CN111272132B - 一种可调整流叶片旋转角度检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调整流叶片旋转角度检测装置及检测方法，将数显角度检测仪与被测可调整流叶片固定连接，就可完成可调整流叶片旋转角度检测，利用可调整流叶片长轴上露出自锁螺母扣螺纹，通过螺纹转接一个支架，将数显角度检测仪固定在支架上，检测时只需一次拆装就可以完成一件可调整流叶片旋转角度测量。可调整流叶片旋转角度检测装置可同时安装在N个可调整流叶片上进行一次性检测，可以大大提高检测效率。采用本发明的可调整流叶片旋转角度检测装置和方法后，有效避免了自锁螺母反复拆装导致报废的风险，更重要的是检测装置拆卸方便，操作简单，检测时间大大缩短，有效提高了检测效率，同时，也大大降低了操作者的劳动强度。

Description

一种可调整流叶片旋转角度检测装置及检测方法

技术领域

本发明创造属于发动机装配技术领域，具体涉及一种可调整流叶片旋转角度检测装置及检测方法。

背景技术

压气机是涡轮发动机的核心部件，主要由机匣、转子叶片和整流叶片三大部分组成，其装配质量直接影响发动机的性能及稳定性。整流叶片又分为固定整流叶片和可调整流叶片，固定整流导向叶片可以用各种形式的榫头（缘板）直接固定在机匣内壁的特形环槽内，可调整流叶片是通过叶片轴颈装配在发动机的机匣中。整流叶片与机匣的连接要保证传力可靠以及良好的定位、密封和热补偿，才可为转子叶片提供确定方向、流量的稳定压缩空气，使转子叶片得到稳定的工作条件。

压气机增加一级或数级可调导流叶片, 目的是使流入各级转子叶片的气流有合适的气流进气角和攻角, 同时降低转子叶片尖部气流相对速度, 增加根部进口气流相对速度，从而改善流场和级间匹配, 保证发动机工作稳定, 避免喘振, 并使在偏离设计工况下仍能保证动叶在基本满意的攻角下工作, 因而非设计点效率较高, 工作可靠。

如图3所示，可调整流叶片15的两端均有轴颈，短轴安装于整流内环14上，长轴上有衬套16，长轴外端装有摇臂17，用自锁螺母20连接，长轴上螺纹露出自锁螺母，摇臂另一端安装在联动环18上，用销轴19连接，联动环18与联动杆连接，联动杆在液压作动筒的作用下推动联动环旋转，联动环带动带有摇臂的可调整流叶片旋转，从而调节整流叶片角度。

装配过程中，连动杆组件暂时不装，其它零件装配完成后，要求对每级每一可调整流叶片的旋转角度进行检测，要求：将定位销通过联动环插入到机匣上原始角度定位孔内，安装角度检测装置并调整为零，然后分别将定位销通过联动环插入到机匣上其它两个角度定位孔内，测量并记录每一可调整流叶片在全开和闭合位置时的角度。

目前使用的角度检测装置见图4、图5，其检测方法为将定位销通过联动环插入到机匣上原始角度定位孔内后，首先分解被测量可调整流叶片15长轴上在机匣外部的压紧自锁螺母，安装图4所示的定位指针23，用图4所示的第一压帽25压紧；然后分解被测量可调整流叶片15相邻可调整流叶片长轴上在机匣外部的压紧自锁螺母20，安装图5所示的定位杆21，在定位杆21上安装图4所示的带有角度盘27的定位块22，用图4所示的第二压帽24压紧，角度盘27通过图5所示的圆柱销26定位并用图4所示的内六角螺钉24压紧在定位块22上（角度检测装置安装完毕）；最后调整定位指针23到零位置，拔出机匣上原始角度定位孔内定位销，转动联动环，分别将定位销通过联动环插入到机匣上其它两个角度定位孔内，测量并记录可调整流叶片在全开和闭合位置时的角度值。测量完毕，按照角度检测装置安装顺序反向分解，并安装上被测量可调整流叶片长轴上在机匣外部的压紧自锁螺母和相邻两个自锁螺母。按照上述方法对同级每一可调整流叶片进行检测，该级可调整流叶片检测完后，更换另一级角度检测装置，按照上述方法进行检测。

