[发明专利]涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具及方法

说明书

本发明公开了一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具以及一种涡轮叶片的叶冠喷涂方法，包括框架、设于框架的外壁面上的第一夹持机构和第二夹持机构，第一夹持机构和第二夹持机构沿框架的高度方向相对地布设，第一夹持机构用于与叶冠的上表面抵持并在喷涂作业时对叶冠的上表面进行防护，第二夹持机构的上表面凹设有在水平方向相对于框架倾斜布设的定位凹槽，叶本体的第二端沿与定位凹槽相匹配的斜向设于定位凹槽内并与定位凹槽的槽底面抵接，第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持并固定待加工涡轮叶片以使叶冠沿水平方向布设。本发明的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，在喷涂作业时，只需喷枪来回移动进行喷涂，有利于控制叶冠喷涂质量。

技术领域

本发明涉及航空涡轮叶片喷涂防护技术领域，特别地，涉及一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具。此外，本发明还涉及一种涡轮叶片的叶冠的喷涂方法。

背景技术

涡轮工作叶片是航空发动机、汽轮机、燃气轮机等动力机械上的重要零件，组合成整盘装配于发动机涡轮部位。其基材常使用高温材料制成，需在高温高压的极端环境中工作。通常情况下，为保障涡轮工作叶片长时间可靠运转，需在每件涡轮叶片的叶冠配合面喷涂耐磨涂层，以起到微动耐磨、延长叶片使用寿命的作用。

如图1所示，待加工涡轮叶片10包括沿其展向（长度方向）排布的叶冠11、叶身121和叶榫122，所述叶冠11设于所述叶本体12的第一端，由于叶冠11沿所述待加工涡轮叶片10的弦向倾斜并与叶榫122的底面之间的夹角为α度，因此，所述叶冠11沿所述待加工涡轮叶片10的弦向倾斜设置并与水平面的夹角为α度，其中，叶冠11的一个侧壁面为叶冠11喷涂面，其余为叶冠11防护面。在对叶冠11的外壁面进行喷涂加工时，叶冠11防护面、叶身121以及榫齿均不能沾附喷涂的涂层。此外，榫齿部位在前工序中经表面渗层处理，喷涂时不允许磕碰伤榫齿表面渗层，防护夹具需对榫齿进行柔性保护。

航空发动机及燃气轮机中有大量涡轮叶片需进行喷涂防护，因这类零件待防护区域外形尺寸较小、防护精度要求高，目前有如下两种常用防护方法：一是隔热胶带防护方法，该防护方法具有防护精度高、防护效果好的优点，但是该防护方法需要采用隔热胶带，生产成本高；二是使用喷涂防护夹具进行防护，由于涡轮叶片的榫齿结构规则，现有防护方案是使用榫齿作为定位基准进行工装设计，即涡轮叶片垂直摆放的状态下进行喷涂加工，叶冠处使用铝合金型孔保护，该防护方法具有防护效率高，成本低的优点，但是该方法是使用榫齿作为定位基准进行工装设计，即涡轮叶片垂直摆放的状态下进行喷涂加工，该种状态下，涡轮工作叶片的待喷涂区域与水平方向呈一个夹角，喷涂加工时，喷枪需调整上下位置来回喷涂，造成有效喷涂率低，且喷涂面涂层厚度不一，影响喷涂尺寸控制。

发明内容

本发明提供的涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，以解决现有的在对涡轮叶片的叶冠的外壁面进行喷涂加工时，喷涂效率低，喷涂后喷涂面涂层厚度不一致的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具，待加工涡轮叶片包括沿其展向排布的叶冠和叶本体，叶冠设于叶本体的第一端，沿涡轮叶片的弦向倾斜设置的叶冠与水平面的夹角为α度，涡轮叶片的叶冠喷涂防护夹具包括框架、设于框架的外壁面上的第一夹持机构和第二夹持机构，第一夹持机构和第二夹持机构沿框架的高度方向相对地布设，以共同作用夹持沿竖向设置的待加工涡轮叶片并使待加工涡轮叶片沿框架的高度方向固定，第一夹持机构用于与叶冠的上表面抵持并在喷涂作业时对叶冠的上表面进行防护，第二夹持机构的上表面凹设有在水平方向相对于框架倾斜布设的定位凹槽，叶本体的第二端沿与定位凹槽相匹配的斜向设于定位凹槽内并与定位凹槽的槽底面抵接，第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持并固定待加工涡轮叶片以使叶冠沿水平方向布设。