CN112461093A - 一种叶环结构零件的叶片空间角度测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及航空发动机叶环式零件测量技术领域，具体涉及一种叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，包括角度测具和限位测具。限位测具用来固定待测叶环式零件和角度测具，角度测具用来测量叶片空间角度。本发明解决了叶轮和叶环式结构零件中叶片空间角度难以测量的问题，可以直接快速测量叶片空间角度，直接读数，从而解决该类零件叶片空间角度测量周期长的问题，可减少三坐标设备占用并缩短该类零件的研制和生产的周期，具有广阔的应用前景。

Description

一种叶环结构零件的叶片空间角度测量装置
技术领域
本发明涉及航空发动机叶环式零件测量技术领域，具体涉及一种叶环结构零件的叶片空间角度测量装置。
背景技术
现代喷气式航空发动机上越来越多的使用叶轮式和叶环式结构零件，该类零件的叶片控制进气方向，因此对叶片角度要求较严，由于叶环零件的叶片角度呈空间结构，目前唯一可行的测量方法是三坐标测量。采用三坐标测量需要扫描叶型点，检测周期较长，三坐标扫描后还需要人工拟合才能得出角度结果，并且叶环结构零件的叶片数量多，工作量非常大，难以适应零件批量生产，所以使用三坐标检测该尺寸效率很低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，解决了发动机叶轮式或叶环式零件中叶片空间角度难测量和三坐标检测周期长的问题。
具体技术方案如下：
一种叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，包括角度测具和限位测具；限位测具用来固定待测叶环式零件和角度测具，角度测具用来测量叶片空间角度。
所述角度测具包括L型角度测具底座、固定板、刻度主尺、游标尺和支架；所述角度测具底座底部后侧有两个突出的止口定位销，角度测具底座底面中部有三个端面定位销，三个端面定位销不共线确定一个平面；所述固定板为圆弧形，刻度主尺与固定板同弧度，由圆柱销A与固定板上部同弧度固定；所述游标尺底部为竖直杆，顶部为圆弧形刻度盘所述支架为直角弯折，支架一端为圆盘，中心开孔，游标尺底部竖直杆中心开孔，通过四枚螺钉将圆盘与游标尺底部竖直杆固定后，穿入芯棒，芯棒外过盈配合轴承，轴承盖通过螺钉B压紧轴承，芯棒随轴承同步转动；支架另一端连接测棒套，测棒套用来插入测棒；
所述限位测具包括限位测具底座、定位环、测量环、压板、调节支承和螺母，所述定位环由螺钉D定位在限位测具底座上，定位环与压板配合定位和压紧叶环式零件，压板由螺钉C和垫圈拧紧压紧；测量环通过圆柱销B定位在限位测具底座上，测量环与止口定位销和端面定位销配合定位；调节支承和螺母支承压板后端。
所述游标尺竖直杆上部开孔，拧入螺钉A，还包括拉块，拉块中心开设螺纹孔，与螺钉A配合拧紧，拉块底部两侧有两个向前突出的卡块，可将游标尺竖直杆卡在中间，拉块顶边加工成卡合阶梯，将固定板从后往前拉住。
所述限位测具还包括吊环，用于吊运限位测具。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
本发明解决了叶轮和叶环式结构零件中叶片空间角度难以测量的问题，可以直接快速测量叶片空间角度，直接读数，从而解决该类零件叶片空间角度测量周期长的问题，可减少三坐标设备占用并缩短该类零件的研制和生产的周期，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为叶环结构零件结构示意图；
图2为叶环结构零件A-A截面结构示意图；
图3为本发明角度测具立体示意图；
图4为本发明角度测具结构示意图；
图5为本发明角度测具左视图；
图6为本发明角度测具角度测具底座的仰视图；
图7为本发明角度测具拉块结构示意图；
图8为本发明限位测具结构示意图；
图9为本发明空间角度测量装置工作示意图；
图中，1—角度测具底座；2—固定板；3—刻度主尺；4—游标尺；5—拉块；6—螺钉A；7—支架；8—测棒；9—测棒套；10—轴承盖；11—芯棒；12—止口定位销；13—端面定位销；14—圆柱销A；15—螺钉B；16—轴承；17—叶片；18—限位测具底座；19—定位环；20—测量环；21—压板；22—螺钉C；23—垫圈；24—调节支承；25—螺母；26—螺钉D；27—吊环；28—圆柱销B；29—卡块；30—卡合阶梯；31—螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受附图所限。
图1为叶环结构零件结构示意图，图2为叶环结构零件A-A截面结构示意图，如图所示：叶环零件的叶片17角度呈空间结构，图中L为叶片测量点到零件中心的距离；Q为零件在限位工装上的定位直径。
本发明叶环结构零件的叶片空间角度测量装置包括角度测具和限位测具；限位测具用来固定待测叶环式零件和角度测具，角度测具用来测量叶片空间角度。
图3为本发明角度测具立体示意图，图4为本发明角度测具结构示意图，图5为本发明角度测具左视图，图6为本发明角度测具角度测具底座的仰视图，如图所示：角度测具包括L型角度测具底座1、固定板2、刻度主尺3、游标尺4和支架7；所述角度测具底座1底部后侧有两个突出的止口定位销12，角度测具底座1底面中部有三个端面定位销13，三个端面定位销13不共线确定一个平面；所述固定板2为圆弧形，刻度主尺3与固定板同弧度，由圆柱销A14与固定板上部同弧度固定；所述游标尺4底部为竖直杆，顶部为圆弧形刻度盘所述支架7为直角弯折，支架7一端为圆盘，中心开孔，游标尺4底部竖直杆中心开孔，通过四枚螺钉将圆盘与游标尺4底部竖直杆固定后，穿入芯棒11，芯棒11外过盈配合轴承16，轴承盖10通过螺钉B15压紧轴承16，芯棒11随轴承16同步转动；支架7另一端连接测棒套9，测棒套9用来插入测棒8。
图8为本发明限位测具结构示意图，如图所示：限位测具包括限位测具底座18、定位环19、测量环20、压板21、调节支承24和螺母25，所述定位环19由螺钉D26定位在限位测具底座18上，定位环19与压板21配合定位和压紧叶环式零件，压板21由螺钉C22和垫圈23拧紧压紧；测量环20通过圆柱销B28定位在限位测具底座18上，测量环20与止口定位销12和端面定位销13配合定位；调节支承24和螺母25支承压板21后端。所述限位测具还包括吊环27，用于吊运限位测具。
图7为本发明角度测具拉块结构示意图，如图所示：游标尺4竖直杆上部开孔，拧入螺钉A6，还包括拉块5，拉块5中心开设螺纹孔31，与螺钉A6配合拧紧，拉块5底部两侧有两个向前突出的卡块29，可将游标尺4竖直杆卡在中间，拉块5顶边加工成卡合阶梯30，将固定板2从后往前拉住。
图9为本发明空间角度测量装置工作示意图，如图所示，工作时，测量步骤如下：
(1)将叶环结构零件由定位环19通过止口ΦL1进行定位，并与压板21配合压紧完全固定；
(2)取下测棒8，将角度测具置于限位测具的测量环20上，角度测具的端面定位销13与限位测具测量环20的端面贴合，角度测具的止口定位销12与限位测具测量环20的止口ΦL2贴合，
(3)将测棒8插回测棒套9；
(4)滑动角度测具，保证角度测具端面定位销13与限位测具测量环20的端面贴合，角度测具的止口定位销12与限位测具测量环20的止口ΦL2贴合，同时转动角度测具的芯棒11，直至角度测具测棒8两端与叶环结构零件的叶片17进排气边完全接触；
(5)通过角度测具刻度主尺3和游标尺4读取叶片17的角度数值；将螺钉A6与拉块5拧紧固定，从而固定游标尺4，游标尺不会窜动，方便准确读数；如图4所示，叶片角度α＝31°40′；
(6)调整角度测具位置，重复上述步骤测量其他叶片角度。
本发明方法能够有效减少三坐标设备的占用时间，缩短叶轮叶环式结构零件的研制生产周期，并避免人为选取三坐标数值错误带来的误差风险，以某焊接式叶环结构零件为例，使用三坐标测量该尺寸，一台零件的采用三坐标多次测量时间为10天，用该方法测量不超过15小时，大大缩短测量时间。

