CN207797932U - 航空发动机叶片进、排气边位置测量工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，包括水平的底座板，底座板上设有夹紧定位机构以将待测叶片按测量所需姿态夹紧定位，还设有靠模基准板，靠模基准板具有形成为靠模面的侧面，靠模面与标准叶片呈测量所需姿态时其边沿的竖向投影轮廓对应；还包括与靠模面配合实施测量的推表测量机构，其包括推表主体，推表主体上设有固定接触头以与所述靠模面相抵接，还可滑动连接有滑动接触头以与待测叶片的边沿相抵接，还固定连接有百分表，百分表的测量头与滑动接触头远离靠模面的一端弹性抵接。本实用新型可以按设计图要求对待测叶片的边沿位置进行全面测量，减少了百分表的资源占用，简化了测量操作难度，提高了测量效率。

Description

航空发动机叶片进、排气边位置测量工装

技术领域

本实用新型属于物理测量中以采用机械方法为特征的计量设备技术领域，具体涉及一种航空发动机叶片进、排气边位置测量工装。

背景技术

航空发动机叶片的加工，通常是在叶片的两端（即榫头和叶尖部位）分别设计预留工艺夹持位，通过夹持两工艺夹持位进行空间曲面的叶身型面、叶片两侧的进气边和排气边等工序的加工，该工艺夹持位也作为后续抛光、检测的夹持位并最终去除以完成叶片的加工。

叶片两侧的进气边和排气边经机加和抛光后需对边沿位置进行测量以判断是否符合设计要求，设计图沿叶高方向按一定间距指定了若干检测截面位置。传统使用三坐标测量方式时，其送检过程及检测周期过长，所以设计了专用的测量工装进行测量，目前使用的测量工装是在将叶片按测量所需姿态进行夹紧定位后，沿其边沿轮廓在工装的底板上设置了几个固定测量位，每个测量位安装一个测量百分表，测量时，先将标准叶片（经三坐标检测合格的标准件）按测量所需姿态进行夹紧定位，每个百分表以标准叶片的边沿进行对表并记录显示数值，即将标准叶片的边沿作为对表面使用，然后拆卸标准叶片，将待测叶片按测量所需姿态进行夹紧定位，再使用每个百分表测量待测叶片的对应边沿并记录测量数值，根据每个百分表的测量数值与所述显示数值的差值是否在设计公差范围内来判断是否合格；由于每个百分表需占用一定空间，现有工装上设置的固定测量位实际是小于设计图指定的检测截面位置数量的，只是选择性的检测间距较大的几个截面位置，而叶身型面、叶片两侧的进排气边沿位置都是影响叶片气动性能的关键部位，所以现有测量工装还有待进一步改进以便能按设计图的要求进行测量，提高叶片的质量；现测量工装需要设置多个百分表，逐个进行对表，资源占用量大，测量操作过程复杂，难度较高，实际使用过程中还常出现应标准叶片丢失而导致测量工装不能使用的情况。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，避免现有工装不能按设计图要求对叶片边沿位置进行全面测量的问题，取得减少百分表资源占用，简化测量操作难度，提高测量效率的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，包括水平的底座板，所述底座板上设有夹紧定位机构以将待测叶片按测量所需姿态进行夹紧定位；所述底座板上设有靠模基准板，所述靠模基准板具有形成为靠模面的侧面，所述靠模面与标准叶片呈测量所需姿态时其边沿的竖向投影轮廓对应；

还包括放置于底座板上与所述靠模面配合实施测量的推表测量机构，所述推表测量机构包括推表主体，所述推表主体上设有固定接触头以用于与所述靠模面相抵接，所述推表主体上可滑动连接有滑动接触头以用于与待测叶片的边沿相抵接，所述推表主体上还连接有百分表，所述百分表的测量头与滑动接触头远离靠模面的一端弹性抵接以通过百分表显示固定接触头和滑动接触头之间的距离差值从而实现待测叶片边沿位置的测量。

本实用新型使用靠模基准板替代标准叶片，其靠模面是按标准叶片呈测量所需姿态时其边沿的竖向投影轮廓加工而成，即叶片进、排气边的理论位置在底座板上的投影轮廓；测量时，先将推表测量机构在对表面上进行初始校对，然后将推表测量机构的固定接触头与靠模面相抵接，滑动接触头与待测叶片的边沿相抵接，通过百分表读数可测算出待测叶片的边沿位置与理论位置的差异从而判断是否合格，这样，推表测量机构可逐个测量待测叶片边沿的任意位置，完全可以按设计图要求对待测叶片的边沿位置进行全面测量；推表测量机构只需固定连接一个百分表，减少了百分表的资源占用，本实用新型简化了测量操作的难度，有效提高测量效率。

