一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置的制作方法

1.本实用新型属于涡轮叶片测量的技术领域，具体涉及一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置。


背景技术：

2.涡轮叶片是燃气涡轮发动机中涡轮段中最重要的组成部件之一。燃气涡轮叶片长时间工作在高温高压的极端环境下，导致其外部几何型面、内部冷却流道和内部加强筋的设计十分复杂，因此叶片的加工精度非常高。燃气涡轮叶片在机匣的遮挡段内高速旋转，使其叶尖保持一个很小的间隙，并且在燃气涡轮段形成密封，因此对两者的配合间隙也有很高的要求。
3.现有技术中，通常采用数显千分表直接对涡轮叶片的伸长量进行测量，但是为保证燃气涡轮叶片与遮挡段的配合间隙，出厂前的涡轮叶片尺寸是留有余量的，通过打磨去掉多余的部分，所以涡轮叶片叶尖部分不能用来作为测量叶片伸长量的位置。而叶片外表面的其他位置都是曲面，不方便测量针头的定位和测量。为保证叶片中空位置的强度，在叶片内部放入两根加强筋，由于加强筋靠近叶尖且位置相对固定，因此以加强筋为基准测量涡轮叶片的伸长量更加方便，测量精度更高。而现有技术中则缺少以加强筋为基准对涡轮叶片的伸长量进行测量的装置。因此，本实用新型公开了一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，能够以涡轮叶片叶尖端内部的加强筋为基准对涡轮叶片的伸长量进行准确测量，提高了涡轮叶片伸长量测量的可操作性与准确性。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，包括用于定位涡轮叶片的叶片定位基座，所述叶片定位基座的一端分别对应涡轮叶片的顶部与侧面设置有顶部压紧定位组件与侧面顶紧定位组件，所述叶片定位基座的另一端设置有测量滑台，所述测量滑台的顶部设置有数显千分表测量装置，所述数显千分表测量装置的测量撞针对应涡轮叶片的叶尖内部加强筋设置。
7.由于涡轮叶片长期处于高速旋转且高温的工作环境中，在长时间使用后会造成涡轮叶片发生蠕变而造成涡轮叶片伸长变形。当涡轮叶片的伸长量超过涡轮叶片与涡轮壳之间的间隙安全值时，就会造成涡轮叶片与涡轮壳的内壁发生碰撞，进而造成涡轮装置的损坏。因此，在涡轮叶片使用一定时长后，需要定期对涡轮叶片的伸长量进行测量。
8.将待测的涡轮叶片放置在叶片定位基座顶部的定位面上进行定位，然后通过叶片定位基座一端的顶部压紧定位组件向下压紧涡轮叶片的顶部，通过侧面顶紧定位组件对涡轮叶片的一侧进行顶紧定位，进而实现对涡轮叶片的固定，避免在后续测量过程中因涡轮
叶片的窜动造成测量误差。叶片定位基座的另一端设置有测量滑台，通过朝向靠近涡轮叶片的方向移动测量滑台，进而带动测量滑台顶部的数显千分表测量装置朝向涡轮叶片的叶尖移动，直到数显千分表测量装置的测量撞针与涡轮叶片的叶尖端内部的加强筋抵触，此时通过数显千分表测量装置读取得到测量长度数值a1。计算测量长度数值a1与涡轮叶片出厂时的标定长度数值a0之间的差值，这个差值即为涡轮叶片的伸长量。
9.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述侧面顶紧定位组件与测量滑台之间设置有弹簧，所述测量滑台的一侧转动设置有调节凸轮组件，所述测量滑台的侧面与调节凸轮组件的凸轮的轮缘抵触连接。
10.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述调节凸轮组件包括转轴、调节凸轮、调节支架，所述转轴转动设置在测量滑台的一侧，所述转轴上套设有调节凸轮；所述调节支架设置在测量滑台的侧面上，所述调节支架的一侧与调节凸轮的轮缘抵触连接。
11.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述转轴上从下至上依次套设有调节自锁螺母、支撑套、调节凸轮，所述调节自锁螺母与转轴螺纹连接，所述支撑套、调节凸轮均与转走轴向滑动连接。
