CN111964560A - 扩压管喉道的进口尺寸的测量装置及测量方法 - Google Patents

扩压管喉道的进口尺寸的测量装置及测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种扩压管喉道的进口尺寸的测量装置及测量方法，测量装置包括用于沿轴向贴合于扩压器的安装法兰面上的测具本体、安装于测具本体上的用于伸入扩压管喉道的进口处的量杆以及安装于测具本体上的测量机构，测具本体上设有与扩压器的安装法兰面相贴合的定位面，测具本体上沿轴向开设有安装孔，量杆的安装端与安装孔的第一端滑动连接，量杆的测量端伸入喉道的进口处并抵靠于扩压管喉道的进口处的内壁面上，测量机构的安装端安装于安装孔的第二端上，测量机构的测量端从安装孔的第二端伸入安装孔中并抵靠于量杆的安装端上。本发明的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，测得扩压管喉道的进口尺寸，整个测量过程操作简单，测量效率高。

Description

扩压管喉道的进口尺寸的测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及扩压管喉道测量技术领域，特别地，涉及一种扩压管喉道的进口尺寸的测量装置及测量方法。
背景技术
扩压器作为航空发动机上的重要部件，主要起减速扩压作用。如图1所示，扩压器200包括沿周向布设的多个扩压管，扩压器200的安装法兰面202安装于高压压气机的出口端，扩压管喉道201的进口与离心叶轮100的出口连接，航空发动机装配中通常需检测离心叶轮100的出口与扩压管喉道201的进口的齐平度，已保证热态工况下离心叶轮100排出的气流能顺畅流入扩压管中增压。现有的一些涡桨发动机中扩压器中扩压管喉道201为不规则单面圆孔异型喉道，不规则单面圆孔异型喉道的进口尺寸(即尺寸MG)需要使用三坐标间接测量，操作较复杂，测量效率较低。
发明内容
本发明提供了一种扩压管喉道的进口尺寸的测量装置的测量装置及测量方法，以解决现有的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置的测量操作复杂，测量效率低的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，测量装置包括用于沿轴向贴合于扩压器的安装法兰面上的测具本体、安装于测具本体上的用于伸入扩压管喉道的进口处的量杆以及安装于测具本体上的测量机构，测具本体上设有与扩压器的安装法兰面相贴合的定位面，测具本体上沿轴向开设有安装孔，量杆的安装端与安装孔的第一端滑动连接，量杆的测量端伸入喉道的进口处并抵靠于扩压管喉道的进口处的内壁面上，测量机构的安装端安装于安装孔的第二端上，测量机构的测量端从安装孔的第二端伸入安装孔中并抵靠于量杆的安装端上。
进一步地，量杆包括沿测具本体的轴向与测具本体滑动连接的安装杆、与安装杆连接的用于沿扩压器的径向伸入扩压管喉道的进口处的测杆以及设于测杆上的用于沿扩压管喉道的径向抵靠于扩压管喉道的进口处的内壁面上的测头。
进一步地，测头的端面为圆弧面，圆弧面的顶点抵靠于扩压管喉道的进口处的内壁面上。
进一步地，量杆的安装端通过弹簧与安装孔的内壁面连接，测量机构的测量端穿过弹簧并抵靠于量杆的安装端上。
进一步地，测量机构包括安装于安装孔的第二端上的表夹套、安装于表夹套上的百分表以及用于将百分表固定于表夹套上的表夹螺母，百分表的表头穿过表夹螺母和表夹套并伸入至测具本体的安装孔中，并抵靠于量杆的安装端上。
进一步地，测量机构还包括对表件，对表件上设有用于与测具本体上的定位面相贴合的第一基准面以及用于与量杆的测量端相接触的第二基准面，第一基准面与第二基准面之间的垂直距离等于扩压管喉道的进口尺寸的测量装置的标准值。
进一步地，测具本体上沿轴向开设有与安装孔连通的限位孔，量杆上沿径向开设有定位孔，通过定位销穿过限位孔和定位孔，以防止量杆沿周向转动。
进一步地，扩压器的安装法兰面为环形，测具本体为与环形的安装法兰面相配合的扇形。
根据本发明的另一方面，还提供了一种扩压管喉道的进口尺寸的测量方法，采用权利要求上述扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，包括以下步骤：确定量杆的测量端与测具本体上定位面之间的垂直距离的初始值；将测具本体抵靠于扩压器的安装法兰面上，并使量杆的测量端沿扩压器的轴向滑动伸至扩压管喉道的进口的一侧；将测具本体沿扩压器的径向移动，使量杆的测量端沿扩压器的径向伸入扩压管喉道的进口处并抵靠于扩压管喉道的进口处的内壁面上；将测具本体沿扩压器的周向移动，使量杆的测量端抵靠于扩压管喉道的进口处内壁面的最低点处；通过测量机构测得量杆的测量端与测具本体的基准面之间的垂直距离的偏差值，进而根据量杆的测量端与测具本体上基准面之间的垂直距离的初始值和偏差值获得量杆的测量端与测具本体的基准面之间的垂直距离的最终值，从而测得扩压器的安装法兰面与扩压管喉道的进口处内壁面的最低点处之间的垂直距离，即扩压管喉道的进口尺寸。
