一种压气机叶片锻造自动锻造生产线的制作方法

专利2025-12-19  8


本发明属于压气机叶片,具体是一种压气机叶片锻造自动锻造生产线。


背景技术:

1、叶片零件是航空发动机的核心零件,压气机叶片更是发动机中对空气进行压缩的主要零部件;由于压气机叶片品种多,厚度薄,产品质量要求非常高,自动化生产难度较大,目前国内生产航空发动机中的压气机叶片生产线主要依赖人工。目前在采取人工生产时,工人从加热炉取料时受到热辐射较严重,长时间取料会被烫伤;而且由于叶片材质对锻造温度要求比较严格,也会对模具、模座进行加热,工人工作环境温度高,危险性大。

2、因此,亟需一种不需要人为干预,能够实现叶片锻造自动生产的设备。


技术实现思路

1、针对上述存在的问题,本发明提供了一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,在大批量生产中不需要过多的人为干预,采用自动化生产线提高劳动生产效率,稳定和提高产品质量,改善劳动条件,缩减生产占地面积,降低生产成本,缩短生产周期,保证生产均衡性,有显著的经济效益。

2、本发明的技术方案是:一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,自动锻造组件,所述自动锻造组件包括螺旋压力机、位于所述螺旋压力机两侧的第一机器人和第二机器人、设于所述第一机器人工作半径范围内的上料转盘和环形加热炉、设于所述第二机器人工作半径范围内的机械压力机,螺旋压力机位于第一机器人和第二机器人的工作半径范围内;

3、与所述动锻造组件电性连接且用于控制所述螺旋压力机、第一机器人、第二机器人、环形加热炉以及机械压力机工作的自动控制系统;

4、用于对所述螺旋压力机加压锻造后的叶片进行冷却的冷却系统;

5、用于对所述机械压力机锻造后的叶片进行尺寸测量、缺陷检测的质检系统。

6、进一步地,还包括安全围栏,所述自动锻造组件设于所述安全围栏内,安全围栏上设有多个安全门,各个所述安全门上均设有自动安全门锁。

7、说明:安全围栏是整个生产线中不可或缺的安全防护措施,它能够有效隔离生产区域与外界,确保生产线操作人员的安全,同时,通过安全门提供出口,允许操作人员在必要时出入生产区域,通过自动安全门锁可以防止未经过适当培训的人员误操作复杂或危险的机械设备,从而降低工伤事故的风险。

8、进一步地,所述上料转盘包括底端设有底座的转盘主体、通过液压杆与所述转盘主体中心处连接的水平上料杆、设于所述转盘主体上且靠近所述第一机器人一侧侧壁的放料板、驱动所述液压杆转动的第一旋转电机,所述水平上料杆底端沿长度方向设有条形滑动槽,所述条形滑动槽内通过滑动块滑动连接有电磁吸盘,所述滑动块通过第一电动伸缩杆驱动在条形滑动槽内滑动。

9、说明:上料转盘在使用时,通过第一电动伸缩杆的延伸作用驱动滑动块在条形滑动槽内滑动,使电磁吸盘正对叶片坯料,并通过液压杆驱动水平上料杆向下移动,当电磁吸盘与叶片坯料接触时,通过电磁吸附力将叶片坯料吸起,此时,通过第一旋转电机带动液压杆旋转至放料板上端,断开电磁吸盘的电源,使叶片坯料落至放料板上,最后,通过第一机器人的机械手将叶片坯料移动至环形加热炉内加热处理,该上料转盘通过自动转移叶片坯料至第一机器人的机械手工作半径范围内,配合第一机器人协同使用,可以显著提高生产效率,提高生产线整体的自动化程度。

10、更进一步地,所述水平上料杆底端设有红外线检测仪,所述放料板上设有红外线接收器,放料板底端与所述转盘主体之间设有加固连接杆。

11、说明:通过第一旋转电机带动液压杆旋转至放料板上端时,通过红外线检测仪发射红外线,通过红外线接收器接收红外线,能够提供高精度的位置信息,使电磁吸盘能够准确地对准放料板,避免了因位置不准确导致的工件掉落或损坏,通过加固连接杆提高放料板安装的牢靠性。

12、更进一步地,所述转盘主体上端沿周向均匀设有多个暂存腔,且每个所述暂存腔内通过垂直放置的第二电动伸缩杆连接有推动板。

13、说明:当需要批量锻造叶片时,可通过电磁吸盘将吸附的叶片坯料放置每个暂存腔内,减少后期搬运次数,降低物流成本,且每个暂存腔内可堆叠若干个叶片坯料,允许在有限的空间内储存更多的叶片坯料,提高空间利用率,当需要将每个暂存腔内的叶片坯料顶出进行加热处理时,通过第二电动伸缩杆驱动推动板向上移动即可。

