CN204373570U - 适合于测量叶片轴向间隙的工具 - Google Patents

Abstract

一种适合于测量叶片轴向间隙的工具，其中，第一连杆贯穿第一通道，第三连杆贯穿第二通道，第一连杆的第一端设置移动驱动装置，第一连杆的第二端铰接第二连杆的第一端，第二连杆的第二端铰接第三连杆的第一端的偏心位置，第三连杆的第二端连接测量头，移动驱动装置能驱动第一连杆在第一通道中移动，以便于通过第二连杆带动第三连杆在第二通道中于第一定位装置和第二定位装置之间转动，从而调整测量头的测量面的方位，第三连杆选择性地由第一定位装置定位或者第二定位装置定位，第三连杆由第一定位装置定位时测量头便于穿过叶片之间的流道，第三连杆由第二定位装置定位时测量头的测量面便于测量叶片之间的轴向间隙。

Description

适合于测量叶片轴向间隙的工具

技术领域

本实用新型涉及一种航空发动机装配用的测量工具，尤其是测量叶片轴向间隙的工具。

背景技术

为满足航空发动机发展需要，航空发动机风扇/压气机始终沿着高压、高速(气流速度和叶轮转速)、高效方向发展。为满足大涵道比航空发动机高压高效性能需要，高压压气机级数逐渐增加(达8级以上)，出口端高压叶片总体尺寸变的很小，相邻叶片间流道周向距离减小到7mm以下，设计相当紧凑。但是，叶片装配后与机匣/转子之间需要保持一定间隙，一方面转子旋转时不与静子直接接触产生摩擦，另外需要对前后级叶片间空气流动进行分隔，减少气流流动损耗。这就要求叶片装配后能与机匣/转子之间保持合理的间隙，通常将间隙测量转换到发动机轴向上来，通过测量叶片安装后的轴向相对尺寸，来确保叶片与机匣/转子之间的合理间隙。

目前，在大涵道比航空发动机装配过程中，普遍使用L型测量棒来检测叶片间隙是否合理，通过操作L型测量棒的一端，穿过叶片中间的流道伸入转子/静子叶片之间，测量叶片叶根之间的距离是否在设计要求范围内。此种测量方式通常要求所需测量的尺寸比叶片间流道间距小的多，保证测量头能从流道穿过到达测量位置，并与叶片预留一定间隙方便调整测量位置并避免碰撞叶片。但是，目前涉及到一种航空发动机叶片结构，其相邻叶片叶根间距远超过叶片流道周向间距，普通的L型测量棒方法由于前端测量头太大，不能从叶片之间穿过，无法达到测量目的。这就需要考虑一种新型结构，来满足测量目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适合于测量叶片轴向间隙的工具。

为实现所述目的的适合于测量叶片轴向间隙的工具，其特点是包括支架、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及测量头，所述支架提供有相交的第一通道和第二通道，所述第一连杆贯穿所述第一通道，所述第三连杆贯穿所述第二通道，所述第一连杆的第一端设置移动驱动装置，所述第一连杆的第二端铰接所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端铰接所述第三连杆的第一端的偏心位置，所述第三连杆的第二端连接所述测量头，所述支架和所述第三连杆之间设置有第一定位装置和第二定位装置，所述移动驱动装置能驱动所述第一连杆在所述第一通道中移动，以便于通过所述第二连杆带动所述第三连杆在所述第二通道中于所述第一定位装置和所述第二定位装置之间转动，从而调整所述测量头的测量面的方位，所述第三连杆选择性地由所述第一定位装置定位或者所述第二定位装置定位，所述第三连杆由所述第一定位装置定位时所述测量头便于穿过叶片之间的流道，所述第三连杆由所述第二定位装置定位时所述测量头的测量面便于测量叶片之间的轴向间隙。

所述的工具，其进一步的特点是，所述移动驱动装置包括与所述第一连杆的所述第一端连接的旋转件，所述旋转件螺纹连接在所述第一通道外侧，所述第一连杆通过限位件轴向定位于所述旋转件上，能相对所述旋转件转动但不能轴向移动。

所述的工具，其进一步的特点是，所述支架包括第一长筒体和第二长筒体，所述第一长筒体提供所述第一通道，所述第二长筒体提供所述第二通道，所述第一长筒体和所述第二长筒体由连接件焊接固定并相互垂直。

所述的工具，其进一步的特点是，所述支架和所述第三连杆之间在所述第二通道对应所述第三连杆的所述第一端的位置设置有所述第一定位装置和所述第二定位装置。

所述的工具，其进一步的特点是，所述第二长筒体在所述第二连杆侧的一端具有在周向间隔开的两个筒体凸台，相应地，所述第三连杆的所述第一端也具有周向间隔开的两个连杆凸台，所述两个筒体凸台和所述两个连杆凸台中的一方对扣在另一方的间隔中，所述两个筒体凸台和所述两个连杆凸台在一个旋转方向的一侧的贴合状态构成所述第一定位装置，所述两个筒体凸台和所述两个连杆凸台在所述旋转方向的另一侧的贴合状态构成所述第二定位装置。

