CN112414260B - 一种航空发动机扩散器径向距离测量工装 - Google Patents

Abstract

本申请属于航空发动机测量工装领域，特别涉及一种航空发动机扩散器径向距离测量工装。包括尺座，主尺，滑动测头座，数显单元，前测头，后测头以及支撑组件。尺座上开设有前测头安装槽以及支撑安装孔；主尺的下端固定在尺座上，且位于前测头安装槽的一端；滑动测头座上设置有滑槽，滑动测头座通过滑槽套设在主尺上，滑动测头座设置有前测头安装部以及后测头安装部；数显单元安装在滑动测头座滑槽的槽壁上，且位于主尺的前侧，数显单元的前侧设置有显示屏，后侧设置有与主尺槽的定栅相适配的动栅；前测头安装在滑动测头座的前测头安装部上，且与尺座的前测头安装槽相适配；后测头安装在滑动测头座的后侧；支撑组件安装在尺座的支撑安装孔中。

Description

一种航空发动机扩散器径向距离测量工装

技术领域

本申请属于航空发动机测量工装领域，特别涉及一种航空发动机扩散器径向距离测量工装。

背景技术

航空发动机扩散器中的隔热屏与稳定器均是环形筒状结构，稳定器外棱边与隔热屏的波峰之间同时存在轴向和径向距离，如图1所示。尺寸A是待测径向尺寸，各个波峰与稳定器存在轴向距离(尺寸B、尺寸C)，隔热屏周向均布有孔E，需穿过孔E测量隔热屏在孔E截面处与机匣之间的距离D。发动机稳定器和隔热屏在试车后易发生变形，为满足科研排故需求，设计制作测量工装。

现有技术中，一般采用的测量工装包括三坐标测量机、关节臂测量机以及常规测具。其中，常规的空间结构，三坐标测量机可以测量，但其尺寸须保证发动机是装配状态进行测量，发动机体积太大，无法放置在三坐标测量机平台上；隔热屏轴向尺寸较长，待测部位在前端，三坐标测量机测头需从后侧伸入，测头长度不足；周转零件、定温、排队待测等因素都增加了测量的周期和成本。关节臂测量机存在以下缺点，待测面是环形曲面和锐利棱边，关节臂测量机依靠操作者手动触点构建元素，不能准确找到待测部位，无法实现测量。常规测具中，普通游标卡尺和内径千分尺无法测量空间的径向尺寸；高度游标卡尺底座是平面，放在环形隔热屏上无法固定，且其重量大，在对圆周上半部分测量时，操作困难。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种航空发动机扩散器径向距离测量工装，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种航空发动机扩散器径向距离测量工装，包括：

尺座，所述尺座上开设有前测头安装槽以及支撑安装孔；

主尺，所述主尺的下端固定在所述尺座上，且位于所述前测头安装槽的一端，所述主尺的前侧开设有主尺槽，所述主尺槽中粘贴有定栅；

滑动测头座，所述滑动测头座上设置有滑槽，所述滑动测头座通过所述滑槽套设在所述主尺上，所述滑动测头座的前侧下端设置有前测头安装部，所述滑动测头座的后侧设置有后测头安装部；

