CN109443181A - 轴夹持测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴夹持测量装置，用于夹持于设置在转子前端的内孔并随转子一同转动以测量机匣与转子的同轴度，内孔的前端呈渐缩状，夹持测量装置包括安装板，安装板上连接有朝其第一侧延伸的支杆，支杆的自由端固定连接有用于测量机匣与转子同轴度的测量表；安装板上还连接有朝与第一侧相反的第二侧延伸的夹持体，夹持体用于沿内孔径向活动展开以夹持固定于内孔的孔壁、以及活动收缩以脱离孔壁。本发明的轴夹持测量装置可随转子同时转动，在发动机的装配转动环境下能牢固传递出转子的运动关系，同时配合测量表，实现机匣与转子的同轴度测量，且本发明结构简单，操作方便。

Description

轴夹持测量装置

技术领域

本发明涉及航空发动机装配测量领域，特别地，涉及一种轴夹持测量装置。

背景技术

图1是发动机局部的简略示意图，其中部分是旋转的转子1，其余外部部分是发动机的机匣2，机匣2是静止的部件，转子1通过轴承a、b在机匣2上进行定位，为保证转子1装配后不发生偏斜，必须进行转子1与机匣2的同轴度检查。

图1中的矩形线框内示意的是机匣2的一部分，机匣2单独的零件结构如图2所示，轴承a的定位部位就是图2中的Ⅰ处，其头部即图2中左侧的圆孔即同轴度检查的部位。转子1是一个复杂的组合构件，转子1其中最左端的零件结构—叶片盘10见图3。发动机综合装配后，转子1其他部分已包裹在封闭的机匣2内，叶片盘10的左端外颈部通过轴承a定位在机匣2内，只有头部露出部分结构，需要在露出的结构上设计工具来将整个转子1的旋转运动体现出来。

发明内容

本发明提供了一种轴夹持测量装置，以夹持于转子前端的内孔并随转子一同转动实现机匣与转子的同轴度的测量。

本发明采用的技术方案如下：

一种轴夹持测量装置，用于夹持于设置在转子前端的内孔并随转子一同转动以测量机匣与转子的同轴度，内孔的前端呈渐缩状，夹持测量装置包括安装板，安装板上连接有朝其第一侧延伸的支杆，支杆的自由端固定连接有用于测量机匣与转子同轴度的测量表；安装板上还连接有朝与第一侧相反的第二侧延伸的夹持体，夹持体用于沿内孔径向活动展开以夹持固定于内孔的孔壁、以及活动收缩以脱离孔壁。

进一步地，安装板上开设有第一通孔；夹持体包括通过转轴相互交叉连接的两个条块，两个条块分别具有穿过第一通孔并位于安装板第一侧的连接端部、以及位于安装板的第二侧以伸入内孔内的夹持端部，两个连接端部之间设置有用于将二者撑开以使得两个夹持端部沿内孔径向相对展开或者相对收缩靠拢的弹性体。

进一步地，两个连接端部相互正对的表面凹设有定位槽，弹性体的两端分别容设于两个定位槽内。

进一步地，自至少一个定位槽进一步凹设有孔径小于定位槽的螺纹孔，螺纹孔内装设有定位螺钉；弹性体为套设于定位螺钉上的螺旋弹簧，螺旋弹簧的两端分别抵接于两个定位槽的底壁。

进一步地，夹持端部上正对安装板的一侧设有沿内孔的径向延伸的抵接部，抵接部用于抵持在内孔中渐缩部位处形成的台阶上以对内孔形成沿内孔轴向的夹持力。

进一步地，夹持端部上远离安装板的一侧且靠近孔壁的位置设有用于导引夹持端部进入内孔的导引部。

进一步地，安装板的第二侧位于安装板与夹持端部之间还设置有垫板，垫板上开设有供条块活动穿过的第二通孔，垫板的外径大于内孔的端面外径；安装板上于连接端部的旁侧贯穿设有螺孔，螺孔内设置有从安装板的第一侧装入的加力螺钉，加力螺钉朝安装板的第二侧拧紧时压制垫板使其沿内孔轴向抵紧至内孔的端面，垫板配合抵接部对内孔的前端渐缩状部位进行沿轴向的夹持固定。

