CN110440674B - 一种导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，属于航空发动机检测装置技术领域。一种用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，包括：底座、用于检测导向器叶片面轮廓度的检测组件以及用于固定导向器叶片的定位组件，检测组件和定位组件设置在底座上；检测组件包括相互连接的限位件和检测样板；检测样板的顶部设有检测线。本发明的检测方式不会受温度、湿度的影响，在导向器叶片的加工现场即可对通道面的面轮廓度进行检测，提高了检测效率，节约了检测时间，降低了检测成本。

Description

一种导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置
技术领域
本发明涉及航空发动机检测装置技术领域，具体涉及一种导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置。
背景技术
如图1所示，导向器叶片40包括进气边41、出气边42、叶盆43、叶背44以及通道面45等结构。导向器叶片通道面的面轮廓度是衡量导向器叶片上气流通道形状的重要指标，该通道的面轮廓度是否合格,不仅对零件是否能够满足后续装配、使用有着重要的影响，而且对于发动机气流通道、排气面积是否合格以及发动机效率高低有着决定性作用。
关于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测，现有技术通常使用三坐标测量仪及配套的叶片定位测座，由于三坐标测量仪价格昂贵且需要在特定温度、湿度的环境中测量，因而不仅检测成本增大，而且不能在叶片加工现场检测，导致检测时间增长，影响生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，以解决现有现有导向器叶片通道面的面轮廓度的检测不便的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，包括：底座以及分别设置在底座上的检测组件和定位组件；检测组件包括相互连接的限位件和检测样板；检测样板的顶部设有检测线。
本发明的检测组件用于检测导向器叶片面轮廓度，定位组件用于固定导向器叶片。在测量导向器叶片面轮廓度时，需要以发动机中心为基准。本发明以发动机的中心线为X轴，以导向器叶片安装轴中心线为Z轴，X轴与Z轴的交点为原点O，垂直于XOZ面且通过原点的直线为Y轴建立三维直角坐标系，检测组件和定位组件的位置以XOY面为基准固定安装在底座上，将导向器叶片通过定位组件进行固定后，通过塞尺测量导向器叶片的通道面与检测线之间的距离，即可得出通道面的面轮廓度。本发明的检测方式不会受温度、湿度的影响，在导向器叶片的加工现场即可对通道面的面轮廓度进行检测，提高了检测效率，节约了检测时间，降低了检测成本。
根具几何学原理，测量零件上一个面的轮廓度，可以选择被测量面上一条线的轮廓度代替该面的轮廓度。本发明的检测样板上的检测线按零件最大实体原则设计，即检测线与XOY面之间的距离与最大理论尺寸的通道面与XOY面之间的距离一致，此时，最大理论尺寸的通道面与检测线会贴合，从而可以通过测量检测样板上的检测线与通道面之间的间隙，从而判断出零件被测面的面轮廓度是否合格。
进一步地，上述限位件包括两两垂直的水平限位面、竖直限位面和端部限位面；检测样板设有分别与水平限位面、竖直限位面和端部限位面相接触的水平固定面、竖直固定面和端部固定面。
本发明通过水平限位面、竖直限位面和端部限位面分别与水平固定面、竖直固定面和端部固定面进行接触，使得限位件和检测样板之间通过相互垂直的三面进行定位，定位方式精准，从而面轮廓度的测量更加精准。而且限位件和检测样板之间仅通过接触进行连接，检测样板能够自由活动，在导向器叶片定位后再与限位件进行接触，可以避免导向器叶片与定位组件连接时发生干涉、碰撞等。
进一步地，上述限位件的截面呈L型，水平限位面、竖直限位面成型于限位件相互垂直的两个内侧面上，端部限位面成型于限位件的端面上。
进一步地，上述检测样板包括水平设置的限位板和竖直设置的检测板；限位板的端部与检测板的中部连接；水平固定面和竖直固定面成型于限位板的两个侧面上；检测板的顶部朝向限位板的一侧设有检测线，端部固定面成型于检测板的底部侧面上。