数显单元，所述数显单元安装在所述滑动测头座滑槽的槽壁上，且位于所述主尺的前侧，所述数显单元的前侧设置有显示屏，后侧设置有与所述主尺槽的定栅相适配的动栅；

前测头，所述前测头安装在所述滑动测头座的前测头安装部上，且与所述尺座的前测头安装槽相适配；

后测头，所述后测头安装在所述滑动测头座的后侧；

支撑组件，所述支撑组件安装在所述尺座的支撑安装孔中。

可选地，所述尺座的前测头安装槽的远离所述主尺的一端设置有尺座搭接件，用于将所述前测头安装槽的槽口封闭。

可选地，所述滑动测头座的前测头安装部上开设有螺纹孔，用于固定所述前测头。

可选地，所述前测头包括第一测砧，所述第一测砧的一端设置有螺纹段，所述第一测砧的一端与所述前测头安装部螺纹连接，另一端沿所述前测头安装槽方向延伸。

可选地，所述前测头包括第一转接段以及第一测砧，其中，

所述第一转接段的一端与所述前测头安装部连接，另一端沿垂直于所述前测头安装槽的方向延伸；

所述第一测砧的一端与所述第一转接段远离所述前测头安装部的一端连接，另一端沿所述前测头安装槽方向延伸。

可选地，所述前测头包括第一转接段以及第一测砧，其中，

所述第一转接段的一端与所述前测头安装部连接，另一端沿所述前测头安装槽方向延伸；

所述第一测砧的一端与所述第一转接段远离所述前测头安装部的一端连接，另一端沿垂直于所述前测头安装槽的方向延伸。

可选地，所述滑动测头座的后侧由下端至上端依次布置有三个后测头安装部，三个所述后测头安装部距离所述滑动测头座下端面的距离依次为0mm、20mm以及50mm，每个所述后测头安装部上均开设有方孔。

可选地，所述后测头包括第二测砧，所述第二测砧的一端设置有方形连接段，所述第二测砧通过方形连接段安装在三个所述后测头安装部中的一个上。

可选地，所述后测头包括调节机构以及第二测砧，所述调节机构包括导轨、滑块、销钉以及第二转接段，其中，

所述导轨的前侧设置有方形连接段，所述导轨通过方形连接段安装在一个或多个所述后测头安装部中；

所述滑块安装在所述导轨中，并通过所述销钉固定；

所述第二转接段的一端与所述滑块连接；

所述第二测砧安装在所述第二转接段的另一端。

可选地，所述支撑组件包括支撑杆锁紧段、支撑杆连接段、支撑球以及联动杆，其中，

所述支撑杆锁紧段配合螺母安装在所述尺座的支撑安装孔中；

所述支撑杆连接段的一端与所述支撑杆锁紧段螺纹连接；

所述支撑球与所述支撑杆连接段的另一端螺纹连接；

所述联动杆设置在所述尺座下端面开设的联动槽中，所述联动杆连接两个相邻的所述支撑杆锁紧段，用于使相邻两个所述支撑杆锁紧段进行联动。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装，能够实现航空发动机扩散器径向距离测量，结构简单，操作方便，适应性强。

附图说明

图1是扩散器示意图；

图2是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装整体示意图；

图3是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装主尺示意图；

图4是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装滑动测头座示意图；

图5是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装数显单元示意图；

图6是本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装第一转接段示意图；

图7是本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装第一测砧示意图；

图8是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装前测头示意图；

图9是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装后测头安装部示意图；

图10是本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装第二测砧示意图；

图11是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装后测头装配示意图；

图12是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装支撑组件示意图；

图13是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装支撑杆锁紧段装配示意图；

图14是本申请一个实施方式的航空发动机扩散器径向距离测量工装支撑组件整体装配示意图。

其中：

1-尺座；2-主尺；3-滑动测头座；4-数显单元；5-前测头；6-后测头；7-支撑组件；71-支撑杆锁紧段；72-支撑杆连接段；73-支撑球；74-联动杆；8-尺座搭接件。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图2至图14对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种航空发动机扩散器径向距离测量工装，包括：尺座1、主尺2、滑动测头座3、数显单元4、前测头5、后测头6以及支撑组件7。

具体的，如图2所示，尺座1上开设有前测头安装槽以及支撑安装孔。在本申请的一个实施方式中，尺座1呈矩形，中部位置开设有前测头安装槽，四个角位置分别开设有呈长条状的支撑安装孔，两两相对的支撑安装孔在一条直线上。有利的是，本实施例中，尺座1的前测头安装槽的外侧设置有尺座搭接件8，用于将前测头安装槽的槽口封闭，增加尺座1的稳固性，提高测量精度，尺座搭接件8可以是两端开设螺纹孔的连接板，通过螺栓固定在尺座1上。