进一步优化上述技术方案，所述夹紧定位机构包括一定位销和两压紧装置以通过定位销对待测叶片进行定位并通过两压紧装置分别压紧待测叶片的两端，所述定位销固定连接在底座板上，所述压紧装置包括压杆套件和安装座，所述安装座设于底座板上，安装座的上表面为待测叶片的压紧放置面以通过所述压杆套件的压杆将待测叶片压紧在安装座上，所述靠模基准板位于两安装座之间且安装座的上表面高于靠模基准板以使待测叶片被压紧定位后位于靠模基准板的正上方。

这样，待测叶片的边沿位置位于靠模基准板靠模面的正上方，使用时，先将推表测量机构的固定接触头和滑动接触头的工作接触点抵接于同一竖向面上并旋转百分表刻度表面使其指针指向零位，测量时，百分表测量的待测叶片的边沿位置与理论位置的差异为零则完全合格，指针读数为正值则表示欠切，负值则表示过切，只要读数的正负值在设计图要求的公差范围内则表示测量的边沿位置合格；进一步简化了测量操作的难度，判断更加直观，无需计算，进一步提高测量效率。

进一步地，所述固定接触头为延伸出推表主体朝向靠模面一侧端面的板状结构，其厚度与靠模基准板对应且其自由端呈两侧逐渐收小的结构形式以使其自由端与靠模面的接触为竖向线接触；所述滑动接触头位于固定接触头的正上方且其朝向靠模面一端的形状与固定接触头对应，滑动接触头远离靠模面的一端延伸入设于推表主体朝向靠模面一侧端面上的容置腔内并呈在朝向靠模面的方向与推表主体可滑动连接，所述容置腔朝向靠模面的内壁上设有贯穿推表主体远离靠模面一侧端面的通孔，所述百分表通过其套筒部与所述通孔过盈配合以固定连接于推表主体上。

这样，方便推表测量机构的使用，固定接触头和滑动接触头的工作接触点为竖向线接触，增加测量精确度和耐磨性，延长推表测量机构的使用寿命并有效延长送检周期，方便工装的持续使用，百分表的测量头与滑动接触头远离靠模面的一端弹性抵接为滑动接触头的滑动测量提供推力，有效检测待测叶片边沿的欠切或过切。

进一步地，所述固定接触头的自由端两侧逐渐收小并通过圆弧过渡，所述圆弧的曲率大于靠模面任一位置的曲率。

这样，在保证固定接触头和滑动接触头的工作接触部位为竖向线接触的前提下，更好地提高工作接触部位的耐磨性，保证测量精确度。

进一步地，所述百分表的套筒部与所述通孔之间还设有铜质衬套以便于百分表的装入并不易损伤百分表。

这样，有效保护高精度测量仪器，保证测量的准确性，方便装拆。

进一步地，所述滑动接触头的厚度大于待测叶片按测量所需姿态进行夹紧定位后其边沿在竖向的总厚度。

这样，由于叶片的叶身型面为不规则的空间曲面，滑动接触头的厚度大于待测叶片按测量所需姿态进行夹紧定位后其边沿在竖向的总厚度，可保证推表测量机构的固定接触头在任意位置与靠模面相抵接时滑动接触头都能与待测叶片的边沿相抵接从而实现待测叶片边沿任意位置的测量。

进一步地，所述容置腔朝向靠模面的内壁上还设有贯穿推表主体远离靠模面一侧端面的推力轴孔，所述推力轴孔内可滑动安装有推力限位轴，所述推力轴孔远离靠模面的一端设有与其同轴的台阶大孔，所述推力限位轴为与所述推力轴孔和台阶大孔对应的台阶轴结构，所述台阶大孔远离靠模面的一端螺接有螺纹堵头，所述推力限位轴朝向靠模面的一端与滑动接触头螺接，所述推力限位轴与螺纹堵头之间压缩有螺旋压簧以提供推力。

这样，避免滑动接触头的滑动推力完全由百分表来提供，有效保护高精度测量仪器的使用；推力限位轴与滑动接触头螺接且推力限位轴为台阶轴，非测量状态时，在螺旋压簧的弹力作用下，推力限位轴的大端与台阶大孔的台阶端面相抵接，滑动接触头不会脱出容置腔，有效保证滑动接触头与推表测量机构为一整体结构，更方便使用和收纳管理；特别地，此状态时，百分表的侧量头与滑动接触头弹性抵接，保证百分表内与侧量头连接的弹簧有一定预压力，符合百分表及本工装的使用要求，保证测量时百分表对待测叶片边沿位置测量读数的准确性；根据螺纹堵头的旋进程度还可以方便的调校螺旋压簧的预压力。