采用上述角度检测装置和方法，检测1件可调整流叶片需要拆装螺纹次数多达13次，某型发动机可调整流叶片分3级约200件叶片，拆装螺纹次数需要13*200=2600次，检测一台份可调整流叶片需要约3个工作日，劳动强度大，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调整流叶片旋转角度检测装置及检测方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可调整流叶片旋转角度检测装置，包括连接杆和立板，连接杆的一端设有用于与可调整流叶片长轴上螺纹连接的螺纹孔，连接杆另一端外圈为光轴，连接杆的光轴段设有轴肩，立板下端设有与连接杆光轴配合转动的安装孔，立板的上端设有平面与安装孔轴线平行的放置板，放置板上固定有数显角度测量仪；立板下端侧面设有连通安装孔的锁紧螺纹通孔，立板通过螺钉与连接杆锁紧固定。

进一步的，立板下端两侧对称设有两个螺钉。

进一步的，连接杆与立板之间设有衬套，衬套与立板过渡配合安装，衬套上设有与锁紧螺纹通孔同轴的通孔。

进一步的，立板上端的放置板上固定有水准仪。

进一步的，立板上端的放置板一侧设有竖挡板，放置板的另一侧设有弹簧压板，竖挡板与弹簧压板之间设有侧挡板，竖挡板、弹簧压板和侧挡板之间组成数显角度测量仪安装空间。

进一步的，立板上开设定位孔，通过固定绳将螺钉与立板连接，固定绳一端与立板上的定位孔固定，另一端与螺钉固定连接。

进一步的，连接杆上的螺纹孔为通孔结构，螺纹孔内设有定位销，立板的端部设有用于防止定位销轴向移动的定位装置。

进一步的，所述定位装置通过在立板的端部设置端盖。

进一步的，在立板端部通过紧固螺钉固定定位板。

一种可调整流叶片旋转角度检测方法，包括以下步骤：

步骤1）、首先将联动环定位到机匣上原始角度定位孔内，然后将连接杆与可调整流叶片的长轴露出段锁紧；

步骤2）、然后将立板上端的放置板上端面所在平面调整至水平，然后将立板与连接杆锁紧，将数显角度测量仪固定于放置板上后调零；

步骤3）、然后将联动环分别定位到全开和圈闭位置，记录数显角度测量仪在联动环分别定位到全开和圈闭位置时的角度，即可完成可调整流叶片旋转角度范围的测量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种可调整流叶片旋转角度检测装置，将数显角度检测仪与被测可调整流叶片固定连接，就可完成可调整流叶片旋转角度检测，利用可调整流叶片长轴上露出自锁螺母扣螺纹，通过螺纹转接一个支架，将数显角度检测仪固定在支架上，检测时只需一次拆装就可以完成一件可调整流叶片旋转角度测量。可调整流叶片旋转角度检测装置也可以制作N个，同时安装在N个可调整流叶片上进行一次性检测，可以大大提高检测效率。采用本发明的可调整流叶片旋转角度检测装置和方法后，有效避免了自锁螺母反复拆装导致报废的风险，更重要的是检测装置拆卸方便，操作简单，检测时间大大缩短，有效提高了检测效率，同时，也大大降低了操作者的劳动强度。该可调整流叶片旋转角度检测装置和方法也可运用到其它机型可调整流叶片旋转角度检测。

进一步的，立板下端两侧对称设有两个螺钉，提高立板与连接杆锁紧固定稳定性。

进一步的，衬套上设有与锁紧螺纹通孔同轴的通孔，便于螺钉与连接杆表面顶紧。

一种可调整流叶片旋转角度检测方法，利用可调整流叶片长轴上露出自锁螺母扣螺纹，通过螺纹转接一个支架，将数显角度检测仪固定在支架上，检测时只需一次拆装就可以完成一件可调整流叶片旋转角度测量，大大降低了操作者的劳动强度，有效提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明侧视图。

