用于维修压气机转子叶片定位销钉的工装的制作方法

本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种用于维修压气机转子叶片定位销钉的工装。

背景技术：

航空发动机压气机转子通常设计了定位销钉，定位销钉的下端插入压气机鼓筒上的定位锁块螺纹孔内，定位销钉的上端夹在两片叶片的隔板之间，对转子叶片进行圆周方向定位。一般每级压气机转子设计有6个定位销钉，假设某压气机有9级转子(每级叶片高度、大小都不一样)，则共有54个定位销钉。

在定位销钉和转子叶片的装配过程中，定位销钉通常都会凸出隔板(叶片根部正方形的部位称为隔板，作用是把叶片隔开一定空间)一定高度，凸出的部分会阻碍气流流通，改变气流原来的方向和速度，形成气流扰动，降低压气机的性能，也可能引起叶片的振动，甚至导致定位销钉松脱随气流打伤后面的叶片，造成航空发动机喘振、停车等事故。因此，必须使定位销钉尽可能和叶片隔板的弧面平齐，将定位锁钉对压气机性能的影响减到最小。

目前，在航空发动机装配、维修领域，通常用一只手拿平面什锦锉锉削定位销钉凸出叶片隔板的部分。锉的移动范围在叶片间的平行四边形区域内，因为压气机鼓筒的结构和叶片的高度决定了操作空间较小，即锉修的工作空间相对狭小，叶片的叶尖、尾缘和前缘锋利，容易锉伤手。压气机鼓筒为圆形，平面什锦锉的工作面为平面，由于操作空间受限、锉的体积较小、手的体积较大，手握锉锉修时，锉很难和压气机鼓筒的圆弧面保持相切，不相切会导致锉伤压气机鼓筒和叶片隔板，实际操作中，几乎都会锉伤压气机鼓筒、叶片隔板和叶身，使压气机鼓筒、叶片隔板和叶身表面有明显的划痕。比如锉的前端倾斜，就会锉伤定位锁钉前面位置的鼓筒和叶片隔板，如果锉向后倾斜，就会锉伤定位锁钉后面位置的鼓筒和叶片隔板。有的企业给叶片设计了隔离套，锉修时，用隔离套把叶片包裹起来，避免锉伤定位锁钉周围的叶片表面，因为根据航空发动机压气机转子叶片的装配和维修技术要求，这些锉伤都是不允许的，但此种方法不能避免锉伤叶片隔板和压气机鼓筒。另外，隔离套的材料不能残留在压气机鼓筒、叶片表面上，以免残留的材料与叶片材料、压气机鼓筒发生化学反应，造成污染材料污染，影响压气机性能。

简单的讲，装配完一级转子叶片和定位销钉后，将叶片装上隔离套，使用平面什锦锉锉修定位销钉凸出叶片隔板的部分。因为操作空间受限，什锦锉体积较小，经常发生锉伤压气机鼓筒和叶片隔板的生产事故。即使非常小心、缓慢地操作，也只能一定程度的减少对压气机叶片、叶片隔板和鼓筒的损伤程度，这造成了工作效率较低，产品的维修质量有待提高，产品的交付周期长，生产成本增加，操作者容易疲劳，生产效率下降等问题。

综上所述，急需一种工作效率高、锉修质量好、结构精简、方便使用和具有防护性能的维修工装以解决现有航空发动机压气机叶片维修技术中存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工作效率高、锉修质量好、结构精简、方便使用和具有防护性能的用于维修压气机转子叶片定位销钉的工装，具体技术方案如下：

一种用于维修压气机转子叶片定位销钉的工装，包括锉体、手持部件以及连接所述锉体和所述手持部件的连接件；

所述锉体包括上端面、工作面和弧形面，所述上端面与所述连接件的下端之间连接；所述工作面上设有锉齿；所述弧形面的表面涂有耐磨涂层；

所述连接件的高度为压气机转子叶片的高度的1.05-1.5倍。

为了达到更好的技术效果，还包括弹性零件，所述弹性零件包裹在所述锉体上弧形面的中上部。

以上技术方案中优选的，弹性零件为耐磨橡胶圈或耐磨尼龙，其厚度为0.2-1.0mm。

以上技术方案中优选的，所述手持部件包括相互垂直设置的纵向手柄和横向手柄，所述横向手柄的中部与所述连接件的上端连接；所述纵向手柄包括自由端和连接端，所述纵向手柄的连接端与所述横向手柄的中部连接。

