一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置，包括底座、X向移動機(jī)構(gòu)、葉片定位機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述X向移動機(jī)構(gòu)包括X向?qū)к壓蚗向滑板；所述葉片定位機(jī)構(gòu)包括沿X向滑板長度方向設(shè)置的第一仿形夾具、第一壓緊螺釘、第二仿形夾具和第二壓緊螺釘；所述Y向移動機(jī)構(gòu)包括Y向?qū)к壓蚘向滑板；所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)桿、滑座、上蓋和螺桿；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括表?xiàng)U和捏手；本發(fā)明還公開了利用燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置的測量方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：操作簡單、高效、可實(shí)時對比，對比測量數(shù)據(jù)即可完成修理葉片的型面尺寸測量。
【專利說明】
一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)維修技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪導(dǎo)向葉片是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)最關(guān)鍵的核心部件之一，其主要功能是將高溫高壓燃?xì)庹靼此璧姆峙浞绞胶头较蛄飨驕u輪轉(zhuǎn)子葉片，使渦輪軸轉(zhuǎn)動帶動壓氣機(jī)做功。渦輪導(dǎo)向葉片緊接燃燒室出口，其工作溫度高、溫差大，作用有熱應(yīng)力、熱沖擊和振動負(fù)荷，失效模式包括熱機(jī)械裂紋、掉塊、高溫氧化、熱腐蝕等，故障率高，修理價值大。
[0003]渦輪導(dǎo)向葉片是發(fā)動機(jī)的喉部，其面積大小和型面特征直接影響發(fā)動機(jī)流量、推力等性能指標(biāo)。因此，葉片修復(fù)后需復(fù)原其功效性，即與原始制造商(OEM)部件具有同樣的功效性。型面幾何尺寸是葉片最基本的物理參數(shù)，也是修復(fù)后必須保證的技術(shù)條件之一?，F(xiàn)有航空發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片修理過程中一般采用靠模的方式檢查葉片型面，即根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)葉片選取多個特征位置制作靠模，修理葉片時采用透光檢查進(jìn)行邊打磨邊靠模檢查的方式。但是采用靠模的檢測方式要求模具薄，數(shù)量多，還需要葉片開敞性好。對于雙聯(lián)葉片、三聯(lián)葉片特別是尺寸小、型面為三維復(fù)雜曲面的葉片如航空發(fā)動機(jī)輔助動力裝置(APU)渦輪導(dǎo)向葉片等(雙聯(lián)葉片尺寸僅約為50mm X 30mm X 30mm)，采用靠模檢測不但不易操作，而且質(zhì)量不容易保證，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種操作簡單、高效、可實(shí)時對比的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置及其測量方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置，包括底座、X向移動機(jī)構(gòu)、葉片定位機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述X向移動機(jī)構(gòu)包括X向?qū)к壓蚗向滑板，兩根X向?qū)к壪嗷テ叫械毓潭ㄔ诘鬃戏揭粋?cè)，X向滑板滑動配合安裝在兩根X向?qū)к壷g;所述葉片定位機(jī)構(gòu)包括沿X向滑板長度方向設(shè)置的第一仿形夾具、第一壓緊螺釘、第二仿形夾具和第二壓緊螺釘，第一仿形夾具和第一壓緊螺釘能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)葉片進(jìn)行定位，第二仿形夾具和第二壓緊螺釘能夠?qū)π蘩砣~片進(jìn)行定位;所述Y向移動機(jī)構(gòu)包括Y向?qū)к壓蚘向滑板，兩個Y向?qū)к壪嗷テ叫械毓潭ㄔ诘鬃戏搅硪粋?cè)，Y向滑板滑動配合安裝在兩根Y向?qū)к壷g;所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)桿、滑座、上蓋和螺桿，兩根導(dǎo)桿的下端固定在Y向滑板上，兩根導(dǎo)桿相互平行，滑座滑動配合安裝在兩根導(dǎo)桿之間，上蓋固定在兩根導(dǎo)桿的上端，螺桿的中部設(shè)有外螺紋，螺桿通過螺紋與上蓋配合連接，螺桿的下端配合安裝在滑座的上部，上端固定有把手，滑座的側(cè)壁上還安裝有Z向鎖緊螺釘，Z向鎖緊螺釘?shù)那岸四軌驂壕o在導(dǎo)軌的側(cè)壁上，并鎖緊導(dǎo)軌與滑座之間的相對位置;所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括表?xiàng)U和捏手，表?xiàng)U配合安裝在滑座內(nèi)，捏手固定在表?xiàng)U的一端，表?xiàng)U的另一端還分別安裝有第一百分表和第二百分表，第一百分表位于第一仿形夾具的上方，第二百分表位于第二仿形夾具的上方。