主尺2的下端固定在尺座1上，且位于前测头安装槽的一端，如图3所示，主尺2的前侧开设有主尺槽，主尺槽中粘贴有粘贴磁条贴片作为定栅，用于与数显单元4配合，反映滑动测头座3与主尺2间的相对位移。在本申请的一个实施方式中，主尺2的下端设置有安装台，安装台上开设有两个安装孔，主尺2通过两个螺钉固定在尺座1上。

进一步，如图4所示，滑动测头座3的横截面呈U型，前侧设置有滑槽，滑动测头座3通过滑槽套设在主尺2上，能够在主尺2上滑动，滑动测头座3的前侧下端设置有用于安装前测头5的前测头安装部，滑动测头座3的后侧设置有用于安装后测头6的后测头安装部。

如图5所示，滑动测头座3滑槽的槽壁上开设有多个安装孔，数显单元4通过多个螺钉安装在滑动测头座3滑槽的槽壁上，且位于主尺2的前侧，还可以在滑动测头座3上设置连接耳片，便于数显单元4的安装。数显单元4采用容栅原理，前侧设置有显示屏，后侧设置有与主尺槽的定栅相适配的动栅。本实施例中，数显单元4的显示屏可亮，防止在腔体中使用时，光线太暗，无法读数。数显单元4内部设有存储模块和输出端口，可存储999个测量结果，测量结果可导出到外接的内存卡中。数显单元4设置5个按键，依次为：

调零：定义当前位置为零点；

预设：前、后测头存在高度差，预设数值后，显示屏显示的数值即为最终结果；

+：用于预设数值；

确认：短按，预设数值确认用，长按，切换长度单位(毫米或者英寸)；

OPEN：开、关机。

本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装，滑动测头座3的前测头安装部上开设有多个螺纹孔，前测头5通过紧固件安装在滑动测头座3的前测头安装部上，且与尺座1的前测头安装槽相适配。

在本申请中前测头5可以有多种形式，在本申请的一个实施方式中，前测头5包括第一测砧，第一测砧的一端设置有螺纹段，第一测砧的一端与前测头安装部的中部螺纹孔连接，另一端沿前测头安装槽方向延伸。

在本申请的另一个实施方式中，通过增加转接段扩展测量范围，前测头5包括第一转接段以及第一测砧，第一转接段如图6(a)和(b)所示，其中，第一转接段呈T型，其一端开设有螺纹孔，通过紧固件与前测头安装部连接，另一端沿垂直于前测头安装槽的方向延伸；第一测砧的一端与第一转接段远离前测头安装部的一端连接，另一端沿前测头安装槽方向延伸。本实施例中，第一转接段远离前测头安装部的一端可以开设螺栓孔，用于安装柱形的第一测砧，适用于被测面为平面或凹曲面的情况。第一转接段远离前测头安装部的一端也可以开设方孔，用于配合螺钉锁紧测量面为平面的第一测砧，适用于被测面为凸曲面的情况。

在本申请的第三个实施方式中，前测头5包括第一转接段以及第一测砧，第一转接段如图6(c)和(d)所示，其中，第一转接段的一端与前测头安装部连接，另一端沿前测头安装槽方向延伸；第一测砧的一端与第一转接段远离前测头安装部的一端连接，另一端沿垂直于前测头安装槽的方向延伸。本实施例中，为了扩展测量范围，第一转接段可以设置两段，一段沿垂直于前测头安装槽的方向延伸，另一段沿前测头安装槽方向延伸，第一测砧可以与第一转接段螺纹连接，装配关系如图8所示，用于测量面为圆柱端面的第一测砧，适用于测量孔深。

有利的是，如图7所示，上述三个实施例中的第一测砧均可以配备2种长度，使用过程中可根据实际需求定制第一测砧的长度，使用特制的加长测砧时，可拆下尺座搭接件8防止干涉。