以上技术方案中优选的，所述纵向手柄中用于手持的部位的外表面上以及所述横向手柄中用于手持的部位的外表面上均加工有螺纹，螺纹的外表面包裹有橡胶层。

以上技术方案中优选的，所述纵向手柄和所述横向手柄均为便于手持且符合人机工程学的圆弧状结构；

所述纵向手柄和所述横向手柄上均设有用于减轻重量的减重孔。

以上技术方案中优选的，所述连接件为高度可调的结构。

以上技术方案中优选的，所述连接件包括由上至下串联设置的第一段、第二段和第三段，所述第一段的下端和所述第二段的上端之间以及所述第二段的下端和所述第三段的上端之间均以孔轴方式连接；所述第三段的下端通过连接平板与所述锉体连接。

为了达到更好的技术效果，还包括多个紧固螺钉，所述第一段和所述第二段之间以及所述第二段和所述第三段之间均通过多个紧固螺钉连接，确保所述纵向手柄的中心轴线和所述锉体的中心轴线位于同一竖直面内；

所述第二段上设有用于开口扳手进行拧动的两个平行面。

以上技术方案中优选的，所述纵向手柄的连接端和所述横向手柄之间以及所述横向手柄与所述连接件的第一段的上端之间均为焊接；

所述连接平板上设有多个螺钉安装孔，所述连接平板与所述锉体通过螺钉安装孔和螺钉的组合进行固定。

应用本发明的技术方案，效果如下：

(1)本发明的用于维修压气机转子叶片定位销钉的工装包括锉体、手持部件以及连接件；锉体包括上端面、工作面和弧形面，上端面与连接件的下端之间连接；工作面上设有锉齿；弧形面的表面涂有耐磨涂层。优点是：a、整体结构精简，尺寸配合精密，工装整体刚性良好，便于使用和维护；b、整体结构精简小巧，便于发动机修理生产线或外厂排故携带；c、手持部件、连接件以及锉体的组合设计，便于锉体的工作面尽最大程度的与压气机转子鼓筒近似相切工作，可拆卸式的结构方便维修；d、锉体的工作面用于锉修压气机转子叶片定位销钉；锉体包括弧形面，锉体的中上部包裹有弹性材料，从结构上避免锉体锉伤压气机鼓筒和压气机叶片隔板，即使弧形面与叶片隔板和/或鼓筒有接触也不会产生刮伤，确保维修质量稳定可靠；e、连接件的高度为压气机转子叶片的高度的1.05-1.5倍，手持件不会与叶尖接触且还留有手握的空间，避免维修过程中手被锋利的叶片刮伤，极大地提高了工作效率和防护能力；f、锉齿可以参考现有的平面什锦锉锉齿进行加工，可以根据需要设计粗锉齿和细锉齿，定位销钉凸出较高时，使用粗锉齿，定位销钉余量较少时，使用细锉齿，提高了工装的适用范围，便于维护保养；g、弧形面上的耐磨涂层的设计，用于把所述弧形面与压气机鼓筒和压气机叶片隔离开，防止弧形面与压气机叶片和压气机鼓筒直接摩擦产生划痕，h、连接件和手持部件用于力的传递，手持部件用于调节锉体工作面与压气机转子叶片定位销钉的锉修角度和力度。

(2)本发明中还包括弹性零件，所述弹性零件包裹在所述锉体上弧形面的中上部，弹性零件有一定弹性且耐磨，可以直接套在锉体中上部的四周，即把锉体中上部的前后左右包围起来，用于隔离所述锉体的中上部与叶片直接接触，防止所述锉体和叶片直接摩擦产生划痕或划伤。因为锉修空间较小，从结构上要求工装尺寸必须精简，所述弹性零件为耐磨橡胶圈或耐磨的软尼龙涂层(还可以采用耐磨的其他软材质)，其厚度为0.2-1.0mm，零件容易获得，且能满足使用需求。

(3)本发明中手持部件包括纵向手柄和横向手柄，所述横向手柄的中部与所述连接件的上端连接；所述纵向手柄包括自由端和连接端，所述连接端与所述横向手柄的中部连接。纵向手柄主要控制工装向前后移动，横向手柄通过上抬和下压工装，主要调节工装的水平程度，继而使得工装的工作面尽最大程度的与压气机转子鼓筒相切工作，避免锉伤压气机鼓筒和叶片隔板。

(4)本发明中纵向手柄和所述横向手柄主要为圆弧状结构，此处，所述横向手柄的结构可以如下：上方为圆弧状，下方可以为平面或圆弧面。横向手柄和纵向手柄的结构设计，非常符合人机工程学特点，大幅度降低劳动强度。所述横向手柄与纵向手柄表面均加工有螺纹，橡胶层(胶套)略带紧度的包裹横向手柄和纵向手柄的螺纹。另外，橡胶套表面可设花纹或类似自行车把手上的橡胶防滑套，增加摩擦力，具有防滑功能，可以使操作者手握得紧，省力不费劲，避免了冬季金属温度低带来的金属冻手工作条件差问题。