Claims (5)

1.一种叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，其特征在于：包括角度测具和限位测具；限位测具用来固定待测叶环式零件和角度测具，角度测具用来测量叶片空间角度。
2.根据权利要求1所述的叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，其特征在于：所述角度测具包括L型角度测具底座、固定板、刻度主尺、游标尺和支架；所述角度测具底座底部后侧有两个突出的止口定位销，角度测具底座底面中部有三个端面定位销，三个端面定位销不共线确定一个平面；所述固定板为圆弧形，刻度主尺与固定板同弧度，由圆柱销A与固定板上部同弧度固定；所述游标尺底部为竖直杆，顶部为圆弧形刻度盘所述支架为直角弯折，支架一端为圆盘，中心开孔，游标尺底部竖直杆中心开孔，通过四枚螺钉将圆盘与游标尺底部竖直杆固定后，穿入芯棒，芯棒外过盈配合轴承，轴承盖通过螺钉B压紧轴承，芯棒随轴承同步转动；支架另一端连接测棒套，测棒套用来插入测棒。
3.根据权利要求1所述的叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，其特征在于：所述限位测具包括限位测具底座、定位环、测量环、压板、调节支承和螺母，所述定位环由螺钉D定位在限位测具底座上，定位环与压板配合定位和压紧叶环式零件，压板由螺钉C和垫圈拧紧压紧；测量环通过圆柱销B定位在限位测具底座上，测量环与止口定位销和端面定位销配合定位；调节支承和螺母支承压板后端。
4.根据权利要求1所述的叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，其特征在于：所述游标尺竖直杆上部开孔，拧入螺钉A，还包括拉块，拉块中心开设螺纹孔，与螺钉A配合拧紧，拉块底部两侧有两个向前突出的卡块，可将游标尺竖直杆卡在中间，拉块顶边加工成卡合阶梯，将固定板从后往前拉住。
5.根据权利要求1所述的叶环结构零件的叶片空间角度测量装置，其特征在于：所述限位测具还包括吊环，用于吊运限位测具。
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