CN114034275B - 一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置及其测量方法，包括连接轴、第一定位样板、第二定位样板、第三定位样板、第一检测样板以及第二检测样板；第一定位样板和第二定位样板分别设置在连接轴的两端，且第一定位样板的十字定位面和第二定位样板的十字定位面分别放置在低压工作叶片的排气边上并与该排气边相切，第三定位样板与第一定位样板位于同一平面内，且第三定位样板的刃口定位面与低压工作叶片的盆侧叶型面相切；通过将低压工作叶片的扭度转换在本装置上后使用三坐标进行检测，解决了试车后分解到叶盘状态放的低压工作叶片扭度变形量无法测量的难题。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机叶片技术领域，具体涉及一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置及其测量方法。
背景技术
航空发动机试车分解后，发现低压工作叶片出现变形，由于低压叶片在叶盘状态时在圆周方向上可以摆动，叶片之间的间隙小，造成叶片的扭度变形量无法直接检测，现有中也并无专用测量工具，迫切需要一个专用装置将每一个叶片的变形量转换出来后用三坐标或通用测量装置进行检测。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置及其测量方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置，包括连接轴、第一定位样板、第二定位样板、第三定位样板、第一检测样板以及第二检测样板；
第一定位样板和第二定位样板分别设置在连接轴的两端，且第一定位样板的十字定位面和第二定位样板的十字定位面分别放置在低压工作叶片的排气边上并与该排气边相切，第三定位样板与第一定位样板位于同一平面内，且第三定位样板的刃口定位面与低压工作叶片的盆侧叶型面相切；
第一检测样板配合连接在连接轴靠近第二定位样板的端面上，并与低压工作叶片的叶盆相切，第二检测样板配合连接在连接轴靠近第一定位样板、第三定位样板的端面上并与低压工作叶片的叶盆相切。
进一步地，连接轴靠近低压工作叶片榫头的端面设置有球头销，球头销与叶片榫头缘板内侧面相接触。
进一步地，连接轴包括大轴体、分别设置在大轴体两端的小轴体以及分别设置在大轴体上的固定环，第一定位样板、第二定位样板以及第三定位样板分别配合连接在大轴体上并与固定环通过定位件连接；
第一检测样板以及第二检测样板分别配合连接在大轴体上并通过锁紧件锁紧，球头销设置在小轴体的端部上。
进一步地，球头销的端面与连接轴的中心、小轴体的铣扁平面相垂直；
第一定位样板和第二定位样板的十字定位面、第三定位样板的刃口定位面分别与连接轴中心和小轴体的铣扁平面具有倾角。
进一步地，第一定位样板和第二定位样板均包括定位板体以及开设在定位板体上的安装腔，安装腔配合在所述连接轴上，十字定位面位于定位板体的边缘位置处。
进一步地，第三定位样板包括第三定位板体以及开设在第三定位板体侧面上的凹形腔，凹形腔配合连接在连接轴上，刃口定位面位于第三定位板体的下端边缘位置处。
进一步地，第一检测样板和第二检测样板均包括检测板体以及开设在检测板体上的矩形槽，检测板体通过所述矩形槽配合连接在所述连接轴上。
进一步地，定位件采用螺栓，锁紧件采用螺母。
本发明还提供了一种用于航空发动机低压工作叶片试车后扭度的测量方法，包括以下步骤：
S1：将球头销、第一定位样板、第二定位样板、第三定位样板、第一检测样板以及第二检测样板分别安装到连接轴上；
S2：旋松锁紧件，使得第一检测样板以及第二检测样板保持可旋转状态，随后将第一定位样板、第二定位样板安放到叶片的排气边上并保持第一定位样板、第二定位样板的十字定位面与排气边相切；
S3：将球头销与叶片榫头缘板外型面接触，随后旋转连接轴，使得第三定位样板的刃口定位面与叶片型面保持相切接触；