进一步地，所述推力限位轴远离靠模面的一侧端面上开设有一字槽以便通过一字螺栓刀实施推力限位轴与滑动接触头螺接的装拆。

这样，方便维护清洗时的装拆，也使整个推表测量机构的功能可通过装配实现，方便推表测量机构各个零件的加工，降低制造成本。

进一步地，所述底座板上还固定连接有对表体，所述对表体具有竖向的对表平面以将固定接触头和滑动接触头同时抵接于所述对表平面进行推表测量机构的初始校对。

这样，对表体连接在底座板上，可方便地将推表测量机构的固定接触头和滑动接触头的工作接触部位同时抵接于所述对表平面上进行初始校对零位，避免使用前需要寻找另外的竖向面来对表的问题。

进一步地，所述对表体为长方体结构，所述压杆套件固定连接于对表体上方。

这样，对表体上可以有多个对表平面供使用，同时，由于压杆套件多为购置的标准件，其压杆配合安装座对叶片的压紧高度点位置也可以通过安装座和对表体来调节，无需另外设置垫块来垫高和调整压杆套件的高度，结构设置更加合理，也节约了材料成本。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过靠模基准板替代标准叶片，并结合推表测量机构可逐个测量待测叶片边沿的任意位置，可以按设计图要求对待测叶片的边沿位置进行全面测量；推表测量机构只需固定连接一个百分表，减少了百分表的资源占用。

2、本实用新型大大简化了测量操作的难度，避免了标准叶片丢失而导致测量工装不能使用的问题，使用过程中无需再使用标准叶片频繁的进行对表操作，无需再逐个记录百分表的测量数值，有效提高了测量效率。

3、本实用新型结构设计紧凑，方便制造，材料成本和加工成本低，使用方便也便于收纳管理。

附图说明

图1-本实用新型具体实施例的结构示意图（其中无推表测量机构）；

图2-本实用新型具体实施例的推表测量机构的轴测示图（放大）；

图3-本实用新型具体实施例的推表测量机构的剖视图（放大）；

图4-本实用新型具体实施例的使用过程示意图；

其中，底座板1，

定位销2，压杆套件21，压杆211，压紧手柄212，安装座22，

对表体3，对表平面31，

靠模基准板4，靠模面41，

推表测量机构5，推表主体51，容置腔511，通孔512，推力轴孔513，台阶大孔514，固定接触头52，圆弧521，滑动接触头53，百分表54，测量头541，套筒部542，铜质衬套55，推力限位轴56，螺纹堵头57，螺旋压簧58，

待测叶片6。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

参见图1，本实用新型具体实施例的航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，包括水平的底座板1，所述底座板1上设有夹紧定位机构以将待测叶片6按测量所需姿态进行夹紧定位；所述夹紧定位机构包括一定位销2和两压紧装置以通过定位销2对待测叶片6进行定位并通过两压紧装置分别压紧待测叶片6的两端，所述定位销2固定连接在底座板1上，所述压紧装置包括压杆套件21和安装座22，所述压杆套件21为购置（或自制）的标准的杠杆式结构，通过对表体3与底座板1固定连接，所述对表体3为长方体结构，压杆套件21置于对表体3的上方，所述安装座22设于底座板1上，安装座22的上表面为待测叶片6的压紧放置面并通过所述压杆套件21的压杆211将待测叶片6压紧在安装座22上，压杆211配合安装座22对叶片的压紧高度位置可通过安装座22和对表体3的高度差来调节以满足压杆套件21的行程要求，无需另外设置垫块来垫高和调整压杆套件21的高度。所述底座板1上设有靠模基准板4，所述靠模基准板4具有形成为靠模面41的侧面，所述靠模面41与标准叶片按测量所需姿态在安装座22上进行夹紧定位后其边沿的竖向投影轮廓对应，所述靠模基准板4位于两安装座22之间且安装座22的上表面高于靠模基准板4并使待测叶片6被压紧定位后位于靠模基准板4的正上方。实施时，先将靠模面41按叶片进、排气边沿的理论位置投影轮廓完成加工后再安装于底座板1上并保证与标准叶片按测量所需姿态在安装座22上进行夹紧定位后的竖向投影轮廓位置对应。

