CN112113758B - 一种开口卡环径向载荷检验装置及其检验方法 - Google Patents

一种开口卡环径向载荷检验装置及其检验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种开口卡环径向载荷检验装置及其检验方法，属于开口卡环力学性能测试技术领域。该装置包括底座和同心定位组件，所述底座上设有定位块，所述底座上在定位块的对侧设有施力测力组件，在定位块的左侧设有径向限位组件，在定位块的右侧设有开口宽度测量组件，所述径向限位组件的中心线与开口宽度测量组件的中心线重合，并与施力测力组件的中心线垂直，所述底座上可拆卸连接有轴向限位组件，所述同心定位组件位于定位块、施力测力组件、径向限位组件和开口宽度测量组件的内侧，并通过插销与底座可拆卸连接。有助于确保开口卡环的开口宽度达到设计宽度后，所测得径向载荷的准确性。

Description

一种开口卡环径向载荷检验装置及其检验方法
技术领域
本发明涉及一种开口卡环径向载荷检验装置及其检验方法，属于开口卡环力学性能测试技术领域。
背景技术
在航空发动机零件开口卡环的制造过程中，需进行定向载荷检验来保证开口处的尺寸，开口卡环是圆环形，外径为400mm，径向厚度为5.5mm，轴向厚度为5mm，开口宽10-11mm，需确定对开口卡环沿径向施力至开口达到要求宽度时的力的大小。设定的施力点要求位于开口卡环外圆与开口卡环某一中心线的交点处，开口中心线与该中心线垂直，检验时沿该中心线施力。由于开口后的卡环处于变形状态，形状不规则，所以难以确定施力点和施力方向，这就需要一种装置对开口卡环进行限位，以确定施力点和施力方向，从而确保载荷大小的准确性。
公开号为CN110095343A的中国专利文献，公开了一种圆环件多向载荷试验装置，径向拉伸/压缩时，圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致，旋动第一、第二可调螺栓，将径向加载板调节到合适的位置，通过静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机，拆卸可拆卸板和导向块，通过静动态连接杆的移动对圆环件施加径向载荷，测试圆环件径向的抗拉伸/压缩性能。
但是，使用该试验装置检验开口卡环的径向载荷时，存在以下不足：第一，开口卡环安装固定后，难以确保开口卡环的开口中心线与施力点的中心线垂直，即与第一固定块和第二固定块的连接线垂直；第二，压缩开口卡环时，需要多次测量开口卡环的开口宽度是否达到所需要的宽度，测量耗时；第三，需要通过静态/动态试验机施加载荷，设备投资高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种开口卡环径向载荷检验装置及其检验方法。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种开口卡环径向载荷检验装置，包括底座和同心定位组件，所述底座上设有定位块，所述底座上在定位块的对侧设有施力测力组件，在定位块的左侧设有径向限位组件，在定位块的右侧设有开口宽度测量组件，所述径向限位组件的中心线与开口宽度测量组件的中心线重合，并与施力测力组件的中心线垂直，所述底座上可拆卸连接有轴向限位组件，所述同心定位组件位于定位块、施力测力组件、径向限位组件和开口宽度测量组件的内侧，并通过插销与底座可拆卸连接。
所述底座的一侧开设有滑槽A，施力测力组件包括支座、推动螺钉和承载板，支座与滑槽A滑动连接，支座上设有测力计，承载板设在底座的一侧，推动螺钉与承载板螺纹连接，并与支座活动连接。
所述底座的一侧开设有T形滑槽A，径向限位组件包括挡块和锁紧螺钉，挡块与T形滑槽A滑动连接，锁紧螺钉与挡块螺纹连接。
所述底座的一侧设有T形滑槽B，开口宽度测量组件包括刻线挡块和锁紧螺钉，刻线挡块与T形滑槽B滑动连接，锁紧螺钉与刻线挡块螺纹连接。
所述刻线挡块的上表面设有0刻度线，刻线挡块的上表面在0刻度线的两侧均设有多条刻度线，0刻度线与刻线挡块中心线所形成的平面为竖直面。
所述轴向限位组件包括四块盖板，四块盖板呈矩形布置，盖板通过螺栓与底座连接。
所述同心定位组件包括定位板，定位板的底部设有与开口卡环间隙配合的定位凹槽，定位板、底座上在与插销相对应的位置均设有定位通孔，定位板呈回字形，底座的中部设有减轻方孔。
一种开口卡环径向载荷检验装置的检验方法，所述检验方法包括以下步骤：
A、对开口卡环进行定心：对开口卡环进行定位，使施力测力组件、开口宽度测量组件和径向限位组件的中心线均穿过开口卡环的圆心，
B、对开口卡环进行限位：对开口卡环的轴向和径向进行限位，
C、对开口卡环进行径向载荷检验：依次拆除插销、定位板，分别退松挡块和刻线挡块上的锁紧螺钉，缓慢旋转推动螺钉向开口卡环施加径向载荷，当开口卡环的实际开口宽度与设计开口宽度相等时，记录下测力计上的数值即可。
所述步骤A中对开口卡环进行定心的过程为：将开口卡环放入定位板的定位凹槽内，将开口卡环和定位板放置在底座上，将插销的下端依次穿过定位板和底座上的定位通孔，转动开口卡环直至其开口相对刻线挡块上的0刻度线对称分布。