S4：转动第一检验样板使其刃口测量面与叶片的盆侧型面保持两点相切后，使用扳手旋转螺母带动垫圈将其锁紧在连接轴上，转动第二检验样板使其刃口测量面与叶片的盆侧型面保持两点相切后，使用扳手旋转螺母带动垫圈将其锁紧在连接轴上；
S5：将本装置从叶片上取下，将其放置到三坐标测量仪的工作台上，以连接轴的两端圆柱为基准，以连接轴上的铣扁平面为角向基准，检测第一检验样板、第二检验样板与铣扁平面的角度值，将其与设计状态这两个截面的理论角度值进行比较，可得到试车后的变化值。
进一步地，步骤S1中进行安装时，首先将球头销安装到连接轴的端头上，随后将第一定位样板、第二定位样板、第三定位样板安装到连接轴上并通过定位件固紧，并保证与球头销、连接轴的中心保持距离以及与连接轴的铣扁平面保持倾斜角度。
本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置及其测量方法，本装置采用叶片某两个截面上的排气边进行定位，以其中一个截面的扭度进行角向定位，在叶片榫头内缘板上一点进行长度方向上的定位后，以叶片的两个面作为测量目标，用两个在长度上进行限位的可以移动和转动的样板与叶盆侧相切后用螺母锁紧，将两个截面的真实角度装换到本装置上，通过三坐标或通用测量装置测量出定位样板与另个截面样板间的实际角度，将其与设计角度进行比较，计算出叶片扭度的变形量。该方法操作简单方便，可以有效缩短测量周期，有效的提高检测效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中测量装置结构示意图；
图3为本发明中连接轴示意图；
图4为本发明中第一定位样板、第二定位样板结构示意图；
图5为本发明中第三定位样板结构示意图；
图6为本发明中第一检测样板、第二检测样板结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图2所示，一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置，包括连接轴1、第一定位样板2、第二定位样板3、第三定位样板4、第一检测样板5以及第二检测样板6；第一定位样板2和第二定位样板3分别设置在连接轴1的两端，且第一定位样板2的十字定位面200和第二定位样板3的十字定位面200分别放置在低压工作叶片的排气边上并与该排气边相切，第三定位样板4与第一定位样板2位于同一平面内，且第三定位样板4的刃口定位面400与低压工作叶片的盆侧叶型面相切；第一检测样板5配合连接在连接轴1靠近第二定位样板3的端面上，并与低压工作叶片的叶盆相切，第二检测样板6配合连接在连接轴1靠近第一定位样板2、第三定位样板4的端面上并与低压工作叶片的叶盆相切。
本发明采用叶片某两个截面上的排气边进行定位，以其中一个截面的扭度进行角向定位，在叶片榫头内缘板上一点进行长度方向上的定位后，以叶片的两个面作为测量目标，用两个在长度上进行限位的可以移动和转动的样板与叶盆侧相切后用螺母锁紧，将两个截面的真实角度装换到本装置上，通过三坐标或通用测量装置测量出定位样板与另个截面样板间的实际角度，将其与设计角度进行比较，计算出叶片扭度的变形量。该方法操作简单方便，可以有效缩短测量周期，有效的提高检测效率。
连接轴1靠近低压工作叶片榫头的端面设置有球头销10，球头销10与叶片榫头缘板内侧面相接触。球头销10的端面与连接轴1的中心、小轴体12的铣扁平面16相垂直；第一定位样板2和第二定位样板3的十字定位面200、第三定位样板4的刃口定位面400分别与连接轴1中心和小轴体12的铣扁平面16具有倾角。
如图3所示，连接轴1包括大轴体11、分别设置在大轴体11两端的小轴体12以及分别设置在大轴体11上的固定环13，第一定位样板2、第二定位样板3以及第三定位样板4分别配合连接在大轴体11上并与固定环13通过定位件14连接；定位件14采用螺栓，第一定位样板2、第二定位样板3以及第三定位样板4分别开设有螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔与固定环13连接。