14、进一步地,所述环形加热炉外围设有安装支架,环形加热炉包括上端为开口结构且外壁设有与所述安装支架连接的环形连接环的旋转底炉、下端为开口结构并与所述旋转底炉扣接的顶炉、设于安装支架上且位于旋转底炉下端的安装板、设于所述安装板上且通过旋转轴与旋转底炉底端连接的第二旋转电机、设于旋转底炉内部中心处的放置网架,安装支架内壁左右两侧分别设有滑动凹槽,所述滑动凹槽内通过第三电动伸缩杆连接有滑动条,所述顶炉侧壁通过连接杆与所述滑动条连接,旋转底炉和顶炉侧壁均匀设有多个发热导管,且所述发热导管电性连接有电磁加热器。

15、说明:当第一机器人的机械手将叶片坯料移动至环形加热炉内进行加热处理时,通过第三电动伸缩杆驱动对应的滑动条在滑动凹槽内向上滑动,使顶炉向上移动并与旋转底炉分离,此时,第一机器人的机械手将叶片坯料移动至旋转底炉内的放置网架内,然后,通过第三电动伸缩杆驱动对应的滑动条在滑动凹槽内下滑动,使顶炉重新扣接在旋转底炉上端,此时,通过电磁加热器和发热导管对叶片坯料进行加热处理,该环形加热炉的顶炉采用自动开合的方式,实现了自动化操作,减少了人工操作的需求,顶炉的可分离设计便于定期对加热炉内部进行维护和清理。

16、更进一步地,所述放置网架包括外壁由上至下交错分布有多个插接环的安装主杆、侧壁设有与所述插接环匹配的插接柱的放置网盘。

17、说明:当第一机器人的机械手将叶片坯料移动至旋转底炉内的放置网架内时,可向各个放置网盘内分别放置叶片坯料,从而进行批量加热处理,能够显著提高生产效率,更有效地利用加热炉的能量,减少了能源消耗,确保同批次的叶片坯料在加热过程中的条件一致,可以提高成品叶片的尺寸和性能一致性,提高整体生产质量,且放置网盘通过插接柱与安装主杆侧壁的插接环连接,方便拆卸和安装。

18、进一步地,所述冷却系统包括设于所述螺旋压力机的压力机构和冲压平台内的冷却盘管、与所述冷却盘管两端分布连接的循环冷却管、用于连接所述循环冷却管的冷却液箱、设于所述冷却液箱与循环冷却管连接处的抽液泵、设于冷却液箱内的温度传感器和冷凝器。

19、说明:冷却系统在使用时,通过抽液泵将冷却液箱内的冷却液抽至循环冷却管内,通过循环冷却管对螺旋压力机的压力机构和冲压平台内进行降温处理,同时,还可对放置于冲压平台上的压气机叶片进行冷却,通过及时冷却,可以减少设备的停机时间,避免因过热导致的生产中断,从而提高生产线的整体生产效率,对压气机叶片的冷却可以确保其在锻造过程中的温度控制,避免因温度过高导致的产品变形或质量问题。

20、更进一步地,所述冷却盘管呈螺旋式盘绕且内部设有导流架,所述导流架呈波浪型分布且侧壁均匀设有多个导流孔。

21、说明:冷却盘管设置为螺旋式盘绕的方式,同时在冷却盘管内设置呈波浪型分布的导流架,目的是增加冷却液的流动路径,提高冷却效果,能够间接增大压气机叶片与冷却液的接触面积,使冷却液的利用率更高,另一方面,导流孔也能够提高紊流效果,使冷却液在吸热的过程中,自身更快的完成冷热再混合,提高了冷却效果。

22、相对于现有技术,本发明的有益效果是:

23、(1)本发明的压气机叶片锻造自动锻造生产线,通过在安全围栏内部沿生产线依次布置的上料转盘、环形加热炉、螺旋压力机以及机械压力机,并在螺旋压力机的两侧分别设置第一机器人和第二机器人,同时配合自动控制系统监控和控制整个生产过程,确保各个设备协调工作,提高生产效率和产品质量,通过冷却系统可对叶片进行冷却,以保持尺寸稳定和提高锻造质量,通过质检系统能够对锻造后的叶片进行尺寸测量、缺陷检测,确保产品符合质量标准,该生产线能够实现叶片锻造的自动连续生产,减少人工干预,能够提高叶片的一致性、质量以及整体生产效率;通过这种自动化生产线,可以显著提高生产效率,降低成本,能够精确控制锻造过程的各项参数,从而确保叶片成形质量;

24、(2)该上料转盘通过自动转移叶片坯料至第一机器人的机械手工作半径范围内,配合第一机器人协同使用,可以显著提高生产效率,提高生产线整体的自动化程度,当需要批量锻造叶片时,可通过电磁吸盘将吸附的叶片坯料放置每个暂存腔内,减少后期搬运次数,降低物流成本,且每个暂存腔内可堆叠若干个叶片坯料,允许在有限的空间内储存更多的叶片坯料,提高空间利用率;