12.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述叶片定位基座一端的顶部设置有与涡轮叶片一端的榫头卡合的第一定位凸台，所述第一定位凸台的中心轴线与数显千分表测量装置的测量撞针的轴线垂直；所述叶片定位基座另一端的顶部设置有对涡轮叶片的叶尖端的底部进行支撑的第二定位凸台，所述第二定位凸台与第一定位凸台平行设置。
13.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述顶部压紧定位组件包括肘夹安装座、压紧肘夹，所述肘夹安装座设置在叶片定位基座的一端，所述肘夹安装座的顶部设置有压紧肘夹，所述压紧肘夹的压紧端延伸至涡轮叶片一端的上方。
14.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述侧面顶紧定位组件包括侧面定位座、侧面定位球面顶头，所述侧面定位座设置在叶片定位基座的一端的一侧，所述侧面定位座上设置有朝向涡轮叶片延伸的侧面定位球面顶头，所述侧面定位球面顶头与涡轮叶片的一侧定位面抵触。
15.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述数显千分表测量装置包括千分表安装座、数显千分表、测量撞针，所述千分表安装座设置在测量滑台的顶部并伴随测量滑台同步滑动，所述千分表安装座上安装有数显千分表，所述数显千分表的一端对应涡轮叶片的叶尖内部的加强筋设置有测量撞针。
16.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述数显千分表测量装置还包括零位基准块，所述零位基准块固定设置在测量滑台的一侧，且零位基准块与数显千分表的测头抵触。
17.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
18.本实用新型通过叶片定位基座顶部的定位凸缘与涡轮叶片端部榫头的定位槽口卡合，进而对涡轮叶片进行定位，使得涡轮叶片叶尖端内部的加强筋的中心轴先与数显千分表测量装置的测量轴线垂直，进而保证了后续伸长量测量的精确性；同时，本实用新型通过在叶片定位基座的一端设置顶部压紧定位组件与侧面顶紧定位组件，通过顶部压紧定位组件向下压紧涡轮叶片，通过侧面顶紧定位组件侧向顶紧涡轮叶片，实现对涡轮叶片的定位固定，有效避免涡轮叶片在后续测量过程中窜动，进而保证了涡轮叶片伸长量测量的准
确性。
附图说明
19.图1为本实用新型的整体结构示意图；
20.图2为涡轮叶片的安装示意图；
21.图3为调节凸轮组件的结构示意图；
22.图4为叶片定位基座的结构示意图；
23.图5为涡轮叶片在叶片定位基座上的定位示意图；
24.图6为顶部压紧定位组件的结构示意图；
25.图7为侧面顶紧定位组件的结构示意图；
26.图8为数显千分表测量装置的结构示意图。
27.其中：1-叶片定位基座；2-顶部压紧定位组件；3-侧面顶紧定位组件；4-测量滑台；5-数显千分表测量装置；6-弹簧；7-调节凸轮组件；100-第一定位凸台；200-第二定位凸台；21-肘夹安装座；22-压紧肘夹；31-侧面定位座；32-侧面定位球面顶头；51-千分表安装座；52-数显千分表；53-测量撞针；54-零位基准块；71-转轴；72-调节凸轮；73-调节凸轮；74-调节自锁螺母；75-调节支架。
具体实施方式
28.实施例1：
29.本实施例的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，如图1和图2所示，包括用于定位涡轮叶片的叶片定位基座1，所述叶片定位基座1的一端分别对应涡轮叶片的顶部与侧面设置有顶部压紧定位组件2与侧面顶紧定位组件3，所述叶片定位基座1的另一端设置有测量滑台4，所述测量滑台4的顶部设置有数显千分表测量装置5，所述数显千分表测量装置5的测量撞针对应涡轮叶片的叶尖内部加强筋设置。
30.叶片定位基座1的顶部为定位基准面，通过叶片定位基座1对涡轮叶片进行测量轴向的预定位。然后通过叶片定位基座1一端的顶部压紧定位组件2向下压紧涡轮叶片，同时通过侧面顶紧定位组件3将涡轮叶片一端的侧面顶紧，进而实现对涡轮叶片的定位固定，避免涡轮叶片在后续测量过程中发生测量轴向的窜动或垂直于测量轴向方向的偏摆，进而保证了最终伸长量的测量精度。