第一检测样板5以及第二检测样板6分别配合连接在大轴体11上并通过锁紧件15锁紧，球头销10设置在小轴体12的端部上。锁紧件15采用螺母，螺母上设置有扳手，通过扳手旋拧，使得螺母运动进而实现对检测样板的锁紧或松动。
如图4至图5所示，第一定位样板2和第二定位样板3均包括定位板体20以及开设在定位板体20上的安装腔21，安装腔21配合在连接轴1上，十字定位面200位于定位板体20的边缘位置处。第三定位样板4包括第三定位板体40以及开设在第三定位板体40侧面上的凹形腔41，凹形腔41配合连接在连接轴1上，刃口定位面400位于第三定位板体40的下端边缘位置处。
如图6所示，第一检测样板5和第二检测样板6均包括检测板体50以及开设在检测板体50上的矩形槽51，检测板体50通过矩形槽51配合连接在连接轴1上。通过矩形槽51设置，避免检测样板在连接轴1上的周向运动。
本发明还提供了一种用于航空发动机低压工作叶片试车后扭度的测量方法，包括以下步骤：
S1：将球头销10、第一定位样板2、第二定位样板3、第三定位样板4、第一检测样板5以及第二检测样板6分别安装到连接轴1上；
在进行上述安装操作时，首先将球头销10安装到连接轴1的端头上，随后将第一定位样板2、第二定位样板3、第三定位样板4安装到连接轴1上并通过定位件14固紧，并保证与球头销10、连接轴1的中心保持距离以及与连接轴1的铣扁平面16保持倾斜角度。
S2：旋松锁紧件15，使得第一检测样板5以及第二检测样板6保持可旋转状态，随后将第一定位样板2、第二定位样板3安放到叶片的排气边上并保持第一定位样板2、第二定位样板3的十字定位面200与排气边相切；
S3：将球头销10与叶片榫头缘板外型面接触，随后旋转连接轴1，使得第三定位样板4的刃口定位面400与叶片型面保持相切接触；
S4：转动第一检验样板使其刃口测量面与叶片的盆侧型面保持两点相切后，使用扳手旋转螺母带动垫圈将其锁紧在连接轴1上，转动第二检验样板使其刃口测量面与叶片的盆侧型面保持两点相切后，使用扳手旋转螺母带动垫圈将其锁紧在连接轴1上；
S5：将本装置从叶片上取下，将其放置到三坐标测量仪的工作台上，以连接轴1的两端圆柱为基准，以连接轴1上的铣扁平面16为角向基准，检测第一检验样板、第二检验样板与铣扁平面16的角度值，将其与设计状态这两个截面的理论角度值进行比较，可得到试车后的变化值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)
1.一种低压工作叶片试车后扭度的测量装置，其特征在于，包括连接轴（1）、第一定位样板（2）、第二定位样板（3）、第三定位样板（4）、第一检测样板（5）以及第二检测样板（6）；
所述第一定位样板（2）和第二定位样板（3）分别设置在所述连接轴（1）的两端，且所述第一定位样板（2）的十字定位面（200）和第二定位样板（3）的十字定位面（200）分别放置在低压工作叶片的排气边上并与该排气边相切，所述第三定位样板（4）与所述第一定位样板（2）位于同一平面内，且所述第三定位样板（4）的刃口定位面（400）与低压工作叶片的盆侧叶型面相切；
所述第一检测样板（5）配合连接在连接轴（1）靠近第二定位样板（3）的端面上，并与低压工作叶片的叶盆相切，所述第二检测样板（6）配合连接在连接轴（1）靠近第一定位样板（2）、第三定位样板（4）的端面上并与低压工作叶片的叶盆相切；
所述连接轴（1）靠近低压工作叶片榫头的端面设置有球头销（10），所述球头销（10）与叶片榫头缘板内侧面相接触；
所述连接轴（1）包括大轴体（11）、分别设置在大轴体（11）两端的小轴体（12）以及分别设置在所述大轴体（11）上的固定环（13），所述第一定位样板（2）、第二定位样板（3）以及第三定位样板（4）分别配合连接在大轴体（11）上并与固定环（13）通过定位件（14）连接；