本发明在限位件设置为L型，形成相互垂直的水平限位面、竖直限位面和端部限位面。限位板和检测板连接后，限位板的侧面以及检测板的底部侧面形成水平固定面、竖直固定面和端部固定面，限位件与检测样板形成卡接，可以对检测样板实现精确定位。
进一步地，上述检测组件的数量为4，分别为位于底座一端的第一检测组件和第二检测组件，位于底座另一端的第三检测组件和第四检测组件；限位板位于底座的端部，检测板位于底座的中部。
由于导向器叶片的通道面分别位于导向器叶片两端的叶盆侧和叶背侧，本发明设置4个检测组件可以快速对4个位置的通道面进行面轮廓度检测。
进一步地，上述定位组件包括沿底座的延伸方向依次设置的第一定位件、压紧件以及第二定位件。
进一步地，上述第一定位件的底部与底座连接，第一定位件的顶部设有与导向器叶片的叶盆接触的第一定位面，第一定位件的中部设有与导向器叶片的进气边接触的第二定位面。
进一步地，上述压紧件的底部与底座连接，压紧件的顶部设有与导向器叶片的叶背接触的压紧螺钉，压紧件的顶部还设有端面定位块，端面定位块设有与导向器叶片的通道面接触的定位销。
进一步地，上述压紧螺钉沿底座的边缘至中部的方向自上而下倾斜。
进一步地，上述第二定位件的底部与底座连接，第二定位件的顶部设有与导向器叶片的叶盆接触的第三定位面，第二定位件的中部设有与导向器叶片的叶盆接触的第四定位面以及与导向器叶片的进气边接触的第五定位面。
本发明的第一定位面、第三定位面和第四定位面用于对导向器叶片的叶盆进行限位，压紧螺钉用于对导向器叶片的叶背进行限位，从而对导向器叶片的水平方向进行定位。第二定位面和第五定位面用于对导向器叶片的进气边进行限位，即导向器叶片以进气边在下，出气边在上的方式放置在第二定位面和第五定位面上，从而在竖直方向上对导向器叶片进行定位。定位销用于与导线器叶片的通道面进行接触，从而在轴向对导向器叶片进行定位。
在第一定位面、第二定位面、第三定位面、第四定位面、第五定位面、压紧螺钉以及定位销的共同作用下，可以将导向器叶片准确地进行定位，避免导向器叶片的松动。同时，由于只需要拧动压紧螺母即可实现导向器叶片的定位，使得导向器叶片的定位操作简便。
由于压紧螺钉沿底座的边缘至中部的方向自上而下倾斜，压紧螺母作用在具有弧度的叶背上，不但能与第一定位面、第三定位面和第四定位面共同作用，使得导向器叶片在水平方向能够有效地定位，还能与第二定位面和第五定位面共同作用，使得导向器叶片在竖直方向上能够有效地定位。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的检测方式不会受温度、湿度的影响，在导向器叶片的加工现场即可对通道面的面轮廓度进行检测，提高了检测效率，节约了检测时间，降低了检测成本。
(2)本发明的检测装置结构简单，便于加工制造，相对于传统三坐标测量仪，检测成本大大降低。
(3)本发明的检测装置对导向器叶片的定位准确、可靠，检验精度能够符合要求。
附图说明
图1为本发明的导向器叶片的结构示意图；
图2为本发明的导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置的结构示意图；
图3为本发明的检测组件的结构示意图；
图4为本发明的限位件的结构示意图；
图5为本发明的检测样板的结构示意图；
图6为本发明的第一定位件的结构示意图；
图7为本发明的压紧件的结构示意图；
图8为本发明的第二定位件的结构示意图；
图9为本发明的检测装置检测导向器叶片通道面时的结构示意图。
图中：10-底座；20-检测组件；21-限位件；22-检测样板；23-限位板；24-检测板；25-检测线；30-定位组件；31-第一定位件；32-压紧件；33-第二定位件；201-第一检测组件；202-第二检测组件；203-第三检测组件；204-第四检测组件；211-水平限位面；212-竖直限位面；213-端部限位面；221-水平固定面；222-竖直固定面；223-端部固定面；311-第一定位面；312-第二定位面；321-压紧螺钉；322-端面定位块；323-定位销；331-第三定位面；332-第四定位面；333-第五定位面；40-导向器叶片；41-进气边；42-出气边；43-叶盆；44-叶背；45-通道面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