所述的工具，其进一步的特点是，所述旋转件为一个螺母，该螺母的一端具有端盖，所述第一连杆的所述第一端轴向穿过所述螺母的所述端盖上的孔，所述第一连杆上设置有外挡圈和内挡圈，所述内挡圈和所述外挡圈构成所述限位件，所述外挡圈位于所述端盖的外侧并固定在所述第一连杆上以限制所述第一连杆相对所述旋转件轴向向内移动，所述内挡圈位于所述端盖的内侧并固定在所述第一连杆上以限制所述第一连杆相对所述旋转件轴向向外移动，所述外挡圈、所述内挡圈与所述端盖之间容许所述端盖在所述内挡圈、所述外挡圈之间转动。

本实用新型提出的一种适用于测量叶片轴向间隙的工具，首先通过在远处的移动驱动装置的简单操作可以调整测量头的方位，从而解决测量轴向间隙的操作可达性问题，其次采用连杆机构带动测量头运动，确保运动连续性，上述工具结构简单、重量轻、制造成本低，非常适合于测量叶片轴向间隙。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本实用新型一实施例中适合于测量叶片轴向间隙的工具放入到叶片之间流道的示意图。

图2为沿图1中A－A向的剖视图。

图3为沿图5中B－B向的剖视图。

图4为图5中I处的局部放大视图。

图5为图1中的所述工具处于测量轴向尺寸的工作状态的示意图，为沿图3中A－A向的剖视图。

图6为对应放入状态的工具中第三连杆的和第二长筒体之间的凸台的位置的示意图。

图7为对应工作状态的工具中第三连杆的和第二长筒体之间的凸台的位置的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，图1至图7均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

图1至图7示出了适用于航空发动机叶片装配轴向间隙超过叶片流道间距时，测量叶片轴向间隙的工具，包括支架、第一连杆5、第二连杆11、第三连杆4以及测量头2，支架由第一长筒体10、第二长筒体9以及在长筒体10、9之间的连杆8构成，第一长筒体10提供第一通道供第一连杆5穿过，第二长筒体9提供第二通道供第三连杆4穿过。如图3和图5所示，第一连杆5的上端穿过连接在第一长筒体10上端的旋转件12的一个端盖120的中心孔，旋转件12在本实用新型的一个实施例中是螺母或者螺母的等同物，外挡圈6位于端盖120的外侧并固定在第一连杆5上限制第一连杆5相对旋转件12轴向向内移动，内挡圈7位于端盖120的内侧并固定在第一连杆5上限制第一连杆5相对旋转件12轴向向外移动，外挡圈6、内挡圈7与端盖120之间可以存在一定的间隙以容许端盖120在内、外挡圈之间转动，这样由外挡圈6和内挡圈7构成的限位件对第一连杆5的轴向两侧进行限位，这样第一连杆5与旋转件12之间不会轴向脱落或移动，但二者之间可以转动。旋转件12螺纹连接在第一长筒体10的上端外侧，旋转旋转件12，旋转件12带动第一连杆5在第一长筒体10提供的第一通道中往复移动。

继续参照图3和图4和图5，第一连杆5的下端通过枢轴3铰接第二连杆11的上端，第二连杆11的下端通过枢轴1连接第三连杆4的左端的偏心位置，第三连杆4在第二长筒体9提供的第二通道中可自由转动，因此可以理解到，第一连杆5的移动会推动第二连杆11，第二连杆11的运动会带动第三连杆4绕其中心的转动，从而带动第三连杆4的右端连接的测量头2的转动。

如图5和图7所示，在第三连杆4的左端的直径方向设置有两个连杆凸台41、42，两个连杆凸台41、42在周向间隔开，第二长筒体9在左端的直径方向也设置有两个筒体凸台91、92，连杆凸台41、42和筒体凸台91、92彼此交错设置，对扣在彼此的间隔之中，这样即便有连杆凸台41、42和筒体凸台91、92的存在，第三连杆4也能相对第二长筒体9自由转动，只不过转动的角度受到限制。如图6所示，连杆凸台41和筒体凸台91贴合、连杆凸台42和筒体凸台92贴合，起到定位或限位作用，此时它们构成第一定位装置，将第三连杆4的右端的测量头2定位在一个便于通过叶片间流道的方位。如图7所示，连杆凸台42和筒体凸台91贴合、连杆凸台41和筒体凸台92贴合，起到定位或限位作用，此时它们构成第二定位装置，将第三连杆4的右端的测量头2定位在一个便于测量叶片根部间隙大小的方位。

