Устройство для закалки и правки турбинных лопаток

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частно.сти к термической обработке, гибке и прав-- ке турбинных лопаток и .может быть использовано при изготовлении различных машиностроительных деталей со сложной формой поперечных сечений. Цель изобретения - расширение техноБ Б iS (Л с Фие.З

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1) 4 В 21 D 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ?

Б-Б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3991749/25-27 (22) 17.12.85 (46) 07.06.87.. Бюл. № 21 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (72) Б.Н. Семенов, О.В. Колесник, 10.Н. Косицкий и С.И. Пантелеев (53) 621.982.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 479523. кл. В 21 D 3/16, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ И ПРАВКИ

ТУРБИННЫХ ЛОПАТОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к термической обработке, гибке и правке турбинных лопаток,и может быть использовано при изготовлении различных машиностроительных деталей со сложной формой поперечных сечений.

Цель изобретения — расширение техно1315075 логических возможностей. Через загрузочное окно на секционные вставки (СВ) 24 укладывают лопатку (Л) ?6.

Открывают заслонку 5 и поднимают керамическую подставку 25 вверх. Подставка 25 подхватывает Л и перемещает ее в камеру нагрева 2. Затем СВ опускаются ° Л нагревается до температуры закалки. После нагрева Л переносится с помощью СВ в камеру 9. Через спрейер 11 на Л подается охлаж1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к термической обработке, гибке и правке турбинных лопаток, и может быть использовано при изготовлении машиностроительных деталей со сложной формой поперечных различных сечений,.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем совмещения технологических операций закалки и правки в одном устрой стве.

На фиг. 1 показана установка, вид спереди; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.2.

Установка состоит из трех камер: загрузки 1, нагрева 2 и совмещенной камеры 3 закалки и правки, установленных друг на друге и имеющих теплоэащитную футеровку 4.

Между камерами 1-3 расположены теплозащитные заслонки 5 и 6. В загрузочной камере 1 имеется загрузочное окно 7. В камере 2 нагрева смонтированы электрические нагреватели

8 сопротивления и трубы 9 и 10 для подвода и отвода инертного газа. В совмещенной камере 3 закалки и правки установлены спрейер 11 для подачи и выпускной патрубок 12 для отвода охлаждающего газа, а также вертикальные направляющие 13, по которым свободно перемещается верхняя матрица

14 с буртиками 15 и профильными секционными вставками 16, верхняя опорная поверхность которой при правке взаимодействует с упорной плитой 17. дающий нейтральный газ. После охлаждения Л до температуры мартенситных превращений подача газа прекращается, Правка JI осуществляется между СЕ3 16 матрицы 14 и СВ 24 пуансона

23. Затем через спрейер 11 подается инертный газ с температурой на 80.О

100 С ниже температуры маргенситного превращения, т.е. правка осуществляется в зоне сверхпластичности. 3 з.п. ф-лы„ 3 ил, 2

Снизу к камере загрузки 1 по ее центру закреплена гидравлическая система, состоящая из гидроцилиндра 18, штоком которого является гидроцилиндр

5 19, штоком которого, в свою чередь, является гидроцилиндр 19, штоком которого, в свою очередь, является пневмоцилиндр 20. К верхнему торцу пневмоцилиндра 20 закреплен. водоохлаждаемый наружный шток 21,внутри которого помещается внутренний шток

22 пневмоцилиндра 20. На штоке 21 закреплен нижний пуансон 23 с профильными секционными вставками 24, в пазах которых размещена керамическая подставка 25, закрепленная на штоке 22 пневмоцилиндра 19.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении нижний пуансон 23 с профильными секционными вставками 24 и керамическая подставка 25 находится в нижнем положении 5 в нижней части загрузочной камеры

1. При этом керамическая подставка

25 утоплена в пазах профильных секционных вставок 24 и лежит на нижнем пуансоне 23. Матрица 14 с профильными секционными вставками 16 опущена в нижнее положение по направляющим

13 и упирается буртиками 15 в дно совмещенной камеры 3 закалки и правки. Заслонки 5 и 6 закрыты и камеры

1-3 изолированы, таким образом, друг от друга. Камера 2 нагрева продута инертным газом и нагрета до температуры закалки (950-1050 С, в зао висимости от марки стали лопатки 26).

1315075

Через загрузочное окно 7 на профильные секционные вставки 24 нижнего пуансона 23 укладывается лопатка 26, после чего камера снова продувается инертным газом. Зазор между лопаткой 26 и опорными поверхностями керамической подставки 25 составляет 2-3 мм.

После этого заслонка 5 открывается, подается воздух в нижнюю полость 10 пневмоцилиндра 20, шток 22 которого вместе с керамической подставкой 25 поднимается вверх. Керамическая подставка 25 подхватывает лопатку 26 и перемещает ее в камеру 2 нагрева. 15

Заслонка 5 закрывается и снова изолирует друг от друга камеру 1 загрузки и камеру 2 нагрева. Нижний пуансон

23 с профильными секционными вставками 24 остается в исходном положе- 20 нии в нижней части камеры 1 загрузки.