图3为本发明安装结构示意图。

图4为现有检测装置结构示意图。

图5为现有检测装置俯视图。

其中，1-连接杆，2-立板，3-衬套，4-定位板，5-螺钉，6-定位销，7-数显角度测量仪，8-侧挡板，9-固定绳，10-紧固螺钉，11-水准仪，12-竖挡板，13-弹簧压板，14-整流内环，15-可调整流叶片，16-衬套，17-摇臂，18-联动环，19-销轴，20-自锁螺母，21-定位杆，22,-定位块，23-定位指针，24-第二压帽，25-第一压帽，26-圆柱销，27-角度盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1至图3所示，一种可调整流叶片旋转角度检测装置，包括连接杆1和立板2，连接杆1的一端设有用于与可调整流叶片长轴上螺纹连接的螺纹孔，连接杆1另一端外圈为光轴，连接杆1的光轴段设有轴肩，立板2下端设有与连接杆1光轴配合转动的安装孔，立板2的上端设有平面与安装孔轴线平行的放置板，放置板上固定有数显角度测量仪7；立板2下端侧面设有连通安装孔的锁紧螺纹通孔，立板2通过螺钉5与连接杆1锁紧固定。

立板2下端两侧对称设有两个螺钉5，提高立板2与连接杆1锁紧固定稳定性。

连接杆1与立板2之间设有衬套3，衬套3与立板2过渡配合安装，衬套3上设有与锁紧螺纹通孔同轴的通孔，便于螺钉5与连接杆1表面顶紧。

立板2上端的放置板上固定有水准仪11，以便于对立板2的放置板进行水平调整。

立板2上端的放置板一侧设有竖挡板12，放置板的另一侧设有弹簧压板13，竖挡板12与弹簧压板13之间设有侧挡板8，竖挡板12、弹簧压板13和侧挡板8之间组成数显角度测量仪安装空间，用于安装数显角度测量仪7；利用弹簧压板13与竖挡板12对数显角度测量仪7进行加持固定，便于数显角度测量仪7的拆卸，利用侧挡板8进行侧向定位。

为防止使用拆卸过程中，螺钉5的掉落不方便，通过在立板2上开设定位孔，通过固定绳9将螺钉5与立板2连接，固定绳9一端与立板2上的定位孔固定，另一端与螺钉5固定连接。

连接杆1上的螺纹孔为通孔结构，螺纹孔内设有定位销6，立板2的端部设有用于防止定位销6轴向移动的定位装置。所述定位装置通过在立板2的端部设置端盖，防止定位销6轴向移动，或者在立板2端部通过紧固螺钉10固定定位板4，利用定位板4对定位销6进行定位。

下面结合附图对本发明的结构原理和使用步骤作进一步说明：

一种可调整流叶片旋转角度检测方法，包括以下步骤：

步骤1）、首先将联动环定位到机匣上原始角度定位孔内，然后将连接杆1与可调整流叶片15的长轴露出段锁紧；

具体的，将联动环插入到机匣上原始角度定位孔内后通过定位销进行定位，将可调整流叶片旋转角度检测装置的连接杆1拧入可调整流叶片长轴上露出自锁螺母3扣螺纹上，对于不同长度的长轴，可通过在连接杆插入定位销6，调整连接杆1的安装定位长度；

步骤2）、然后将立板2上端的放置板上端面所在平面调整至水平，然后将立板2与连接杆1锁紧，将数显角度测量仪7固定于放置板上后调零；

具体的，调整可调整流叶片旋转角度检测装置的立板平台大概水平位置，拧紧2螺钉5将立板2与连接杆1固定，防止可调整流叶片旋转角度检测装置旋转。在可调整流叶片旋转角度检测装置的立板上放置数显角度测量仪并调整“零”位。

步骤3）、然后将联动环分别定位到全开和圈闭位置，记录数显角度测量仪7在联动环分别定位到全开和圈闭位置时的角度，即可完成可调整流叶片旋转角度范围的测量；

具体的，拔出机匣上原始角度定位孔内定位销，转动联动环，分别将定位销通过联动环插入到机匣上其它两个角度定位孔内，读取可调整流叶片在全开和闭合位置时的角度值。测量完毕，取下数显角度测量仪，分下可调整流叶片旋转角度检测装置，直接进行下一个可调整流叶片旋转角度检测。按照上述方法对各级每一可调整流叶片进行检测，直至全部检测完成。

