一种制备涡轮工作叶片热障涂层保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及的是一种涂层装置，具体地说是涡轮工作叶片涂层保护装置。


背景技术：

2.涡轮叶片是航空发动机以及燃气轮机的关键部件，随着航空发动机燃气轮机进口温度的不断提高，涡轮工作叶片的工作条件变得愈发苛刻。热障涂层涡轮叶片的使用温度，提高涡轮前进口温度，同时使燃气轮机及航空发动机寿命和可靠性大幅度提高，耗油量降低，动力性能显著改善。目前常规的热障涂层包括物理气相沉积制备金属底层，电子束物理气相沉积制备陶瓷面层。
3.涡轮工作叶片沉积热障涂层一般采用叶片围绕水平轴的方式进行，才可以保证叶片涂层整体的均匀性。但是电子束物理气相沉积技术的特点，直线照射效应，叶片沿水平轴旋转，垂直于蒸发源位置涂层的厚度和结合强度较好，平行于蒸发源位置涂层的均匀性和结合强度无法满足技术要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供既可以旋转，又能将叶片与蒸发源平行的位置形成一定倾斜角度，在改善涂层结合强度的基础上，保证叶片涂层均匀性的一种制备涡轮工作叶片热障涂层保护装置。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.本实用新型一种制备涡轮工作叶片热障涂层保护装置，其特征是：包括圆盘、连接杆、上防护组件，连接杆安装在圆盘下方，圆盘上设置套管，所述上防护组件包括旋转杆、底板、旋转型板、旋转侧板、型板、侧板，旋转型板和旋转侧板按照叶片缘板形状进行固定配合，型板和侧板固定配合，旋转型板和旋转侧板的另一端均设置凸台，型板和侧板的另一端设置凹槽，旋转型板的凸台与型板的凹槽相配合连接，旋转侧板的凸台和侧板的凹槽相配合连接，旋转型板、旋转侧板、型板、侧板组成的结构安装在底板上，底板底面设置凹槽，旋转杆端部设置凸台，旋转杆的凸台与底板的凹槽固定在一起，旋转杆安装在套管里。
7.本实用新型还可以包括：
8.1、圆盘上安装测温管，测温管端部安装测温堵头。
9.2、所述底板安装叶片缘板形状切割、抛磨。
10.本实用新型的优势在于：本实用新型既可以旋转，又能将叶片与蒸发源平行的位置形成一定倾斜角度，既满足涂层的技术要求，又简单实用的工装。在改善涂层结合强度的基础上，保证了叶片涂层的均匀性。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图；
12.图2为底座结构示意图；
13.图3为旋转件结构示意图；
14.图4为侧保护件示意图；
15.图5为测温装置示意图
16.图6为本实用新型三维视图。
具体实施方式
17.下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：
18.结合图1
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6，本实用新型制备涡轮工作叶片热障涂层用旋转保护装置，由底座、旋转件、侧保护件、测温装置组成。底座由圆盘1、连接杆2以及套管3组成。旋转件由旋转杆4、底板5、旋转型板6、旋转侧板7组成。侧保护件由侧板8和型板9焊接为活动组件。测温装置由测温管10和测温堵头11组成。
19.底座有圆盘1、连接杆2以及套管3组成。连接杆2上加工通槽，用定位销固定到加工设备端；连接杆2与圆盘1，套管3与圆盘1用点焊方式固定。
20.旋转件由旋转杆4、底板5、旋转型板6、旋转侧板7组成。旋转杆4与套管3形成尺寸配合，旋转杆4与底板5、旋转型版6以及旋转侧板7分别焊接成固定组合件。
21.侧保护件由侧板8和型板9焊接为活动组件，侧保护件与旋转型板9与旋转侧板
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8按照叶片榫头沿型设计，测保护件与旋转件用丝材连接成上防护组件。
22.测温装置由测温管10和测温堵头11组成，两部件利用螺纹连接配合使用。
23.涡轮工作叶片由旋转杆和侧保护件形成的上防护组件来保护涂层非加工区域。整体装置采用奥氏体不锈钢1cr18ni9ti制备。
24.圆盘1切割后表面抛磨至光亮，按照尺寸分度圆车铣出安装套管3的圆孔，圆盘中心处预留出连接杆2接头凹槽。连接杆2按照尺寸车加工，内部通槽配合定位销安装到设备水平轴上，另一端车加工凸台与连接杆2凹槽配合，连接杆2和圆盘1满焊成组合件。套管3按照尺寸车加工，与圆盘1焊接成组合件。
25.旋转件由旋转杆4，底板5，旋转型板6以及旋转侧板7组成。底板5按照叶片缘板形状切割，抛磨；旋转型板6与工作叶片通流表面缘板端面高度齐平，旋转型板6侧面车削两个凸台与型板配合锁紧，端面打通孔。旋转侧板7与旋转型板6按照叶片缘板形状进行焊接配合。旋转杆4上的凸台与底板5凹槽配合点焊在一起。
26.侧保护件的侧板8和型板9焊接到一起，与旋转型板6和旋转侧板7配合成上防护组件。型板9沿叶片缘板上边一侧形状车加工，端面凹槽和小孔配合旋转件锁紧工作叶片。
27.测温装置为圆管，与圆盘1为螺纹连接。分成两部分测温管和测温堵头，同样为螺纹连接。
28.首先将底座连接杆2放到设备水平轴上，利用定位销固定到设备端，用丝材锁紧。将工作叶片装夹到旋转件与侧保护件焊接的上防护组件上，用丝材锁紧。将带有叶片的上防护组放到圆盘1的套管2中，即可开始制备。