进一步地，安装板的第一侧连接有支板，支板与支杆螺纹连接。

进一步地，支板包括通过螺钉连接至安装板上的基部、以及自基部朝第一侧延伸的固定部，固定部上开设有固定槽，固定槽的内周面设置有螺纹，固定槽供支杆的螺纹末端装入。

进一步地，基部与连接端部的位置错开，且固定部朝向安装板的一端凹设有用于避让弹性体及连接端部的让位空间。

本发明具有以下有益效果：

本发明的轴夹持测量装置采用沿内孔径向活动展开以夹持固定于内孔的孔壁、以及活动收缩以脱离孔壁的夹持体，以此种机械方式实现与转子前端内孔的稳定接触，本发明的装置可随转子同时转动，在发动机的装配转动环境下能牢固传递出转子的运动关系，同时配合测量表，实现机匣与转子的同轴度测量，且本发明结构简单，操作方便。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是发动机局部结构的示意图；

图2是机匣的零件结构示意图；

图3是叶片盘的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的轴夹持测量装置的立体结构示意图；

图5是安装板的结构示意图；

图6是支板的结构示意图；

图7是图4中结构的剖视图及其局部放大图；

图8是图4中结构的侧视图；

图9是本发明的轴夹持测量装置夹持固定于内孔中时的示意图；

图10是本发明的轴夹持测量装置的使用状态的示意图。

附图标号说明：

1、转子；10、叶片盘；11、内孔；12、台阶；13、端面；2、机匣；a、轴承；b、轴承；

3、安装板；30、第一通孔；31、第一螺孔；32、第二螺孔；

4、支杆；

5、测量表；

6、夹持体；60、转轴；61、条块；62、连接端部；620、定位槽；621、定位螺钉；63、夹持端部；630、抵接部；631、导引部；64、弹性体；65、垫圈；

7、垫板；70、第二通孔；

8、加力螺钉；

9、支板；90、基部；91、固定部；910、固定槽；911、让位空间；92、第一螺钉。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图3中，发动机装配后，转子1的叶片盘10前端(亦即头部)即图3中左端露出机匣2外。叶片盘10的内孔11的前端呈渐缩状，左侧为内孔11的端面13，其内部渐缩部位形成有一个台阶12。发动机装配过程的测量环境特殊，而本发明的轴夹持测量工具结构简单实用方便即可实现机匣2与转子1同轴度的测量，避免使用昂贵的设备，特别适合装配现场的使用，可操作性和准确性高，本发明解决了类似装配条件下的测量难题，填补了该类专用工装的空白。

参照图4，本发明的优选实施例提供了一种轴夹持测量装置，用于夹持于转子1前端的内孔11并随转子1一同转动以测量机匣2与转子1的同轴度。

如图4至图8，本发明的夹持测量装置包括安装板3，安装板3上连接有朝其第一侧(如图4中的上侧)延伸的支杆4，支杆4的自由端固定连接有用于测量机匣2与转子1同轴度的测量表5；安装板3上还连接有朝与第一侧相反的第二侧(如图4中的下侧)延伸的夹持体6，夹持体6用于沿内孔11径向活动展开以夹持固定于内孔11的孔壁、以及活动收缩以脱离孔壁。

本发明的轴夹持测量装置采用沿内孔11径向活动展开以夹持固定于内孔11的孔壁、以及活动收缩以脱离孔壁的夹持体6，以此种机械方式实现与转子1前端内孔11的稳定接触，本发明的装置可随转子1同时转动，在发动机的装配转动环境下能牢固传递出转子1的运动关系，同时配合测量表5，实现机匣2与转子1的同轴度测量，且本发明结构简单，操作方便。

