阅读说明：本技术 一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置及其使用方法 (Special forging device for turbine blade blank and using method thereof ) 是由 杨雨禾 于 2020-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及汽轮机配件加工领域,具体为一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置及其使用方法,包括底座,底座上固定有锻造台和立架,锻造台上开设有用来放置叶片的嵌槽,立架上设置有锤锻机构和吹尘机构,锤锻机构与吹尘机构传动连接,锤锻机构上设置有用来对叶片压紧固定的压紧机构。该种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置及其使用方法,通过锤锻机构对叶片进行锻造锤击,并且带动压紧机构对叶片进行压紧固定,从而避免叶片在锻造时因锤头的冲击产生晃动,从而有助于提高锻造精度,进而有助于提高叶片加工质量,而且通过吹尘机构对叶片的锻造锤击位置进行吹尘处理,保持叶片表面干净,提高叶片的锻造质量以及提高良品率。(The invention relates to the field of turbine fitting processing, in particular to a special forging device for a turbine blade blank and a using method thereof. This kind of special forging device of steam turbine blade blank and application method thereof forges the hammering through hammer forging mechanism to the blade to it compresses tightly fixedly to drive hold-down mechanism to the blade, thereby avoid the blade to rock because of the impact production of tup when forging, thereby help improving and forge the precision, and then help improving blade processingquality, blow the dirt through the forging hammering position of blowing dirt mechanism to the blade and handle moreover, keep the blade surface clean, improve the forging quality of blade and improve the yields.)

一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及汽轮机配件加工领域，具体为一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置及其使用方法。

背景技术

汽轮机叶片时汽轮机的关键零件，汽轮机的叶片通常为曲面状，其在进行锻造的过程中，锤头对其表面进行锤击，锤击时由于叶片的表面会落有金属渣屑，因此在锤头对其锤击时渣屑容易嵌入叶片内部破坏其结构，甚至导致报废，降低良品率。在进行叶片加工的过程中必须要进行毛坯的锻造，而由于叶片毛坯为曲面状因此不便于对毛坯进行固定，导致在锤击时容易使得叶片毛坯晃动，从而导致锤击位置不准确，降低叶片的加工质量。

鉴于此，我们提出一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置，包括底座，底座上固定有锻造台和立架，锻造台上开设有用来放置叶片的嵌槽，立架上设置有锤锻机构和吹尘机构，锤锻机构与吹尘机构传动连接，锤锻机构上设置有用来对叶片压紧固定的压紧机构。

优选的，锤锻机构包括固定在立架上的导向套，导向套内滑动连接有滑杆，滑杆竖直方向设置，滑杆的下端固定有多棱杆，多棱杆的上端固定有凸环，且凸环可与导向套的下端抵扣接触，多棱杆的下端固定有锤头，锤头位于嵌槽的正上方，多棱杆上套接有套环，套环可在多棱杆上进行上下滑动，套环与凸环之间通过弹簧一相连接。

优选的，套环上固定有支杆，且支杆水平横置，支杆远离套环的一端下侧固定有吊杆，吊杆的下端固定压紧机构。

优选的，立架的左侧中部固定有支撑板，支撑板上固定有电机，电机的输出轴上固定有摇杆，摇杆与电机的输出轴相互垂直，摇杆远离电机的输出轴的一端定轴转动连接连杆一的一端，连杆一的另一端设置有连杆二和连杆三，连杆二的一端与立架的上端定轴转动连接，另一端与连杆一远离摇杆的一端定轴转动连接，连杆三的一端与滑杆的上端定轴转动连接，另一端与连杆一远离摇杆的一端定轴转动连接。

优选的，吹尘机构包括气筒，气筒的一端定轴转动连接在悬臂二的一端，且悬臂二水平横置，悬臂二远离气筒的一端固定在立架右侧上端，气筒的内部滑动连接有活塞杆，活塞杆位于气筒外部的一端与连杆一远离摇杆的一端定轴转动连接。

