[发明专利]用于将金属增强件固定到涡轮发动机叶片前缘上的装置以及使用该装置的方法

权利要求书

1.一种用于将金属增强件(300)固定到涡轮发动机叶片(2)的前缘(6)上的工具，所述工具包括：

叶片支架(100)，该叶片支架用于接收叶片，同时保持所述叶片的所述前缘的表面空闲；以及

前缘增强件支架(200)，所述叶片支架设计为安装在所述前缘增强件支架上，并且所述前缘增强件支架包括两个横向楔子(208)，所述叶片的所述前缘的所述金属增强件定位在所述横向楔子之间，所述楔子适于能够朝着彼此移动和从彼此移开，并且每个所述楔子设置有用于抓住所述金属增强件的吸力格栅(216)，所述前缘增强件支架还包括加热元件(220)，所述加热元件用于当应用在所述叶片的所述前缘的表面上的粘合剂薄层(14)位于所述金属增强件上时使所述粘合剂薄层聚合；

其中所述前缘增强件支架还包括形成行程终止桥台的肩部(226，228)，当楔子(208)朝着彼此移动时，所述肩部抵靠在叶片或叶片支架上或楔子208上。

2.如权利要求1所述的工具，其中所述叶片支架(100)包括吸力侧半壳体(102)，压力侧半壳体(104)，以及用于在所述压力侧半壳体和所述吸力侧半壳体之间施加拧紧力的装置(108)，所述吸力侧半壳体具有的凹槽(106)的形状与所述叶片的吸力侧表面的形状互补，所述压力侧半壳体具有的凹槽的形状与所述叶片的压力侧表面的形状互补。

3.如权利要求1或2所述的工具，其中所述叶片支架还包括用于夹紧所述叶片的后缘(8)的楔子(112)。

4.如权利要求1或2所述的工具，其中所述前缘增强件支架(200)包括用于使所述楔子朝着彼此移动或从彼此移开的装置。

5.如权利要求1或2所述的工具，其中所述前缘增强件支架(200)的所述加热元件包括用于循环导热流体的回路(220)。

6.一种利用如权利要求1至5中任意一项所述的工具将金属增强件固定到涡轮发动机叶片的前缘上的方法，该方法包括以下步骤：

将所述叶片(2)定位并夹持在所述工具的叶片支架(100)中，同时保持所述叶片的所述前缘(6)的表面空闲；

向所述叶片的所述前缘的空闲表面应用粘合剂薄层(14)；

将所述金属增强件(300)定位并抓紧在所述工具的所述前缘增强件支架(200)中；

通过将所述叶片支架安装在所述前缘增强件支架上，将所述金属增强件定位到所述叶片的所述前缘上；

对所述金属增强件的凸缘(304)施加压力；以及

通过所述工具的所述前缘增强件支架的所述加热元件(220)，使应用于所述叶片的所述前缘的空闲表面的所述粘合剂薄层聚合。

7.如权利要求6所述的方法，其中将所述叶片定位并夹持在所述叶片支架中的步骤还包括夹持所述叶片(2)的后缘(8)。

8.如权利要求6所述的方法，其中将所述金属增强件定位并夹紧在所述前缘增强件支架中的步骤包括依次将所述前缘增强件支架的所述横向楔子(208)彼此分开，将所述金属增强件定位在所述前缘增强件支架的所述楔子之间，将所述金属增强件的前缘(302)夹持在所述楔子之间，以及向所述金属增强件的凸缘(304)施加吸力以抓紧所述凸缘。

9.如权利要求6所述的方法，在将所述金属增强件定位并抓紧在所述前缘增强件支架中的步骤之后和在将所述金属增强件定位到所述叶片的所述前缘上之前，该方法还包括以下步骤：将所述前缘增强件支架的所述横向楔子彼此隔开从而打开所述金属增强件的所述凸缘。

10.如权利要求9所述的方法，其中在将所述前缘增强件支架的所述横向楔子(208)彼此隔开的步骤之前，在所述前缘增强件支架上组装附加的楔子(224)从而限制所述横向楔子隔开的程度。

11.如权利要求6所述的方法，其中所述叶片(2)由碳纤维复合材料制成，所述金属增强件(300)基于钛。

12.一种利用如权利要求6所述的方法将金属增强件固定到涡轮喷气发动机风扇叶片的前缘上的应用。