如图4、5和图7所示，安装板3大致呈长方形板状，其中两端为圆弧形。安装板3作为支杆4与夹持体6的工作基础面。安装板3上开设有第一通孔30，用于供夹持体6穿过和固定。本优选实施例中，安装板3的中间开设有一个宽16mm的第一通孔30。第一通孔30沿其长度方向的两侧分别开设有贯穿的两组螺孔。其中包括两两对称设置于第一通孔30两侧的共四个第一螺孔31，用于与供支杆4安装的支板9通过第一螺钉92连接固定。另外还包括对称设置于第一通孔30两侧的四个第二螺孔32，用于加力螺钉8装入。其中每一侧的两个第二螺孔32位于两个第一螺孔31的外侧，以充分利用安装板3空间。四个第二螺孔32也呈对称布置在第一通孔30的两侧。

参照图4、图7至图9，夹持体6包括两个条块61，两个条块61通过转轴60相互交叉连接，整体大致呈X型。两个条块61分别具有穿过第一通孔30并位于安装板3第一侧即上侧的连接端部62、以及位于安装板3的第二侧即下侧以伸入内孔11内的夹持端部63。两个连接端部62之间设置有用于将二者撑开以使得两个夹持端部63沿内孔11径向相对展开或者相对收缩靠拢的弹性体64。通过在连接端部62处设置弹性体64，利用弹性体64的弹力作用即可实现对夹持端部63的展开和收缩作动，便于夹持端部63对内孔11内壁进行夹持定位以及进入或退出内孔11。转轴60一端的端部外径大于条块61上安装孔的孔径，转轴60穿过两个条块61后在另一端套设有垫圈65，并对另一端进行铆接变形，即可实现两个条块61的转动连接，使两个条块61可以自由转动且无大的窜动间隙。通过转轴60将两个条块61中部进行组合连接，可方便两个条块61绕转轴60进行转动，实现夹持体6的展开和收缩。

进一步地，本优选实施例中，两个连接端部62穿过第一通孔30位于安装板3上表面，且连接端部62沿第一通孔30的长度方向向外凸伸，使得连接端部62可抵接在安装板3两端的上表面而不容易从第一通孔30脱出。两个连接端部62相互正对的表面凹设有定位槽620，弹性体64的两端分别容设于两个定位槽620内。通过在连接端部62相互正对表面凹设定位槽620来容纳弹性体64，使得弹性体64置放牢固、稳定不易脱落，以确保其对夹持体6实现良好的展开和收缩作用。

进一步地，自至少一个定位槽620进一步凹设有孔径小于定位槽620的螺纹孔，螺纹孔内装设有定位螺钉621。弹性体64优选为套设于定位螺钉621上的螺旋弹簧，螺旋弹簧的两端分别抵接于两个定位槽620的底壁。参照图7可明确得知，此处所指“底壁”为各定位槽620沿其凹设方向的端壁，而非图中上下方向的下部。本优选实施例中，在每个定位槽620内均设置有螺纹孔，并对应分别装设有定位螺钉621。本优选实施例采用螺旋弹簧，结构简单，且弹性作动可靠稳定，并在定位槽620内进一步装设定位螺钉621套设在螺旋弹簧内，可对螺旋弹簧起定位和导向作用，保证其被压缩的方向为两个连接端部62之间的连线方向。在其它实施例中，弹性体64也可采用具有良好弹性变形及恢复性能的弹性橡胶、弹性金属等，弹性体64的形状也可以各异，只要其两端可将两个连接端部62支撑展开和收缩以实现夹持端部63的展开和收缩即可。

进一步地，夹持端部63上正对安装板3的一侧设有沿内孔11的径向延伸的抵接部630，抵接部630用于抵持在内孔11中渐缩部位处形成的台阶12上以对内孔11形成沿内孔11轴向的抵持力。本发明中，通过将夹持端部63的上侧设置成平板状的抵接部630，其可对内孔11的台阶12进行抵持。

进一步地，夹持端部63上远离安装板3的一侧且靠近孔壁的位置设有用于导引夹持端部63进入内孔11的导引部631。导引部631可以为设置在夹持端部63对应位置的圆弧面、斜面、光滑面等。本发明中，导引部631的设置可方便夹持端部63自动挤入内孔11中，无需另外增加外力。