技术特征：
1.一种制备涡轮工作叶片热障涂层保护装置，其特征是：包括圆盘、连接杆、上防护组件，连接杆安装在圆盘下方，圆盘上设置套管，所述上防护组件包括旋转杆、底板、旋转型板、旋转侧板、型板、侧板，旋转型板和旋转侧板按照叶片缘板形状进行固定配合，型板和侧板固定配合，旋转型板和旋转侧板的另一端均设置凸台，型板和侧板的另一端设置凹槽，旋转型板的凸台与型板的凹槽相配合连接，旋转侧板的凸台和侧板的凹槽相配合连接，旋转型板、旋转侧板、型板、侧板组成的结构安装在底板上，底板底面设置凹槽，旋转杆端部设置凸台，旋转杆的凸台与底板的凹槽固定在一起，旋转杆安装在套管里。2.根据权利要求1所述的一种制备涡轮工作叶片热障涂层保护装置，其特征是：圆盘上安装测温管，测温管端部安装测温堵头。3.根据权利要求1或2所述的一种制备涡轮工作叶片热障涂层保护装置，其特征是：所述底板安装叶片缘板形状切割、抛磨。

技术总结
本实用新型的目的在于提供一种制备涡轮工作叶片热障涂层保护装置，包括圆盘、连接杆、上防护组件，连接杆安装在圆盘下方，圆盘上设置套管，旋转型板和旋转侧板固定配合，型板和侧板固定配合，旋转型板和旋转侧板的另一端均设置凸台，型板和侧板的另一端设置凹槽，旋转型板的凸台与型板的凹槽相配合连接，旋转侧板的凸台和侧板的凹槽相配合连接，旋转型板、旋转侧板、型板、侧板组成的结构安装在底板上，底板底面设置凹槽，旋转杆端部设置凸台，旋转杆的凸台与底板的凹槽固定在一起，旋转杆安装在套管里。本实用新型既可以旋转，又能将叶片与蒸发源平行的位置形成一定倾斜角度，在改善涂层结合强度的基础上，保证了叶片涂层的均匀性。性。性。


技术研发人员：李洋 高硕 祁一东 邢丽丹 赵强 任大为
受保护的技术使用者：中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司
技术研发日：2020.12.22
技术公布日：2021/12/16