参见图2、图3，还包括放置于底座板1上与所述靠模面41配合实施测量的推表测量机构5，所述推表测量机构5包括推表主体51，所述推表主体51上设有固定接触头52以用于与所述靠模面41相抵接，所述推表主体51上可滑动连接有滑动接触头53以用于与待测叶片6的边沿相抵接，所述推表主体51上还连接有百分表54，所述百分表54的测量头541与滑动接触头53远离靠模面41的一端弹性抵接以通过百分表54显示固定接触头52和滑动接触头53之间的距离差值从而实现待测叶片6边沿位置的测量。

其中，所述固定接触头52为延伸出推表主体51朝向靠模面41一侧端面的板状结构，其厚度与靠模基准板4对应且其自由端呈两侧逐渐收小的结构形式以使其自由端与靠模面41的接触为竖向线接触；所述滑动接触头53位于固定接触头52的正上方且其朝向靠模面41一端的形状与固定接触头52对应，滑动接触头53远离靠模面41的一端延伸入设于推表主体51朝向靠模面41一侧端面上的容置腔511内并呈在朝向靠模面41的方向与推表主体51可滑动连接，所述容置腔511朝向靠模面41的内壁上设有贯穿推表主体51远离靠模面41一侧端面的通孔512，所述百分表54通过其套筒部542与所述通孔512过盈配合以固定连接于推表主体51上。所述固定接触头52的自由端两侧逐渐收小并通过圆弧521过渡，所述圆弧521的曲率大于靠模面41任一位置的曲率。这样，在保证固定接触头52和滑动接触头53的工作接触部位为竖向线接触的前提下，更好地提高工作接触部位的耐磨性。所述百分表54的套筒部542与所述通孔512之间还设有铜质衬套55以便于百分表54的装入并不易损伤百分表54。所述滑动接触头53的厚度应大于待测叶片6按测量所需姿态进行夹紧定位后其边沿在竖向的总厚度以保证推表测量机构5的固定接触头52在任意位置与靠模面41相抵接时滑动接触头53都能与待测叶片6的边沿相抵接从而实现待测叶片6边沿任意位置的测量。

其中，所述容置腔511朝向靠模面41的内壁上还设有贯穿推表主体51远离靠模面41一侧端面的推力轴孔513，所述推力轴孔513内可滑动安装有推力限位轴56，所述推力轴孔513远离靠模面41的一端设有与其同轴的台阶大孔514，所述推力限位轴56为与所述推力轴孔513和台阶大孔514对应的台阶轴结构，所述台阶大孔514远离靠模面41的一端螺接有螺纹堵头57，所述推力限位轴56朝向靠模面41的一端与滑动接触头53螺接，所述推力限位轴56与螺纹堵头57之间压缩有螺旋压簧58以提供推力。这样，滑动接触头53的滑动推力由推力限位轴56来提供；非测量状态时，在螺旋压簧58的弹力作用下，推力限位轴56的大端与台阶大孔514的台阶端面相抵接，滑动接触头53不会脱出容置腔511，有效保证滑动接触头53与推表测量机构5为一整体结构；结合推表测量机构5的使用原理，此状态时，滑动接触头53延伸出推表主体51的长度应大于固定接触头52延伸出推表主体51的长度以满足测量需求，百分表54的侧量头与滑动接触头53应保持弹性抵接，保证百分表54内与侧量头连接的弹簧有一定预压力以符合百分表54使用要求；当滑动接触头53朝向容置腔511滑动至螺旋压簧58被压并时，滑动接触头53延伸出推表主体51的长度应小于固定接触头52延伸出推表主体51的长度以满足测量需求；调节螺纹堵头57的旋进程度还可以方便的调校螺旋压簧58的预压力。所述推力限位轴56远离靠模面41的一侧端面上开设有一字槽（图中未示出）以便通过一字螺栓刀实施推力限位轴56与滑动接触头53螺接的装拆，方便维护清洗。

参见图3、图4，下面结合测量操作使用过程对具体实施例作进一步说明。

1）将待测叶片6置于两安装座22上，调整待测叶片6位置，使定位销2与待测叶片6对应的定位面接触实现定位；

2）保持待测叶片6的定位状态，将两端的压杆套件21的压紧手柄212向下掰动，使得压杆211压紧待测叶片6两端的工艺夹持位；

3）将推表测量机构5放置于底座板1上，将推表主体51沿固定接触头52延伸出的方向垂直推向对表体3具有的侧面的竖向对表平面31，让推表测量机构5的固定接触头52和滑动接触头53的工作接触部位同时抵接于所述对表平面31上，如图4中位置1，在此状态下，旋转百分表54刻度表面使其指针指向零位，完成初始校对；

