一種帶孔弧形板的加工設備制造技術

本實用新型專利技術涉及一種帶孔弧形板的加工設備，其包括：軸向導軌、徑向導軌和芯棒控制調節單元體，多列徑向導軌排列于兩隔開的軸向導軌上，各列徑向導軌相對于軸向導軌自由滑動地與軸向導軌相配合；每一列徑向導軌上設置數個芯棒控制調節單元體；芯棒控制調節單元體包括調節部分、控制部分和芯棒，其中：調節部分的一端相對于徑向導軌自由滑動地與徑向導軌相連接；控制部分相對于調節部分自由轉動地與調節部分的另一端相連接；為芯棒的下行和回程提供動力的控制部分與芯棒固定連接。本實用新型專利技術能夠一次性完成弧形板上所有孔的加工，提高孔內壁的生產精度，降低加工成本，縮短加工周期。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及一種帶孔弧形板的加工設備，其包括：軸向導軌、徑向導軌和芯棒控制調節單元體，多列徑向導軌排列于兩隔開的軸向導軌上，各列徑向導軌相對于軸向導軌自由滑動地與軸向導軌相配合；每一列徑向導軌上設置數個芯棒控制調節單元體；芯棒控制調節單元體包括調節部分、控制部分和芯棒，其中：調節部分的一端相對于徑向導軌自由滑動地與徑向導軌相連接；控制部分相對于調節部分自由轉動地與調節部分的另一端相連接；為芯棒的下行和回程提供動力的控制部分與芯棒固定連接。本技術能夠一次性完成弧形板上所有孔的加工，提高孔內壁的生產精度，降低加工成本，縮短加工周期。【專利說明】
本技術涉及一種燃氣輪機技術和精密鑄造領域，特別是涉及一種帶孔弧形板 的加工設備。 一種帶孔弧形板的加工設備
技術介紹
作為航空發動機的熱端部件，燃燒室是決定發動機壽命和可靠性的關鍵部件之 一。火焰筒在高溫、劇烈震動和熱沖擊等惡劣條件下工作要承受很大的熱應力、蠕變應力和 疲勞應力，常產生裂紋、變形、掉塊、燒蝕、脫焊和腐蝕等故障，是燃燒室故障率最高的組件， 因而燃燒室的壽命和可靠性主要取決于火焰筒的壽命和可靠性。燃燒室內燃氣的溫度遠高 于火焰筒材料的許用溫度，由此提高火焰筒的冷卻效率就顯得尤為重要。 圖1示出的是目前較為常用的沖擊發散雙層壁火焰筒的結構示意圖，其采用了沖 擊-發散冷卻形式，外層承力壁Γ通常稱為沖擊孔壁，其上設置有沖擊孔2'。內層浮動壁 3'為弧形浮動瓦片，通常稱為多斜孔壁，其上開設有大量密集的冷卻孔4'。圖中的5'表示 冷卻空氣的流動方向，6'表示高溫燃氣的流動方向。這種復合冷卻方式具有冷卻效率高、壓 力損失小等優點。為了獲得更好的冷卻效果，冷卻孔4'的軸線方向需要與火焰筒的法向保 持一個固定的角度。這種情況下，沿內層浮動壁3'周向（即火焰筒的周向）的冷卻孔4' 角度（冷卻孔4'的軸心線相對于內層浮動壁3'的法向之間的夾角）呈輻射狀，而非平行 狀。 目前通常使用的帶孔的弧形板的加工方法為：首先加工不帶孔的弧形板，然后采 用激光或電火花等方法在該弧形板上進行打孔。該加工方法應用到上述火焰筒的內層浮動 壁3'的加工時，由于內層浮動壁3'上的冷卻孔4'數量多，孔徑小（0.5?3. 0mm左右）， 特別是冷卻孔4'角度各不相同，因此加工過程中會遇到費用高、周期長、對打孔工具要求較 高、可控性較低，容易造成孔內粗糙度過大或在打孔過程中破壞弧形板等問題。 精密鑄造技術的引入，可以較好解決上述問題。比如：采用融模鑄造工藝制造火焰 筒的外層承力壁或內層浮動壁，其制造過程為：首先加工一個帶孔的弧形蠟模，再制造型殼 和鑄型，最后澆注成火焰筒壁結構。對于利用融模鑄造工藝直接加工帶孔的弧形板的方式， 其加工難點是帶不平行冷卻孔的弧形蠟模的制造。圖2示出的是蠟模制造工具的結構示意 圖；圖3-6示出的是傳統的帶不平行冷卻孔的弧形蠟模的制造過程示意圖。下面結合附圖 對該制造過程進行大致說明： 如圖2-6所示，下模7'固定不動，上模8'下行至與下模7'閉合；將蠟料注入型 腔，蠟模9'成形完畢，芯棒10'在抽芯驅動機構11'的帶動下回程，上模8'上行，取出蠟模 9'。由于火焰筒上的冷卻孔4'是不平行的，沿單個方向同時抽取芯棒10'（下文均簡稱為 "抽芯"）會造成干涉而無法抽芯，圖2中示出的區域A為抽芯干涉區。 如圖3-6所示，若強制抽芯，則會對芯棒10'造成損壞；同時由于芯棒安裝板12' 對芯棒10'位置和角度的限制，每塊芯棒安裝板12'只能對應一種弧形板形面及不平行孔 的布局。因此采用圖2中示出的蠟模制造工具加工多種不同弧形面的弧形板時，相應芯棒 安裝板12'的配備使加工成本變高，周期變長。
