一種精鑄整體動力渦輪葉輪的動平衡不合格挽救方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械領域，特別涉及一種精鑄整體動力渦輪葉輪的動平衡不合格挽救方法。
【背景技術】
[0002]圖1為一種動力渦輪葉輪的剖視結構示意圖，圖2為圖1所示的動力渦輪葉輪組合而成的動力渦輪轉子組合的剖視結構示意圖，參見圖1、2所示，動力渦輪葉輪1包括順序連接的葉片11，幅板12，輪軸13，所述幅板12兩側設置有凸起的校正環121，所述動力渦輪葉輪1屬于典型的整體精鑄件，因為精密鑄造而成的整體葉輪具有加工效率高、成本低、整體性能好、材料利用率高等特點，所以廣泛用于例如航空發動機等動力設備的轉子組合的部件的生產。由于動力渦輪轉子組合2在高速旋轉條件下工作，因此需要進行動平衡校正以消除所述動力渦輪轉子組合2的不平衡量，保證其能夠安全工作。
[0003]對于單個的所述動力渦輪葉輪1零件來說，動平衡的目的只是為保證超轉順利進行而準備，避免因所述動力渦輪葉輪1不平衡產生離心慣量引起振動導致超轉試驗無法進行。因此對單個的所述動力渦輪葉輪1的動平衡實際是出于對所述動力渦輪葉輪1和超轉夾具組合的平衡目的，對于所述動力渦輪葉輪1的單個零件本身是沒有消除其自身不平衡量的。
[0004]由于整體精鑄的所述動力渦輪葉輪1的毛坯為整體鑄件，在整體鑄造過程中存在分布不均勻的情況，也就是說整體精鑄的所述動力渦輪葉輪1的毛坯件的各個葉片厚度可能存在一定偏差以及位置錯位，此外，由于在機加過程中，加工基準會進行多次來回轉換，也會造成累積誤差加大，就會使精鑄的整體所述動力渦輪葉輪1的兩個側面的中心不重合(也即是所述動力渦輪葉輪1的實際中軸線與其理論軸線存在夾角)，因此在單個零件的動平衡過程中會產生偏心力矩，導致單個零件初始不平衡量比較大，在零件去料一定的兩個所述校正環121通過去料使零件平衡，難以到達最終要求。需要通過挽救加工重新調整零件初始不平衡量。
[0005]此外，組件動平衡作為組件自身平衡，在所述動力渦輪葉輪1單個零件的兩校正環121通過去料使所述動力渦輪轉子組合2平衡。當所述動力渦輪葉輪1在單個零件動平衡過程去料多時，所述動力渦輪轉子組合2的組件動平衡所需對所述動力渦輪葉輪1單個零件去料也會相應增加，因此就容易由于所述校正環121去料量不足導致所述動力渦輪轉子組合2的組件動平衡無法進行。
[0006]現有機械加工方法無法完全消除毛坯狀態對單個零件動平衡的影響，初始不動平衡量大的所述動力渦輪葉輪1單個零件在組合成所述動力渦輪轉子組合2后也難以通過去除所述校正環121材料方法達到最終平衡，從而造成一次交檢合格率低。

【發明內容】

[0007]本發明要解決的技術問題是提供一種精鑄整體動力渦輪葉輪的動平衡不合格挽救方法，以減少或避免前面所提到的問題。
[0008]為解決上述技術問題，本發明提出了一種精鑄整體動力渦輪葉輪的動平衡不合格挽救方法，其用于對動平衡不合格的所述動力渦輪葉輪進行挽救，其包括如下步驟，
[0009]步驟A，對動平衡不合格的所述動力渦輪葉輪，進行單個零件動平衡檢測，然后在幅板兩側分別標出動平衡工序所測出的零件重點和輕點部位以及具體不平衡量，并通過下列公式計算所述動力渦輪葉輪單個零件在所述幅板兩側偏心量；
[0010]偏心量=零件不平衡量X不平衡半徑/零件質量；
[0011]步驟B，在車床上以所述幅板一側的所述輪軸的第一外圓面作為定位面，以同側的所述幅板第一邊平面作為支靠面對所述動力渦輪葉輪單個零件進行夾持固定，找正所述幅板另一側的所述輪軸的第二外圓面以及所述幅板第二邊平面，根據步驟A所獲得的未被夾持固定的所述第二外圓面一側的所述幅板上標出的重點和輕點部位以及偏心量，對所述動力渦輪葉輪進行偏心，之后即可對所述第二外圓面一側的所述輪軸的第二頂尖孔進行修正；
[0012]步驟C，以所述第二外圓面作為定位面，以同側的所述第二邊平面作為支靠面對所述動力渦輪葉輪單個零件進行夾持固定，找正所述第一外圓面以及所述第一邊平面，根據步驟A所獲得的未被夾持固定的所述第一外圓面一側的所述幅板上標出的重點和輕點部位以及偏心量，對所述動力渦輪葉輪進行偏心，之后即可對所述第一外圓面一側的所述輪軸的第一頂尖孔進行修正；