4）将推表测量机构5平移到需测量的待测叶片6截面位置，将推表主体51沿固定接触头52延伸出的方向垂直正对其边沿并向前推动推表主体51，使固定接触头52与靠模面41抵接，此过程中，滑动接触头53与待测叶片6的边沿相抵接并向容置腔511内滑动，压缩百分表54测量头541，百分表54指针显示待测叶片6边沿位置相对于理论位置的偏差，如图4中位置2，指针读数为零则完全合格，指针读数为正值则表示欠切，负值则表示过切，只要读数的正负值在设计图要求的公差范围内则表示测量的边沿位置仍合格，反之则不合格。

实施时，进一步地，还可以采用其它夹持方式代替上述压杆套件21，如压板的形式等，本实用新型不作具体限制。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，包括水平的底座板，所述底座板上设有夹紧定位机构以将待测叶片按测量所需姿态进行夹紧定位；其特征在于：所述底座板上设有靠模基准板，所述靠模基准板具有形成为靠模面的侧面，所述靠模面与标准叶片呈测量所需姿态时其边沿的竖向投影轮廓对应；

还包括放置于底座板上与所述靠模面配合实施测量的推表测量机构，所述推表测量机构包括推表主体，所述推表主体上设有固定接触头以用于与所述靠模面相抵接，所述推表主体上可滑动连接有滑动接触头以用于与待测叶片的边沿相抵接，所述推表主体上还连接有百分表，所述百分表的测量头与滑动接触头远离靠模面的一端弹性抵接以通过百分表显示固定接触头和滑动接触头之间的距离差值从而实现待测叶片边沿位置的测量。

2.根据权利要求1所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述夹紧定位机构包括一定位销和两压紧装置以通过定位销对待测叶片进行定位并通过两压紧装置分别压紧待测叶片的两端，所述定位销固定连接在底座板上，所述压紧装置包括压杆套件和安装座，所述安装座设于底座板上，安装座的上表面为待测叶片的压紧放置面以通过所述压杆套件的压杆将待测叶片压紧在安装座上，所述靠模基准板位于两安装座之间且安装座的上表面高于靠模基准板以使待测叶片被压紧定位后位于靠模基准板的正上方。

3.根据权利要求2所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述固定接触头为延伸出推表主体朝向靠模面一侧端面的板状结构，其厚度与靠模基准板对应且其自由端呈两侧逐渐收小的结构形式以使其自由端与靠模面的接触为竖向线接触；所述滑动接触头位于固定接触头的正上方且其朝向靠模面一端的形状与固定接触头对应，滑动接触头远离靠模面的一端延伸入设于推表主体朝向靠模面一侧端面上的容置腔内并呈在朝向靠模面的方向与推表主体可滑动连接，所述容置腔朝向靠模面的内壁上设有贯穿推表主体远离靠模面一侧端面的通孔，所述百分表通过其套筒部与所述通孔过盈配合以固定连接于推表主体上。

4.根据权利要求3所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述固定接触头的自由端两侧逐渐收小并通过圆弧过渡，所述圆弧的曲率大于靠模面任一位置的曲率。

5.根据权利要求3所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述百分表的套筒部与所述通孔之间还设有铜质衬套以便于百分表的装入并不易损伤百分表。

6.根据权利要求3所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述滑动接触头的厚度大于待测叶片按测量所需姿态进行夹紧定位后其边沿在竖向的总厚度。

7.根据权利要求3所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述容置腔朝向靠模面的内壁上还设有贯穿推表主体远离靠模面一侧端面的推力轴孔，所述推力轴孔内可滑动安装有推力限位轴，所述推力轴孔远离靠模面的一端设有与其同轴的台阶大孔，所述推力限位轴为与所述推力轴孔和台阶大孔对应的台阶轴结构，所述台阶大孔远离靠模面的一端螺接有螺纹堵头，所述推力限位轴朝向靠模面的一端与滑动接触头螺接，所述推力限位轴与螺纹堵头之间压缩有螺旋压簧以提供推力。

8.根据权利要求7所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述推力限位轴远离靠模面的一侧端面上开设有一字槽以便通过一字螺栓刀实施推力限位轴与滑动接触头螺接的装拆。

9.根据权利要求2-8任一项所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述底座板上还固定连接有对表体，所述对表体具有竖向的对表平面以将固定接触头和滑动接触头同时抵接于所述对表平面进行推表测量机构的初始校对。

10.根据权利要求9所述航空发动机叶片进、排气边位置测量工装，其特征在于：所述对表体为长方体结构，所述压杆套件固定连接于对表体上方。