31.涡轮叶片固定完成后，即可滑动测量滑台4，使得测量滑台4朝向涡轮叶片滑动，进而带动数显千分表测量装置5靠近涡轮叶片移动。直到数显千分表测量装置5的测量撞针与涡轮叶片的叶尖内部加强筋的端面抵触。此时即可通过数显千分表测量装置5读取测量长度数值a1。计算测量长度数值a1与涡轮叶片出厂时的标定长度数值a0之间的差值，这个差值即为涡轮叶片的伸长量。将伸长量与涡轮叶片与涡轮壳之间的安全间隙规定值进行比较，若伸长量大于等于安全间隙规定值，则表明涡轮叶片会与涡轮壳之间干涉；若伸长量小于安全间隙规定值，则表明涡轮叶片不会与涡轮壳之间干涉。
32.实施例2：
33.本实施例在上述实施例1的基础上做进一步优化，如图1所示，所述侧面顶紧定位组件3与测量滑台4之间设置有弹簧6，所述测量滑台4的一侧转动设置有调节凸轮组件7，所
述测量滑台4的侧面与调节凸轮组件7的凸轮的轮缘抵触连接。
34.调节凸轮组件7的凸轮的大径侧轮缘平时与测量滑台4的侧面沿测量轴向相互抵触，使得测量滑台4顶部的数显千分表测量装置5的测量撞针与涡轮叶片的叶尖端内部的加强筋分离。
35.需要进行伸长量测量时，转动调节凸轮组件7，使得调节凸轮组件7的凸轮的小径侧轮缘与测量滑台4的侧面沿测量轴向相互抵触，此时在弹簧6的收缩作用下，带动测量滑台4朝向靠近涡轮叶片移动，直到测量滑台4顶部的数显千分表测量装置5的测量撞针与涡轮叶片的叶尖端内部的加强筋抵触。
36.测量结束后，转动调节凸轮组件7，使得调节凸轮组件7的凸轮的大径侧轮缘重新与测量滑台4的侧面沿测量轴向相互抵触，进而推动测量滑台4朝向远离涡轮叶片的方向滑动，使得测量滑台4顶部的数显千分表测量装置5的测量撞针与涡轮叶片的叶尖端内部的加强筋分离，以便将涡轮叶片取下。
37.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
38.实施例3：
39.本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图3所示，所述调节凸轮组件7包括转轴71、调节凸轮72、调节支架75，所述转轴71转动设置在测量滑台4的一侧，所述转轴71上套设有调节凸轮72；所述调节支架75设置在测量滑台4的侧面上，所述调节支架75的一侧与调节凸轮72的轮缘抵触连接。
40.进一步的，所述转轴71上从下至上依次套设有调节自锁螺母74、支撑套73、调节凸轮72，所述调节自锁螺母74与转轴71螺纹连接，所述支撑套73、调节凸轮72均与转走71轴向滑动连接。
41.转轴71的底部外侧设置有外螺纹，调节自锁螺母74与外螺纹配合螺纹连接。转轴71的中上部为光轴段，光轴段上从下至上轴向滑动套设有支撑套73与调节凸轮72，通过支撑套73对调节凸轮72的底部进行支撑定位，同时支撑套73的底部端面与调节自锁螺母74的顶部端面抵触。通过转动调节自锁螺母74，进而调节调节自锁螺母74在转轴71上的轴向安装高度，进而调节支撑套73与调节凸轮72在转轴71上的轴向安装位置。
42.进一步的，所述转轴71上设置有轴向滑槽，调节凸轮72的内孔上设置有与轴向滑槽轴向滑动连接且周向卡接的卡块，使得调节凸轮72能够沿着转轴71的轴向滑动以调节轴向安装高度，同时使得调节凸轮72能够伴随转轴71进行周向同步转动。
43.通过转动调节凸轮72，进而通过调节凸轮72顶推调节支架75，进而带动测量滑台4朝向靠近或远离涡轮叶片的方向移动。
44.本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
45.实施例4：
46.本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图4和图5所示，所述叶片定位基座1一端的顶部设置有与涡轮叶片一端的榫头卡合的第一定位凸台100，所述第一定位凸台100的中心轴线与数显千分表测量装置5的测量撞针的轴线垂直；所述叶片定位基座1另一端的顶部设置有对涡轮叶片的叶尖端的底部进行支撑的第二定位凸台200，所述第二定位凸台200与第一定位凸台100平行设置。
47.涡轮叶片的一端为带有定位槽口的榫头结构，叶片定位基座1顶部的一端即对应
榫头结构处的定位槽口设置有第一定位凸台100，且第一定位凸台100的中心轴线与数显千分表测量装置5的测量撞针的轴向垂直。通过第一定位凸台100与定位槽口卡合后，即可保证涡轮叶片的叶尖端内部的加强筋的中心轴线与测量撞针的轴向垂直，进而保证了最终测量涡轮叶片伸长量的精度。