[0006]所述的X向?qū)к壍囊粋?cè)還安裝有X向鎖緊螺釘，X向鎖緊螺釘?shù)那岸四軌驂壕o在X向滑板的側(cè)壁上，并鎖緊X向滑板與X向?qū)к壷g的相對位置。
[0007]所述的Y向?qū)к壍膫?cè)壁上還安裝有Y向鎖緊螺釘，Y向鎖緊螺釘?shù)那岸四軌驂壕o在Y向滑板的側(cè)壁上，并鎖緊Y向滑板與Y向?qū)к壷g的相對位置。
[0008]基于所述的一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置的測量方法，包括以下步驟:
51、將標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片分別放入第一仿形夾具和第二仿形夾具內(nèi)，第一仿形夾具與標(biāo)準(zhǔn)葉片的緣板緊密貼合，并通過第一壓緊螺釘對標(biāo)準(zhǔn)葉片進(jìn)行定位，第二仿形夾具與修理葉片的緣板緊密貼合，并通過第二壓緊螺釘對修理葉片進(jìn)行定位；
52、調(diào)整X向滑板至合適位置，旋轉(zhuǎn)把手調(diào)節(jié)第一百分表的高度在第一仿形夾具的頂面，并進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)第二百分表的高度在第二仿形夾具的頂面，并進(jìn)行校準(zhǔn)，然后分別固定第一百分表和第二百分表；
53、通過旋轉(zhuǎn)表?xiàng)U調(diào)節(jié)第一百分表和第二百分表的表頭的角度，分別將第一百分表和第二百分表的表頭輕輕接觸標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片的測量位置，旋轉(zhuǎn)捏手，鎖緊第一百分表和第二百分表的角度，分別擰緊X向鎖緊螺釘、Y向鎖緊螺釘和Z向鎖緊螺釘，此時第一百分表和第二百分表分別對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片的測量數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)，完成測量；
54、旋松Z向鎖緊螺釘，旋轉(zhuǎn)把手，提高旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的高度至不影響葉片取出的位置，松開第一壓緊螺釘和第二壓緊螺釘，取出標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明利用導(dǎo)向葉片仿形夾具夾持葉片，可保證裝夾牢固，測量裝置結(jié)構(gòu)簡單、便于型面測量。
[0010]2.本發(fā)明采用原位對比修理葉片和標(biāo)準(zhǔn)葉片型面的方式，在打磨修理時對葉片修理部位型面控制準(zhǔn)確，操作簡便易行，同時配合百分表的使用，測量精度高，確保葉片修理質(zhì)量。
[0011]3.本發(fā)明的葉片定位機(jī)構(gòu)可沿X軸滑動、升降機(jī)構(gòu)可沿Y軸滑動和Z軸升降、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可繞表?xiàng)U轉(zhuǎn)動，采用四軸聯(lián)動的方式，可以多方位調(diào)整測量頭的位置，實(shí)現(xiàn)對渦輪導(dǎo)向葉片型面進(jìn)行全方位測量，操作簡單，成本低廉。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的左視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3為圖1的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖4為仿形夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1_底座，2-X向?qū)к墸?-X向滑板，4-第一仿形夾具，5-第一壓緊螺釘，6-第二仿形夾具，7-第二壓緊螺釘，8-X向鎖緊螺釘，9-Z向鎖緊螺釘，1-Y向?qū)к墸琁l-Y向滑板，12-Y向鎖緊螺釘，13-導(dǎo)桿，14-滑座，15-上蓋，16-把手，17-螺桿，18-表?xiàng)U，19-捏手，20-第一百分表，21-第二百分表。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0014]如圖1至圖4所示，一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置，包括底座1、X向移動機(jī)構(gòu)、葉片定位機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述X向移動機(jī)構(gòu)包括X向?qū)к?和X向滑板3，兩根X向?qū)к?相互平行地固定在底座I上方一側(cè)，X向滑板3滑動配合安裝在兩根X向?qū)к?之間;所述葉片定位機(jī)構(gòu)包括沿X向滑板3長度方向設(shè)置的第一仿形夾具