(5)所述纵向手柄和所述横向手柄上均设有用于减轻重量的减重孔。减重孔的设计，既便能很好地减轻纵向手柄和横向手柄的重量，也便于使用和携带。

(6)本发明中连接件设置为高度可调结构，但在满足刚性需求的前提下，可根据实际修理的叶片长度进行选择，适用性强；连接件优选上至下串联设置的第一段、第二段和第三段，可通过更换各段的长度来实现不同高度的连接件的调节，容易实现；第一段和第二段之间以及第二段和第三段之间的连接方式的选择，方便使用和更换。紧固螺钉的设置，确保纵向手柄的中心轴线和锉体的中心轴线位于同一竖直面内，便于操作。

(7)本发明中所述纵向手柄的连接端和所述横向手柄之间以及所述横向手柄与所述连接件之间均为焊接，连接稳定性好，此处所述纵向手柄的连接端和所述横向手柄之间以及所述横向手柄与所述连接件之间设计为圆滑过渡，减小集中应力，延长使用寿命；所述锉体与所述连接件之间为通过螺钉和螺钉安装孔的组合进行连接，当锉体的工作面受损后，换新锉体后即可重新使用，可以节约成本；可拆卸连接的方式有多种，如采用螺纹孔和螺钉的组合、采用外螺纹和内螺纹的配合、轴孔配合加销钉周向固定等方式，根据实际需求进行选择即可。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例1的用于维修压气机转子叶片定位销钉的工装侧视图；

图2是图1的俯视图；

其中，1、锉体，1.1、上端面，1.2、工作面，1.3、弧形面，2、手持部件，2.1、纵向手柄，2.2、横向手柄，2.3、橡胶套，2.4、减重孔，3、连接件，3.1、第一段，3.2、第二段，3.21、平行面，3.3、第三段，3.4、连接平板，3.41、螺钉安装孔，4、弹性零件，5、螺钉，6、紧固螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1-图2，一种用于维修压气机转子叶片定位销钉的工装，包括锉体1、手持部件2、连接件3以及弹性零件4，所述连接件3连接所述锉体1和所述手持部件2。

所述锉体1包括上端面1.1(为平面)、工作面1.2以及弧形面1.3。所述手持部件2包括相互垂直的纵向手柄2.1和横向手柄2.2，所述纵向手柄和横向手柄上均设有橡胶套2.3。所述连接件3包括由上至下串联设置的第一段3.1、第二段3.2和第三段3.3，所述第三段3.3的下端设有连接平板3.4。详情如下：

所述锉体1的上端面1.1与所述连接平板3.4的连接，此处具体是：连接平板3.4上设有两个螺钉安装孔3.41(螺钉安装孔以连接件的中心轴线为对称轴进行对称设置)，所述连接平板3.4与所述锉体1通过螺钉安装孔3.41和螺钉5的组合进行固定；所述工作面1.2上设有锉齿，锉齿的结构可以参考现有的平面什锦锉进行加工，本工装设计粗锉齿和细锉齿两种规格，便于确保锉修质量和工装的维护保养；所述弧形面1.3为光滑的圆弧面(具体光滑度根据实际情况选择)，其表面有耐磨尼龙(还可以采用其他耐磨的材质)，用于防止锉体和压气机鼓筒、叶片隔板等发生直接摩擦。

所述锉体1的上部分外周(即弧形面1.3的中上部)设有所述弹性零件4(包裹在锉体可能与工件摩擦的周围)，此处，所述弹性零件4为耐磨尼龙的涂层，其厚度为0.2-1.0mm。弹性零件还可以采用其他具有一定弹性的材质，满足不同的需求。弹性零件的设计，功能是：1、起到隔离作用，避免了锉体和叶片隔板、压气机鼓筒直接接触；2、耐磨，可以提升工装的使用寿命及工作可靠性；3、起到辅助连接作用，防止连接件和锉体连接处发生松脱，加强连接的稳固性。