请参照图2，一种用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，包括：底座10、检测组件20和定位组件30。检测组件20的数量为4，分别为第一检测组件201、第二检测组件202、第三检测组件203和第四检测组件204。第一检测组件201和第二检测组件202分别通过螺栓和限位销固定安装在底座10的一端，第三检测组件203和第四检测组件204分别通过螺栓和限位销固定安装在底座10的另一端。定位组件30包括沿底座10延伸方向依次设置的第一定位件31、压紧件32和第二定位件33。第一定位件31靠近第一检测组件201和第二检测组件202，第二定位件33靠近第三检测组件203和第四检测组件204。
请参照图3至图5，检测组件20包括限位件21和检测样板22。限位件21通过螺栓和限位销与底座10连接，限位件21的侧面呈L型。限位件21两个垂直的内侧面分别为水平限位面211和竖直限位面212，限位件21的一个端面为端部限位面213，水平限位面211、竖直限位面212以及端部限位面213两两垂直。
检测样板22包括限位板23和检测板24。限位板23水平设置，检测板24竖直设置，并且限位板23的一端与检测板24的中部连接。在本实施例中，限位板23与检测板24一体成型。检测板24的顶端朝向限位板23的一侧设有检测线25，检测线25沿竖直方向设置。限位板23的底面和相邻的一个侧面分别为水平固定面221和竖直固定面222，检测板24的底端朝向限位板23的侧面为端部固定面223，水平固定面221、竖直固定面222和端部固定面223两两垂直。检测板24的水平固定面221、竖直固定面222和端部固定面223分别与限位板23的水平限位面211、竖直限位面212和端部限位面213接触，实现检测板24的定位。
各检测组件20中限位板23的延伸方向均与底座10的延伸方向一致，第一检测组件201和第二检测组件202背向并间隔设置，第三检测组件203和第四检测组件204背向并间隔设置，使各检测板24可以从底座10边缘至中部的方向分别与第一检测组件201、第二检测组件202、第三检测组件203以及第四检测组件204进行配合、接触。在本实施例中，限位件21和检测样板22配合、接触后，各限位板23位于底座10的端部，检测板24位于底座10的中部。
请参照图6，第一定位件31的底部通过螺栓和限位销与底座10连接，其顶部侧面设有竖直的第一定位面311，第一定位面311与导向器叶片40的叶盆43接触，用于在叶盆43侧对导向器叶片40进行定位。第一定位件31的中部设有缺口，缺口的底壁为第二定位面312，第二定位面312与导向器叶片40的进气边41接触，用于在竖直方向上对导向器叶片40进行定位。
请参照图7，压紧件32的底部通过螺栓和限位销与底座10连接，其顶部设有压紧螺钉321，压紧螺钉321沿底座10的边缘至中部的方向自上而下倾斜，压紧螺钉321穿过压紧件32的顶部并与压紧件32螺纹连接，压紧螺钉321与导向器叶片40的叶背44接触，用于在叶背44侧对导向器叶片40进行定位。压紧件32的顶部还设有端面定位块322，端面定位块322上设有定位销323，定位销323与导向器叶片40的通道面45接触，用于对导向器叶片40进行轴向定位。
请参照图8，第二定位件33的底部通过螺栓和限位销与底座10连接，其顶部侧面设有竖直的第三定位面331，第三定位面331与导向器叶片40的叶盆43接触，用于在叶盆43侧对导向器叶片40进行定位。第二定位件33的中部设有侧面也设有竖直的第四定位面332，第四定位面332与导向器叶片40的叶盆43接触，用于在叶盆43侧对导向器叶片40进行定位。第二定位件33的中部还设有缺口，缺口位于第四定位面332的下方，缺口的底壁为第五定位面333，第五定位面333与导向器叶片40的进气边41接触，用于在竖直方向上对导向器叶片40进行定位。
请参照图6，在本发明中，以发动机的中心线为X轴，以导向器叶片40安装轴中心线为Z轴，X轴与Z轴的交点为原点O，垂直于XOZ面且通过原点的直线为Y轴建立三维直角坐标系，并以XOY面为基准。检测组件20和定位组件30均以XOY面为基准进行设置，即限位件21和检测样板22也是以XOY面为基准进行设置，检测样板22与限位件21配合时，检测线25所在的位置即为导向器叶片40的通道面45相对于发动机中心的最大理论尺寸位置，而定位组件30能够将导向器叶片40固定在相对于发动机中心的装配位置，从而可以采用塞尺测量通道面45与检测线25之间的间隙值，从而判断被测面的面轮廓度是否合格。
