[发明专利]航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量夹具及测量方法

说明书

本发明公开了航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量夹具及测量方法，航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量夹具包括底座、第一榫头座、第二榫头座和锁紧机构；第一榫头座和第二榫头座的上部相对面上分别设有与叶片榫头两侧曲面相匹配的第一限位面和第二限位面。本发明利用第一榫头座和第二榫头座上的第一限位面和第二限位实现夹具与叶片榫头曲面的紧密贴合，本发明可快速将航空发动机叶片定位和固定到测定夹具上；本发明通过设定坐标系，将叶冠弦宽的测量方式由对曲面的测量转变为对线与弦长的测量，能够精确测量非平面叶冠的弦宽；并且本发明中的测量夹具能够通过对第一榫头座和第二榫头座的更换来适应不同尺寸的航空发动机叶片，适用性较广。

技术领域

本发明涉及航天发动机生产技术领域，尤其是一种航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量夹具以及一种航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量方法。

背景技术

带锯齿冠涡轮叶片在国外航空发动机广泛使用，国内对锯齿冠的研究还没有形成完整、系统设计理论和可靠的设计方法。国内其他型号航空发动机带叶冠涡轮叶片在使用过程中也曾经出现过因锯齿冠工作面严重磨损或断裂造成的发动机事故。为了提高振动强度和减小流体损失，在叶片上设置围带，围带叶片以过盈量装配于涡轮盘；通常情况下，接触压力可作为叶冠啮合面之间过盈量的量度，范围为20～40Mpa。接触应力一般与叶冠预扭角即叶冠旋转轴线与轮盘轴线夹角以及叶冠的啮合面弦宽有关。

航空发动机动力涡轮叶片锯齿形叶冠的啮合面无焊接耐磨涂层，如图1所示，叶冠的啮合面为非平面，叶冠的啮合面A面(110)与叶身积叠中心轴线间角度为0°，啮合面B面(120)与叶身积叠中心轴线间角度为7°，在修理恢复及研制过程中，难以确定叶冠的啮合面弦宽尺寸，并且其尺寸精度要求极高，1微米的误差就会导致发动机振动或叶片变形，更可能使得叶片断裂。但由于叶冠的啮合面为非平面，并且啮合面的面积较小，现有的测量手段无法对其进行精确测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种操作方便、测量精度高的航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量夹具。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量夹具，包括底座、第一榫头座、第二榫头座和锁紧机构；所述第一榫头座可拆卸设置在底座上，第一榫头座与第二榫头座相对设置并可通过锁紧机构夹紧；所述第一榫头座和第二榫头座的上部相对面上分别设有与叶片榫头两侧曲面相匹配的第一限位面和第二限位面。

进一步的是：所述锁紧机构由锁紧螺杆和活动手柄组成，锁紧螺杆的一端设有外螺纹，另一端与活动手柄连接；第一榫头座和第二榫头座的上部设有与锁紧螺杆螺纹配合的螺纹孔。

进一步的是：所述锁紧螺杆与活动手柄相连接的一端设有径向贯穿锁紧螺杆的通孔，活动手柄穿过通孔并于通孔间隙配合；活动手柄的两端设有直径大于通孔孔径的挡板。

进一步的是：所述第一榫头座的底部固定有横截面为“U”形的限位卡座，限位卡座中部设有宽度与第二榫头座底部宽度相匹配的卡槽，第二榫头座插入限位卡座的卡槽中并与限位卡座可拆卸连接。

进一步的是：所述限位卡座上设有至少一个纵向贯穿限位卡座的定位孔，底座固定有竖直设置并与定位孔一一对应的定位销。

进一步的是：还包括可拆卸连接在底座上的限位座，所述限位座可朝向限位卡座水平移动；限位座的上部设有水平朝向限位卡座上方伸出的限位台。

进一步的是：所述限位座上设有限位孔，限位座通过穿过限位孔的螺钉与底座可拆卸连接；所述限位孔为长度大于螺钉螺杆外径的长圆孔。

进一步的是：所述限位座上还固定有限位座轴。

进一步的是：还包括套在螺钉上的弹簧垫圈和平垫圈。

本发明还公开了一种采用上述航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量夹具进行的航空发动机涡轮叶片叶冠弦宽的测量方法，包括以下步骤：