CN113899292B - 一种静子扇形组合件通道型面检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静子扇形组合件通道型面检测装置及检测方法，第一L型定位块和第二L型定位块的底板呈拱形且正对设置，第一L型定位块和第二L型定位块的底板的上表面均能够与待测零件的定位圆弧面贴合；第二L型定位块的底板的一端面能够与待测零件的排气侧端面贴合，第一L型定位块的底板的下表面半径等于待测零件外通道圆弧面理论半径的最大值；角向定位块位于第一L型定位块和第二L型定位块的另一端面之间，且能够与待测零件的侧面贴合；测量块位于第一L型定位块和第二L型定位块的正下方，测量块的上端面的锥度和半径等于待测零件内通道圆弧面理论半径的最小值。本发明能同时测量内外通道圆弧型面。

Description

一种静子扇形组合件通道型面检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于航空发动机压气机静子扇形组合件检测技术领域，具体涉及一种静子扇形组合件通道型面检测装置及检测方法。

背景技术

静子扇形组合件由T型叶形板12、叶片11、大弯板13和小弯板14等零件装配后钎焊而成，如图1中a和b所示，焊接后的扇形组合件内外气流通道面的尺寸及相互位置，直接影响发动机的动力学性能，设计图纸要求装配焊接后测量内外通道之间的径向差尺寸。由于内外通道间装有大量叶片，通道型面复杂，只有小部分裸露在外，大部分型面为间隔式不连续，测量空间狭小，因此需要设计方便、高效、直观的专用测量装置用于现场检测。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种静子扇形组合件通道型面检测装置及检测方法，能同时测量内外通道圆弧型面，以解决静子扇形组合件型面测量不方便、测量空间狭小，检测效率低的测量难题。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种静子扇形组合件通道型面检测装置，包括顶板、第一L型定位块、第二L型定位块、角向定位块、测量块和测量板，所述第一L型定位块和第二L型定位块的侧板上端面连接在所述顶板的下端面，所述第一L型定位块和第二L型定位块的底板呈拱形且正对设置，所述第一L型定位块和第二L型定位块的底板的上表面均能够与待测零件的定位圆弧面贴合；所述第二L型定位块的底板的一端面能够与待测零件的排气侧端面贴合，所述第一L型定位块的底板的下表面半径等于待测零件外通道圆弧面理论半径的最大值；所述角向定位块位于所述第一L型定位块和第二L型定位块的另一端面之间，且能够与待测零件的侧面贴合；所述测量块位于所述第一L型定位块和第二L型定位块的正下方，所述测量块的上端面呈拱形且沿拱形方向开设有用于容纳待测零件内缘板的U型槽，所述测量块的上端面的锥度和半径等于待测零件内通道圆弧面理论半径的最小值；所述测量板根据待测零件内外通道圆弧面的尺寸公差设计为包括通端和止端。

进一步地，检测装置还包括用于将待测零件压紧在所述第一L型定位块和第二L型定位块的底板上的压紧机构，所述顶板的上端面贯通至下端面开设有安装孔，所述压紧机构的一端穿过所述安装后用于抵在待测零件上。

进一步地，所述压紧机构包括压板、压紧销和弹性件，所述压板设置在所述顶板的上端面上方，所述压板对应位置的所述顶板的上端面贯通至下端面开设有两个安装孔，两个安装孔分别对应所述第一L型定位块和第二L型定位块的底板，且两个安装孔为沉头孔，每个沉头孔内对应贯穿一根所述压紧销，每根所述压紧销的上端抵在所述压板上，每根所述压紧销的下端用于抵在待测零件上，且每根所述压紧销上套设有所述弹性件，所述弹性件的下端抵在对应的沉头孔内，另一端抵在所述压板上。

进一步地，所述压紧机构还包括锁紧螺钉，所述压板对应位置的所述顶板的上端面贯通至下端面开设有螺纹孔，所述锁紧螺钉的一端穿过所述压板后与所述螺纹孔螺纹连接。

进一步地，所述顶板的上方沿所述第一L型定位块和第二L型定位块的底板延伸方向均布设置有三个所述压紧机构，且三个所述压紧机构均对应在所述第一L型定位块和第二L型定位块的底板上方。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，检测装置还包括底板，所述底板位于所述顶板的正下方，所述测量块设置在所述底板的上端面，所述顶板和所述底板之间通过连接柱连接。

