CN107063856A - 用于开口衬套通过力测试的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于开口衬套通过力测试的装置，包括由基底板和基顶板通过支柱构成的基架座，安装在基架座内的驱动电机、输入轴与驱动电机输出轴联接的变速器和电器控制柜，安装在基架座基顶板上的传动驱动机架和量规定位座，安装在传动驱动机架上的传动驱动机构，以及安装在量规定位座安装孔内的量规，所述传动驱动机架由底座架，联接板和下端与底座架固定联接、上端与联接板固定联接的两根导向柱构成，所述传动驱动机构由传动丝杆、传动座、推压杆、推拉力传感器和固定在底架上的导向座构成，所述传动座设计有与导向柱滑动配合的导向孔、与传动丝杆匹配构成螺纹传动副的螺纹。本发明能够准确地测量开口衬套从量规中通过施加力大小的测量问题。

Description

用于开口衬套通过力测试的装置

技术领域

本发明涉及开口衬套通过力测试技术领域，特别是涉及一种用于测试开口衬套通过量规施加力的测试装置。

背景技术

在某型号航空发动机的研制过程中，出现了一些技术难题未能解决，已成为制约生产的拦路虎。开口衬套与铝叶片安装孔的装配合格率低就是其中之一。造成装配合格率低的重要原因之一是开口衬套制造完成后，不能准确测量出其在铝叶片内孔直径尺寸状态下的通过力大小。而产品设计图纸的要求是，开口衬套在(300±100)N作用下其应当能穿过与其外径尺寸相配的量规。即将衬套放入量规内孔中，对衬套施加压力使其从衬套中通过，测试出施加压力的大小，如果符合设计图要求，则该开口衬套是合格的产品。

目前开口衬套通过力大小的测量采用过两种方式：一种测量方式是，将开口衬套水平放置，用限力扳手转动螺纹机构，推动推压杆带动开口衬套从模拟铝叶片内孔的量规中通过，限力扳手事先用压力表校调至最小和最大通过力时的扭矩，施加的力如果大于最小扭矩和小于最大扭矩，则判断开口衬套为合格，否则不合格，其不能测出实际通过力的大小；第二种测量方式是，将开口衬套竖直放置，用手柄转动螺纹机构推动弹簧来推动推压杆迫使开口衬套从模拟铝叶片内孔的量规中通过，通过经计量鉴定的弹簧的压缩量及配套的刻线来读取通过力的大小，虽然弹簧力的大小和压缩量经过计量校核，但弹簧的着力点和受力的方向在每次施加力后都会有变化，造成实际通过力的大小与刻线读数力有差异。

上述两种测试方式，由于每个开口衬套的测试都由操作人员手动施力，测量时如果未能仔细观察，可能要反复测试几次，往往未能测试几个零件操作人员就已经疲惫不堪，不仅劳动强度大，而且效率低。且当开口衬套的外径与铝叶片内孔尺寸差异较大时，操作人员手工施加的最大压力不能使其从量规中通过，必须将测量装置拆卸后将量规取下，并用手反敲的方式将开口衬套取出。因此，在航空发动机制造生产中，急需一种既能准确的测量并记录通过力的大小，又能降低操作人员的劳动强度，提高测量效率的开口衬套通过力测量装置。

发明内容

针对现有技术开口衬套通过力测试技术的现状与不足，本发明的目的在于提供一种全新结构的用于测试开口衬套通过力的测试装置，以解决开口衬套从模拟铝叶片内孔的量规中通过所施通过力大小测量不准确的问题，降低测试人员的劳动强度，提高生产效率。

本发明提供的用于开口衬套通过力测试的装置，其构成主要包括，由基底板和基顶板通过支柱构成的基架座，安装在基架座内的驱动电机、输入轴与驱动电机输出轴联接的变速器和电器控制柜，安装在基架座基顶板上的传动驱动机架和量规定位座，安装在传动驱动机架上的传动驱动机构，以及安装在量规定位座安装孔内的量规；所述传动驱动机架由底座架，联接板和下端与底座架固定联接、上端与联接板固定联接的两根导向柱构成；所述传动驱动机构由传动丝杆、传动座、推压杆、推拉力传感器和固定在底架上的导向座构成，其中传动座设计有与导向柱滑动配合的导向孔、与传动丝杆匹配构成螺纹传动副的螺纹，所述传动丝杆下端通过轴承安装在底座架上且与变速器的输出轴联接，上端通过轴承安装在联接板上；所述导向座设计有与推压杆滑动配合的导向孔，导向座上的导向孔与安装在量规定位座上的量规同轴线对应，所述推压杆的下端面与待测开口衬套端面相匹配，上端通过推拉力传感器与传动座固定联接，所述电器控制柜与传感器电信号连接，与驱动电机电控制信号连接。

在本发明的上述技术方案中，为了保证测试装置运行安全，在联接板上设置上限位块，在底座架上设置下限位块，在上下限位块上安装行程开关，限制传动座的上、下移动，防止传动驱动机构的传动座与联接板和底座架碰撞。