4、第一壓緊螺釘5、第二仿形夾具6和第二壓緊螺釘7，第一仿形夾具4和第一壓緊螺釘5能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)葉片進(jìn)行定位，第二仿形夾具6和第二壓緊螺釘7能夠?qū)π蘩砣~片進(jìn)行定位;所述Y向移動機(jī)構(gòu)包括Y向?qū)к?0和Y向滑板11，兩個Y向?qū)к?0相互平行地固定在底座I上方另一側(cè)，Y向滑板11滑動配合安裝在兩根Y向?qū)к?0之間；所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)桿13、滑座14、上蓋15和螺桿17，兩根導(dǎo)桿13的下端固定在Y向滑板11上，兩根導(dǎo)桿13相互平行，滑座14滑動配合安裝在兩根導(dǎo)桿13之間，上蓋15固定在兩根導(dǎo)桿13的上端，螺桿17的中部設(shè)有外螺紋，螺桿17通過螺紋與上蓋15配合連接，螺桿17的下端配合安裝在滑座14的上部，上端固定有把手16，滑座14的側(cè)壁上還安裝有Z向鎖緊螺釘9，Z向鎖緊螺釘9的前端能夠壓緊在導(dǎo)軌13的側(cè)壁上，并鎖緊導(dǎo)軌13與滑座14之間的相對位置;所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括表?xiàng)U18和捏手19，表?xiàng)U18配合安裝在滑座14內(nèi)，捏手19固定在表?xiàng)U18的一端，表?xiàng)U18的另一端還分別安裝有第一百分表20和第二百分表21，第一百分表20位于第一仿形夾具4的上方，第二百分表21位于第二仿形夾具6的上方。
[0015]如圖1、圖2和圖3所示，所述的X向?qū)к?的一側(cè)還安裝有X向鎖緊螺釘8，X向鎖緊螺釘8的前端能夠壓緊在X向滑板3的側(cè)壁上，并鎖緊X向滑板3與X向?qū)к?之間的相對位置;所述的Y向?qū)к?0的側(cè)壁上還安裝有Y向鎖緊螺釘12，Y向鎖緊螺釘8的前端能夠壓緊在Y向滑板11的側(cè)壁上，并鎖緊Y向滑板11與Y向?qū)к?0之間的相對位置。
[0016]基于所述的一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置的測量方法，包括以下步驟:
51、將標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片分別放入第一仿形夾具4和第二仿形夾具6內(nèi)，第一仿形夾具4與標(biāo)準(zhǔn)葉片的緣板緊密貼合，并通過第一壓緊螺釘5對標(biāo)準(zhǔn)葉片進(jìn)行定位，第二仿形夾具6與修理葉片的緣板緊密貼合，并通過第二壓緊螺釘7對修理葉片進(jìn)行定位；
52、調(diào)整X向滑板3至合適位置，旋轉(zhuǎn)把手6調(diào)節(jié)第一百分表20的高度在第一仿形夾具4的頂面，并進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)第二百分表21的高度在第二仿形夾具6的頂面，并進(jìn)行校準(zhǔn)，然后分別固定第一百分表20和第二百分表21 ；
53、通過旋轉(zhuǎn)表?xiàng)U18調(diào)節(jié)第一百分表20和第二百分表21的表頭的角度，分別將第一百分表20和第二百分表21的表頭輕輕接觸標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片的測量位置，旋轉(zhuǎn)捏手19，鎖緊第一百分表20和第二百分表21的角度，分別擰緊X向鎖緊螺釘8、Υ向鎖緊螺釘12和Z向鎖緊螺釘9，此時第一百分表20和第二百分表21分別對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片的測量數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)，完成測量；
54、旋松Z向鎖緊螺釘9，旋轉(zhuǎn)把手16，提高旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的高度至不影響葉片取出的位置，松開第一壓緊螺釘5和第二壓緊螺釘7，取出標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置，其特征在于:包括底座(l)、x向移動機(jī)構(gòu)、葉片定位機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 所述X向移動機(jī)構(gòu)包括X向?qū)к?2)和X向滑板(3)，兩根X向?qū)к?2)相互平行地固定在底座(I)上方一側(cè)，X向滑板(3)滑動配合安裝在兩根X向?qū)к?2)之間； 所述葉片定位機(jī)構(gòu)包括沿X向滑板(3)長度方向設(shè)置的第一仿形夾具(4)、第一壓緊螺釘(5)、第二仿形夾具(6)和第二壓緊螺釘(7)，第一仿形夾具(4)和第一壓緊螺釘(5)能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)葉片進(jìn)行定位，第二仿形夾具(6)和第二壓緊螺釘(7)能夠?qū)π蘩砣~片進(jìn)行定位； 