技術實現思路
本技術的目的是提出一種帶孔弧形板的加工設備，其能夠一次性完成弧形板 上所有孔的加工，提高孔內壁的生產精度，降低加工成本，縮短加工周期。 為實現上述目的，本技術提供以下技術方案： -種帶孔弧形板的加工設備，其包括：軸向導軌、徑向導軌和芯棒控制調節單元 體，其中：多列所述徑向導軌排列于兩隔開的所述軸向導軌上，各列所述徑向導軌相對于所 述軸向導軌自由滑動地與所述軸向導軌相配合；每一列所述徑向導軌上設置數個所述芯棒 控制調節單元體；所述芯棒控制調節單元體包括調節部分、控制部分和芯棒，其中：所述調 節部分的一端相對于所述徑向導軌自由滑動地與所述徑向導軌相連接；所述控制部分相對 于所述調節部分自由轉動地與所述調節部分的另一端相連接；為所述芯棒的下行和回程提 供動力的所述控制部分與所述芯棒固定連接。 進一步地，所述調節部分包括萬向軸和萬向軸卡槽部，其中：所述萬向軸具有球狀 結構和第一柱狀結構，所述第一柱狀結構的一端固定連接所述球狀結構，另一端與所述控 制部分固定連接；所述萬向軸卡槽部具有恰好容置所述球狀結構并允許所述球狀結構自由 活動的球形腔以及與所述球形腔相連通且允許所述第一柱狀結構在三維空間的某一平面 上360度活動的錐形孔。 進一步地，所述萬向軸卡槽部包括第一卡槽部和第二卡槽部，其中：所述錐形孔和 所述球形腔的一部分同時開設于所述第一卡槽部，所述球形腔的另一部分開設于所述第二 卡槽部。 進一步地，所述第一卡槽部和所述第二卡槽部之間通過螺栓串接。 進一步地，所述調節部分還包括C型卡槽部，其與所述第二卡槽部固定連接，并咬 合于所述徑向導軌。 進一步地，所述C型卡槽部上開設有通過定位螺栓頂緊固定于所述徑向導軌的螺 栓孔。 進一步地，所述控制部分包括驅動導軌、絲杠和滑動連接機構，其中：所述驅動導 軌設置有與所述芯棒的下行和回程路徑相同且用于裝配所述絲杠的導向通孔；所述絲杠的 上部與所述導向通孔螺紋配合，中部與可沿所述導向通孔的內壁面滑行且與所述芯棒固定 連接的所述滑動連接機構螺紋配合；所述絲杠伸出所述導向通孔之外的兩端分別連接可限 制相對于所述導向通孔的位置的電機及限位件。 進一步地，所述萬向軸中所述第一柱狀結構的前端串接有第一異型螺栓，所述驅 動導軌的端面還開設有與所述第一異型螺栓咬合的孔結構。 進一步地，所述控制部分還包括夾尺工具，其上部和底部分別與所述滑動連接機 構和所述芯棒固定連接。 進一步地，所述滑動連接機構包括方螺母、第二柱狀結構和第二異型螺栓，其中： 所述方螺母的內側壁與所述絲杠螺紋配合，所述方螺母的外側壁還通過所述第二柱狀結構 與所述第二異型螺栓串接。 進一步地，所述夾尺工具的上部設置有與所述第二異型螺栓相咬合的通孔結構。 基于上述技術方案，本技術的優點是： 由于本技術將多列徑向導軌排列于軸向導軌上，各列徑向導軌相對于軸向導 軌自由滑動地與軸向導軌相配合，每一列徑向導軌上設置數個芯棒控制調節單元體，而芯 棒控制調節單元體包括調節部分、控制部分和芯棒，調節部分的一端相對于徑向導軌自由 滑動地與徑向導軌相連接，控制部分相對于調節部分自由轉動地與調節部分的另一端相連 接，為芯棒的下行和回程提供動力的控制部分與芯棒固定連接，由此，根據待加工的環形火 焰筒或弧形瓦塊上待開設孔的排布需求，本技術可以通過控制芯棒的排布方式，比如 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶孔弧形板的加工設備，其特征在于，包括：軸向導軌、徑向導軌和芯棒控制調節單元體，其中：多列所述徑向導軌排列于兩隔開的所述軸向導軌上，各列所述徑向導軌相對于所述軸向導軌自由滑動地與所述軸向導軌相配合；每一列所述徑向導軌上設置數個所述芯棒控制調節單元體；所述芯棒控制調節單元體包括調節部分、控制部分和芯棒，其中：所述調節部分的一端相對于所述徑向導軌自由滑動地與所述徑向導軌相連接；所述控制部分相對于所述調節部分自由轉動地與所述調節部分的另一端相連接；為所述芯棒的下行和回程提供動力的所述控制部分與所述芯棒固定連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張晶，許榮孫，何躍龍，
申請(專利權)人：中航商用航空發動機有限責任公司，
類型：新型
國別省市：上海;31