在本发明的上述技术方案中，传动座优先设计成通过固定安装在其安装孔内的螺纹套与传动丝杆匹配构成螺纹传动副。通过螺纹套与传动丝杆构成螺纹传动副，可方便螺纹传动副的更换和加工。为了使传动座的移动灵活、平稳，螺纹套的长度应大于螺纹套螺纹直径的2倍。

在本发明的上述技术方案中，为了操作方便，所述底座架安装导向座的位置高度最好是，量规置于量规定位座安装孔内，待测开口衬套又置于量规端口，高于待测开口衬套上端口的高度。

在本发明的上述技术方案中，量规定位座优先设计为门型结构的定位座，量规定位座的门高应大于待测开口衬套的高度，以方便从量规通过的开口衬套取出。量规定位座上的量规安装孔优先设计为台阶孔；量规与量规安装孔之间的装配间隙最好控制在0.01～0.02mm范围。

在本发明的上述技术方案中，导向座导向孔的中心轴线与量规定位座安装孔的中心轴线应保持一致，推压杆与导向座导向孔之间的装配间隙最好控制在0.01～0.02mm范围，以保证通过力测量的准确性。

在本发明的上述技术方案中，所述电器控制柜优先安装在基架座的基底板上，驱动电机和变速器优先安装在基架座的基顶板下板面上。

在本发明的上述技术方案中，所述电器控制柜的操作面板设计有电机反转开关、拉、通过力显示屏、电机正转开关、电源显示灯和电源开关。

在本发明的上述技术方案中，所述变速器为齿轮传动减速变速器。

本发明所述开口衬套通过力测试装置的使用方法：

在使用本发明的测量装置测试开口衬套通过力之前，将本发明所述开口衬套通过力测试装置中的力传感器送鉴定机构检测合格，保证测量的正确性；将本装置中的量规送检测机构鉴定合格，保证测试时外径尺寸符合要求。

将开口衬套放入量规的内孔中，启动驱动电机，使其正转，电机带动丝杠旋转，丝杠通过传动座上的螺纹套，将丝杆的转动转化为传动座沿两根导柱向下的移动，传动座通过推拉力传感器又带动推压杆向下移动，推压杆与开口衬套接触后，对开口衬套施加推压作用，开口衬套在推压力作用下从量规的内孔中向下移动，直到开口衬套从量规中脱出。推压杆与开口衬套接触后，推拉力传感器受力发生变形，推拉力传感器受力的大小在显示屏中以数值的形式显示。随着受力的变化，显示数值也会相应变化，显示屏会记录受力时的最大值，将这个值与设计要求进行对比，判断通过力的大小是否满足设计要求，即开口衬套是否合格。

本发明所述开口衬套通过力测试装置具有以十分突出的技术效果：

1、使用本发明所述开口衬套通过力测试装置，可以准确地测试开口衬套通过力的大小，解决了现有技术不能准确测试开口衬套通过其外径尺寸量规时的通过力大小测量问题。

2、本发明所述开口衬套通过力测试装置使用推拉力传感器进行测量，可以测量出瞬时推压力的大小，在通过推拉力数显屏幕上实时显示衬套向下移动时压力的大小和记录最大压力值。使得测量过程直观、可靠，解决了通过力大小无法测试出具体值的问题。

3、本发明所述开口衬套通过力测试装置采用自动机构施加压力，不仅降低了操作人员的劳动强度，还大大地提高了测量的效率。试验表明，采用本发明所述开口衬套通过力测试装置能够准确地测量出开口衬套通过其外径尺寸量规时的通过力大小，完全满足了生产要求。

附图说明

图1是本发明所述开口衬套通过力测试装置的立体结构简图。

图2是测试装置中基架座的局部放大示意图。

图3是发明所述开口衬套通过力测试装置的主视剖视结构简图。

图4是发明所述开口衬套通过力测试装置的左视结构简图。

在上述附图中，各图示标号标识的对象分别为：1—基底板、2—支柱、3—基顶板、4—量规定位座、5—量规、6—底座架、7—导向柱、8—联接板、9—上限位块、10—传动座、11—传动丝杆、12—推拉力传感器、13—连接螺钉、14—推压杆、15—下限位块、16—导向座、17—驱动电机、18—电器控制柜、19—电机反转开关、20—通过力显示屏、21—电机正转开关、22—电源显示灯、23—电源开关、24—开口衬套、25—变速器、26—螺纹套。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对发明所述开口衬套通过力测试装置的结构和工作原理作进一步说明。

本实施例中，发明所述开口衬套通过力测试装置的结构如图1、图2、图3和图4所示，其构成包括：由基底板1和基顶板3通过支柱2构成的基架座，安装在基架座内的驱动电机17、输入轴与驱动电机输出轴联接的变速器25和电器控制柜18，安装在基架座基顶板上的传动驱动机架和量规定位座4，安装在传动驱动机架上的传动驱动机构，以及安装在量规定位座安装孔内的量规5。