所述横向手柄2.2的中部与所述连接件3的第一段3.1的上端连接；所述纵向手柄2.1包括自由端和连接端，所述纵向手柄2.1的连接端与所述横向手柄2.2的中部连接；所述纵向手柄2.1和所述横向手柄2.2均优选为圆弧状结构；所述纵向手柄2.1的连接端和所述横向手柄2.2之间以及所述横向手柄2.2与所述连接件3之间均采用圆滑过渡，且为焊接连接方式。所述纵向手柄2.1中用于手持的部位的外表面(即与手接触的区域的外表面)以及所述横向手柄2.2中用于手持的部位的外表面(即与手接触的区域的外表面)均加工有螺纹(螺纹的纹路相互交错设置)，螺纹的外表面包裹有橡胶套2.3，橡胶套的外表面上也设有增加摩擦力的花纹。所述纵向手柄2.1和所述横向手柄2.2均为便于手持且符合人机工程学的圆弧状结构。所述纵向手柄2.1和所述横向手柄2.2上均设有用于减轻重量的减重孔，起到减轻重量的作用。

所述连接件3设计成可匹配不同压气机叶片长度的长度可调节结构，如：连接件3包括由上至下依次串联设置的第一段3.1、第二段3.2和第三段3.3；第一段3.1的上端与横向手柄2.2焊接，第一段3.1的下端钻有具有定心功能的盲孔，第一段的外圆中间段加工有可以用开口扳手拧紧或拧松的扁状结构；第二段3.2的上端加工有与第一段内盲孔匹配的轴，第一段3.1的盲孔和第二段3.2的轴装配好后，组合配钻装配紧固螺钉6的螺纹孔；第二段3.2的下端钻有具有定心功能的盲孔，第三段3.3的上端加工有与第二段内盲孔匹配的轴，第二段3.2的盲孔和第三段3.3的轴装配好后，组合配钻装配紧固螺钉6的螺纹孔。第一段3.1和第二段3.2之间以及第二段3.2和第三段3.3之间均通过紧固螺钉实现周向固定，确保所述纵向手柄2.1的中心轴线和所述锉体1的中心轴线位于同一竖直面内。除此之外，第一段和第二段之间以及第二段和第三段之间还可以采用螺纹连接，以第二段和第三段连接为例：第二段3.2的下端加工有外螺纹，第三段3.3上端加工有与第二段上的外螺纹相匹配的内螺纹，外螺纹和内螺纹的表面上均镀有铜层。第三段3.3的下端与连接平板3.4的上表面进行焊接；连接平板3.4上设有螺钉安装孔3.41，连接平板3.4与锉体1通过螺钉安装孔3.41和螺钉5(优选六角螺钉)连接为一体，确保了工装的整体刚性。

所述连接件3的高度为压气机转子叶片隔板以上叶片高度的1.05-1.5倍，此处所指的连接件的高度为连接件的有效高度和本体的高度的总和，叶片隔板以上的叶片高度也可以狭隘的理解为叶根到叶尖的最长距离，确保修理时手和手持部件均不会与叶片接触，从而避免维修过程中手被叶片刮伤和手持部件对叶片的损伤。

本发明中锉体、手持部件以及连接件的具体材质可以根据实际情况选择，可以采用钢、铸铁等常规的材质，满足不同的需求。

应用本实施例的技术方案，效果是：

1、在锉体的前后工作位置设计了弧形面(光滑区域)，锉体的周围包裹了弹性耐磨零件，极大地减少了锉伤叶片、叶片隔板和鼓筒的可能性，提高了压气机的维修质量。

2、设计了符合人机工程学的手持部件2，可以两只手同时用力，好握不易疲劳，降低了工作强度。

3、采用纵向手柄和横向手柄的组合，可以更好的调节锉削位置和速度，一只手握纵向手柄主要用力使工装向前移动，一只手握横向手柄随时调节工装与定位销钉的接触程度，使工装的锉削工作面与定位销钉接触更好，而最大限度的确保不锉伤叶片隔板和鼓筒；可以在保证质量的前提下更好的掌控锉削余量和速度，提高了工作效率，更好的把控产品维修质量和缩短产品的交付周期。

4、采用本实施例的工装，从事航空发动机压气机转子叶片的装配、维修过程中，一套本工装即可完成全台压气机的定位销钉维修，不用加叶片隔离套，节约了时间。

5、工装整体具备较好的刚性，结构紧凑，增加了工装的使用寿命，提高了产品的维修稳定性和可靠性。

6、连接杆与锉体的高度之和大于叶片的高度(手持纵向手柄和横向手柄时，均不会与叶片直接接触)，维修的过程中避免了手被锋利的叶片刺伤，改善了工作条件。

7、本实施例的工装适用于燃气涡轮发动机、活塞发动机等领域。

通过对设计的工装进行加工、装配、调试和试用，可知本实施例的工装能较好的维修凸起的定位销钉，而把对压气机鼓筒和叶片隔板的损伤降到最低，大幅度的提高了修理质量和修理周期，降低了修理成本，省时省力，有效的保护了操作者不被叶片划伤。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。