所述Y向移動機(jī)構(gòu)包括Y向?qū)к?10)和Y向滑板(11)，兩個Y向?qū)к?10)相互平行地固定在底座(I)上方另一側(cè)，Y向滑板(11)滑動配合安裝在兩根Y向?qū)к?10)之間； 所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)桿(13)、滑座(14)、上蓋(15)和螺桿(17)，兩根導(dǎo)桿(13)的下端固定在Y向滑板(11)上，兩根導(dǎo)桿(13)相互平行，滑座(14)滑動配合安裝在兩根導(dǎo)桿(13)之間，上蓋(15)固定在兩根導(dǎo)桿(13)的上端，螺桿(17)的中部設(shè)有外螺紋，螺桿(17)通過螺紋與上蓋(15)配合連接，螺桿(17)的下端配合安裝在滑座(14)的上部，上端固定有把手(16)，滑座(14)的側(cè)壁上還安裝有Z向鎖緊螺釘(9)，Z向鎖緊螺釘(9)的前端能夠壓緊在導(dǎo)軌(13)的側(cè)壁上，并鎖緊導(dǎo)軌(13)與滑座(14)之間的相對位置； 所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括表?xiàng)U(18)和捏手(19)，表?xiàng)U(18)配合安裝在滑座(14)內(nèi)，捏手(19)固定在表?xiàng)U(18)的一端，表?xiàng)U(I 8)的另一端還分別安裝有第一百分表(20)和第二百分表(21)，第一百分表(20)位于第一仿形夾具(4)的上方，第二百分表(21)位于第二仿形夾具(6)的上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置，其特征在于:所述的X向?qū)к?2)的一側(cè)還安裝有X向鎖緊螺釘(8)，X向鎖緊螺釘(8)的前端能夠壓緊在X向滑板(3)的側(cè)壁上，并鎖緊X向滑板(3)與X向?qū)к?2)之間的相對位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置，其特征在于:所述的Y向?qū)к?10)的側(cè)壁上還安裝有Y向鎖緊螺釘(12)，Y向鎖緊螺釘(8)的前端能夠壓緊在Y向滑板(11)的側(cè)壁上，并鎖緊Y向滑板(11)與Y向?qū)к?10)之間的相對位置。4.基于權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片型面測量裝置的測量方法，其特征在于:包括以下步驟: S1、將標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片分別放入第一仿形夾具(4)和第二仿形夾具(6)內(nèi)，第一仿形夾具(4)與標(biāo)準(zhǔn)葉片的緣板緊密貼合，并通過第一壓緊螺釘(5)對標(biāo)準(zhǔn)葉片進(jìn)行定位，第二仿形夾具(6)與修理葉片的緣板緊密貼合，并通過第二壓緊螺釘(7)對修理葉片進(jìn)行定位； S2、調(diào)整X向滑板(3)至合適位置，旋轉(zhuǎn)把手(6)調(diào)節(jié)第一百分表(20)的高度在第一仿形夾具(4)的頂面，并進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)第二百分表(21)的高度在第二仿形夾具(6)的頂面，并進(jìn)行校準(zhǔn)，然后分別固定第一百分表(20)和第二百分表(21); S3、通過旋轉(zhuǎn)表?xiàng)U(18)調(diào)節(jié)第一百分表(20 )和第二百分表(21)的表頭的角度，分別將第一百分表(20)和第二百分表(21)的表頭輕輕接觸標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片的測量位置，旋轉(zhuǎn)捏手(19)，鎖緊第一百分表(20)和第二百分表(21)的角度，分別擰緊X向鎖緊螺釘(8)、Υ向鎖緊螺釘(12)和Z向鎖緊螺釘(9)，此時第一百分表(20)和第二百分表(21)分別對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片的測量數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)，完成測量； S4、旋松Z向鎖緊螺釘(9)，旋轉(zhuǎn)把手(16)，提高旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的高度至不影響葉片取出的位置，松開第一壓緊螺釘(5)和第二壓緊螺釘(7)，取出標(biāo)準(zhǔn)葉片和修理葉片。
【文檔編號】G01B5/00GK106091895SQ201610627423
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月3日 公開號201610627423.5, CN 106091895 A, CN 106091895A, CN 201610627423, CN-A-106091895, CN106091895 A, CN106091895A, CN201610627423, CN201610627423.5
【發(fā)明人】何黎明, 謝長城, 任天明, 楊林, 郭雙全
【申請人】中國人民解放軍第五七一九工廠