CN108645324B - 一种涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，包括底板、第一定位件、第二定位件、第一测量座、第二测量座、第一测量销、第二测量销、第三测量销、第四测量销、第一定位销、压紧支座和压紧螺钉。第一定位件固定在底板顶面的一端，第二定位件固定在底板顶面的另一端，第一定位销安装在第二定位件的第二定位样板上，用于被测涡轮叶片定位；压紧支座固定在底板顶面朝向被测涡轮叶片叶背的一侧，压紧螺钉安装在压紧支座立柱上设置的螺孔中；第一测量销、第二测量销安装在第一测量座的第一支板上部外侧，用于测量大缘板叶背侧内侧面的角度，第三测量销、第四测量销安装在第二测量座的第二支板上部外侧，用于测量大缘板叶盆侧内侧面的角度。

Description

一种涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置

技术领域

本发明属于零件上面的角度检测装置，特别涉及涡轮叶片大缘板内侧面角度的检测装置。

背景技术

低压涡轮叶片大缘板内侧面相对于基准面的角度是衡量缘板内侧面在零件上形状的重要指标，该角度合格与否，对零件是否能够满足后续装配、使用有着重要的影响，因此对涡轮叶片大缘板内侧面角度的检测非常重要。

关于涡轮叶片大缘板内侧面角度的检测，现有技术通常使用三坐标测量仪及配套的叶片夹具，由于三坐标测量仪价格较高且需要在特定温度、湿度的环境中测量，因而不仅检测成本增大，而且不能在叶片加工现场检测，导致检测时间增长，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，以实现在叶片加工现场检测，节约检测时间，提高检测效率，降低检测成本。

本发明所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置的设计原理：本发明所述检测装置以过涡轮叶片榫头左侧面的直线为Z轴，以涡轮盘的中心线为X轴，Z轴与X轴的交点为原点O，垂直于XOZ面且通过原点的直线为Y轴建立三维直角坐标系，在该坐标下，以XOY面为基准面，测量涡轮叶片大缘板叶盆侧内侧面、叶背侧内侧面相对于XOY面的角度。根具几何学原理，测量零件上一个面相对于基准面的角度，可以选择被测量面上一条线的角度代替该面的角度，在这条线上测量两个距离固定的点的相对高度差，然后通过计算即可得到被侧面相对于基准面的角度值。

本发明所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，包括底板、第一定位件、第二定位件、第一测量座、第二测量座、第一测量销、第二测量销、第三测量销、第四测量销、第一定位销、压紧支座和压紧螺钉；所述第一定位件由第一安装板和位于第一安装板一端且垂直于第一安装板的第一定位样板构成，第一定位件中的第一安装板通过紧固螺钉固定在底板顶面的一端，所述第二定位件由第二安装板和位于第二安装板一端且垂直于第二安装板的第二定位样板构成，第二定位件中的第二安装板通过紧固螺钉固定在底板顶面的另一端，第二定位件与第一定位件之间的间距与相对位置应满足被测涡轮叶片的安装与定位要求；所述第一定位销安装在第二定位件中的第二定位样板上，其安装位置应与被测涡轮叶片榫头外缘上的定位点对应；所述压紧支座由第三座体和立柱构成，立柱上设置有与压紧螺钉匹配的螺孔，压紧支座通过紧固螺钉固定在底板顶面朝向被测涡轮叶片叶背的一侧，所述压紧螺钉安装在压紧支座立柱上设置的螺孔中；所述第一测量座由第一座体和位于第一座体一端且垂直于第一座体的第一支板组成，第一测量销、第二测量销安装在所述第一支板上部外侧，用于测量涡轮叶片大缘板叶背侧内侧面的角度；所述第二测量座由第二座体和位于第二座体一端且垂直于第二座体的第二支板组成，第三测量销、第四测量销安装在所述第二支板上部外侧，用于测量涡轮叶片大缘板叶盆侧内侧面的角度；使用时，安装有第一测量销和第二测量销的第一测量座放置在底板上靠被测涡轮叶片叶背的一侧，并以第一定位件中第一安装板的一侧面为导向面，安装有第三测量销和第四测量销的第二测量座放置在底板上靠被测涡轮叶片叶盆的一侧，并以第一定位件中第一安装板的另一侧面为导向面。

上述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，所述第一定位件中的第一定位样板上设置有用于被测叶片Ⅱ-Ⅱ截面处的叶型进气边定位的第一定位面及用于被测叶片Ⅱ-Ⅱ截面处叶盆上的定位点定位的第二定位面。

上述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，所述第二定位件中的第二定位样板上设置有用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处的叶型进气边定位的第三定位面、用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第二定位点定位的第四定位面及用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第一定位点定位的第五定位面。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明所述检测装置不仅可在加工现场进行叶片大缘板内侧面角度的检测，而且结构简单，便于加工制作，相对于三坐标测量仪，检测成本大为降低。