优选的，吹尘机构还包括喷气嘴，喷气嘴固定在悬臂一上，悬臂一固定在立架的左侧下端处，且喷气嘴的喷射方向指向嵌槽对锤头的位置，喷气嘴通过气管连接气筒，且气管上连接有单向阀二，单向阀二的导通方向指向喷气嘴，气筒的侧壁上连接有单向阀一，单向阀一的导通方向指向气筒的内部。

优选的，压紧机构位于锤头的右侧，且压紧机构包括固定在吊杆下端的凸台，凸台上贯穿有多个压杆，多个所述压杆沿圆周走向等间隔设置，压杆可在凸台上进行上下滑动，压杆的上端固定有限位环，限位环通过弹簧二与凸台的上表面相连接。

优选的，凸台的外侧壁套接有转环，转环可在凸台上定轴转动，转环的上表面固定有齿圈一，转环的下表面固定有齿圈二，齿圈一、转环和齿圈二共用中心轴线，凸台的外周壁上开设有多个螺纹孔，螺纹孔与压杆相对应，且螺纹孔内螺纹连接有螺杆，螺杆的一端可与对应压杆抵扣接触，另一端位于螺纹孔的外侧，螺杆位于螺纹孔外侧的一端固定有齿柱，齿柱与齿圈二啮合连接。

优选的，凸台的外侧壁底部固定有竖直向上的支架，支架的上端定轴转动连接有转轴，转轴与压杆相互垂直，转轴的一端固定有齿轮一，另一端固定有齿轮二，齿轮一与齿圈一啮合连接，齿轮二可与固定于锻造台上的齿条啮合连接，齿条竖直向上设置。

另外本申请还给出一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：通过锤锻机构带动压紧机构对叶片进行压紧固定，并在叶片压紧固定后对叶片进行锻造锤击；

步骤二：通过锤锻机构的复位带动压紧机构复位；

步骤三：通过锤锻机构带动吹尘机构对叶片的锻造锤击位置进行吹尘处理，并且在锤锻机构的复位过程中使得吹尘机构自动补充空气。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过锤锻机构对叶片进行锻造锤击，并且带动压紧机构对叶片进行压紧固定，从而避免叶片毛坯在锻造时因锤头的冲击产生晃动，从而有助于提高锻造精度，进而有助于提高叶片加工质量。

在锤锻机构对叶片的锻造锤击过程中带动吹尘机构对叶片毛坯的锻造锤击位置进行吹尘处理，从而使得叶片毛坯锻造锤击位置处的渣屑被气流吹走，保持叶片表面干净，进而确保锤头对叶片毛坯锤击时无渣屑嵌入叶片内部，提高叶片毛坯的锻造质量以及提高良品率，并且在锤锻机构的复位过程中使得吹尘机构自动补充空气。

附图说明

图1为本发明的总装结构示意图一；

图2为本发明的总装结构示意图二；

图3为图2中的A处放大结构示意图；

图4为图3中的B处放大结构示意图；

图5为本发明中的凸台结构俯视图

图中：1-底座；2-锻造台；3-喷气嘴；4-悬臂一；5-锤头；6-套环；7-弹簧一；8-支撑板；9-立架；10-电机；11-；连杆一；12-连杆二；13-活塞杆；14-悬臂二；15-单向阀一；16-连杆三；17-气筒；18-单向阀二；19-滑杆；20-凸环；22-多棱杆；23-支杆；24-压紧机构；25-齿条；26-嵌槽；27-摇杆；28-压杆；29-吊杆；30-限位环；31-凸台；32-弹簧二；33-螺杆；34-齿轮一；35-支架；36-转轴；37-齿轮二；38-齿圈一；39-转环；40-齿圈二；41-齿柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

汽轮机叶片一般在毛坯锻造、热处理后，每一片叶片都要使用3坐标联动或4坐标联动的数控机床百整体加工。而毛坯的锻造由于叶片毛坯为曲面状，因此不便于对毛坯进行固定，导致在锤击时容易使得叶片毛坯晃动，从而导致锤击位置不准确，降低叶片的加工质量。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：