进一步地，所述底板的底部连接有支脚。

进一步地，所述第一L型定位块和第二L型定位块的侧板上端面通过螺栓连接的方式连接在所述顶板的下端面。

一种静子扇形组合件通道型面检测方法，应用所述的检测装置进行检测，包括：

将待测零件安装在所述第一L型定位块、所述第二L型定位块和所述角向定位块上，使得待测零件的定位圆弧面与所述第一L型定位块和第二L型定位块的底板的上表面贴合，使得待测零件的排气侧端面与所述第二L型定位块的底板的一端面贴合，使得待测零件的侧面与所述角向定位块贴合；

在所述测量块的上端面的任意位置，将所述测量板的止端的底面与所述测量块的上端面始终贴合，将所述测量板向待测零件方向滑动，当所述测量板的通端的底面能通过待测零件圆弧型面且止端的底面不能通过待测零件圆弧型面时，则待测零件内通道型面合格；

在所述第一L型定位块的底板的下表面的任意位置，将所述测量板的止端的底面与所述第一L型定位块的底板的下表面始终贴合，将所述测量板向待测零件方向滑动，当所述测量板的通端的底面能通过待测零件圆弧型面且止端的底面不能通过待测零件圆弧型面时，则待测零件外通道型面合格。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，在使用时，将待测零件安装在第一L型定位块、第二L型定位块和角向定位块上，使得待测零件的定位圆弧面与第一L型定位块和第二L型定位块的底板的上表面贴合，使得待测零件的排气侧端面与第二L型定位块的底板的一端面贴合，使得待测零件的侧面与角向定位块贴合；在测量块的上端面的任意位置，将测量板的止端的底面与测量块的上端面始终贴合，将测量板向待测零件方向滑动，当测量板的通端的底面能通过待测零件圆弧型面且止端的底面不能通过待测零件圆弧型面时，则待测零件内通道型面合格；在第一L型定位块的底板的下表面的任意位置，将测量板的止端的底面与第一L型定位块的底板的下表面始终贴合，将测量板向待测零件方向滑动，当测量板的通端的底面能通过待测零件圆弧型面且止端的底面不能通过待测零件圆弧型面时，则待测零件外通道型面合格。本发明有效解决了静子扇形组合件内外通道复杂型面测量空间狭小、检测效率低，断续型面检测的测量难题，该检测装置结构新颖，巧妙，一次装夹同时测量内外通道型面，定位可靠、操作方便，检测效率高。

进一步地，本发明检测装置还包括用于将待测零件压紧在第一L型定位块和第二L型定位块的底板上的压紧机构，顶板的上端面贯通至下端面开设有安装孔，压紧机构的一端穿过安装后用于抵在待测零件上，当将待测零件定位完成后，利用压紧机构对定位后的零件进行定位固定，确保了后期测量的准确性。

进一步地，本发明的压紧机构能够利用压板、压紧销和弹性件配合实现自适应的定位压紧，压紧效果好。

进一步地，本发明的压紧机构还包括锁紧螺钉，当压紧后，利用锁紧螺钉对压紧机构进行锁紧固定，确保测量的准确性。

进一步地，在顶板的上方沿第一L型定位块和第二L型定位块的底板延伸方向均布设置有三个压紧机构，且三个压紧机构均对应在第一L型定位块和第二L型定位块的底板上方，保证定位压紧可靠。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为静子扇形组合件示意图；

