡模的下部的第一槽；

中心柱状结构，所述中心柱状结构可拆卸地或固定地设于所述第一盘状结构的中部，所述中心柱状结构提供一内侧定位面，所述内侧定位面与所述分体式蜡模的内侧面的一部分或全部相匹配；

第二盘状结构，所述第二盘状结构可拆卸地设于所述中心柱状结构的上端，所述第二盘状结构具备用于定位所述单体叶片蜡模的上部的内侧定位环和外侧定位环。

2.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，包括：一个或多个辅助定位机构，每一所述辅助定位机构均包括一辅助定位件，所述辅助定位件提供一外侧定位面，所述辅助定位件能够沿所述分体式蜡模的径向移动，所述外侧定位面与所述分体式蜡模的外侧面的一部分或全部相匹配。

3.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，每一所述辅助定位机构均包括：

定位件支架，所述定位件支架固定设置；

定位件移动件，所述定位件移动件沿所述分体式蜡模的径向方向设置，所述定位件移动件与所述定位件支架可滑动地连接；

其中，所述辅助定位件与所述定位件移动件固定连接。

4.根据权利要求3所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，每一所述辅助定位机构均包括：

锁紧件，所述锁紧件的端部贯穿所述定位件支架并抵于所述定位件移动件，以限制所述定位件移动件相对于所述定位件支架的运动。

5.根据权利要求3所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，所述辅助定位件包括相互连接的固定部和突出部，所述固定部和所述突出部之间形成缩径部；

所述定位件移动件的端面处开设有定位件容置槽，所述定位件容置槽的形状与所述固定部的形状、以及所述突出部的至少一部分的形状相匹配。

6.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，所述第一槽具备用于定位所述单体叶片蜡模的下部的内侧面的第一槽内侧壁、以及用于定位所述单体叶片蜡模的下部的外侧面的第一槽外侧壁。

7.根据权利要求6所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，所述第一槽内侧壁处设有第一定位件，所述第一槽外侧壁处设有第二定位件。

8.根据权利要求7所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，所述第一槽内侧壁处开设有盲孔，所述第一定位件为设于沿所述分体式蜡模的轴向方向设置于所述盲孔内的柱状结构；

所述第二定位件为自所述第一槽外侧壁沿所述分体式蜡模的径向方向向内凸起的块状结构。

9.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，所述中心柱状结构包括可拆卸地相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分设于所述第二部分的上表面，所述第一部分的外径大于所述第二部分的外径以形成中心柱状结构台阶部；

其中，所述中心柱状结构台阶部提供所述内侧定位面。

10.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮导向器拼接工装，其特征在于，还包括：转台机构，所述转台机构具备一转轴，所述第一盘状结构与所述转轴固定连接。