[发明专利]一种叶片工艺孔封堵用工具及其封堵方法

说明书

本发明公布了一种叶片工艺孔封堵用工具，包括外筒和滑动设置于外筒内部的内杆，内杆的上端设有弹性按压结构，弹性按压结构作用于内杆和外筒，使内杆和外筒于轴向弹性伸缩；内杆的下端设有用于套设夹持封堵块的夹头，夹头上端端面直径小于夹头下端端面直径，夹头下端端面直径大于外筒下端端面直径；当内杆向下移动至夹头上端伸出外筒时，夹头下端于周向向外扩张以将封堵块松开；当内杆向上移动至夹头上端进入外筒时，夹头下端受外筒筒壁挤压于周向向内收缩以将封堵块夹持。本发明通过在内杆上端向下按压和松开内杆即可控制内杆下端的封堵块的取放夹持，而且夹持稳定不易掉落，操作方便快捷，可以显著提高封堵块在工艺孔处的安装准确度和安装效率。

技术领域

本发明涉及涡轮发动机工件加工技术领域，特别是涉及一种叶片工艺孔封堵用工具及其封堵方法。

背景技术

涡轮叶片是燃气涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件。高速旋转的叶片负责将高温高压的气流吸入燃烧器，以维持引擎的工作。为了能保证在高温高压的极端环境下稳定长时间工作，涡轮叶片往往采用高温合金锻造，并采用不同方式来冷却例如内部气流冷却、边界层冷却、抑或采用保护叶片的热障涂层等方式来保证运转时的可靠性。气膜冷却就是应用在涡轮叶片上的内部气流冷却技术，其主要是在涡轮叶片前缘、叶身型面等部位设计大量气膜孔，孔径一般在0.2-0.8mm，且空间角度复杂，从压气机末级抽取高压冷气输运到叶片内部通道，冷气在通道内强化对流换热将一部分热量带走，同时一部分冷气从叶片壁上的气膜孔喷出，这股冷气在主流和流体科恩达效应的作用下向下游弯曲，粘附在叶片壁面附近，形成温度较低的冷气膜，将壁面同高温燃气隔离，并带走部分高温燃气或明亮火焰对壁面的辐射热量，从而起到良好的保护作用，以达到叶片不被高温燃气烧坏的目的。

为了保证气流流通，涡轮叶片内部会形成结构复杂的空心内腔以作为空气通道，但在铸造叶片空心内腔时会在叶片空心内腔中设计工艺孔，以提高铸造过程中型芯的刚度，防止高温金属浇铸时型芯变形。但工艺孔只是为了方便铸造而存在的，在涡轮叶片铸造完毕后需要将工艺孔进行封堵，保证气流在叶片内腔中按照设计通道流动。

现有技术中通常是将封堵块抹上钎焊料，再用小于市面常规尺寸的镊子夹住封堵块，通过涡轮叶片底部的通气孔将封堵块放在工艺孔内，再进炉焊接，使封堵块完全固定在工艺孔中。但是由于封堵块的直径太小，夹取时容易掉落，而且涡轮叶片的通气孔尺寸很小且内部空间复杂，镊子很难准确地深入内部，只能依靠装配者的经验操作很多次才能将封堵块成功放置，而且放置的位置往往不是非常精准，不仅效率低下，而且封堵质量不高。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种叶片工艺孔封堵用工具及其封堵方法，以快速准确地完成封堵块在工艺孔处的安装。

本发明通过以下技术方案实现：

一种叶片工艺孔封堵用工具，包括外筒和滑动设置于外筒内部的内杆，内杆的上端设有弹性按压结构，弹性按压结构作用于内杆和外筒，使内杆和外筒于轴向弹性伸缩；内杆的下端设有用于套设夹持封堵块的夹头，夹头上端端面直径小于夹头下端端面直径，夹头下端端面直径大于外筒下端端面直径；当内杆向下移动至夹头上端伸出外筒时，夹头下端于周向向外扩张以将封堵块松开；当内杆向上移动至夹头上端进入外筒时，夹头下端受外筒筒壁挤压于周向向内收缩以将封堵块夹持。

在其中一个实施例中，夹头为弹性材料制成的环形套，且环形套呈圆台形或棱台形。

在其中一个实施例中，夹头包括于周向等分的至少两个夹片，夹片上端与内杆固定相连，相邻夹片的下端于周向相互分离。

在其中一个实施例中，弹性按压结构包括按压头和弹簧，按压头固设于内杆上端，弹簧套设于内杆，弹簧上端抵接于按压头的下端面，弹簧下端抵接于外筒的上端面。

在其中一个实施例中，内杆为中空管状结构，内杆上端设有用于注入钎焊剂的通孔。