图2为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置轴测图；

图3为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置在应用时的轴测图；

图4a为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的主视图；

图4b为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的侧视图；

图5a为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的顶板部分的主视图；

图5b为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的顶板部分的左视图；

图5c为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的顶板部分的俯视图；

图6a为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的第一L型定位块的主视图；

图6b为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的第一L型定位块的左视图；

图7a为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的第二L型定位块的主视图；

图7b为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的第二L型定位块的左视图；

图8a为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的底板及测量块的主视图；

图8b为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的底板及测量块的左视图；

图8c为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的底板及测量块的俯视图；

图9为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的测量板的主视图；

图10为本发明一种静子扇形组合件通道型面检测装置的连接柱的主视图。

图中：1-顶板；2-底板；3-第一L型定位块；4-第二L型定位块；5-角向定位块；6-测量块；601-U型槽；7-测量板；701-通端；702-止端；8-压紧机构；801-压板；802-压紧销；803-弹性件；804-锁紧螺钉；9-连接柱；10-支脚；11-叶片；12-T型叶形板；13-大弯板；14-小弯板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

作为本发明的某一具体实施方式，结合图2至图10所示，一种静子扇形组合件通道型面检测装置，包括顶板1、底板2、第一L型定位块3、第二L型定位块4、角向定位块5、测量块6和测量板7，如图5a、5b、5c、6a、6b、7a和7b所示，第一L型定位块3和第二L型定位块4的侧板上端面连接在顶板1的下端面，优选的，第一L型定位块3和第二L型定位块4的侧板上端面通过螺栓连接的方式连接在顶板1的下端面。第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板呈拱形且正对设置，第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板的上表面均能够与待测零件的定位圆弧面贴合，第二L型定位块4的底板的一端面能够与待测零件的排气侧端面贴合，第一L型定位块3的底板的下表面半径等于待测零件外通道圆弧面理论半径的最大值。也就是说，如图3所示，在使用时，待测零件的定位圆弧面被定位在第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板的上表面，待测零件的排气侧端面被定位在第二L型定位块4的底板的一端面。

如图2、图4a和图4b所示，角向定位块5位于第一L型定位块3和第二L型定位块4的另一端面之间，且能够与待测零件的侧面贴合，也就是说，如图3所示，在使用时，待测零件的侧面被定位在角向定位块5的另一端面上。

如图2、图8a和图8b所示，底板2位于顶板1的正下方，顶板1和底板2之间通过连接柱9连接。如图10所示，连接柱9为对称台阶轴，共四件，连接顶板1和底板2，使定位和测量成为一体，连接柱9两头螺纹部分用于连接，两头圆柱段分别与顶板1和底板2上对应的4个孔过渡配合，中间部分应四件等高，保证整个检测装置的定位与测量相互位置关系正确。测量块6设置在底板2的上端面，测量块6位于第一L型定位块3和第二L型定位块4的正下方，测量块6的上端面呈拱形且沿拱形方向开设有用于容纳待测零件内缘板的U型槽601，测量块6的上端面的锥度和半径等于待测零件内通道圆弧面理论半径的最小值。在使用时，将待测零件内缘板伸进测量块6的上端面开设的U型槽601内。

如图9所示，测量板7根据待测零件内外通道圆弧面的尺寸公差设计为包括通端701和止端702。

也就是说，为了保证静子扇形组合件内外通道型面全部都能测量，通道进排气两侧应暴露无遮挡，需将被测零件吊挂放置。检测装置中第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板的两圆弧尺寸及台阶差与待测零件相同，分别和待测零件定位圆弧贴合，第二L型定位块4的底板的一端面与待测零件排气侧端面贴合，第一L型定位块3的底板的下表面按待测零件轴向端面尺寸最大值设计，第一L型定位块3既定位又测量，第一L型定位块3的底板的下表面弧面是被测零件外通道面沿轴向的延伸，测量面尺寸按被测圆弧面尺寸最大值设计，配合测量板7进行测量。角向定位块5用螺钉和圆柱销安装在顶板1的底面，角向定位块5与被测零件侧面贴合，实现角向定位。测量块6用于测量待测零件的内通道面，是待测零件内通道面向进排气两侧的延伸，测量面尺寸按被测圆弧面尺寸最小值设计，测量面应有足够长度配合测量板7进行测量。测量块6中间开设U型槽601，让开待测零件，U型槽601开口尺寸应稍大于零件相应尺寸。

作为优选的实施方式，检测装置还包括用于将待测零件压紧在第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板上的压紧机构8，顶板1的上端面贯通至下端面开设有安装孔，压紧机构8的一端穿过安装后用于抵在待测零件上。作为更加优选的实施方式，在顶板1的上方沿第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板延伸方向均布设置有三个压紧机构8，且三个压紧机构8均对应在第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板上方。