[0013]步驟D，對步驟B和步驟C修正后的所述第二頂尖孔和所述第一頂尖孔進行研磨，保障所述第二頂尖孔和所述第一頂尖孔同軸，然后用兩頂尖頂住所述第二頂尖孔和所述第一頂尖孔，對所述動力渦輪葉輪進行偏心磨，從而去除所述葉片的葉尖部以及所述輪軸的所述第一外圓面和所述第二外圓面上的偏心量；
[0014]步驟E，對步驟D加工后的所述動力渦輪葉輪進行單個零件動平衡；
[0015]步驟F，在將步驟E中完成單個零件動平衡的所述動力渦輪葉輪組合成所述動力渦輪轉子組合之后，進行組件動平衡，完成對所述動力渦輪葉輪的動平衡不合格挽救。
[0016]優選地，在步驟F中，對所述動力渦輪轉子組合的重點部位方向的所述第一邊平面與所述校正環之間的第一過渡圓角處以及所述第二邊平面與所述校正環之間的第二過渡圓角處進行材料去除，從而使組件完成動平衡。
[0017]本發明所提供的一種精鑄整體動力渦輪葉輪的動平衡不合格挽救方法，通過偏心車工序糾偏，大大改善了毛坯偏差對動平衡的影響，使得最終產品能夠滿足設計要求。
【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中，
[0019]圖1為一種動力渦輪葉輪零件的剖視結構示意圖；
[0020]圖2為圖1所示的動力渦輪葉輪零件組合而成的動力渦輪轉子組合的剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】。其中，相同的部件采用相同的標號。
[0022]圖1為一種動力渦輪葉輪零件的剖視結構示意圖，圖2為圖1所示的動力渦輪葉輪零件組合而成的動力渦輪轉子組合的剖視結構示意圖，參見圖1-2所示，對于【背景技術】所提及的所述動力渦輪葉輪1的兩個側面的中心不重合的情況，以及由于所述校正環121去料量不足導致所述動力渦輪轉子組合2的組件動平衡無法進行的情況，為了使這兩種情況中的所述動力渦輪葉輪1能夠修復合格，本發明提供了一種精鑄整體動力渦輪葉輪的動平衡不合格挽救方法，其用于對動平衡不合格的所述動力渦輪葉輪1進行挽救，其包括如下步驟，
[0023]步驟A，對動平衡不合格的所述動力渦輪葉輪1，進行單個零件動平衡檢測，然后在幅板12兩側分別標出動平衡工序所測出的零件重點和輕點部位以及具體不平衡量，并通過下列公式計算所述動力渦輪葉輪1單個零件在所述幅板12兩側偏心量；
[0024]偏心量=零件不平衡量X不平衡半徑/零件質量
[0025]例如，所述動力渦輪葉輪1的零件質量為970g，所述校正環121 (即動平衡校正面)的半徑(即上述公式中的不平衡半徑)為62mm，其在所述輪軸13的外圓面132—側的初始不平衡量為3.5g，則所述動力渦輪葉輪1單個零件在所述輪軸13的外圓面132 —側的偏心量=3.5X62/970 = 0.115mm，也即是所述動力渦輪葉輪1單個零件偏心跳動=偏心量 X2 = 0.115X2 = 0.23mm。
[0026]為了避免偏心量過大對所述葉片11長度造成影響，偏心量需控制在0.2mm以內
[0027]步驟B，在車床上以所述幅板12 —側的所述輪軸13的第一外圓面131作為定位面，以同側的所述幅板12第一邊平面122作為支靠面對所述動力渦輪葉輪1單個零件進行夾持固定，找正所述幅板12另一側的所述輪軸13的第二外圓面132以及所述幅板12第二邊平面123，找正過程中保障所述第二外圓面132和所述第二邊平面123跳動不大于0.01mm，根據步驟A所獲得的未被夾持固定的所述第二外圓面132 —側的所述幅板12上標出的重點和輕點部位以及偏心量，對所述動力渦輪葉輪1進行偏心，也即是要將所述第二外圓面132 —側的中心向重點方向調整，為了調整所述第二外圓面132 —側的中心，在車床上將夾具與所述動力渦輪葉輪1整體向所述第二外圓面132 —側的輕點方向移動與偏心量一致的尺寸，移動后可通過在輕點方向的所述第二外圓面132上打表檢測，如打表跳動為兩倍偏心量(