本发明将数显角度检测仪与被测可调整流叶片固定连接，就可完成可调整流叶片旋转角度检测，利用可调整流叶片长轴上露出自锁螺母扣螺纹，通过螺纹转接一个支架，将数显角度检测仪固定在支架上，检测时只需一次拆装就可以完成一件可调整流叶片旋转角度测量。可调整流叶片旋转角度检测装置也可以制作N个，同时安装在N个可调整流叶片上进行一次性检测，可以大大提高检测效率。采用本发明的可调整流叶片旋转角度检测装置和方法后，有效避免了自锁螺母反复拆装导致报废的风险，更重要的是检测装置拆卸方便，操作简单，检测时间大大缩短，仅是现有检测方法所用时间的10%，有效提高了检测效率，同时，也大大降低了操作者的劳动强度。该可调整流叶片旋转角度检测装置和方法也可运用到其它机型可调整流叶片旋转角度检测。

本发明的可调整流叶片旋转角度检测装置和方法为后续科研航空发动机数字化装配检测提供了依据，可将发动机整台份各级每一可调整流叶片长轴上安装一个角度检测传感器，将其进行数字化集成处理，配备数据处理分析器和显示屏，进行数据自动录取和处理分析，直接连接打印机，即可输出完整的整台份可调整流叶片旋转角度检测报告。

Claims (10)

1.一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，包括连接杆（1）和立板（2），连接杆（1）的一端设有用于与可调整流叶片长轴上螺纹连接的螺纹孔，连接杆（1）另一端外圈为光轴，连接杆（1）的光轴段设有轴肩，立板（2）下端设有与连接杆（1）光轴配合转动的安装孔，立板（2）的上端设有平面与安装孔轴线平行的放置板，放置板上固定有数显角度测量仪（7）；立板（2）下端侧面设有连通安装孔的锁紧螺纹通孔，立板（2）通过螺钉（5）与连接杆（1）锁紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，立板（2）下端两侧对称设有两个螺钉（5）。

3.根据权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，连接杆（1）与立板（2）之间设有衬套（3），衬套（3）与立板（2）过渡配合安装，衬套（3）上设有与锁紧螺纹通孔同轴的通孔。

4.根据权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，立板（2）上端的放置板上固定有水准仪（11）。

5.根据权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，立板（2）上端的放置板一侧设有竖挡板（12），放置板的另一侧设有弹簧压板（13），竖挡板（12）与弹簧压板（13）之间设有侧挡板（8），竖挡板（12）、弹簧压板（13）和侧挡板（8）之间组成数显角度测量仪安装空间。

6.根据权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，立板（2）上开设定位孔，通过固定绳（9）将螺钉（5）与立板（2）连接，固定绳（9）一端与立板（2）上的定位孔固定，另一端与螺钉（5）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，连接杆（1）上的螺纹孔为通孔结构，螺纹孔内设有定位销（6），立板（2）的端部设有用于防止定位销（6）轴向移动的定位装置。

8.根据权利要求7所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，所述定位装置通过在立板（2）的端部设置端盖。

9.根据权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置，其特征在于，在立板（2）端部通过紧固螺钉（10）固定定位板（4）。

10.一种基于权利要求1所述的一种可调整流叶片旋转角度检测装置的一种可调整流叶片旋转角度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）、首先将联动环定位到机匣上原始角度定位孔内，然后将连接杆与可调整流叶片的长轴露出段锁紧；

步骤2）、然后将立板上端的放置板上端面所在平面调整至水平，然后将立板与连接杆锁紧，将数显角度测量仪固定于放置板上后调零；

步骤3）、然后将联动环分别定位到全开和圈闭位置，记录数显角度测量仪在联动环分别定位到全开和圈闭位置时的角度，即可完成可调整流叶片旋转角度范围的测量。

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