[发明专利]一种发动机静子工艺参数测量装置

说明书

本发明是一种发动机静子测量装置，结构包括芯轴，非接触测头，测头移动机构，角度编码器，转向舵，卧式支架，立式支架，标定环，标定工装；系统采用离线标定，在线测量的方式，利用芯轴及测头移动机构带动测头回转及移动，可以根据不同装配及分解方式，采取卧式测量方式及立式测量方式，完成被测位置处的测量，解决了复杂结构静子机匣工艺参数精确获取的技术难题。

技术领域

本发明是一种发动机静子工艺参数测量装置，属于精密测量领域。

背景技术

叶尖间隙对航空发动机整机性能，耗油率以及安全性具有重要的影响，尤其高涡叶尖间隙，对发动机振动特性及燃油效率具有直接影响。叶尖间隙过大会造成发动机的耗油率增大，污染加重；而间隙过小则可能会造成转静子的碰磨，进而造成发动机损坏，影响飞行安全。因此，在发动机整机装配过程中，叶尖间隙是发动机重点保证和关注的参数之一。此外，随着发动机整机性能提升的要求，以及转子叶尖高速磨床、静子机匣专用车床等先进设备的应用，发动机转子以及静子外环的设计将会提出更高的形位精度。开展装配工艺检测装备的设计研发，是解决发动机复杂结构装配、满足设计技术要求和提高生产效率的重要保证，也是发动机装配生产线自动化、数字化的工艺基础。

发动机装配过程中，静子机匣工艺参数的测量值可用于转子静子间隙的计算。目前，对于静子机匣工艺参数的测量主要通过三坐标测量机的方式进行。该种测量方式主要作为零件加工过程中的检验或者零件尺寸的终检。但在发动机装配或分解时，由于发动机结构尺寸较大，且需要关注转静子配合间隙等参数，因而，采用传统的测量方法无法正确反映配合零部件的配合参数的真实状态，测量结果不准确。

现有专利为(申请号：201410306534.7)航空发动机转子和静子同心度及叶尖间隙测量方法及系统，提出了一种发动机转静子间隙测量方法，该技术方案通过将传感器安装在转子上对转静子间隙进行测量，该技术方案是基于静子轮廓为理想轮廓的假设基础上开展的，同时，由于测试系统走线问题无法实现转静子间隙的多周连续测量。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种发动机静子工艺参数测量装置，其目的是实现发动机装配及分解过程中静子机匣轮廓参数的精密测量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种发动机静子工艺参数测量装置，其特征在于：该装置包括一根中空的芯轴1，芯轴1的两端通过轴承与发动机静子机匣8的支点联接，保证芯轴1的回转轴线与静子机匣的轴线重合；在芯轴1上安装一个角度检测装置4对芯轴1的回转角度进行监测，在芯轴1上安装一个测头2，测头2能够随芯轴1转动并通过测头移动机构3沿芯轴1回转轴线移动。

进一步，在芯轴1的一端安装一个转向舵5以带动芯轴1的转动。

进一步，在芯轴1的一端安装滑环以避免测头组件的数据线周向缠绕，实现圆周方向多周连续测量。

进一步，测头2为非接触式的激光传感器。

进一步，角度检测装置4为角度编码器或圆光栅。

进一步，测头移动机构3安装在芯轴1的内腔中，为丝杆螺母副结构，通过转接板穿过芯轴1侧壁的窗口与测头组件联接。所述窗口为沿芯轴1回转轴线方向的长槽。

进一步，该装置放置在标定工装10上，通过标定环9对测头2进行标定。

进一步，承载发动机静子机匣8的支架为卧式支架6或立式支架7。

本发明装置采用离线标定、在线测量的方式实现对发动机静子工艺参数的测量，通过芯轴回转实现静子机匣轮廓的周向测量，通过测头移动机构实现测头沿芯轴轴线方向的位置调整，根据不同装配及分解方式，设计静子机匣支架，可以采取卧式测量方式或立式测量方式，完成静子机匣内轮廓的测量，实现在发动机装配或分解过程中的静子机匣工艺参数的精密测量，解决了复杂结构静子机匣工艺参数精确获取的技术难题。