一种航空发动机涡轮叶片取样夹具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111551391A(43)申请公布日2020.08.18(21)申请号202010575954.0(22)申请日2020.06.22(71)申请人中国航发沈阳发动机研究所地址110015辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号(72)发明人王威耿瑞赵娜葛长闯曹航从佩红(74)专利代理机构北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)11526代理人高原(51)Int.Cl.G01N1/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种航空发动机涡轮叶片取样夹具(57)摘要本申请属于航空发动机强度、寿命设计技术领域，特别涉及一种航空发动机涡轮叶片取样夹具，用于对具有预定取样位置的涡轮叶片进行夹持，包括：呈六面体形的本体部，在本体部顶面上凹陷设置有榫槽，从本体部的底部设置有固定用螺栓孔，固定用螺栓孔从本体部底面由下至上垂直贯穿至榫槽内。本申请的航空发动机涡轮叶片取样夹具可以实现在进行涡轮叶片取样时，装夹固定叶片，调整取样位置空间角度并为切割加工提供多个有效定位面，保障取样的规范性与一致性，进而保障获得真实叶片力学性能试验结果数据的有效性和精度，可应用于涡轮叶片真实构件性能获取以及叶片强度、寿命设计中。CN111551391ACN111551391A权利要求书1/1页1.一种航空发动机涡轮叶片取样夹具，用于对具有预定取样位置的涡轮叶片进行夹持，其特征在于，取样夹具包括呈六面体形的本体部(1)，在所述本体部(1)顶面上凹陷设置有榫槽(2)，作为榫头夹持段，从所述本体部(1)的底部设置有固定用螺栓孔(3)，所述固定用螺栓孔(3)从所述本体部(1)底面由下至上垂直贯穿至所述榫槽(2)内。2.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮叶片取样夹具，其特征在于，所述榫槽(2)的长度方向是与所述本体部(1)上表面平行的水平方向，其长度方向一端口贯穿所述本体部(1)的一个侧面，另一端口位于所述本体部(1)内，且在端部具有垂直所述本体部(1)上表面的榫头侧面定位面(4)，用于与涡轮叶片的榫头侧面配合。3.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮叶片取样夹具，其特征在于，所述本体部(1)六面体所在的空间坐标系与涡轮叶片空间坐标系一致，其X方向为轴向，Y方向为周向，Z方向为径向，从而在本体部(1)中形成有：位于相对侧面的两个YOZ平面定位面(11)；位于相对侧面的两个XOZ平面定位面(12)；以及位于底面的1个XOY平面定位面(13)。4.根据权利要求3所述的航空发动机涡轮叶片取样夹具，其特征在于，所述本体部(1)的YOZ平面定位面(11)用于调整取样位置与涡轮叶片YOZ平面的空间角度，所述本体部(1)的XOZ平面定位面(2)用于调整取样位置与涡轮叶片XOZ平面的空间角度，XOY平面定位面调整取样位置与叶片XOY平面的空间角度。5.根据权利要求3所述的航空发动机涡轮叶片取样夹具，其特征在于，所述榫槽(2)的长度方向的一端口位于一个XOZ平面定位面(12)上。6.根据权利要求1-5任一项所述的航空发动机涡轮叶片取样夹具，其特征在于，所述榫槽(2)的长度方向的一端口向另一端口的延伸方向，与所述预定取样位置中具体的取样位置相适配。7.根据权利要求6所述的航空发动机涡轮叶片取样夹具，其特征在于，所述预定取样位置包括涡轮叶片隔板、盆侧、背侧以及前缘位置。2CN111551391A说明书1/4页一种航空发动机涡轮叶片取样夹具技术领域[0001]本申请属于航空发动机强度、寿命设计技术领域，特别涉及一种航空发动机涡轮叶片取样夹具。背景技术[0002]材料性能是航空发动机结构强度设计的基础，是保障强度设计精度的重要输入之一，众所周知涡轮叶片真实构件性能与标准件性能存在差异，尤其涡轮叶片，结构复杂且采用定向、单晶等先进高温合金材料。因此，从实际涡轮叶片上获取试件进行力学性能试验，才能真实地反映叶片的力学性能、表面光洁度、晶体取向、薄壁效应等实际情况，得到真实、可靠的试验数据，用以支持发动机强度的设计和寿命预测。[0003]但是，真实叶片取样技术难点在于涡轮叶片结构十分复杂，多为空心叶片，又弯又扭且含有气膜孔、隔板、扰流柱等特殊结构，而取样试样本身为小尺寸非标件，试验分散性较大，从而导致现有的一些取样夹具至少存在如下问题：[0004]1)现有取样夹具只适用于取样位置比较平整部位，取样位置局限性较大，如叶片寿命损伤更严重的前缘部位适用性差；[0005]2)现有取样夹具夹持部位无法固定，导致后续无法保障取样位置的定位一致性；[0006]3)现有取样夹具定位面较少，取样时夹具的装夹和定位可操作性差，导致取样精度降低。[0007]综上，需研究一种新取样夹具，解决取样的规范性与一致性，以保障获得结果数据的有效性