2、由于本发明所述检测装置可在叶片加工现场进行检测，且操作简单，装夹方便，因而提高了检测效率，节约了检测时间。

3、使用本发明所述检测装置，被检测涡轮叶片的定位可靠，检测精度符合要求。

附图说明

图1是本发明所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置的结构示意图，该图还表示出了被测涡轮叶片在检测装置上的安装方式；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的T-T剖视图；

图4是图1的U-U剖视图；

图5是第一定位件的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是第二定位件的结构示意图；

图8是图7的俯视图；

图9是被测涡轮叶片的示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是图10的A-A剖视图。

图中，1底板，2第一测量座，3第一定位件，3-1第一安装板，3-2第一定位样板，3-2-1第一定位面，3-2-2第二定位面，4第二测量座，5压紧支座，6压紧螺钉，7第二定位件，7-1第二安装板，7-2第二定位样板，7-2-1第三定位面，7-2-2第四定位面，7-2-3第五定位面，8第二定位销，9紧固螺钉，10第三测量销，11第四测量销，12第一测量销，13第二测量销，14第一定位销，15被测涡轮叶片,15-1叶片榫头外缘上的定位点，15-2叶盆侧内侧面，15-3叶背侧内侧面，15-4叶盆，15-5叶背，15-6进气边，15-7排气边，16测量基准面。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置及使用该装置对涡轮叶片大缘板内侧面角度进行检测的方法作进一步说明。

本实施例中，被测涡轮叶片如图9、图10、图11所示，在被测涡轮叶片上设置了六个定位点，即：Ⅱ-Ⅱ截面处的叶型进气边、Ⅱ-Ⅱ截面处叶盆上的定位点、Ⅷ-Ⅷ截面处的叶型进气边、Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第二定位点、Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第一定位点和叶片榫头外缘上的定位点。以过涡轮叶片榫头左侧面的直线为Z轴，以涡轮盘的中心线为X轴，Z轴与X轴的交点为原点O，垂直于XOZ面且通过原点的直线为Y轴建立三维直角坐标系，在该坐标下，以XOY面为基准面，测量涡轮叶片大缘板叶盆侧内侧面15-2、叶背侧内侧面15-3相对于基准面(XOY面)16的角度,三维直角坐标系如图1、图3、图4、图9和图10所示。

本实施例所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置如图1、图2、图3、图4所示，包括底板1、第一定位件3、第二定位件7、第一测量座2、第二测量座4、第一测量销12、第二测量销13、第三测量销10、第四测量销11、第一定位销14、压紧支座5和压紧螺钉6。

所述第一定位件3如图5、图6所示，由第一安装板3-1和位于第一安装板一端且垂直于第一安装板的第一定位样板3-2构成，所述第一定位样板3-2上设置有用于被测叶片Ⅱ-Ⅱ截面处的叶型进气边定位的第一定位面3-2-1及用于被测叶片Ⅱ-Ⅱ截面处叶盆上的定位点定位的第二定位面3-2-2，第一定位件中的第一安装板3-1通过第二定位销8实现在底板上的定位，通过内六角紧固螺钉9固定在底板1顶面的一端(见图1和图2)。

所述第二定位件7如图7、图8所示，由第二安装板7-1和位于第二安装板一端且垂直于第二安装板的第二定位样板7-2构成，所述第二定位样板7-2上设置有用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处的叶型进气边定位的第三定位面7-2-1、用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第二定位点定位的第四定位面7-2-2及用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第一定位点定位的第五定位面7-2-3，第二定位件中的第二安装板7-1通过第二定位销8实现在底板上的定位，通过内六角紧固螺钉9固定在底板1顶面的另一端(见图1和图2)，第二定位件7与第一定位件3之间的间距与相对位置应满足被测涡轮叶片15的安装与定位要求。

如图2、图4所示，所述第一定位销14安装在第二定位件中的第二定位样板7-2上，其安装位置应与被测涡轮叶片榫头外缘上的定位点15-1对应。

如图1、图2所示，所述压紧支座5由第三座体和立柱构成，立柱上设置有与压紧螺钉6匹配的螺孔，压紧支座5通过紧固螺钉固定在底板1顶面朝向被测涡轮叶片15叶背的一侧，所述压紧螺钉6安装在压紧支座5立柱上设置的螺孔中。

如图1、图2、图3所示，所述第一测量座2由第一座体和位于第一座体一端且垂直于第一座体的第一支板组成，第一测量销12、第二测量销13安装在所述第一支板上部外侧，用于测量涡轮叶片大缘板叶背侧内侧面的角度；所述第二测量座4由第二座体和位于第二座体一端且垂直于第二座体的第二支板组成，第三测量销10、第四测量销11安装在所述第二支板上部外侧，用于测量涡轮叶片大缘板叶盆侧内侧面的角度。