所述步骤B中对开口卡环进行限位的过程为：安装四块盖板对开口卡环的轴向进行限位，移动挡块、刻线挡块与开口卡环的外圆面贴合，分别用锁紧螺钉锁紧固定挡块和刻线挡块，旋转推动螺钉推动支座，使测力计的测头与开口卡环的外圆面贴合，对开口卡环的径向进行限位。
本发明的有益效果在于：
1、对开口卡环完成定心和限位工作后，开口卡环的开口中心线与测力计测头的中心线垂直，有助于确保开口卡环的开口宽度达到设计宽度后，所测得径向载荷的准确性。
2、可以参考刻线挡块上的刻度值，实时读取开口卡环的实际开口宽度，测量方便、快速。
3、装置具有结构简单、制造成本低、操作方便、实用性强等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1沿A-A的剖视结构示意图。
图中：1-底座，2-盖板，3-支座，4-定位块，5-插销，6-定位板，7-挡块，8-刻线挡块，9-推动螺钉，10-锁紧螺钉，11-测力计，12-承载板，13-开口卡环。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1和图2所示，本发明所述的一种开口卡环径向载荷检验装置，包括底座1和同心定位组件，所述底座1上安装有定位块4，所述底座1上在定位块4的对侧安装有施力测力组件，在定位块4的左侧安装有径向限位组件，在定位块4的右侧安装有开口宽度测量组件，所述径向限位组件的中心线与开口宽度测量组件的中心线重合，并与施力测力组件的中心线垂直，所述底座1上可拆卸连接有轴向限位组件，所述同心定位组件位于定位块4、施力测力组件、径向限位组件和开口宽度测量组件的内侧，并通过插销5与底座1可拆卸连接。如图1所示，在使用时，通过同心定位组件对开口卡环13进行定心，使开口卡环13的外圆与定位块4相切，使施力测力组件、开口宽度测量组件、径向限位组件的中心线穿过开口卡环13的圆心，从而确保施力测力组件能够向开口卡环13施加径向载荷。
所述底座1的一侧加工有滑槽A，施力测力组件包括支座3、推动螺钉9和承载板12，支座3与滑槽A滑动连接，支座3上安装有测力计11，承载板12安装在底座1的一侧，推动螺钉9与承载板12螺纹连接，并与支座3活动连接。
所述底座1的一侧加工有T形滑槽A，径向限位组件包括挡块7和锁紧螺钉10，挡块7与T形滑槽A滑动连接，锁紧螺钉10与挡块7螺纹连接。
所述底座1的一侧加工有T形滑槽B，开口宽度测量组件包括刻线挡块8和锁紧螺钉10，刻线挡块8与T形滑槽B滑动连接，锁紧螺钉10与刻线挡块8螺纹连接。
所述刻线挡块8的上表面加工有0刻度线，刻线挡块8的上表面在0刻度线的两侧均加工有多条刻度线，0刻度线与刻线挡块8中心线所形成的平面为竖直面。该竖直面过开口卡环13的圆心。
所述轴向限位组件包括四块盖板2，四块盖板2呈矩形布置，盖板2通过螺栓与底座1连接。盖板2与底座1之间形成的槽的宽度为5mm，盖板2用于对开口卡环13的轴向进行限位。
所述同心定位组件包括定位板6，定位板6的底部加工有与开口卡环13间隙配合的定位凹槽，定位板6、底座1上在与插销5相对应的位置均设有定位通孔，定位板6呈回字形，底座1的中部设有减轻方孔。在使用时，定位凹槽的尺寸为φ398～φ398.05mm，定位凹槽的中心与定位板6的中心重合，定位板6的中心距定位块4的距离为199mm。
一种开口卡环径向载荷检验装置的检验方法，所述检验方法包括以下步骤：
A、对开口卡环进行定心：对开口卡环13进行定位，使施力测力组件、开口宽度测量组件和径向限位组件的中心线均穿过开口卡环13的圆心；
B、对开口卡环进行限位：对开口卡环13的轴向和径向进行限位；
C、对开口卡环进行径向载荷检验：依次拆除插销5、定位板6，分别退松挡块7和刻线挡块8上的锁紧螺钉10，缓慢旋转推动螺钉9向开口卡环13施加径向载荷，当开口卡环13的实际开口宽度与设计开口宽度相等时，记录下测力计11上的数值即可。
所述步骤A中对开口卡环13进行定心的过程为：将开口卡环13放入定位板6的定位凹槽内，将开口卡环13和定位板6放置在底座1上，将插销5的下端依次穿过定位板6和底座1上的定位通孔，转动开口卡环13直至其开口相对刻线挡块8上的0刻度线对称分布。
所述步骤B中对开口卡环13进行限位的过程为：安装四块盖板2对开口卡环13的轴向进行限位，移动挡块7、刻线挡块8与开口卡环13的外圆面贴合，分别用锁紧螺钉10锁紧固定挡块7和刻线挡块8，旋转推动螺钉9推动支座3，使测力计11的测头与开口卡环13的外圆面贴合，对开口卡环13的径向进行限位。
本发明提供的开口卡环径向载荷检验装置及检验方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、对开口卡环13完成定心和限位工作后，开口卡环13的开口中心线与测力计11测头的中心线垂直，有助于确保开口卡环13的开口宽度达到设计宽度后，所测得径向载荷的准确性。
2、可以参考刻线挡块8上的刻度值，实时读取开口卡环13的实际开口宽度，测量方便、快速。
3、装置具有结构简单、制造成本低、操作方便、实用性强等优点。