进一步地，将量杆的测量端与测具本体上基准面之间的垂直距离的初始值调整为与扩压管喉道的进口尺寸的标准值相等。
本发明具有以下有益效果：
本发明的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，测量前，先确定量杆的测量端与测具本体上定位面之间的垂直距离的初始值，测量时，先将测具本体的定位面与扩压器的安装法兰面相贴合，再将安装于测具本体上的量杆的测量端沿扩压器的轴向滑动伸至喉道的进口处的一侧，进而将测量本体沿扩压器的径向移动，使量杆的测量端沿扩压器的径向伸入扩压管喉道的进口处并抵靠于扩压管喉道的进口处的内壁面上，并将测具本体沿扩压器的周向移动，使量杆的测量端抵靠于扩压管喉道的进口处内壁面的最低点处，通过抵靠于量杆的安装端上的测量机构的测量端测得量杆的位置变化，从而量杆的测量端与测具本体的基准面之间的垂直距离的偏差值，进而根据量杆的测量端与测具本体上基准面之间的垂直距离的初始值和偏差值获得量杆的测量端与测具本体的基准面之间的垂直距离的最终值，从而测得扩压器的安装法兰面与喉道的进口处内壁面的最低点处之间的距离，即扩压管喉道的进口尺寸，整个测量过程操作简单，测量效率高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的扩压管喉道的结构示意图；
图2是本发明优选实施例的测量装置的结构示意图；
图3是本发明优选实施例的测量装置的结构示意图；
图4是本发明优选实施例的对表件的结构示意图。
图例说明：
100、离心叶轮；200、扩压器；201、扩压管喉道；202、安装法兰面；1、测具本体；11、弹簧；2、量杆；21、安装杆；22、测杆；23、测头；3、测量机构；31、表夹套；32、表夹螺母；33、百分表；34、对表件；341、第一基准面；342、第二基准面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例的扩压管喉道的结构示意图；图2是本发明优选实施例的测量装置的结构示意图；图3是本发明优选实施例的测量装置的结构示意图；图4是本发明优选实施例的对表件的结构示意图。
如图2和图3所示，本实施例的扩压管喉道201的进口尺寸的测量装置，测量装置包括用于贴合于扩压器200的安装法兰面202上的测具本体1、安装于测具本体1上的用于伸入扩压管喉道201的进口处的量杆2以及安装于测具本体1上的测量机构3，测具本体1上设有与扩压器200的安装法兰面202相贴合的定位面，测具本体1上沿轴向设有安装孔，量杆2的安装端与安装孔的第一端滑动连接，量杆2的测量端伸入喉道的进口处并抵靠于圆孔喉道的进口处的内壁面上，测量机构3的安装端安装于安装孔的第二端上，测量机构3的测量端从安装孔的第二端伸入安装孔中并抵靠于量杆2的安装端上。本发明的扩压管喉道201的进口尺寸的测量装置，测量前，先确定量杆2的测量端与测具本体1上定位面之间的垂直距离的初始值，测量时，先将测具本体1的定位面与扩压器200的安装法兰面202相贴合，再将安装于测具本体1上的量杆2的测量端沿扩压器200的轴向滑动伸至喉道的进口处的一侧，进而将测量本体沿扩压器200的径向移动，使量杆2的测量端沿扩压器200的径向伸入扩压管喉道201的进口处并抵靠于扩压管喉道201的进口处的内壁面上，并将测具本体1沿扩压器200的周向移动，使量杆2的测量端抵靠于扩压管喉道201的进口处内壁面的最低点处，通过抵靠于量杆2的安装端上的测量机构3的测量端测得量杆2的位置变化，从而量杆2的测量端与测具本体1的基准面之间的垂直距离的偏差值，进而根据量杆2的测量端与测具本体1上基准面之间的垂直距离的初始值和偏差值获得量杆2的测量端与测具本体1的基准面之间的垂直距离的最终值，从而测得扩压器200的安装法兰面202与喉道的进口处内壁面的最低点处之间的距离，即扩压管喉道201的进口尺寸，整个测量过程操作简单，测量效率高。