48.同时，为了保证涡轮叶片叶尖端的稳固性，在叶片定位基座1顶部的另一端设置有第二定位凸台200，第二定位凸台200的外侧对应涡轮叶片叶尖端的外弧面设置，进而对涡轮叶片的叶尖端进行稳固支撑，避免涡轮叶片的叶尖端在测量时窜动造成测量误差。
49.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
50.实施例5：
51.本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图6所示，所述顶部压紧定位组件2包括肘夹安装座21、压紧肘夹22，所述肘夹安装座21设置在叶片定位基座1的一端，所述肘夹安装座21的顶部设置有压紧肘夹22，所述压紧肘夹22的压紧端延伸至涡轮叶片一端的上方。
52.肘夹安装座21通过固定螺栓安装在工作台面上进行定位固定，肘夹安装座21的顶部通过连接螺栓安装有压紧肘夹22，压紧肘夹22的型号为gh201ss。压紧肘夹22的压头延伸至叶片定位基座1的一端的上方并对应涡轮叶片一端顶部的定位面设置，通过操作压紧肘夹22将涡轮叶片的一端向下压紧固定在叶片定位基座1上，实现对涡轮叶片进行上下方向的定位固定。
53.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
54.实施例6：
55.本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图7所示，所述侧面顶紧定位组件3包括侧面定位座31、侧面定位球面顶头32，所述侧面定位座31设置在叶片定位基座1的一端的一侧，所述侧面定位座31上设置有朝向涡轮叶片延伸的侧面定位球面顶头32，所述侧面定位球面顶头32与涡轮叶片的一侧定位面抵触。
56.侧面定位座31通过固定螺栓安装在工作台面上并位于叶片定位基座1一端的侧面，侧面定位座31的顶部对应涡轮叶片侧面的位置设置安装螺纹孔，安装螺纹孔中螺纹安装有侧面定位球面顶头32，侧面定位球面顶头32与涡轮叶片一端侧面的定位面抵触，进而对涡轮叶片进行水平面上的位置定位与固定。
57.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
58.实施例7：
59.本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图8所示，所述数显千分表测量装置5包括千分表安装座51、数显千分表52、测量撞针53，所述千分表安装座51设置在测量滑台4的顶部并伴随测量滑台4同步滑动，所述千分表安装座51上安装有数显千分表52，数显千分表52的一端对应涡轮叶片的叶尖内部的加强筋设置有测量撞针53。
60.所述数显千分表测量装置5还包括零位基准块54，所述零位基准块54固定设置在测量滑台4的一侧，且零位基准块54与数显千分表52的测头抵触。
61.测量滑台4包括设置在叶片定位基座1一端的滑轨以及滑动设置在滑轨顶部的滑台，滑台的顶部通过连接螺栓安装有千分表安装座51，千分表安装座51上对应涡轮叶片的叶尖端设置有安装孔，安装孔中设置有紧定螺套，数显千分表52的测量杆穿过紧定螺套安
装，使得数显千分表52的测头穿过安装孔并与零位基准块54抵触，用于限定数显千分表52的零位测量位置。千分表安装座51靠近涡轮叶片的一端对应涡轮叶片的叶尖端内部的加强筋设置有测量撞针53，所述测量撞针53为三丰针型测头。
62.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