具体地说，结合图2至图4b所示，压紧机构8包括压板801、压紧销802和弹性件803，压板801设置在顶板1的上端面上方，压板801对应位置的顶板1的上端面贯通至下端面开设有两个安装孔，两个安装孔分别对应第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板，且两个安装孔为沉头孔，每个沉头孔内对应贯穿一根压紧销802，每根压紧销802的上端抵在压板801上，每根压紧销802的下端用于抵在待测零件上，且每根压紧销802上套设有弹性件803，弹性件803的下端抵在对应的沉头孔内，另一端抵在压板801上。在使用时，通过向下按压压板801，压板801推动压紧销802向下运动将待测零件压紧在第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板上，当脱开向下的压力后，在弹性件803的弹力作用下，压紧销802脱开对待测零件的压力。本实施例中，弹性件803为弹簧。

作为更加优选的实施方式，压紧机构8还包括锁紧螺钉804，压板801对应位置的顶板1的上端面贯通至下端面开设有螺纹孔，锁紧螺钉804的一端穿过压板801后与螺纹孔螺纹连接。当压紧销802向下运动将待测零件压紧在第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板上后，利用锁紧螺钉804与顶板1上的螺纹孔螺纹连接，将压板801的位置进行固定，进而固定了压紧销802对待测零件的压力，确保测试稳定。

也就是说，在第一L型定位块3和第二L型定位块4两定位底板对应处分别设置两个压紧销802，压紧销802是台阶轴，小端为平头，与被测零件最外圆柱面接触，小端圆柱部分与顶板1的圆孔间隙配合，大端为球头，与压板801的内锥面接触，两个压紧销802长短不一样，差值为被测零件压紧处两圆柱面径向差。两个弹性件803分别装在两个压紧销802和顶板1上的两个沉孔之间，起到回退作用。锁紧螺钉804安装在顶板1的螺孔里，压紧时，通过拧紧锁紧螺钉804，带动压板801和两个压紧销802压紧零件。由于被测零件是扇形件，此压紧结构为沿圆周三处均布设置，保证定位压紧可靠。

如图2所示，在底板2的底部连接有支脚10。具体地说，由于被测零件为扇形件，保证使用时有足够的装卸空间，测量块6端头开槽让开被测零件且必须安装支脚10，抬高检测装置，支脚10与连接柱9用螺纹连接固紧。

测量块6中间凸起的圆弧型面A面为测量基准面，测量板7的B面沿着测量块6的A面前后移动实现测量，测量板7的B面与C面的台阶差尺寸H，等于被测零件内外通道圆弧面的尺寸公差。

一种静子扇形组合件通道型面检测方法，具体包括：

使用时，先松开锁紧螺钉804，将静子扇形组合件沿第一L型定位块3和第二L型定位块4滑入，直至与角向定位块5贴合，也就是说，使得待测零件的定位圆弧面与第一L型定位块3和第二L型定位块4的底板的上表面贴合，使得待测零件的排气侧端面与第二L型定位块4的底板的一端面贴合，使得待测零件的侧面与角向定位块5贴合，使定位可靠，依次拧紧锁紧螺钉804，带动压板801和压紧销802移动，压紧被测零件就可以测量。

测量时，将测量板7的止端702的底面(B面)与测量块6的上端面(测量基准面A面)始终贴合，将测量板7向被测扇形件方向滑动，当测量板7的通端701的底面(C面)顺利通过被测扇形件圆弧型面，而测量板7的B面不能通过，在测量块6的任意位置重复此操作，结果都满足上述要求，则内通道型面合格；