用本实施例所述检测装置检测涡轮叶片大缘板内侧面角度的操作如下：

①将被测涡轮叶片按图1所示安放在第一定位件3和第二定位件7上，并使第一定位件3上的各定位面分别与被测涡轮叶片上的Ⅱ-Ⅱ截面处的叶型进气边、Ⅱ-Ⅱ截面处叶盆上的定位点接触，使第二定位件7上的各定位面分别与被测涡轮叶片上Ⅷ-Ⅷ截面处的叶型进气边、Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第二定位点、Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第一定位点接触，使安装在第二定位件中第二定位样板7-2上的第一定位销14与叶片榫头外缘上的定位点15-1接触完成定位，然后调节压紧螺钉6，使其作用于被测涡轮叶片的叶背，完成被测涡轮叶片的固定；

②将安装有第一测量销12和第二测量销13的第一测量座2放置在底板1上靠被测涡轮叶片15叶背的一侧，将安装有第三测量销10和第四测量销11的第二测量座4放置在底板1上靠被测涡轮叶片15叶盆的一侧，并分别将第一测量座2、第二测量座4以第一定位件中第一安装板3-1的两侧面为导向面在底板上滑动，直至第一测量销12和第二测量销13中某一测量销球头与叶片大缘板叶背侧内侧面15-3接触、第三测量销10和第四测量销11中某一测量销球头与叶片大缘板叶盆侧内侧面15-2接触，然后用塞尺测定另一测量销球头与叶背侧内侧面、叶盆侧内侧面之间的间隙，用实测间隙值与按零件角度公差计算的允许间隙对比，如在允许范围内则叶片大缘板内侧面角度合格。

Claims (3)

1.一种涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，其特征在于该检测装置以过涡轮叶片榫头左侧面的直线为Z轴，以涡轮盘的中心线为X轴，Z轴与X轴的交点为原点O，垂直于XOZ面且通过原点的直线为Y轴建立三维直角坐标系，在该坐标下，以XOY面为基准面，测量涡轮叶片大缘板叶盆侧内侧面、叶背侧内侧面相对于XOY面的角度，该检测装置包括底板(1)、第一定位件(3)、第二定位件(7)、第一测量座(2)、第二测量座(4)、第一测量销(12)、第二测量销(13)、第三测量销(10)、第四测量销(11)、第一定位销(14)、压紧支座(5)和压紧螺钉(6)；

所述第一定位件(3)由第一安装板(3-1)和位于第一安装板一端且垂直于第一安装板的第一定位样板(3-2)构成，第一定位件中的第一安装板(3-1)通过紧固螺钉固定在底板(1)顶面的一端，所述第二定位件(7)由第二安装板(7-1)和位于第二安装板一端且垂直于第二安装板的第二定位样板(7-2)构成，第二定位件中的第二安装板(7-1)通过紧固螺钉固定在底板(1)顶面的另一端，第二定位件(7)与第一定位件(3)之间的间距与相对位置应满足被测涡轮叶片(15)的安装与定位要求；

所述第一定位销(14)安装在第二定位件中的第二定位样板(7-2)上，其安装位置应与被测涡轮叶片榫头外缘上的定位点(15-1)对应；

所述压紧支座(5)由第三座体和立柱构成，立柱上设置有与压紧螺钉(6)匹配的螺孔，压紧支座(5)通过紧固螺钉固定在底板(1)顶面朝向被测涡轮叶片(15)叶背的一侧，所述压紧螺钉(6)安装在压紧支座(5)立柱上设置的螺孔中；

所述第一测量座(2)由第一座体和位于第一座体一端且垂直于第一座体的第一支板组成，第一测量销(12)、第二测量销(13)安装在所述第一支板上部外侧，用于测量涡轮叶片大缘板叶背侧内侧面的角度；所述第二测量座(4)由第二座体和位于第二座体一端且垂直于第二座体的第二支板组成，第三测量销(10)、第四测量销(11)安装在所述第二支板上部外侧，用于测量涡轮叶片大缘板叶盆侧内侧面的角度；使用时，安装有第一测量销(12)和第二测量销(13)的第一测量座(2)放置在底板(1)上靠被测涡轮叶片(15)叶背的一侧，并以第一定位件中第一安装板的一侧面为导向面，安装有第三测量销(10)和第四测量销(11)的第二测量座(4)放置在底板(1)上靠被测涡轮叶片(15)叶盆的一侧，并以第一定位件中第一安装板的另一侧面为导向面。

2.根据权利要求1所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，其特征在于所述第一定位件中的第一定位样板(3-2)上设置有用于被测叶片Ⅱ-Ⅱ截面处的叶型进气边定位的第一定位面(3-2-1)及用于被测叶片Ⅱ-Ⅱ截面处叶盆上的定位点定位的第二定位面(3-2-2)。

3.根据权利要求1或2所述涡轮叶片大缘板内侧面角度检测装置，其特征在于所述第二定位件中的第二定位样板(7-2)上设置有用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处的叶型进气边定位的第三定位面(7-2-1)、用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第二定位点定位的第四定位面(7-2-2)及用于被测叶片Ⅷ-Ⅷ截面处叶盆上的第一定位点定位的第五定位面(7-2-3)。

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