УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЛОПАТКИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ В БРИКЕТ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована при производстве газотурбинных двигателей.
Использование заготовок лопаток с малыми припусками или без припусков по профилю пера, формируемому в результате изотермической штамповки или электрохимической обработки, требует таких технологических приемов крепления лопатки, которые обеспечивают разгрузку пера лопатки от усилий закрепления и усилий резания при механической обработке хвостовика. Таким способом закрепления является заливка лопатки легкоплавким сплавом или неметаллическим материалом в брикет. В этом случае осуществляется переход от технологических баз на лопатке к технологическим базам на брикете.
Известно устройство для закрепления лопаток газотурбинного двигателя в брикет, содержащее корпус, крышку и установочные элементы в виде штырей расчетной длины (авторское свидетельство СССР №680847, МПК В23Р 15/02, 1973 г.).
Недостатком известного устройства для закрепления лопаток газотурбинного двигателя в брикет является невысокая точность и невысокая стабильность положения лопатки относительно базовых поверхностей корпуса и крышки, а впоследствии и поверхностей брикета вследствие того, что ориентацию лопатки определяет положение штырей, расположенных как в корпусе, так и в крышке, то есть от положения самой крышки. Кроме того, в камере за счет закрутки сечения различное расстояние от точек пера лопатки до поверхностей камеры, что при заливке лопатки снижает точность ее положения. При этом, известное устройство позволяет работать только с одним типоразмером лопатки.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является устройство для закрепления лопатки газотурбинного двигателя в брикет, содержащее корпус, в котором выполнено заливочное отверстие, состоящий из дна, стенок, крышки и створок, образующих своими торцами щель в форме профиля пера заливаемой лопатки и обеспечивающих вокруг лопатки замкнутое пространство, и установочные элементы в виде штырей для ориентации заливаемой лопатки (патент РФ №2284254, МПК В23Р 15/02, 2004 г.).
Недостатком известного устройства для закрепления лопатки газотурбинного двигателя в брикет является невозможность перенастройки на другой типоразмер лопатки, а также невысокая точность положения базовых поверхностей брикета и, как следствие этого, положения лопатки относительно теоретического положения.
Техническим результатом настоящей полезной модели является обеспечение возможности переналадки устройства на другой типоразмер лопатки, повышение точности положения лопатки в брикете при механической обработке, а также повышение качества заливки брикета.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для закрепления лопатки газотурбинного двигателя в брикет, содержащее корпус, в котором выполнено заливочное отверстие, состоящий из дна стенок крышки и створок, образующих своими торцами щель в форме профиля пера заливаемой лопатки, и обеспечивающих вокруг лопатки замкнутое пространство, и установочные элементы в виде штырей, для ориентации заливаемой лопатки, снабжено двумя съемными технологическими вкладышами, установленными на стенке корпуса и крышке, и имеющими с рабочей стороны чередующиеся базирующие плоскости, и вертикально ориентированные С-образные выступы между базирующими плоскостями, при этом выступы одного из технологических вкладышей смещены относительно выступов другого технологического вкладыша, установочные элементы смонтированы на технологических вкладышах, створки образуют боковые стенки, а заливочное отверстие выполнено в дне корпуса.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 показан вид сверху на устройство для закрепления лопатки газотурбинного двигателя в брикет;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 изображен корпус устройства в разрезе;
на фиг.4 показан вид сбоку на створки;
на фиг.5 в изометрии изображены технологические вкладыши с установленной между ними лопаткой;
на фиг.6 показан брикет с залитой в него лопаткой.
Устройство для закрепления лопатки газотурбинного двигателя в брикет содержит корпус 1, состоящий из дна 2, стенки 3, крышки 4, и боковых стенок в виде створок 5, 6, 7 и 8, образующих своими торцами щель 9 в форме профиля пера 10 заливаемой лопатки 11 и обеспечивающих вокруг лопатки замкнутое пространство, а также установочные элементы в виде штырей 12 для ориентации заливаемой лопатки относительно корпуса. На внутренних поверхностях стенки 3 и крышки 4 напротив друг друга установлены технологические вкладыши 13 и 14. На базирующих плоскостях 15 технологических вкладышей 13 и 14 выполнены вертикально ориентированные С-образные выступы 16, при этом выступы 13 на вкладыше смещены относительно выступов 14 на вкладыше таким образом, что они расположены напротив участков базирующих плоскостей 15. На торцах крышки 4 закреплены створки 5 и 6, а на торцах стенки 3 - створки 7 и 8. Крышка 4 выполнена с возможностью осевого перемещения для обеспечения замыкания створками щели 9. В технологических вкладышах 13 и 14 смонтированы установочные элементы в виде штырей 12, длина каждого из которых настроена на профиль пера 10 лопатки 11. На крышке 4 также смонтирован прижим 17, позволяющий сориентировать профиль пера 10 лопатки 11 относительно штырей 12. Штыри 12 установлены с возможностью изменения их длины, что позволяет перенастроить устройство на другой типоразмер или профиль лопатки 11. Перейти на другой типоразмер лопатки также возможно путем замены технологических вкладышей. В дне 2 выполнено заливочное отверстие 18, которое перекрывается после заливки заслонкой 19. В корпусе 1 могут быть выполнены каналы 20 для подвода и отвода охлаждающей среды, обеспечивающей заданный температурный режим брикетирования.
Устройство для закрепления лопатки газотурбинного двигателя в брикет работает следующим образом.
Заготовку лопатки 8 устанавливают на установочные элементы в виде штырей 12 и поджимают прижимом 17. Затем закрывают крышку 4 корпуса 1 до плотного соприкосновения противоположных створок, при этом створки 5, 6, 7 и 8 подводятся к перу 7 лопатки 8 со стороны корыта и спинки лопатки, образуя замкнутый объем. Внутренние поверхности вкладышей 13 и 14, образуют поверхности брикета. В этом положении в устройство через заливочное отверстие 18, расположенное в дне 2, подается легкоплавкий материал, который заполняет все ограниченное пространство. Заслонка 19 перекрывает заливное отверстие 18 и по каналам 20 в корпусе подается охлаждающая жидкость. Через 20-30 секунд материал полностью затвердевает. Крышку камеры 4 открывают, полученный брикет 21 с залитой в него лопаткой 8 извлекают и передают на дальнейшую механическую обработку.
Наличие технологических вкладышей позволяет обеспечить возможность переналадки его на другой типоразмер лопатки и уменьшить массу заливаемого брикета за счет уменьшения расстояния между внутренними поверхностями технологических вкладышей и профилем пера лопатки, что в свою очередь снижает время процесса перехода расплава в твердую фазу. Площади поверхностей С-образных выступов больше площадей поверхности базирующих плоскостей и за счет этого застывание легкоплавкого материала осуществляется в первую очередь в зоне базирующих плоскостей, где качество заливки выше, а все дефекты, получаемые от процесса литья (пористость, усадка, раковины и т.д.) образуются на поверхностях брикета, контактирующих с С-образными выступами. Кроме того, расположение заливочного отверстия в дне корпуса обеспечивает равномерное заполнение объема корпуса легкоплавким материалом и исключает его перемешивание в момент заливки, что приводит к улучшению качества базовой поверхности брикета.