[發明專利]一種渦輪盤榫槽滾棒間距測量方法和檢具

在審

• 申請號: 202211060543.3
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115342709A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 劉宇鋒;孫鳳琴;李超
• 申請（專利權）人: 中國航發常州蘭翔機械有限責任公司
• 主分類號: G01B5/14
• 分類號: G01B5/14
• 代理公司: 常州萬為知識產權代理事務所(普通合伙) 32441
• 代理人: 王杰

本發明公開了一種渦輪盤榫槽滾棒間距測量方法和檢具，包括采用的測量檢具和校準塊，所述一種渦輪盤榫槽滾棒間距測量檢具，包括第一連桿和第二連桿，所述第一連桿的下端通過螺釘和圓柱銷固定有第一測量頭，第二連桿的下端也通過螺釘和圓柱銷固定有第二測量頭，本發明解決了目前滾棒測量法可操作性差、過程繁瑣、檢驗結果可靠性低的問題，通過檢具對校準塊和待檢榫槽進行測量，可計算得出兩者在千分表上的讀數差，同時該檢具具有放大效應，通過讀數差除以放大系數計算出校準塊與待檢榫槽的實際測量差值，利用校準塊的榫槽滾棒中心距加減實際測量差值，最后計算得出待檢榫槽的真實尺寸。

技術領域

本發明涉及渦輪盤的測量技術領域，具體為一種渦輪盤榫槽滾棒間距測量方法和檢具。

背景技術

航空發動機及燃氣輪機的動力發生裝置主要是燃氣渦輪和動力渦輪。渦輪轉子是航空發動機及燃氣輪機的關鍵核心部件，在工作狀態下，渦輪的工作環境很惡劣，承受著高溫高壓燃氣的沖擊和腐蝕以及自身巨大離心力載荷作用，此外還要受到外物打傷的威脅，為了最大限度降低維護成本，除了在先進材料的應用方面，現代航空發動機及燃氣輪機的渦輪轉子大多采用了渦輪盤和渦輪葉片榫聯結構的設計方案，其中以樅樹形榫槽結構（圖1所示）應用較為廣泛。由于靠兩對或三對尺寸很小的圓弧形榫齒-槽嚙合，榫聯結構強度和安全可靠性受到了較大影響，榫齒與榫槽之間的配合尺寸只要出現微小偏小就會導致接觸面工作時的應力大幅度提高，嚴重降低產品的使用安全性，因此榫槽的齒形尺寸設計精度非常高，實現榫槽尺寸的精密檢測是保證產品質量的重要環節。

目前，在實際生產制造過程中，關于榫槽的檢測方法主要是三坐標測量法、光柵測量法、投影法和滾棒測量法，前三種方法難以實現榫槽加工過程中的在線檢測，工件需從設備或工裝夾具上拆下來才能檢測，檢測過程繁瑣且效率低，且該過程中工件重復裝夾定位會產生較大定位誤差，使得榫槽加工出現難以挽回的尺寸超差問題。滾棒測量法要用到滾棒作為輔助檢測工具，配合塊規的使用一定程度上可以達到在線檢測目的，因而滾棒間距被常用于衡量榫齒-榫槽是否配合良好的關鍵特性，但是滾棒測量法每次需要同時用到2根直徑小至φ1.4mm的滾針架設于榫槽對的凹槽內，然后用塊規去測量2根滾針之間的距離是否符合設計要求，在這個檢測過程中，滾針架設不穩定，無法固定，檢驗人員操作起來非常困難，無法做到精確的測量，只能定性判斷是否合格，無法獲取具體的數值。此外，由于需要檢測的尺寸公差很小（到達0.01mm），滾針和塊規受人為的施力大小不同影響，滾棒測量法得出檢測數據波動很大，對于同一個榫槽，不同的檢驗人員可能得出完全相反的結論，所以目前采用的滾棒測量法具有可操作性差、過程繁瑣、檢驗結果可靠性偏低、經常存在爭議等不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種渦輪盤榫槽滾棒間距測量方法和檢具，通過該檢具和方法能夠實現榫槽加工過程中的高效在線檢驗，且該檢具的測量頭依靠彈簧彈力張合，支靠穩定，通過檢測前后讀數的變化量以及校準距離計算得出真實尺寸，具有使用方便、不受人為因素影響、測量數據可靠的優點。

本發明提供如下技術方案：一種渦輪盤榫槽滾棒間距測量檢具，包括第一連桿和第二連桿，所述第一連桿的下端通過螺釘和圓柱銷固定有第一測量頭，第二連桿的下端也通過螺釘和圓柱銷固定有第二測量頭，所述第一測量頭和第二測量頭的前端均成型有圓柱面端頭，圓柱面端頭均能卡合在榫槽的兩端凹槽內，所述第一測量頭和第二測量頭之間通過轉軸鉸接在一起，所述第一連桿和第二連桿之間固定有限位機構，所述第二連桿的內側固定有測量砧，所述第一連桿上固定有千分表，所述測量砧與千分表表頭接觸并處在同一軸線上。

根據上述技術方案，所述第一測量頭為雙爪狀，為平行分布的平板構成，所述第二測量頭為單爪狀，第二測量頭嵌合在第一測量頭的雙爪之間，所述圓柱面端頭的形狀為光滑的圓柱面且圓柱面的直徑與滾棒直徑相同。

根據上述技術方案，所述限位機構包括限位螺桿，所述限位螺桿的一端固定在第一連桿上，所述第二連桿上開設有通孔，所述限位螺桿的另一端穿過通孔，且限位螺桿的螺桿頭位于第二連桿的外側，螺桿頭尺寸大于通孔尺寸，所述限位螺桿上在第一連桿和第二連桿之間套有彈簧。