一种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置，包括底座1，底座1上固定有锻造台2和立架9，锻造台2上开设有用来放置叶片的嵌槽26，立架9上设置有锤锻机构和吹尘机构，锤锻机构与吹尘机构传动连接，锤锻机构上设置有用来对叶片压紧固定的压紧机构24。

本实施例中，如图1和图2所示，锤锻机构包括固定在立架9上的导向套20，导向套20内滑动连接有滑杆19，滑杆19竖直方向设置，滑杆19的下端固定有多棱杆22，多棱杆22的上端固定有凸环21，且凸环21可与导向套20的下端抵扣接触，多棱杆22的下端固定有锤头5，锤头5位于嵌槽26的正上方，多棱杆22上套接有套环6，套环6可在多棱杆22上进行上下滑动，套环22与凸环21之间通过弹簧一7相连接。

本实施例中，如图1和图2所示，套环6上固定有支杆23，且支杆23水平横置，支杆23远离套环6的一端下侧固定有吊杆29，吊杆29的下端固定压紧机构24。

本实施例中，如图1和图2所示，立架9的左侧中部固定有支撑板8，支撑板8上固定有电机10，电机10的输出轴上固定有摇杆27，摇杆27与电机10的输出轴相互垂直，摇杆27远离电机10的输出轴的一端定轴转动连接连杆一11的一端，连杆一11的另一端设置有连杆二12和连杆三16，连杆二12的一端与立架9的上端定轴转动连接，另一端与连杆一11远离摇杆27的一端定轴转动连接，连杆三16的一端与滑杆19的上端定轴转动连接，另一端与连杆一11远离摇杆27的一端定轴转动连接。

本实施例中，如图1和图2所示，吹尘机构包括气筒17，气筒17的一端定轴转动连接在悬臂二14的一端，且悬臂二14水平横置，悬臂二14远离气筒17的一端固定在立架8右侧上端，气筒5的内部滑动连接有活塞杆13，活塞杆13位于气筒17外部的一端与连杆一11远离摇杆27的一端定轴转动连接。

本实施例中，如图1和图2所示，吹尘机构还包括喷气嘴3，喷气嘴3固定在悬臂一4上，悬臂一4固定在立架9的左侧下端处，且喷气嘴3的喷射方向指向嵌槽26对锤头5的位置，喷气嘴3通过气管连接气筒17，且气管17上连接有单向阀二18，单向阀二18的导通方向指向喷气嘴3，气筒17的侧壁上连接有单向阀一15，单向阀一15的导通方向指向气筒17的内部。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，压紧机构24位于锤头5的右侧，且压紧机构24包括固定在吊杆29下端的凸台31，凸台31上贯穿有多个压杆28，多个所述压杆28沿圆周走向等间隔设置，压杆28可在凸台31上进行上下滑动，压杆28的上端固定有限位环30，限位环30通过弹簧二32与凸台31的上表面相连接，在初始状态下，压杆28的下端低于锤头5的底面。

本实施例中，如图3、图4和图5所示，凸台31的外侧壁套接有转环39，转环39可在凸台31上定轴转动，转环39的上表面固定有齿圈一38，转环39的下表面固定有齿圈二40，齿圈一38、转环39和齿圈二40共用中心轴线，凸台31的外周壁上开设有多个螺纹孔，螺纹孔与压杆28相对应，且螺纹孔内螺纹连接有螺杆33，螺杆33的一端可与对应压杆28抵扣接触，另一端位于螺纹孔的外侧，螺杆33位于螺纹孔外侧的一端固定有齿柱41，齿柱41与齿圈二40啮合连接。

本实施例中，如图3、图4和图5所示，凸台31的外侧壁底部固定有竖直向上的支架35，支架35的上端定轴转动连接有转轴36，转轴36与压杆28相互垂直，转轴36的一端固定有齿轮一34，另一端固定有齿轮二37，齿轮一34与齿圈一38啮合连接，齿轮二37可与固定于锻造台2上的齿条25啮合连接，齿条25竖直向上设置。