进一步地，安装板3的下侧位于安装板3与夹持端部63之间还设置有垫板7，垫板7上开设有供条块61活动穿过的第二通孔70，垫板7的外径大于内孔11的端面13外径。第二通孔70的位置与安装板3上的第一通孔30位置对应。进一步地，安装板3上于第一通孔30两侧贯穿设置的第二螺孔32内设置有从安装板3的上侧装入的加力螺钉8，加力螺钉8安装后位于连接端部62的旁侧。加力螺钉8朝安装板3的下侧拧紧时压制垫板7使其沿内孔11轴向抵紧至内孔11的端面13，垫板7配合抵接部630对内孔11的前端渐缩状部位进行沿轴向的夹持固定，具体如图9中所示。本发明的轴夹持测量装置，只需在夹持体6进入叶片盘10的内孔11后，通过加力螺钉8在叶片盘10的端面13处施加压制力，就可以保持夹持端部63与内孔11的孔壁及台阶12同时接触并固定的状态，从而使其与转子1的内孔11及台阶12获得稳定接触。垫板7的设计可保护端面13，防止加力螺钉8力量直接施加于端面13的不便以及端面13直接受加力螺钉8的力而损伤。四个第二螺孔32及四个加力螺钉8的对称布置可保证端面13受力均匀。

进一步地，安装板3的第一侧即如图4中的上侧连接有支板9，支板9与支杆4螺纹连接。本发明采用支板9与支杆4螺纹连接，方便装配和拆卸，便于更换不同长度支杆4以适应尺寸需求，且操作方便。

结合图6，支板9包括通过第一螺钉92连接至安装板3上的基部90、以及自基部90朝第一侧延伸的固定部91，固定部91上开设有固定槽910。固定槽910的内周面设置有螺纹，固定槽910供支杆4的螺纹末端装入。本发明中，支板9整体大致呈几字型，两个基部90相对布设于安装板3上方且位于第一通孔30沿长度方向的两侧，两个基部90与两组第一螺孔31位置对应，且基部90上对应第一螺孔31也设置有同样数量的螺孔。基部90通过第一螺钉92连接固定在安装板3上。两个基部90之间向上延伸有固定部91，固定部91的上端向下凹设有固定槽910，固定槽910与支杆4下端的螺纹端部配合连接。支杆4上端通过表夹螺钉连接固定有测量表5。

进一步地，基部90与连接端部62的位置错开，且固定部91朝向安装板3的一端凹设有用于避让弹性体64及连接端部62的让位空间911。此布置方式结构更紧凑，固定部91下端的让位空间911可以避让弹性体64以及连接端部62，能确保弹性体64的可靠弹性作动，使得连接端部62实现相对展开和相对收缩靠拢，从而实现夹持体6的夹持功能。

本发明的轴夹持测量装置其使用方法如下：

参考图9和图10示意，在夹持体6最下端的导引部631挤入叶片盘10的内孔11中时，夹持体6将绕转轴60转动向中间收缩，完成进入过程；

然后在上端弹性体64的弹性复位作用下X型结构的两个条块61展开，条块61下端的夹持端部63的外侧面与内孔11的孔壁接触；

向上整体提起轴夹持测量装置，使夹持端部63上侧的抵接部630与内孔11的台阶12接触；

旋拧四个加力螺钉8穿过安装板3，压迫垫板7产生轴向向下的移动，保证垫板7与叶片盘10的端面13接触，使夹持端部63上侧的抵接部630和垫板7的下端面13夹住内孔11的台阶12和端面13，从而使轴夹持测量装置固定在转子1的叶片盘10上；

在支杆4上端的小孔中安装一个通用的测量表5，测量表5的触头接触到机匣2的圆孔(如图2)的表面上；

轴夹持测量装置随同转子1部件在轴承的定位下进行整圈转动几次，测量表5的触头在机匣2圆孔读到跳动的变化量，达到对转子1与机匣2的同轴度检查作用，如不满足转子1装配后的偏斜精度要求，必须进行转子1与机匣2的重新装配调整，直到合格为止。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须为具有指定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴夹持测量装置，用于夹持于设置在转子(1)前端的内孔(11)并随转子(1)一同转动以测量机匣(2)与转子(1)的同轴度，所述内孔(11)的前端呈渐缩状，其特征在于，

