[发明专利]一种便携式航空发动机叶片榫头腔壁厚度测量装置

说明书

本发明提供的便携式航空发动机叶片榫头腔壁厚度测量装置，主要由伸入榫头内腔的内置量脚和外置量脚通过铰轴联接结构装配在一起构成，在内置量脚前端设计有与榫头内腔壁面接触的测量触头，在外置量脚前端设计有与榫齿齿底接触的测量锥；在与测量接触副相反方向的内置量脚或外置量脚上设计有安装测量百分表的安装孔，在外置量脚或内置量脚上设计有与测量百分表安装孔位置相对应的测量转换柱。在测量百分表安装孔和测量转换柱外侧的内置量脚和外置量脚上相对位置分别设置弹簧导向销，与两端套置在导向销上的压缩弹簧构成所述测量接触副的扣紧结构。该装置可精确、快速检测叶片机械加工面至叶片内腔壁厚尺寸(榫头腔壁厚度)。

技术领域

本发明属于航空发动机叶片测量技术领域，具体涉及航空发动机叶片内腔壁厚测量装置。

背景技术

涡轮是航空发动机中热负荷和动力负荷最大的部件，为了保证发动机安全可靠地工作，需要对发动机采取冷却措施，降低发动机构件的温度，以保持材料的性能。随着涡轮进口燃气温度的逐年提高，空心叶片应用日益广泛，内腔结构越来越复杂。叶片内腔采取精铸成型，叶片榫头采取机械加工成型，叶片榫头机械加工成型后需要测量榫头齿底叶片腔壁厚度。传统的榫头齿底叶片腔壁厚度的测量方法，是通过测量榫齿齿顶至榫头腔体内壁面的尺寸和榫齿齿顶至榫齿齿底尺寸来测量榫头齿底叶片腔壁厚度的尺寸，即通过间接测量方法来测量榫头齿底叶片腔壁的厚度。传统的间接测量方法存在基准转换误差大、测量准确度低、测量时间长、检测效率低等不足，制约着空心叶片的批量生产。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种便携式航空发动机叶片榫头腔壁厚度测量装置，以便于精确、快速检测叶片机械加工面至叶片内腔壁厚尺寸(榫头腔壁厚度)。

针对以上发明目的，本发明提供的便携式航空发动机叶片榫头腔壁厚度测量装置，主要由伸入榫头内腔的内置量脚和外置量脚通过铰轴联接结构装配在一起构成，在内置量脚前端设计有与榫头内腔壁面接触的测量触头，在外置量脚前端设计有与榫齿齿底接触的测量锥，测量锥头与测量触头相对设置构成测量接触副；在与测量接触副相反方向的内置量脚或外置量脚上设计有安装测量百分表的安装孔，在外置量脚或内置量脚上设计有与测量百分表安装孔位置相对应的测量转换柱，转换柱的上端为平面，与安装在安装孔内的测量百分表测量杆触头相对接触构成测量副，测量百分表安装孔中心线至联接铰轴的距离与铰轴至测量接触副触点的距离相等，均为L；在测量百分表安装孔和测量转换柱外侧的内置量脚和外置量脚上相对位置分别设置弹簧导向销，与两端套置在导向销上的压缩弹簧构成所述测量接触副的扣紧结构，使测量接触副中的测量锥头和测量触头处于扣合状态。

在本发明的上述技术方案中，所述内置量脚前端最好设计为细鼻结构，测量触头优先设计为焊接在细鼻尖端下方的硬质合金球。工作时，测量触头与零件内腔扰流柱槽壁接触。球头设计保证了测量触头与精铸成型的内腔壁面为点接触，提高了测量的精确性。球头材质应选用高硬度、高耐磨性的硬质合金，并具有一定表面糙度，以保证测量稳定性。

在本发明的上述技术方案中，进一步优化地设计，外置量脚前端设计凸台，所述测量锥通过位于凸台上的销孔设置在外置量脚前端。

在本发明的上述技术方案中，所述测量锥的锥端头(测量锥头)最好设计为半径R0.2-0.4mm的圆锥头。测量时，圆锥头与零件榫头齿齿底R接触，保证测量部位准确接触。圆锥头材质应选用高硬度、高耐磨性的硬质合金，并具有一定表面糙度以保证测量稳定性。

在本发明的上述技术方案中，进一步优化地设计，所述铰轴联接结构由销轴、与销轴匹配的位于外置量脚支耳上的销孔和位于内置量脚上的销孔构成，且内置量脚与外置量脚支耳对应的部位设计有容纳所述支耳的槽孔。槽孔设计精度较高，保证与外置量脚支耳结构装配间隙0.01～0.02mm，销孔与内置量脚及销轴形成间隙配合，保证测量时外置量脚转动自如。