После нагрева лопатки до температуры закалки и технологической выдержки заслонки 5 и 6 открываются, в верх-25 нюю полость пневмоцилиндра 20 подается воздух, а в нижнюю полость гидроцилиндра 19 — масло. Шток 22 пневмоцилиндра 20 начинает опускаться вниз, а сам пневмоцилиндр 20 вместе с наруж30 ным водоохлаждаемым штоком 21, на котором закреплен нижний пуансон 23 с профильными секционными вставками

24> начинает подниматься вверх. Причем сечения трубопроводов подобраны так, чтобы при сложении этих движений лопатка 26 начала медленно подниматься.вверх так, чтобы до касания ею профильных секционных вставок 16 верхнего пуансона 15 внутренний шток 22 40 пневмоцилиндра 20 опустился в нижнее положение, а профильные вставки 24 нижнего пуансона 23 подхватили лопатку 26, приподняв ее над керамической подставкой 25.

При дальнейшем подъеме нижнего пуансона 23 с лежащей на его профильных секционных вставках 24 лопаткой

26, последняя касается верхнейчастью ее профиля профильных секционных вставок 16 матрицы 14, которая также начинает подниматься вверх, скользя по направляющим 13. Это перемещение продолжается до тех пор, пока входная и выходная кромка лопатки не окажутся5 против спрейера 11 и выпускного пат- . рубка 12 для подачи и отвода охлаждающего инертного газа — полный ход пневмоцилиндра 20,являющегося штоком гидроцилинцра 19. При этом между верхней опорной плоСкостью матрицы

14 и упорной плитой 17 в верхней части совмещенной камеры 3 закалки и правки остается зазор 3-5 мм. Заслонки 5 и 6 закрываются, изолируя камеры

1-3 друг от друга. Камера 2 нагрева в это время подстуживается продувкой нейтрального газа через трубы 9 и 10;

На входную толстую кромку лопатки

26 через спрейер 11 подается охлаждающий нейтральный газ, отсасываемый через выпускной патрубок 12, расположенный против тонкой выходной кромки лопатки 27.

После охлаждения лопатки до температуры мартенситных превращений

Мн, т.е. закалка (инертный газ имеет

6 температуру 320-380 в зависимости от марки высокохромистой стали лопатки 26), подача охлаждающего инертного газа прекращается, В нижнюю полость гидроцилидра 18 подается масло и его шток, которым является гидроцилиндр 19 начинает подниматься, поднимая матрицу 14 и нижний 23 пуансоны вместе с лопаткой

26 до тех пор, пока верхняя опорная плоскость матрицы 14 не коснется упорной плиты 17 в верхней части совмещенной камеры 3 закалки и правки.

Усилие гидравлической системы через профильные секционные вставки 16 и

24 матрицы 14 н нижнего 23 пуансонов передается на соответствующие сечения лопатки 26 и осуществляется ее правка.

После этого через спрейер 11 подается охлаждающий инертный газ с о температурой на 80-100 С ниже Мн, который отсасывается через выпускной патрубок 12, т.е. правка, осуществляется в зоне сверхпластичности для высокохромистой стали.

После окончания охлаждения заслонки 5 и 6 открываются, в верхние полости гидроцилиндров 18 и 19 подается масло, шток 21 вместе со штоком 22, нижним пуансоном 23, керамической подставкой 25 и лопаткой 26 опускаются B нижнее исходное положение в камеру 1 загрузки, закрываются заслонки 5 и б и через загрузочное окно 7 лопатка извлекается иэ установки, Использование изобретения позволяет расширить технологические воз1315075 можности устройства, так как в одной установке появляется возможность осуществления нескольких технологических операций с заготовкои турбинной лопатки. формула и э о б р е т е н и я

1. Устройство для закалки и правки турбинных лопаток, содержащее ка-. меру загрузки, камеру нагрева, установленный в нижней части камеры загрузки пуансон с приводом его перемещения в вертикальном направлении и размещенную над пуансоном матрицу, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено камерой закалки и правки, при этом камера нагрева расположена над камерой загрузки, камера закалки и правки— над камерой нагрева, а все три камеры смонтированы в одном корпусе и разделены между собой герметическими подвижными в горизонтальном направлении заслонками.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что камера закалки и правки снабжена системой подачи и отвода охлаждающей среды.

5 3, УсТроАсТВо по па1» О т л и ч а ю щ е е с я тем, что пуансон выполнен в виде секционных профильных ложементов и расположенной в па1 зах между ними керамической подстав l0 ки, привод перемещения пуансона выполнен в виде вертикально расположенного силового цилиндра с полым охлаждаемым штоком, в котором размещен дополнительный шток, при этом секци15 онные профильные ложементы установлены на полом штоке, а керамическая подставка — на дополнительном.

4. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что матрица

20 выполнена в виде профильных ложементов, оппозитно расположенных ложементам пуансона, и установлена с возмож" ностью перемещения в вертикальном направлении до упора, закрепленного в верхней части камеры закалки и правки.

А-А

12

1д

Составитель Э. Копаев

Техред М.Ходанич Корректор А.0бРУчаР

Редактор А. Сабо

Заказ 2236/6 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãîðoä, ул. Проектная, 4