25、(3)该环形加热炉的顶炉采用自动开合的方式,实现了自动化操作,减少了人工操作的需求,顶炉的可分离设计便于定期对加热炉内部进行维护和清理,且当第一机器人的机械手将叶片坯料移动至旋转底炉内的放置网架内时,可向各个放置网盘内分别放置叶片坯料,从而进行批量加热处理,能够显著提高生产效率,更有效地利用加热炉的能量,减少了能源消耗,确保同批次的叶片坯料在加热过程中的条件一致,可以提高成品叶片的尺寸和性能一致性,提高整体生产质量,且放置网盘通过插接柱与安装主杆侧壁的插接环连接,方便拆卸和安装。


技术特征:

1.一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,还包括安全围栏(1),所述自动锻造组件(2)设于所述安全围栏(1)内,安全围栏(1)上设有多个安全门(10),各个所述安全门(10)上均设有自动安全门锁(11)。

3.根据权利要求1所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,所述上料转盘(23)包括底端设有底座(230)的转盘主体(231)、通过液压杆(2310)与所述转盘主体(231)中心处连接的水平上料杆(232)、设于所述转盘主体(231)上且靠近所述第一机器人(21)一侧侧壁的放料板(233)、驱动所述液压杆(2310)转动的第一旋转电机(234),所述水平上料杆(232)底端沿长度方向设有条形滑动槽(235),所述条形滑动槽(235)内通过滑动块(2350)滑动连接有电磁吸盘(236),所述滑动块(2350)通过第一电动伸缩杆(2351)驱动在条形滑动槽(235)内滑动。

4.根据权利要求3所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,所述水平上料杆(232)底端设有红外线检测仪(237),所述放料板(233)上设有红外线接收器(238),放料板(233)底端与所述转盘主体(231)之间设有加固连接杆(239)。

5.根据权利要求3所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,所述转盘主体(231)上端沿周向均匀设有多个暂存腔(26),且每个所述暂存腔(26)内通过垂直放置的第二电动伸缩杆(260)连接有推动板(261)。

6.根据权利要求1所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,所述环形加热炉(24)外围设有安装支架(27),环形加热炉(24)包括上端为开口结构且外壁设有与所述安装支架(27)连接的环形连接环(240)的旋转底炉(241)、下端为开口结构并与所述旋转底炉(241)扣接的顶炉(242)、设于安装支架(27)上且位于旋转底炉(241)下端的安装板(243)、设于所述安装板(243)上且通过旋转轴与旋转底炉(241)底端连接的第二旋转电机(244)、设于旋转底炉(241)内部中心处的放置网架(245),安装支架(27)内壁左右两侧分别设有滑动凹槽(270),所述滑动凹槽(270)内通过第三电动伸缩杆(271)连接有滑动条(272),所述顶炉(242)侧壁通过连接杆与所述滑动条(272)连接,旋转底炉(241)和顶炉(242)侧壁均匀设有多个发热导管(28),且所述发热导管(28)电性连接有电磁加热器(29)。

7.根据权利要求6所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,所述放置网架(245)包括外壁由上至下交错分布有多个插接环(2450)的安装主杆(246)、侧壁设有与所述插接环(2450)匹配的插接柱(2451)的放置网盘(247)。

8.根据权利要求1所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,所述冷却系统(4)包括设于所述螺旋压力机(20)的压力机构和冲压平台内的冷却盘管(40)、与所述冷却盘管(40)两端分布连接的循环冷却管(41)、用于连接所述循环冷却管(41)的冷却液箱(42)、设于所述冷却液箱(42)与循环冷却管(41)连接处的抽液泵(43)、设于冷却液箱(42)内的温度传感器(44)和冷凝器(45)。

9.根据权利要求8所述的一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,其特征在于,所述冷却盘管(40)呈螺旋式盘绕且内部设有导流架(400),所述导流架(400)呈波浪型分布且侧壁均匀设有多个导流孔(401)。


技术总结
本发明提供了一种压气机叶片锻造自动锻造生产线,属于压气机叶片技术领域。包括自动锻造组件、与自动锻造组件电性连接的自动控制系统、用于对螺旋压力机加压锻造后的叶片进行冷却的冷却系统、用于对机械压力机锻造后的叶片进行尺寸测量、缺陷检测的质检系统;通过沿生产线依次布置的上料转盘、环形加热炉、螺旋压力机以及机械压力机,并在螺旋压力机的两侧分别设置第一机器人和第二机器人,同时配合自动控制系统监控和控制整个生产过程,确保各个设备协调工作,提高生产效率和产品质量,能够实现叶片锻造的自动连续生产,减少人工干预,能够提高叶片的一致性、质量以及整体生产效率。

技术研发人员:翟莉晖,王世超,闫伟宁
受保护的技术使用者:陕西长羽航空装备股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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