所述夹持测量装置包括安装板(3)，所述安装板(3)上连接有朝其第一侧延伸的支杆(4)，所述支杆(4)的自由端固定连接有用于测量机匣(2)与转子(1)同轴度的测量表(5)；

所述安装板(3)上还连接有朝与所述第一侧相反的第二侧延伸的夹持体(6)，所述夹持体(6)用于沿所述内孔(11)径向活动展开以夹持固定于所述内孔(11)的孔壁、以及活动收缩以脱离所述孔壁。

2.根据权利要求1所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

所述安装板(3)上开设有第一通孔(30)；

所述夹持体(6)包括通过转轴(60)相互交叉连接的两个条块(61)，两个条块(61)分别具有穿过所述第一通孔(30)并位于所述安装板(3)第一侧的连接端部(62)、以及位于所述安装板(3)的第二侧以伸入所述内孔(11)内的夹持端部(63)，两个连接端部(62)之间设置有用于将二者撑开以使得两个夹持端部(63)沿所述内孔(11)径向相对展开或者相对收缩靠拢的弹性体(64)。

3.根据权利要求2所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

两个所述连接端部(62)相互正对的表面凹设有定位槽(620)，所述弹性体(64)的两端分别容设于两个定位槽(620)内。

4.根据权利要求3所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

自至少一个所述定位槽(620)进一步凹设有孔径小于所述定位槽(620)的螺纹孔，所述螺纹孔内装设有定位螺钉(621)；

所述弹性体(64)为套设于所述定位螺钉(621)上的螺旋弹簧，螺旋弹簧的两端分别抵接于两个所述定位槽(620)的底壁。

5.根据权利要求2所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

所述夹持端部(63)上正对所述安装板(3)的一侧设有沿所述内孔(11)的径向延伸的抵接部(630)，所述抵接部(630)用于抵持在所述内孔(11)中渐缩部位处形成的台阶上以对内孔(11)形成沿内孔(11)轴向的夹持力。

6.根据权利要求2所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

所述夹持端部(63)上远离所述安装板(3)的一侧且靠近所述孔壁的位置设有用于导引所述夹持端部(63)进入所述内孔(11)的导引部(631)。

7.根据权利要求5所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

所述安装板(3)的第二侧位于所述安装板(3)与所述夹持端部(63)之间还设置有垫板(7)，所述垫板(7)上开设有供所述条块(61)活动穿过的第二通孔(70)，所述垫板(7)的外径大于所述内孔(11)的端面外径；

所述安装板(3)上于所述连接端部(62)的旁侧贯穿设有螺孔，所述螺孔内设置有从所述安装板(3)的第一侧装入的加力螺钉(8)，所述加力螺钉(8)朝所述安装板(3)的第二侧拧紧时压制所述垫板(7)使其沿内孔(11)轴向抵紧至所述内孔(11)的端面，所述垫板(7)配合所述抵接部(630)对内孔(11)的前端渐缩状部位进行沿轴向的夹持固定。

8.根据权利要求2所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

所述安装板(3)的第一侧连接有支板(9)，所述支板(9)与所述支杆(4)螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

所述支板(9)包括通过螺钉连接至所述安装板(3)上的基部(90)、以及自所述基部(90)朝第一侧延伸的固定部(91)，所述固定部(91)上开设有固定槽(910)，所述固定槽(910)的内周面设置有螺纹，所述固定槽(910)供所述支杆(4)的螺纹末端装入。

10.根据权利要求9所述的轴夹持测量装置，其特征在于，

所述基部(90)与所述连接端部(62)的位置错开，且所述固定部(91)朝向所述安装板(3)的一端凹设有用于避让所述弹性体(64)及所述连接端部(62)的让位空间(911)。