所述第一检测样板（5）以及第二检测样板（6）分别配合连接在大轴体（11）上并通过锁紧件（15）锁紧，所述球头销（10）设置在小轴体（12）的端部上；
所述球头销（10）的端面与连接轴（1）的中心、小轴体（12）的铣扁平面（16）相垂直；
所述第一定位样板（2）和第二定位样板（3）的十字定位面（200）、第三定位样板（4）的刃口定位面（400）分别与连接轴（1）中心和小轴体（12）的铣扁平面（16）具有倾角，以连接轴（1）的两端圆柱为基准，以连接轴（1）上的铣扁平面（16）为角向基准，检测第一检验样板、第二检验样板与铣扁平面（16）的角度值，将其与设计状态这两个截面的理论角度值进行比较，可得到试车后的变化值。
2.根据权利要求1所述的低压工作叶片试车后扭度的测量装置，其特征在于，所述第一定位样板（2）和所述第二定位样板（3）均包括定位板体（20）以及开设在所述定位板体（20）上的安装腔（21），所述安装腔（21）配合在所述连接轴（1）上，所述十字定位面（200）位于所述定位板体（20）的边缘位置处。
3.根据权利要求1所述的低压工作叶片试车后扭度的测量装置，其特征在于，所述第三定位样板（4）包括第三定位板体（40）以及开设在第三定位板体（40）侧面上的凹形腔（41），所述凹形腔（41）配合连接在连接轴（1）上，所述刃口定位面（400）位于所述第三定位板体（40）的下端边缘位置处。
4.根据权利要求1所述的低压工作叶片试车后扭度的测量装置，其特征在于，第一检测样板（5）和第二检测样板（6）均包括检测板体（50）以及开设在所述检测板体（50）上的矩形槽（51），所述检测板体（50）通过所述矩形槽（51）配合连接在所述连接轴（1）上。
5.根据权利要求1所述的低压工作叶片试车后扭度的测量装置，其特征在于，所述定位件（14）采用螺栓，所述锁紧件（15）采用螺母。
6.一种低压工作叶片试车后扭度的测量方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的测量装置进行测量，包括以下步骤：
S1：将球头销（10）、第一定位样板（2）、第二定位样板（3）、第三定位样板（4）、第一检测样板（5）以及第二检测样板（6）分别安装到连接轴（1）上；
S2：旋松锁紧件（15），使得第一检测样板（5）以及第二检测样板（6）保持可旋转状态，随后将第一定位样板（2）、第二定位样板（3）安放到叶片的排气边上并保持第一定位样板（2）、第二定位样板（3）的十字定位面（200）与排气边相切；
S3：将球头销（10）与叶片榫头缘板外型面接触，随后旋转连接轴（1），使得第三定位样板（4）的刃口定位面（400）与叶片型面保持相切接触；
S4：转动第一检验样板使其刃口测量面与叶片的盆侧型面保持两点相切后，使用扳手旋转螺母带动垫圈将其锁紧在连接轴（1）上，转动第二检验样板使其刃口测量面与叶片的盆侧型面保持两点相切后，使用扳手旋转螺母带动垫圈将其锁紧在连接轴（1）上；
S5：将本装置从叶片上取下，将其放置到三坐标测量仪的工作台上， 以连接轴（1）的两端圆柱为基准，以连接轴（1）上的铣扁平面（16）为角向基准，检测第一检验样板、第二检验样板与铣扁平面（16）的角度值，将其与设计状态这两个截面的理论角度值进行比较，可得到试车后的变化值。
7.根据权利要求6所述的低压工作叶片试车后扭度的测量方法，其特征在于，步骤S1中进行安装时，首先将球头销（10）安装到连接轴（1）的端头上，随后将第一定位样板（2）、第二定位样板（3）、第三定位样板（4）安装到连接轴（1）上并通过定位件（14）固紧，并保证与球头销（10）、连接轴（1）的中心保持距离以及与连接轴（1）的铣扁平面（16）保持倾斜角度。
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