对通道面45的检测过程：(1)将导向器叶片40放置到定位组件30上，使第一定位面311、第三定位面331和第四定位面332分别与导向器叶片40的叶盆43接触，使第二定位面312和第五定位面333分别与导向器叶片40的进气边41接触，使定位销323与导向器叶片40的通道面45接触；(2)旋拧压紧螺钉321，使压紧螺钉321与导向器叶片40的叶背44接触，从而实现对导向器叶片40的定位；(3)将检测样板22与限位件21配合，使水平限位面211、竖直限位面212和端部限位面213分别与水平固定面221、竖直固定面222和端部固定面223接触，若端部限位面213和端部固定面223不能接触，则导向器叶片40的通道面45的实际尺寸已经超出最大理论尺寸，此时通道面45的面轮廓度不合格；(4)采用塞尺测量通道面45与检测线25之间的距离，并与通道面45的面轮廓度公差允许的间隙对比，从而判断通道面45的面轮廓度是否合格。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，其特征在于，包括：底座(10)以及分别设置在所述底座(10)上的检测组件(20)和定位组件(30)；所述检测组件(20)包括相互连接的限位件(21)和检测样板(22)；所述检测样板(22)的顶部设有检测线(25)；
所述定位组件(30)包括沿所述底座(10)的延伸方向依次设置的第一定位件(31)、压紧件(32)以及第二定位件(33)；
所述第一定位件(31)的底部与所述底座(10)连接，所述第一定位件(31)的顶部设有与导向器叶片的叶盆接触的第一定位面(311)，所述第一定位件(31)的中部设有与导向器叶片的进气边接触的第二定位面(312)；
所述压紧件(32)的底部与所述底座(10)连接，所述压紧件(32)的顶部设有与导向器叶片的叶背接触的压紧螺钉(321)，所述压紧件(32)的顶部还设有端面定位块(322)，所述端面定位块(322)设有与所述导向器叶片的通道面接触的定位销(323)；
所述第二定位件(33)的底部与所述底座(10)连接，所述第二定位件(33)的顶部设有与导向器叶片的叶盆接触的第三定位面(331)，所述第二定位件(33)的中部设有与导向器叶片的叶盆接触的第四定位面(332)以及与导向器叶片的进气边接触的第五定位面(333)。
2.根据权利要求1所述的用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，其特征在于，所述限位件(21)包括两两垂直的水平限位面(211)、竖直限位面(212)和端部限位面(213)；所述检测样板(22)设有分别与所述水平限位面(211)、竖直限位面(212)和端部限位面(213)相接触的水平固定面(221)、竖直固定面(222)和端部固定面(223)。
3.根据权利要求2所述的用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，其特征在于，所述限位件(21)的截面呈L型，所述水平限位面(211)、竖直限位面(212)成型于所述限位件(21)相互垂直的两个内侧面上，所述端部限位面(213)成型于所述限位件(21)的端面上。
4.根据权利要求3所述的用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，其特征在于，所述检测样板(22)包括水平设置的限位板(23)和竖直设置的检测板(24)；所述限位板(23)的端部与所述检测板(24)的中部连接；所述水平固定面(221)和竖直固定面(222)成型于所述限位板(23)的两个侧面上；所述检测板(24)的顶部朝向所述限位板(23)的一侧设有检测线(25)，所述端部固定面(223)成型于所述检测板(24)的底部侧面上。
5.根据权利要求4所述的用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，其特征在于，所述检测组件(20)的数量为4，分别为位于所述底座(10)一端的第一检测组件(201)和第二检测组件(202)，位于所述底座(10)另一端的第三检测组件(203)和第四检测组件(204)；所述限位板(23)位于所述底座(10)的端部，所述检测板(24)位于所述底座(10)的中部。
6.根据权利要求1至5任一项所述的用于导向器叶片通道面的面轮廓度的检测装置，其特征在于，所述压紧螺钉(321)沿所述底座(10)的边缘至中部的方向自上而下倾斜。
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