在前述实施例中，支架是由第一长筒体10和第二长筒体9由连接件8焊接而成，不过在其他实施例中，只要支架能提供两个通道供第一连杆5、第三连杆4活动即可。第一连杆5和第三连杆4较佳的位置是彼此垂直，不过不一定要完全垂直。另外，驱动第一连杆5的旋转件12也可以替换为其他移动驱动装置，包括手动的或电动的装置。

在使用时，先按照前述连接关系组装工具。将旋转件12逆时针旋转，带动第一连杆5向外运动，通过第二连杆11驱动第三连杆4逆时针旋转，以使第三连杆4的凸台41、42的一侧与第二长筒体9的凸台91、92贴合，此时测量头2的测量面旋转到与第一连杆5同方向，测量工具前端宽度不超过叶片流道宽度，测量工具可以从流道中间穿过伸入，在穿过叶片接近测量位置后，顺时针转动旋转件12，带动第一连杆5向内运动，通过第二连杆11驱动第三连杆4顺时针旋转，至第三连杆4的连杆凸台41、42的另侧与第二长筒体9的筒体凸台91、92贴合，此时测量头2的测量面旋转到与发动机中心线L同方向，沿径向移动工具并调整位置，对准测量位置放入工具即可测量，如果测量头2可以放入间隙中，则轴向间隙大于测量头，反之，则应更换小的测量头，最终确定轴向间隙范围。取出时操作与装入相反，先将工具沿径向外移，旋动旋转件12，使测量头2旋转到与第一连杆5同方向，即可从流道中取出工具。

在前述实施例中，第一定位装置可以仅需要筒体凸台91、92中的一个与连杆凸台41、42中的一个进行贴合，不需要双方的两个凸台都贴合，同样地，第二定位装置可以仅需要筒体凸台91、92中的另一个与连杆凸台41、42中的另一个进行贴合，不需要双方的两个凸台都贴合。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (6)

1.适合于测量叶片轴向间隙的工具，其特征在于包括支架、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及测量头，所述支架提供有相交的第一通道和第二通道，所述第一连杆贯穿所述第一通道，所述第三连杆贯穿所述第二通道，所述第一连杆的第一端设置移动驱动装置，所述第一连杆的第二端铰接所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端铰接所述第三连杆的第一端的偏心位置，所述第三连杆的第二端连接所述测量头，所述支架和所述第三连杆之间设置有第一定位装置和第二定位装置，所述移动驱动装置能驱动所述第一连杆在所述第一通道中移动，以便于通过所述第二连杆带动所述第三连杆在所述第二通道中于所述第一定位装置和所述第二定位装置之间转动，从而调整所述测量头的测量面的方位，所述第三连杆选择性地由所述第一定位装置定位或者所述第二定位装置定位，所述第三连杆由所述第一定位装置定位时所述测量头便于穿过叶片之间的流道，所述第三连杆由所述第二定位装置定位时所述测量头的测量面便于测量叶片之间的轴向间隙。

2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述移动驱动装置包括与所述第一连杆的所述第一端连接的旋转件，所述旋转件螺纹连接在所述第一通道外侧，所述第一连杆通过限位件轴向定位于所述旋转件上，能相对所述旋转件转动但不能轴向移动。

3.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述支架包括第一长筒体和第二长筒体，所述第一长筒体提供所述第一通道，所述第二长筒体提供所述第二通道，所述第一长筒体和所述第二长筒体由连接件焊接固定并相互垂直。

4.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述支架和所述第三连杆之间在所述第二通道对应所述第三连杆的所述第一端的位置设置有所述第一定位装置和所述第二定位装置。

5.如权利要求3所述的工具，其特征在于，所述第二长筒体在所述第二连杆 侧的一端具有在周向间隔开的两个筒体凸台，相应地，所述第三连杆的所述第一端也具有周向间隔开的两个连杆凸台，所述两个筒体凸台和所述两个连杆凸台中的一方对扣在另一方的间隔中，所述两个筒体凸台和所述两个连杆凸台在一个旋转方向的一侧的贴合状态构成所述第一定位装置，所述两个筒体凸台和所述两个连杆凸台在所述旋转方向的另一侧的贴合状态构成所述第二定位装置。

6.如权利要求2所述的工具，其特征在于，所述旋转件为一个螺母，该螺母的一端具有端盖，所述第一连杆的所述第一端轴向穿过所述螺母的所述端盖上的孔，所述第一连杆上设置有外挡圈和内挡圈，所述内挡圈和所述外挡圈构成所述限位件，所述外挡圈位于所述端盖的外侧并固定在所述第一连杆上以限制所述第一连杆相对所述旋转件轴向向内移动，所述内挡圈位于所述端盖的内侧并固定在所述第一连杆上以限制所述第一连杆相对所述旋转件轴向向外移动，所述外挡圈、所述内挡圈与所述端盖之间容许所述端盖在所述内挡圈、所述外挡圈之间转动。