Установка для термопластического упрочнения лопаток

 

OIl ИCAHИЕ „„726187

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскнк

Социалмстмческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03.01.77(21) 2438762/22-.02 (5 I ) M. Кл, С 21 1 1/62 с присоединением заявки ¹

Государственный кюмитет (23)Приоритет - (53) УДК 621.785..79.002. 5

{088.8) llo делам изобретений и еткрмтий

Опубликовано 05.04.80. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 10.04.80

Б. И. Крамаровский, В. В. Горелов, Б. А. Кравченко, Я. M. Островский, В. А. Вдовин, О. С. Орлов, Г. M. Нилов, В. П. Чураков, А . П. Стеньшин и Ю. A. Голова (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОГО

УПРОЧНЕНИЯ ЛОПАТОК!

Установка для термопластического упрочнения лопаток газотурбинных двигателей предназначена для использования в области тепловой обработки, а именно для поверхностной уирочняющей обработ ки окончательно изготовленных лопаток, 5 заключающейся в нагреве детали до температуры начала термопластических де- формаций с последующим резким охлаждением (Ц, Известны установки, предназначенные для различных видов тепловой обработки изделий, содержащие нагревательное ycr ройство .(индуктор) механизм загрузки и выгрузки деталей, устройство для струйного охлаждения (2).

Известные установки не могут быть использованы для упрочнения лопаток укаэанным методом ввиду невозможности равномерного нагрева лопаток индуктором.20

Затрудняется это сложным профилем лс патки, имеющим двухлопастную кривизну и переменную толщину как по высоте, так и по ширине пера. Кроме того, предельные отклонения "точек профиля будут значительно изменять рабочие зазоры ммкду витками индуктора и заготовкой, что приведет к местным перегревам детали.

Известна установка для упрочнения лопаток, содержащая электропечь с расположенными под ней "спрейерами, соединенными с емкостью для охлаждающей жидкости (3).

Недостаток установки заключается в том, что малый объем сжатого воздуха в емкости и подводящем трубопроводе по сравнению с обьемом рабочей жидкости вызывает быстрое падение давления струй воды в спрейере при охлаждении лопатки, что снижает уровень остаточных напряжений, формируемых на ее поверхностях, понижает усталостную прочность лопатки.

Ручное управление подачей ахлаждающей жидкости и перемещением лопатки делает возможным попадание лопатки в потоки струй охлаждающей жидкости с большим запозданием. В этом случае возможно паде726 ние, давления струй воды в спрейерах прежде,чем лопатка окажется в их зоне, Это приводит к резкому понижению уровня остаточных напряжений и усталостной прочности лопатки.

Целью изобретения является повышение. надежности формирования сжимающих остаточных напряжений в поверхностном слое лопатки.

Поставленная цель достигается выпол- 10 нением емкости для охлаждающей жидкости в виде пневмогидравлического аккумулятора. -На чертеже изображена схема установки. 15

Установка для термопластического упрочнения лопаток содержит нагревальную секционную электропечь 1, охлади: тельную камеру 2 с расположенными внутри ее спрейерами 3, пневмоцилиндр 20

4 загрузки и выгрузки упрочняемой лопатки 5, пневмогидравлический аккумулятор 6, оснащенный обратным клапаном

7 и регулирующими электрокранами 8 и 9, служащими для заполнения аккумулятора 6 водой и сжатым воздухом, манометром 10, репе 11 давлеййя и датчиком

12 уровня воды. На трубопроводе 13, соединяющем аккумулятор со спрейерами, установлен пневмозатвор 14 и коллектор

15. Давление воды в спрейерах 3 контролируется манометрами 16, а по ходу движения штока пневмоцилиндра 4 установлен концевой выключатель 17.

Установка для термопластического- 55 упрочнения лопаток работает следующим образом.

Упрочняемая лопатка 5 устанавливается замком на шток пневмоцилиндра 4 и движением поршня загружается в электро- 40 печь 1. При этом перемещение штока обеспечивает включение выключателем 17 реле времени выдержки детали и электрокрайа 8 для заполненйя аккумулятора 6, коллектора 15 и трубопровода 13 водой.

Уровень заполнения аккумулятора 6 водой контролируется датчиком 12, который отключает электрокран 8 и включает электрокран 9 для заполнения аккумулятора 6 сжатым воздухом. По достиже нии требуемого давления воздуха реле 11 давления отключает электрокрвн 9. Пневмо- гидравлический аккумулятор 6 подготовлен к работе.

После нагрева лопатки 5 в течение

55 требуемого времени при наличии необходимого уровня давления воздуха в аккумуляторе 6 реле времени через реле 11 давления дает сигнал на опускание штока пневмоцилиндра 4 с лопаткой в зону охлаждения. В этом положении выключатель 17 включает пневмозатвор 14, который быстро передает давление аккуму.лятора 6 на столб жидкости, находящий ся в коллекторе 15 и трубопроводе 13.

Выходящие из спрейеров 3 струи воды . резко охлаждают . нагретые поверхности упрочняемой лопатки. Устанавливается "новая лопатка и цикл повторяется.

Таким образом, обеспечение постоянного оптймального давления струй воды в период охлаждения лопатки, а также строгая последовательность этапов упрочнения, достигаемые предлагаемой установкой для. термопластического упрочнения лопаток, позволяет, сведя к миниму» му затраты времени на установление требуемых параметров процесса упрочнения, обеспечить формирование в поверхностном слое лопатки сжимающих остаточных напряжений заданной величины увеличить усталостную прочность ,упрочняемых лопаток. изобретения

Формула мулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство

N. 395399, кл. С 21 Ъ 1/12, 1970., 2. Авторское свидетельство

N 378428, кл. С 21 В 1/12, 1971.

3. Кравченко E. А. Технологические остаточные напряжения и их влияние на эксплуатационные свойства деталей из жаропрочных и титановых сплавов.

Докт. диссерт. Куйбышев, 1972, с. 296-298.

Установка для термопластического упрочнения лопаток, содержащая электропечь и расположенные под ней спрейеры, соединенные с емкостью для охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности формирования сжимающих остаточных напряжений в поверхностном слое лопатки, емкость для охлаждаю:цей жидкости выполнена в виде пневмогидравлического акку726187

Составитель Н. Кузовкина

Редактор Т. Шарганова Техред С. Мигай Корректор E. Папп

Заказ 607/23 Тираж 608 Подписное

UHHHIM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11З035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4