如图2和图3所示，量杆2包括沿测具本体1的轴向与测具本体1滑动连接的安装杆21、与安装杆21连接的用于沿扩压器200的径向伸入扩压管喉道201的进口处的测杆22以及设于测杆22上的用于沿扩压管喉道201的径向抵靠于喉道的进口处的内壁面上的测头23。安装杆21和测杆22呈L型布设。测头23的端面为圆弧面，圆弧面的顶点抵靠于喉道的进口处的内壁面上。测头23与喉道的进口处的内壁面为点接触，有利于提高测量精度。可选地，测杆22沿喉道的轴向伸入喉道的进气口处。
如图2和图3所示，量杆2的安装端通过弹簧11与安装孔的内壁面连接，测量机构3的测量端穿过弹簧11并抵靠于量杆2的安装端上。通过弹簧11的弹性回复力作用于量杆2上，使量杆2的测头23紧密地抵靠于喉道的进口处内壁面上。测具本体1上沿轴向开设有与安装孔连通的限位孔，量杆2上沿径向开设有定位孔，通过定位销穿过限位孔和定位孔，以防止量杆2沿周向转动。
如图2和图3所示，扩压器200的安装法兰面202为环形，测具本体1为与环形的安装法兰面202相配合的扇形。测具本体1与安装法兰面202相配合，以便于测具本体1沿扩压器200的周向移动，使量杆2的测量端抵靠于喉道的进口处内壁面的最低点处。
如图2、图3以及图4所示，测量机构3包括安装于安装孔的第二端上的表夹套31、安装于表夹套31上的百分表33以及用于将百分表33固定于表夹套31上的表夹螺母32，百分表33的表头穿过表夹螺母32和表夹套31并伸入至测具本体1的安装孔中，并抵靠于量杆2的安装端上。测量机构3还包括对表件34，对表件34上设有用于与测具本体1上的定位面相贴合的第一基准面341以及用于与量杆2的测量端相接触的第二基准面342，第一基准面341与第二基准面342之间的垂直距离等于扩压管喉道201的进口尺寸的标准值。在本实施例中，测量前，先通过对表件34将量杆2的测量端与测具本体1上基准面之间的垂直距离的初始值调整为与扩压管喉道201的进口尺寸的标准值相等。将测具本体1的定位面与对表件34的第一基准面341相贴合，将量杆2在安装孔中滑动，使量杆2的测头23抵靠于对表件34的第二基准面342上，将百分表33的表头抵靠于量杆2的安装端上并将百分表33的数显调整为零。
本实施例的扩压管喉道201的进口尺寸的测量方法，采用上述扩压管喉道201的进口尺寸的测量装置的测量装置，包括以下步骤：确定量杆2的测量端与测具本体1上基准面之间的垂直距离的初始值；将测具本体1抵靠于扩压器200的安装法兰面202上，并使量杆2的测量端沿扩压器200的轴向滑动伸至圆孔喉道的进口的一侧；将测具本体1沿扩压器200的径向移动，使量杆2的测量端沿扩压器200的径向伸入圆孔喉道的进口处并抵靠于圆孔喉道的进口处的内壁面上；将测具本体1沿扩压器200的周向移动，使量杆2的测量端抵靠于圆孔喉道的进气口的内壁面的最低点处；通过测量机构3测得量杆2的测量端与测具本体1的基准面之间的垂直距离的偏差值，进而根据量杆2的测量端与测具本体1上基准面之间的垂直距离的初始值和偏差值获得量杆2的测量端与测具本体1的基准面之间的垂直距离的最终值，即扩压管喉道201的进口尺寸的测量装置。测量前，将量杆2的测量端与测具本体1上基准面之间的垂直距离的初始值调整为与扩压管喉道201的进口尺寸的测量装置的标准值相等，以便于观察扩压管喉道201的进口尺寸的偏差是否处于可允许偏差范围内。
在本实施例中，先通过对表件34将量杆2的测量端与测具本体1上基准面之间的垂直距离的初始值调整为与扩压管喉道201的进口尺寸的测量装置的标准值相等，并将百分表33的数显调整为0。测量时，将测具本体1的定位面贴合于扩压器200的安装法兰面202上，使量杆2的安装杆21沿扩压器200的轴向滑动，量杆2的测杆22伸至喉道的进口的一侧，再将测具本体1沿扩压器200的径向移动，使测杆22沿扩压器200的径向伸入喉道的进口处且测头23抵靠于圆孔喉道的进口处的内壁面上，将测具本体1沿扩压器200的周向移动并观察百分表33上压表与放表的数值，以判断量杆2的测量端是否移动抵靠于喉道的进气口处内壁面的最低点处，从百分表33上读取出量杆2的测量端与测具本体1的基准面之间的垂直距离的偏差值，量杆2的测量端与测具本体1上基准面之间的垂直距离的初始值减去偏差值则获得扩压器200的安装法兰面202与喉道的进口处内壁面的最低点处之间的垂直距离，即扩压管喉道201的进口尺寸。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
测量装置包括用于沿轴向贴合于扩压器(200)的安装法兰面(202)上的测具本体(1)、安装于测具本体(1)上的用于伸入扩压管喉道(201)的进口处的量杆(2)以及安装于测具本体(1)上的测量机构(3)，
测具本体(1)上设有与扩压器(200)的安装法兰面(202)相贴合的定位面，测具本体(1)上沿轴向开设有安装孔，