本发明的使用方法和优点：该种汽轮机叶片毛坯的专用锻造装置在对汽轮机叶片进行锻造加工时，包括以下步骤：

步骤一：如图1所示，为整个装置的初始状态，此时连杆二12和连杆三16形成开口朝向右侧的夹角，并且锤头5远离锻造台2，而且压紧机构24处于锻造台2的上侧，此时螺栓33对对应的压杆28无压紧力，压杆28可在凸台28上进行上下移动；

将需要锻造的叶片放置在锻造台2上的嵌槽26内，嵌槽26的作用是对叶片起到水平面上的限位作用，避免叶片在锻造时因锤头5的冲击产生水平面上的移位，从而有助于提高锻造精度，进而有助于提高叶片加工质量，叶片放置完成后，启动电机10，如图1和图2所示，电机10带动摇杆27转动，摇杆27的转动通过连杆一11对连杆二12和连杆三16的连接处施加推力，该推力使得连杆二12和连杆三16的夹角变大，从而使得连杆二12和连杆三16趋向于一条直线，并且通过连杆三16对滑杆19施加向下的推力，从而使得滑杆19在导向套20的导向作用下向下滑动，滑杆19的下移同步带动多棱杆22下移，进而通过多棱杆22同步带动锤头5向下移动，锤头5的下移向嵌槽26内叶片的锻造位置靠近，同时多棱杆22的下移通过套环6、支杆23和吊杆29同步带动凸台31下移，从而使得凸台31同步带动各个压杆28下移，由于压杆28的下端低于锤头5的底面，因此在多棱杆22下移的过程中，压杆28首先与叶片抵扣接触，并且随着多棱杆22的下移，叶片对压杆28施加向上的反作用力，从而使得压杆28相对凸台31向上滑动，并同时通过限位环30对弹簧二32进行拉伸，使得弹簧二32获得一个向下的恢复力，该恢复力具有对压杆28向下的推力，使得压杆28对叶片施加向下的压紧力，同时叶片对压杆28施加的向上的反作用力也通过凸台31、吊杆29和支杆23对套环6施加向上的推力，从而使得套环6相对多棱杆22上移并对弹簧一7进行压缩，从而使得弹簧一7获得一个向下的恢复力，该恢复力具有对套环6向下的推力，使得套环6通过支杆23、吊杆29、凸台31和压杆28对叶片施加向下的压紧力，从而使得对叶片施加竖直面上的限位约束，从而实现在锤头5对叶片锻造锤击的过程中对叶片压紧固定，避免叶片在锻造时因锤头5的冲击产生水平面上的移位，从而有助于提高锻造精度，进而有助于提高叶片加工质量，由于叶片的上表面为曲面，因此各个压杆28与叶片上相对应的抵扣接触距离不同，因此使得压杆28相对凸台31上移的距离不同，以便使得压杆28能够与叶片形成稳定的抵扣接触，进而提高对叶片的压紧稳定性，确保叶片受到锤头5锤击时不会晃动，而且各个压杆28与叶片形成多点式的接触，从而便于对不同表面的叶片进行压紧，提高使用范围；

如图3、图4和图5所示，在凸台31下移的过程中，通过支架35同步带动转轴36下移，进而使得转轴36同步带动齿轮一34和齿轮二37下移，齿轮二37的下移与齿条25靠近并啮合连接，从而在齿条25和齿轮二37之间齿牙传动作用下带动齿轮二37转动，进而通过齿轮二37同步带动转轴36转动，齿轮二36的转动通过齿轮一34带动齿圈一38转动，齿圈一38的转动同步带动转环39和齿圈二40同步转动，齿圈二40的转动通过齿圈二40和齿柱41之间齿牙的传动作用带动各个齿柱41转动，从而使得齿柱41同步带动螺杆33转动，螺杆33的转动在螺纹传动的作用下使得螺杆33向压杆28靠近，并对压杆28施加压紧力，使得压杆28不能够在凸台31上进行上下滑动，从而使得压杆28对叶片施加稳定的压紧力；

