[发明专利]航空发动机叶片局部凹坑损伤的钝圆装置及叶片修复系统

说明书

本发明公开了一种航空发动机叶片局部凹坑损伤的钝圆装置及叶片修复系统，属于航空发动机叶盘叶片修复技术领域，该装置包括顶头组件、衬垫组件和控制单元，通过衬垫组件与损伤叶片的凹坑损伤的背面贴合，稳定损伤叶片的位置，通过顶头组件处理凹坑损伤区域，将凹坑损伤区域钝圆为圆滑内凹表面，通过控制组件控制整个装置的运行和停止。本发明通过在衬垫组件中设置仿叶片型衬垫很好的解决了复杂叶型在钝圆过程中的摆动、偏移问题，该装置操作便利，降低了修复中的难度，为发动机叶盘叶片的局部凹坑损伤修复提供了很大帮助。

技术领域

本发明属于航空发动机叶盘叶片修复技术领域，涉及一种航空发动机叶片局部凹坑损伤的钝圆装置及叶片修复系统。

背景技术

目前，航空发动机叶片在实际服役过程中容易因杂物冲蚀而形成蚀坑，使叶片端部的厚度减薄，甚至于引起较大的缺口，造成级效率降低，此外由于冲蚀产生的蚀坑造成叶片重量的减少，引起叶片振动特性的改变，加之造成的应力集中会导致叶片在运行中产生裂纹和断裂，因此修复叶片冲蚀形成的蚀坑并提高服役寿命，先需要消除蚀坑的应力集中在进行补修。

现有的修复技术基本都是通过直接补修冲蚀坑，指对凹坑处进行填充材料弧焊、堆焊、增材或者直接更换叶片、废弃叶盘，对于流道狭窄的整体叶盘无法更换叶片，从而进行良好的线性摩擦焊接。蚀坑区域组织的应力集中容易引起修复叶片的抗疲劳性能差，在服役过程中容易导致二次损伤，影响了发动机整体的服役寿命。通过顶锻钝圆处理获得细化的损伤表层组织、并通过填充填料，能够有效缓解或消除蚀坑应力集中、提高修复叶片服役寿命的有效途径，由于叶片的形状复杂，在钝圆修复过程中容易引起叶片摆动或偏移，造成叶片的损伤区扩大，因此设计与凹坑损伤修复相对应的装置来获得良好修复的关键。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种航空发动机叶片局部凹坑损伤的钝圆装置及叶片修复系统，该装置结构设计合理，能够有效修改发动机叶盘叶片出现的局部凹坑损伤。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种航空发动机叶片局部凹坑损伤的钝圆装置，包括顶头组件和衬垫组件

所述衬垫组件包括对称设置的一组导轨以及设置在两个导轨之间的第一横梁，在第一横梁上设置有衬垫；

所述顶头组件包括驱动件、顶头、第二横梁和第三横梁，所述第三横梁有两个，分别设置在导轨上，且能够沿导轨上下滑动，第二横梁设置在两个第三横梁之间，驱动件和顶头安装在第二横梁上且能够沿第二横梁水平移动，驱动件能够驱动顶头旋转。

优选地，衬垫与待修复的叶片的材料成分相同，修复时衬垫与待修复叶片的叶身完全贴合，使顶头在转动过程中不发生摆动。

优选地，衬垫与待修复的叶片的接触部分为凹坑损伤区域修复的受力垂直面。

优选地，顶头对待修复叶片局部凹坑采用间断式冲击或持续式顶锻。

优选地，衬垫与待修复的叶片的接触面积大于作用在该凹坑损伤区域的顶头的横截面积的3倍。

优选地，控制单元控制顶头组件工作，顶头在导轨上根据预设的凹坑修复工艺参数完成修复操作。

本发明还公开了含有上述的航空发动机叶片局部凹坑损伤的钝圆装置的叶片修复系统，包括控制单元、叶盘夹持定位组件以及所述的钝圆装置；

所述叶盘夹持定位组件包括叶盘装夹臂、叶片夹持头、用于定位的传感器以及手动/自动位移装置；

所述控制单元，能够控制第三横梁的运动和位移，能够控制驱动件沿第二横梁的水平运动和位移，以及能够控制叶盘夹持机构和叶片夹持机构的位置以确定待损伤修复位置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：