本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装，后测头6安装在滑动测头座3的后侧，如图9所示，滑动测头座3的后侧由下端至上端依次布置有三个后测头安装部，三个后测头安装部距离滑动测头座3下端面的距离依次为0mm、20mm以及50mm，方便计算结果，每个后测头安装部上均开设有方孔。在本申请的一个实施方式中，后测头6包括第二测砧，第二测砧的一端设置有方形连接段，第二测砧通过方形连接段安装在三个后测头安装部中的一个上。其中，第二测砧的形状可以为圆柱面、双侧平面、上平面下弧面、下平面上弧面等，特殊需要时可定制异形测砧，如图10(a)-(e)所示。

在本申请的另一个实施方式中，为扩大测量工具的适用范围，该测具配备可调的后测头6，后测头6包括调节机构以及第二测砧，调节机构包括导轨、滑块、销钉以及第二转接段，其中，导轨的前侧设置有方形连接段，导轨通过方形连接段安装在一个或多个后测头安装部中；滑块上设置有多个螺纹孔，通过一个螺纹孔配合销钉固定安装在导轨中，其他螺纹孔用于安装第二转接段；第二转接段的一端与滑块连接；第二测砧安装在第二转接段的另一端。有利的是，本实施例中，在导轨表面和滑块外露面加工刻线，用于初步确定第二测砧的位置。

进一步，支撑组件7安装在尺座1的支撑安装孔中。如图12-图14所示，在本申请的一个实施方式中，支撑组件7包括支撑杆锁紧段71、支撑杆连接段72、支撑球73以及联动杆74，其中，支撑杆锁紧段71配合螺母安装在尺座1的对应的支撑安装孔中；支撑杆连接段72的一端与支撑杆锁紧段71螺纹连接；支撑球73与支撑杆连接段72的另一端螺纹连接；四个联动杆74分别设置在尺座1下端面开设的联动槽中，联动杆74连接两个相邻的支撑杆锁紧段71，用于使相邻两个支撑杆锁紧段71进行联动。支撑杆锁紧段71和联动杆74间可相对滑动，联动杆74可以保证4个支撑杆锁紧段71同步运动，支撑杆锁紧段71仅能沿着尺座1中的支撑安装孔方向运动。支撑杆锁紧段71上端设置有螺纹，与尺座的支撑安装孔外侧上表面刻线配合使用，可作为调节支撑组件位置的参考，当调节至合适位置时，拧紧螺母即可固定。调节支撑组件位置，能够调整支撑球73的间距，使得工装可以适用于多种波长(图1中两个波谷之间的距离)的波纹结构。

本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装，采用比较测量的原理，测量状态与校准状态一致。前测头5与后测头6的高度差预设值的调整以尺座1上表面为基准，将量块放置在基准面上，用前测头5测量并调零，在用后测头6测量，显示屏上的数值即为预设值。如设置预设值时测砧采用的测量面与实际测量工作时选取的测砧测量面不同，需相应增减测砧厚度或直径。本申请的测具配备的测头可以满足示值误差±0.05mm，当采用其他自制的异形测头时，测量精度可能会下降，使用自制测头须评估测量误差。本申请的测量环境一般为测量温度20±2℃或者本测具与被测零件在相同环境2个小时以上。

本申请的航空发动机扩散器径向距离测量工装，支撑结构为小球面，可将波纹结构作为放置面；体积小、重量轻，特别是针对公差大的薄壁件，效果较好；测砧种类多，可固定、可自由调节、可定制，适应性强；操作简单方便，读数容易；比较测量，不需要建立坐标系。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，包括：