量杆(2)的安装端与安装孔的第一端滑动连接，量杆(2)的测量端伸入喉道的进口处并抵靠于扩压管喉道(201)的进口处的内壁面上，
测量机构(3)的安装端安装于安装孔的第二端上，测量机构(3)的测量端从安装孔的第二端伸入安装孔中并抵靠于量杆(2)的安装端上。
2.根据权利要求1所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
量杆(2)包括沿测具本体(1)的轴向与测具本体(1)滑动连接的安装杆(21)、与安装杆(21)连接的用于沿扩压器(200)的径向伸入扩压管喉道(201)的进口处的测杆(22)以及设于测杆(22)上的用于沿扩压管喉道(201)的径向抵靠于扩压管喉道(201)的进口处的内壁面上的测头(23)。
3.根据权利要求2所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
测头(23)的端面为圆弧面，圆弧面的顶点抵靠于扩压管喉道(201)的进口处的内壁面上。
4.根据权利要求1所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
量杆(2)的安装端通过弹簧(11)与安装孔的内壁面连接，测量机构(3)的测量端穿过弹簧(11)并抵靠于量杆(2)的安装端上。
5.根据权利要求1所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
测量机构(3)包括安装于安装孔的第二端上的表夹套(31)、安装于表夹套(31)上的百分表(33)以及用于将百分表(33)固定于表夹套(31)上的表夹螺母(32)，
百分表(33)的表头穿过表夹螺母(32)和表夹套(31)并伸入至测具本体(1)的安装孔中，并抵靠于量杆(2)的安装端上。
6.根据权利要求5所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
测量机构(3)还包括对表件(34)，对表件(34)上设有用于与测具本体(1)上的定位面相贴合的第一基准面(341)以及用于与量杆(2)的测量端相接触的第二基准面(342)，第一基准面(341)与第二基准面(342)之间的垂直距离等于扩压管喉道(201)的进口尺寸的测量装置的标准值。
7.根据权利要求1所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
测具本体(1)上沿轴向开设有与安装孔连通的限位孔，量杆(2)上沿径向开设有定位孔，通过定位销穿过限位孔和定位孔，以防止量杆(2)沿周向转动。
8.根据权利要求1所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量装置，其特征在于，
扩压器(200)的安装法兰面(202)为环形，测具本体(1)为与环形的安装法兰面(202)相配合的扇形。
9.一种扩压管喉道的进口尺寸的测量方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的扩压管喉道(201)的进口尺寸的测量装置，包括以下步骤：
确定量杆(2)的测量端与测具本体(1)上定位面之间的垂直距离的初始值；
将测具本体(1)抵靠于扩压器(200)的安装法兰面(202)上，并使量杆(2)的测量端沿扩压器(200)的轴向滑动伸至扩压管喉道(201)的进口的一侧；
将测具本体(1)沿扩压器(200)的径向移动，使量杆(2)的测量端沿扩压器(200)的径向伸入扩压管喉道(201)的进口处并抵靠于扩压管喉道(201)的进口处的内壁面上；
将测具本体(1)沿扩压器(200)的周向移动，使量杆(2)的测量端抵靠于扩压管喉道(201)的进口处内壁面的最低点处；
通过测量机构(3)测得量杆(2)的测量端与测具本体(1)的基准面之间的垂直距离的偏差值，进而根据量杆(2)的测量端与测具本体(1)上基准面之间的垂直距离的初始值和偏差值获得量杆(2)的测量端与测具本体(1)的基准面之间的垂直距离的最终值，从而测得扩压器(200)的安装法兰面(202)与扩压管喉道(201)的进口处内壁面的最低点处之间的垂直距离，即扩压管喉道(201)的进口尺寸。
10.根据权利要求9所述的扩压管喉道的进口尺寸的测量方法，其特征在于，
将量杆(2)的测量端与测具本体(1)上基准面之间的垂直距离的初始值调整为与扩压管喉道(201)的进口尺寸的标准值相等。
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