当连杆一11推动连杆二12和连杆三16呈一条直线，此时连杆三16推动滑杆19下移至最低位置，从而使得滑杆19通过多棱杆22带动锤头5下移至最低位置并对叶片进行锻造锤击，进而实现在对叶片的锻造过程中对叶片毛坯进行压紧固定，从而避免叶片毛坯在锻造时因锤头5的冲击产生晃动，从而有助于提高锻造精度，进而有助于提高叶片毛坯加工质量；

步骤二:如图1和图2所示，锤头5对叶片锻造锤击后，由于电机10带动摇杆27进行圆周运动，因此在连杆二12和连杆三16形成一条直线之后，摇杆27的继续转动通过连杆一11对连杆二12和连杆三16的连接处施加拉力，该拉力使得连杆二12和连杆三16的夹角变小，从而使得连杆二12和连杆三16复位，并且通过连杆三16对滑杆19施加向上的拉力，从而使得滑杆19在导向套20的导向作用下向上滑动并复位，滑杆19的上移同步带动多棱杆22上移，进而通过多棱杆22同步带动锤头5向上移动并复位，以便进行下一次的锻造锤击，同时多棱杆22的上移通过弹簧一7对套环6施加的压力逐渐减小，因此弹簧一7向下的恢复力作用下带动套环6相对多棱杆22下移并复位，在套环6复位后，使得多棱杆6通过套环6、支杆23和吊杆29同步带动凸台31上移，在凸台31上移的过程中，通过支架35同步带动转轴36上移，进而使得转轴36同步带动齿轮一34和齿轮二37上移，齿轮二37的上移在齿条25和齿轮二37之间齿牙传动作用下带动齿轮二37反向转动，进而通过齿轮二37同步带动转轴36反向转动，齿轮二36的反向转动通过齿轮一34带动齿圈一38反向转动，齿圈一38的反向转动同步带动转环39和齿圈二40同步反向转动，齿圈二40的反向转动通过齿圈二40和齿柱41之间齿牙的传动作用带动各个齿柱41反向转动，从而使得齿柱41同步带动螺杆33反向转动，螺杆33的反向转动在螺纹传动的作用下使得螺杆33向压杆28远离，解除对压杆28的压紧力，使得压杆28能够在凸台31上进行上下滑动，而且在转环40和齿柱41复位后，齿轮二37与齿条25脱离，并随凸台31上移复位，在螺杆33对压杆28解除压紧力后，并且凸台31的上移使得凸杆28与叶片之间远离不接触，因此弹簧二30向下的恢复力作用下使得压杆28相对凸台31下移并复位，以便下一次锻造时对叶片压紧固定，在锤头5复位后，从嵌槽26内取出锻造后的叶片即可，操作简单便捷；

步骤三：如图1和图2所示，当连杆一11推动连杆二12和连杆三16趋向于一条直线的过程中，连杆一11也同时对活塞杆13施加推力，从而使得活塞杆13对气筒17内部的空气进行压缩，由于单向阀一15的导通方向指向气筒15内部，单向阀二18的导通方向指向喷气嘴3，因此气筒17内的空气受压缩后仅能够从气管输出至喷气嘴3中，并有喷气嘴3吹向叶片的锻造锤击位置，从而使得叶片锻造锤击位置处的渣屑被气流吹走，保持叶片毛坯表面干净，进而确保锤头5对叶片锤击时无渣屑嵌入叶片内部，提高叶片毛坯的锻造质量以及提高良品率；

当连杆一11拉动连杆二12和连杆三16复位的过程中，连杆一11也同时对活塞杆13施加拉力，从而使得活塞杆13对气筒17内部的空间增加，并使得气筒17内部产生抽吸力，由于单向阀一15的导通方向指向气筒15内部，单向阀二18的导通方向指向喷气嘴3，因此前述抽吸力使得外部空气经过单向阀一15进入气筒17内部，对气筒17内部的空气进行自动补充，以便在下一次锤击时对叶片毛坯进行吹尘处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。