Claims (4)

1.一种开口卡环径向载荷检验装置，其特征在于：包括底座（1）和同心定位组件，所述底座（1）上设有定位块（4），所述底座（1）上在定位块（4）的对侧设有施力测力组件，在定位块（4）的左侧设有径向限位组件，在定位块（4）的右侧设有开口宽度测量组件，所述径向限位组件的中心线与开口宽度测量组件的中心线重合，并与施力测力组件的中心线垂直，所述底座（1）上可拆卸连接有轴向限位组件，所述同心定位组件位于定位块（4）、施力测力组件、径向限位组件和开口宽度测量组件的内侧，并通过插销（5）与底座（1）可拆卸连接；
所述底座（1）的一侧开设有T形滑槽A，径向限位组件包括挡块（7）和锁紧螺钉（10），挡块（7）与T形滑槽A滑动连接，锁紧螺钉（10）与挡块（7）螺纹连接；
所述底座（1）的一侧设有T形滑槽B，开口宽度测量组件包括刻线挡块（8）和锁紧螺钉（10），刻线挡块（8）与T形滑槽B滑动连接，锁紧螺钉（10）与刻线挡块（8）螺纹连接；
所述同心定位组件包括定位板（6），定位板（6）的底部设有与开口卡环（13）间隙配合的定位凹槽；定位板（6）、底座（1）上在与插销（5）相对应的位置均设有定位通孔；定位板（6）呈回字形，底座（1）的中部设有减轻方孔；
所述开口卡环径向载荷检验装置的检验方法包括以下步骤：
A、对开口卡环进行定心：对开口卡环（13）进行定位，使施力测力组件、开口宽度测量组件和径向限位组件的中心线均穿过开口卡环（13）的圆心；
B、对开口卡环进行限位：对开口卡环（13）的轴向和径向进行限位；
C、对开口卡环进行径向载荷检验：依次拆除插销（5）、定位板（6），分别退松挡块（7）和刻线挡块（8）上的锁紧螺钉（10），缓慢旋转推动螺钉（9）向开口卡环（13）施加径向载荷，当开口卡环（13）的实际开口宽度与设计开口宽度相等时，记录下测力计（11）上的数值即可；
所述刻线挡块（8）的上表面设有0刻度线，刻线挡块（8）的上表面在0刻度线的两侧均设有多条刻度线，0刻度线与刻线挡块（8）中心线所形成的平面为竖直面；
所述底座（1）的一侧开设有滑槽A，施力测力组件包括支座（3）、推动螺钉（9）和承载板（12），支座（3）与滑槽A滑动连接，支座（3）上设有测力计（11），承载板（12）设在底座（1）的一侧，推动螺钉（9）与承载板（12）螺纹连接，并与支座（3）活动连接。
2.如权利要求1所述的开口卡环径向载荷检验装置，其特征在于：所述轴向限位组件包括四块盖板（2），四块盖板（2）呈矩形布置，盖板（2）通过螺栓与底座（1）连接。
3.如权利要求1所述的开口卡环径向载荷检验装置，其特征在于：所述步骤A中对开口卡环（13）进行定心的过程为：将开口卡环（13）放入定位板（6）的定位凹槽内，将开口卡环（13）和定位板（6）放置在底座（1）上，将插销（5）的下端依次穿过定位板（6）和底座（1）上的定位通孔，转动开口卡环（13）直至其开口相对刻线挡块（8）上的0刻度线对称分布。
4.如权利要求1所述的开口卡环径向载荷检验装置，其特征在于：所述步骤B中对开口卡环（13）进行限位的过程为：安装四块盖板（2）对开口卡环（13）的轴向进行限位；移动挡块（7）、刻线挡块（8）与开口卡环（13）的外圆面贴合，分别用锁紧螺钉（10）锁紧固定挡块（7）和刻线挡块（8），旋转推动螺钉（9）推动支座（3），使测力计（11）的测头与开口卡环（13）的外圆面贴合，对开口卡环（13）的径向进行限位。
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