[发明专利]一种薄壁多通路燃料喷嘴的喷头整体修复工装及方法

说明书

一种薄壁多通路燃料喷嘴的喷头整体修复工装及方法，工装包括基板、夹具体及找正块，方法步骤依次包括喷嘴管装夹固定、线切割去除原喷头、光斑找正、找正中心距测量、激光预热喷嘴管顶面、3D打印新喷头。本发明与现有焊接加工制造方式相比，有效降低了加工难度，大幅度缩短了加工周期，有效提高了加工合格率；本发明与现有3D打印整体加工方式相比，大幅度缩短了加工周期，有效降低了加工成本；在燃气轮机的双燃料喷嘴研制过程中，当喷嘴的喷头结构和尺寸需要根据实际需要进行改进和调整时，只需去除喷嘴上的原喷头，并在原喷嘴管上3D打印新喷头即可，有效降低了燃气轮机的双燃料喷嘴研制周期和成本。

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，特别是涉及一种薄壁多通路燃料喷嘴的喷头整体修复工装及方法。

背景技术

燃气轮机的双燃料喷嘴通常由油气双层管路和喷头组成，目前喷嘴的加工工艺路线主要有两条：①、采用焊接加工制造方式，先在管路与喷头的结合面处加工止口进行定位，之后通过氩弧焊实现管路与喷头固定连接，然而由于油气双层管路（喷嘴管）属于薄壁件，导致焊接加工难度大，同时存在加工周期长、加工合格率低的问题。②、采用3D打印的整体加工方式，虽然可以降低加工难度，但仍然存在加工周期长的问题，并且还存在加工成本高的缺点。

在燃气轮机的双燃料喷嘴研制过程中，喷嘴的喷头结构和尺寸经常需要根据实际需要进行改进和调整；在燃气轮机燃烧室喷嘴试验过程中，喷嘴的喷头很容易产生损伤；在面对上述情况时，原喷嘴的喷头显然无法继续满足实际需要，因此只能重新改制喷嘴，而重新改制喷嘴又只能沿用现有的喷嘴加工工艺路线，进而严重影响燃气轮机的双燃料喷嘴研制周期和成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种薄壁多通路燃料喷嘴的喷头整体修复工装及方法，与现有的焊接加工制造方式相比，有效降低了加工难度，大幅度缩短了加工周期，有效提高了加工合格率；与现有的3D打印整体加工方式相比，大幅度缩短了加工周期，有效降低了加工成本；在燃气轮机的双燃料喷嘴研制过程中，当喷嘴的喷头结构和尺寸需要根据实际需要进行改进和调整时，只需去除喷嘴上的原喷头，并在原喷嘴管上3D打印上新喷头即可，有效降低了燃气轮机的双燃料喷嘴研制周期和成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种薄壁多通路燃料喷嘴的喷头整体修复工装，包括基板、主夹紧块、副夹紧块及找正块；所述主夹紧块通过螺栓和定位销与基板固定连接配合；所述副夹紧块通过螺栓和定位销与主夹紧块固定连接配合；所述主夹紧块与副夹紧块扣合在一起形成夹具体，喷嘴管固定夹紧在主夹紧块与副夹紧块之间；所述找正块设置在夹具体顶端，在找正块的顶面中心设有十字标尺线，找正块通过螺栓与夹具体固定连接配合。

一种薄壁多通路燃料喷嘴的喷头整体修复方法，采用了所述的薄壁多通路燃料喷嘴的喷头整体修复工装，包括如下步骤：

步骤一：将待修复喷嘴的喷嘴管夹紧固定在夹具体内；

步骤二：将装夹有待修复喷嘴的夹具体移入线切割机中，将夹具体的底面作为找正面，利用线切割机将喷嘴的原喷头切除，切割面即为喷嘴管的顶面，且喷嘴管的顶面需要与夹具体的底面保持平行；

步骤三：将基板固定安装到3D打印机的打印台上，之后将装夹有喷嘴管的夹具体从线切割机转移至3D打印机，并将夹具体固定安装到基板上；

步骤四：将找正块放置到夹具体上，之后调整找正块的位置，使激光光斑的中心与找正块顶面的十字标尺线中心相重合，然后将找正块与夹具体固定在一起；

步骤五：将装夹有喷嘴管的夹具体从基板拆下，之后转移至三坐标测量仪，通过三坐标测量仪测量出喷嘴管中心与找正块顶面十字标尺线中心的中心距；

步骤六：将装夹有喷嘴管的夹具体从三坐标测量仪重新转移回3D打印机，并重新将夹具体固定安装到基板上；

步骤七：根据步骤五中测量到的中心距数值，将3D打印机的打印程序原点位置从找正块顶面十字标尺线中心移动到喷嘴管中心；