所述电器控制柜18安装在基架座的基底板1上，驱动电机和变速器优先安装在基架座的基顶板下板面上；所述电器控制柜与传感器电信号连接，与驱动电机电控制信号连接，电器控制柜的操作面板设计有电机反转开关19、通过力显示屏20、电机正转开关21、电源显示灯2和电源开关23。

所述传动驱动机架由底座架6，联接板8和下端与底座架固定联接、上端与联接板固定联接的两根导向柱7构成，联接板上设置有限制传动驱动机构中传动座移动的上限位块9，底座架上设置有限制传动驱动机构中传动座的移动的下限位块15，上限位块和下限位块上设置有行程开关，通过行程开关控制传动座的位移位置；底座架上安装有导向传动驱动机构中推压杆的导向座，导向座的位置设置为，在量规置于量规定位座安装孔内，待测开口衬套又置于量规端口上时，导向座的位置高于待测开口衬套上端口的高度。

所述传动驱动机构由传动丝杆11、传动座10、推压杆14、力传感器12和固定在底架上的导向座16构成，其中传动座设计有与导向柱滑动配合的导向孔、用于安装与传动丝杆匹配构成螺纹传动副的螺纹套26的安装孔，为了使传动座的移动灵活、平稳，螺纹套的长度大于螺纹套螺纹直径的2倍，所述传动丝杆下端与变速器的输出轴联接，并通过轴承安装在传动驱动机架上，上端通过轴承安装在联接板上；所述导向座设计有与推压杆滑动配合的导向孔，推压杆与导向孔之间的装配间隙为0.01～0.02mm，导向座上的导向孔与安装在量规定位座上的量规同轴线对应；所述推压杆的下端面与待测开口衬套端面相匹配，上端通过力传感器与传动座固定联接。

所述量规定位座为门型结构的定位座，量规定位座上的量规安装孔为台阶安装孔，量规与量规安装孔之间的装配间隙为0.01～0.02mm；量规定位座的门高大于待测开口衬套的高度。

Claims (10)

1.一种用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于构成包括由基底板(1)和基顶板(3)通过支柱(2)构成的基架座，安装在基架座内的驱动电机(17)、输入轴与驱动电机输出轴联接的变速器(25)和电器控制柜(18)，安装在基架座基顶板上的传动驱动机架和量规定位座(4)，安装在传动驱动机架上的传动驱动机构，以及安装在量规定位座安装孔内的量规(5)，所述传动驱动机架由底座架(6)，联接板(8)和下端与底座架固定联接、上端与联接板固定联接的两根导向柱(7)构成，所述传动驱动机构由传动丝杆(11)、传动座(10)、推压杆(14)、推拉力传感器(12)和固定在底架上的导向座(16)构成，所述传动座(10)设计有与导向柱滑动配合的导向孔、与传动丝杆匹配构成螺纹传动副的螺纹，传动丝杆下端通过轴承安装在底座架上，且与变速器的输出轴联接，上端通过轴承安装在联接板上，所述导向座设计有与推压杆滑动配合的导向孔，导向座上的导向孔与安装在量规定位座上的量规同轴线对应，所述推压杆的下端面与待测开口衬套端面相匹配，上端通过推拉力传感器(12)与传动座固定联接，所述电器控制柜与传感器电信号连接，与驱动电机电控制信号连接。

2.根据权利要求1所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，在联接板(8)上设置有上限位块(9)，在底座架(6)上设置有下限位块(15)，在上、下限位块上安装行程开关来限制传动座(10)向上移动。

3.根据权利要求1所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，传动座通过固定安装在其上的螺纹套(26)与传动丝杆匹配构成螺纹传动副。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，所述底座架安装导向座(16)的位置高度，在量规置于量规定位座安装孔内，待测开口衬套置于量规端口，高于待测开口衬套上端口的高度。

5.根据权利要求4所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，所述量规定位座为门型结构座，量规定位座的门高大于待测开口衬套的高度。

6.根据权利要求5所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，所述量规定位座上的量规安装孔为台阶孔，量规与量规安装孔之间的装配间隙为0.01～0.02mm。

7.根据权利要求1或2或3所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，导向座导向孔的中心轴线与量规定位座安装孔的中心轴线一致。

8.根据权利要求1或2或3所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，推压杆与导向座导向孔之间的装配间隙为0.01～0.02mm。

9.根据权利要求1或2或3所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，电器控制柜安装在基架座的基底板上，驱动电机和变速器安装在基架座的基顶板下板面上。

10.根据权利要求1或2或3所述的用于开口衬套通过力测试的装置，其特征在于，所述电器控制柜(18)的操作面板设计有电机反转开关(19)、拉、通过力显示屏(20)、电机正转开关(21)、电源显示灯(22)和电源开关(23)。