同样方法，将测量板7的B面沿第一L型定位块3的底板的下表面(测量基准面D面)滑动，结果都满足上述要求，则外通道型面合格。借助给定的基准面和测量板7，即可快速完成扇形组合件内外通道型面的检测。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，包括顶板（1）、第一L型定位块（3）、第二L型定位块（4）、角向定位块（5）、测量块（6）和测量板（7），所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的侧板上端面连接在所述顶板（1）的下端面，所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的底板呈拱形且正对设置，所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的底板的上表面均能够与待测零件的定位圆弧面贴合；所述第二L型定位块（4）的底板的一端面能够与待测零件的排气侧端面贴合，所述第一L型定位块（3）的底板的下表面半径等于待测零件外通道圆弧面理论半径的最大值；所述角向定位块（5）位于所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的另一端面之间，且能够与待测零件的侧面贴合；所述测量块（6）位于所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的正下方，所述测量块（6）的上端面呈拱形且沿拱形方向开设有用于容纳待测零件内缘板的U型槽（601），所述测量块（6）的上端面的锥度和半径等于待测零件内通道圆弧面理论半径的最小值；所述测量板（7）根据待测零件内外通道圆弧面的尺寸公差设计为包括通端（701）和止端（702）。

2.根据权利要求1所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，检测装置还包括用于将待测零件压紧在所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的底板上的压紧机构（8），所述顶板（1）的上端面贯通至下端面开设有安装孔，所述压紧机构（8）的一端穿过所述安装孔后用于抵在待测零件上。

3.根据权利要求2所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，所述压紧机构（8）包括压板（801）、压紧销（802）和弹性件（803），所述压板（801）设置在所述顶板（1）的上端面上方，所述压板（801）对应位置的所述顶板（1）的上端面贯通至下端面开设有两个安装孔，两个安装孔分别对应所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的底板，且两个安装孔为沉头孔，每个沉头孔内对应贯穿一根所述压紧销（802），每根所述压紧销（802）的上端抵在所述压板（801）上，每根所述压紧销（802）的下端用于抵在待测零件上，且每根所述压紧销（802）上套设有所述弹性件（803），所述弹性件（803）的下端抵在对应的沉头孔内，另一端抵在所述压板（801）上。

4.根据权利要求3所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，所述压紧机构（8）还包括锁紧螺钉（804），所述压板（801）对应位置的所述顶板（1）的上端面贯通至下端面开设有螺纹孔，所述锁紧螺钉（804）的一端穿过所述压板（801）后与所述螺纹孔螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，所述顶板（1）的上方沿所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的底板延伸方向均布设置有三个所述压紧机构（8），且三个所述压紧机构（8）均对应在所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的底板上方。

6.根据权利要求3所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，所述弹性件（803）为弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，检测装置还包括底板（2），所述底板（2）位于所述顶板（1）的正下方，所述测量块（6）设置在所述底板（2）的上端面，所述顶板（1）和所述底板（2）之间通过连接柱（9）连接。

8.根据权利要求7所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，所述底板（2）的底部连接有支脚（10）。

9.根据权利要求1所述的一种静子扇形组合件通道型面检测装置，其特征在于，所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的侧板上端面通过螺栓连接的方式连接在所述顶板（1）的下端面。

10.一种静子扇形组合件通道型面检测方法，其特征在于，应用权利要求1至9任一项所述的检测装置进行检测，包括：

将待测零件安装在所述第一L型定位块（3）、所述第二L型定位块（4）和所述角向定位块（5）上，使得待测零件的定位圆弧面与所述第一L型定位块（3）和第二L型定位块（4）的底板的上表面贴合，使得待测零件的排气侧端面与所述第二L型定位块（4）的底板的一端面贴合，使得待测零件的侧面与所述角向定位块（5）贴合；

在所述测量块（6）的上端面的任意位置，将所述测量板（7）的止端（702）的底面与所述测量块（6）的上端面始终贴合，将所述测量板（7）向待测零件方向滑动，当所述测量板（7）的通端（701）的底面能通过待测零件圆弧型面且止端（702）的底面不能通过待测零件圆弧型面时，则待测零件内通道型面合格；

在所述第一L型定位块（3）的底板的下表面的任意位置，将所述测量板（7）的止端（702）的底面与所述第一L型定位块（3）的底板的下表面始终贴合，将所述测量板（7）向待测零件方向滑动，当所述测量板（7）的通端（701）的底面能通过待测零件圆弧型面且止端（702）的底面不能通过待测零件圆弧型面时，则待测零件外通道型面合格。