尺座(1)，所述尺座(1)上开设有前测头安装槽以及支撑安装孔；

主尺(2)，所述主尺(2)的下端固定在所述尺座(1)上，且位于所述前测头安装槽的一端，所述主尺(2)的前侧开设有主尺槽，所述主尺槽中粘贴有定栅；

滑动测头座(3)，所述滑动测头座(3)上设置有滑槽，所述滑动测头座(3)通过所述滑槽套设在所述主尺(2)上，所述滑动测头座(3)的前侧下端设置有前测头安装部，所述滑动测头座(3)的后侧设置有后测头安装部；

数显单元(4)，所述数显单元(4)安装在所述滑动测头座(3)滑槽的槽壁上，且位于所述主尺(2)的前侧，所述数显单元(4)的前侧设置有显示屏，后侧设置有与所述主尺槽的定栅相适配的动栅；

前测头(5)，所述前测头(5)安装在所述滑动测头座(3)的前测头安装部上，且与所述尺座(1)的前测头安装槽相适配；

后测头(6)，所述后测头(6)安装在所述滑动测头座(3)的后侧；

支撑组件(7)，所述支撑组件(7)安装在所述尺座(1)的支撑安装孔中；

所述支撑组件(7)包括支撑杆锁紧段(71)、支撑杆连接段(72)、支撑球(73)以及联动杆(74)，其中，

所述支撑杆锁紧段(71)配合螺母安装在所述尺座(1)的支撑安装孔中；

所述支撑杆连接段(72)的一端与所述支撑杆锁紧段(71)螺纹连接；

所述支撑球(73)与所述支撑杆连接段(72)的另一端螺纹连接；

所述联动杆(74)设置在所述尺座(1)下端面开设的联动槽中，所述联动杆(74)连接两个相邻的所述支撑杆锁紧段(71)，用于使相邻两个所述支撑杆锁紧段(71)进行联动。

2.根据权利要求1所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述尺座(1)的前测头安装槽的远离所述主尺(2)的一端设置有尺座搭接件(8)，用于将所述前测头安装槽的槽口封闭。

3.根据权利要求1所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述滑动测头座(3)的前测头安装部上开设有螺纹孔，用于固定所述前测头(5)。

4.根据权利要求3所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述前测头(5)包括第一测砧，所述第一测砧的一端设置有螺纹段，所述第一测砧的一端与所述前测头安装部螺纹连接，另一端沿所述前测头安装槽方向延伸。

5.根据权利要求3所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述前测头(5)包括第一转接段以及第一测砧，其中，

所述第一转接段的一端与所述前测头安装部连接，另一端沿垂直于所述前测头安装槽的方向延伸；

所述第一测砧的一端与所述第一转接段远离所述前测头安装部的一端连接，另一端沿所述前测头安装槽方向延伸。

6.根据权利要求3所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述前测头(5)包括第一转接段以及第一测砧，其中，

所述第一转接段的一端与所述前测头安装部连接，另一端沿所述前测头安装槽方向延伸；

所述第一测砧的一端与所述第一转接段远离所述前测头安装部的一端连接，另一端沿垂直于所述前测头安装槽的方向延伸。

7.根据权利要求1所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述滑动测头座(3)的后侧由下端至上端依次布置有三个后测头安装部，三个所述后测头安装部距离所述滑动测头座(3)下端面的距离依次为0mm、20mm以及50mm，每个所述后测头安装部上均开设有方孔。

8.根据权利要求7所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述后测头(6)包括第二测砧，所述第二测砧的一端设置有方形连接段，所述第二测砧通过方形连接段安装在三个所述后测头安装部中的一个上。

9.根据权利要求7所述的航空发动机扩散器径向距离测量工装，其特征在于，所述后测头(6)包括调节机构以及第二测砧，所述调节机构包括导轨、滑块、销钉以及第二转接段，其中，

所述导轨的前侧设置有方形连接段，所述导轨通过方形连接段安装在一个或多个所述后测头安装部中；

所述滑块安装在所述导轨中，并通过所述销钉固定；

所述第二转接段的一端与所述滑块连接；

所述第二测砧安装在所述第二转接段的另一端。

Images