63.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，包括用于定位涡轮叶片的叶片定位基座（1），其特征在于，所述叶片定位基座（1）的一端分别对应涡轮叶片的顶部与侧面设置有顶部压紧定位组件（2）与侧面顶紧定位组件（3），所述叶片定位基座（1）的另一端设置有测量滑台（4），所述测量滑台（4）的顶部设置有数显千分表测量装置（5），所述数显千分表测量装置（5）的测量撞针对应涡轮叶片的叶尖内部加强筋设置。2.根据权利要求1所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述侧面顶紧定位组件（3）与测量滑台（4）之间设置有弹簧（6），所述测量滑台（4）的一侧转动设置有调节凸轮组件（7），所述测量滑台（4）的侧面与调节凸轮组件（7）的凸轮的轮缘抵触连接。3.根据权利要求2所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述调节凸轮组件（7）包括转轴（71）、调节凸轮（72）、调节支架（75），所述转轴（71）转动设置在测量滑台（4）的一侧，所述转轴（71）上套设有调节凸轮（72）；所述调节支架（75）设置在测量滑台（4）的侧面上，所述调节支架（75）的一侧与调节凸轮（72）的轮缘抵触连接。4.根据权利要求3所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述转轴（71）上从下至上依次套设有调节自锁螺母（74）、支撑套（73）、调节凸轮（72），所述调节自锁螺母（74）与转轴（71）螺纹连接，所述支撑套（73）、调节凸轮（72）均与转轴（71）轴向滑动连接。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述叶片定位基座（1）一端的顶部设置有与涡轮叶片一端的榫头卡合的第一定位凸台（100），所述第一定位凸台（100）的中心轴线与数显千分表测量装置（5）的测量撞针的轴线垂直；所述叶片定位基座（1）另一端的顶部设置有对涡轮叶片的叶尖端的底部进行支撑的第二定位凸台（200），所述第二定位凸台（200）与第一定位凸台（100）平行设置。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述顶部压紧定位组件（2）包括肘夹安装座（21）、压紧肘夹（22），所述肘夹安装座（21）设置在叶片定位基座（1）的一端，所述肘夹安装座（21）的顶部设置有压紧肘夹（22），所述压紧肘夹（22）的压紧端延伸至涡轮叶片一端的上方。7.根据权利要求1-4任一项所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述侧面顶紧定位组件（3）包括侧面定位座（31）、侧面定位球面顶头（32），所述侧面定位座（31）设置在叶片定位基座（1）的一端的一侧，所述侧面定位座（31）上设置有朝向涡轮叶片延伸的侧面定位球面顶头（32），所述侧面定位球面顶头（32）与涡轮叶片的一侧定位面抵触。8.根据权利要求1-4任一项所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述数显千分表测量装置（5）包括千分表安装座（51）、数显千分表（52）、测量撞针（53），所述千分表安装座（51）设置在测量滑台（4）的顶部并伴随测量滑台（4）同步滑动，所述千分表安装座（51）上安装有数显千分表（52），所述数显千分表（52）的一端对应涡轮叶片的叶尖内部的加强筋设置有测量撞针（53）。9.根据权利要求8所述的一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，其特征在于，所述数显千分表测量装置（5）还包括零位基准块（54），所述零位基准块（54）固定设置在测量滑台（4）的一侧，且零位基准块（54）与数显千分表（52）的测头抵触。

技术总结
本实用新型公开了一种精确测量涡轮叶片伸长量的测量装置，包括用于定位涡轮叶片的叶片定位基座，所述叶片定位基座的一端分别对应涡轮叶片的顶部与侧面设置有顶部压紧定位组件与侧面顶紧定位组件，所述叶片定位基座的另一端设置有测量滑台，所述测量滑台的顶部设置有数显千分表测量装置，所述数显千分表测量装置的测量撞针对应涡轮叶片的叶尖内部加强筋设置；本实用新型能够以涡轮叶片叶尖端内部的加强筋为基准对涡轮叶片的伸长量进行准确测量，提高了涡轮叶片伸长量测量的可操作性与准确性。确性。确性。


技术研发人员：庞国强 庞昊 李时德 张鸿志 王一平 李思奕 彭树超 戚淞源 刘淼 许辉
受保护的技术使用者：四川亚美动力技术有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/7/12