一种涡轮叶片榫齿错齿检测装置及检测方法与流程

本发明涉及燃机发动机涡轮叶片榫齿错齿检测领域，特别涉及一种涡轮叶片榫齿错齿检测装置及检测方法。

背景技术：

涡轮部件是航空发动机三大核心部件之一，是整个发动机承受温度和负荷最高的部件，在高温下要承受很大、很复杂的应力，因而对其材料的要求极为苛刻。涡轮叶片位于发动机燃烧室之后，包括涡轮导向器和涡轮叶片，对于发动机的主要性能指标例如：耗油量、涡轮进口温度、涡轮转速、发动机推力等，有着非常敏感的影响，涡轮工作叶片的榫齿是涡轮叶片加工及检测的关键部位。装配涡轮工作叶片主要依靠榫齿定位，榫齿如发生错齿将会导致涡轮叶片无法装配从而使叶片报废。涡轮叶片榫齿错齿检测可以分为，使用投影仪配合投影装用定位检测装置进行投影检测与专用榫齿错齿检测装置，投影检测在进行工业化批量检测时其弊端充分显现，操作复杂繁琐、对检测人员技术水平要求较高。在发动机进行返厂检测时，涡轮叶片榫齿部位会有多种状态，例如榫齿尺寸已进行尖边倒圆、榫齿存在不同程度损伤、榫齿两侧翻边等现象，由于投影检测是依靠光照射在零件待测表面在放大图上产生影像进行检测，属于影像检测。当榫齿倒圆角后或者存在待测表面存在翻边都会对投射出的影像造成影响，无法表达零件的真实状态，导致其无法进行榫齿错齿的正确判断。

目前还有另一种检测方法，将零件水平放置在叶片上缘板和叶身作为定位，固定检测表具，检测时水平推动零件进行错齿检查。在定位时由于近几年涡轮工作叶片在外型设计上的多变导致定位繁琐，以及铸造偏差带来的影响，使得叶片定位不稳，在推动叶片及装夹叶片时重复性极差，无法满足航空或燃机用涡轮工作叶片的检测与加工。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种涡轮叶片榫齿错齿检测装置及检测方法，能够对榫齿错齿进行有效检测，准确率高。

为了达到上述目的，本发明装置采用如下技术方案：

包括底板，底板上固定安装有支板，支板上安装有用于配合压紧涡轮叶片榫齿的固定齿形块和弹性齿形块，固定齿形块和弹性齿形块相对的侧面上均设置有与涡轮叶片榫齿相配合的齿形，弹性齿形块的上端固定连接在支板上，弹性齿形块背对固定齿形块的侧面上连接压紧装置；底板上安装有能够滑动的滑板，滑板上安装有杠杆和用于连接百分表的表夹，杠杆是由横杆和竖杆组成的直角拐状结构，其中，横杆的端部能够顶在涡轮叶片榫齿上，竖杆的端部和百分表相接。

进一步地，支板上连接有螺栓，压紧装置包括设置在弹性齿形块背对固定齿形块的侧面的压板，固定齿形块、弹性齿形块和压板均套在螺栓上，螺栓的端部上连接星形把手，星形把手和压板的侧面相接。

进一步地，支板上安装有用于固定螺栓的紧定螺钉，紧定螺钉与螺栓相垂直。

进一步地，星形把手和压板之间依次设置锥面垫圈和球面垫圈。

进一步地，支板通过若干个第一螺钉和若干个第一圆柱销固定在底板上。

进一步地，杠杆的拐角处通过轴销和第二圆柱销安装在滑板上。

进一步地，表夹上设置有表夹螺母。

进一步地，底板的底部连接支脚。

本发明检测方法的技术方案是：包括以下步骤：

首先将涡轮叶片放置在弹性齿形块和固定齿形块之间，并将涡轮叶片榫齿放置在固定齿形块配合的齿形上，通过压紧装置压紧弹性齿形块，夹紧涡轮叶片；

然后将百分表固定装入表夹中，推动滑板直至杠杆的横杆端部到达涡轮叶片的榫齿上，获取涡轮叶片一侧的榫齿检测读数A，再将涡轮叶片取下后翻转安装，重复检测获得涡轮叶片另一侧的榫齿检测读数B，计算涡轮叶片榫齿错齿值。

进一步地，涡轮叶片榫齿错齿值为(A+B)/2。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过专用定位装置，设置固定齿形块，在榫齿错齿检测时用以主定位；通过设置与固定齿形块相配合的弹性齿形块，两者相对的侧面上均设置有与涡轮叶片榫齿相配合的齿形，能够实现涡轮叶片榫齿全齿定位，且定位稳定；通过设置滑板、杠杆和表夹，能够对多种状态的涡轮叶片榫齿错齿进行检测。相对于以往的投影检测需要投影仪、投影检测工装、放大图，以及需要检测者自身具备良好的检测经验，本发明装置轻巧便捷，避免人为因素造成的影响，能够做到检测的重复精度在0.05mm以内，并且与原有投影检测相比有效地提高了检测效率。相对于现有检测时水平推动零件进行错齿检查，本发明装置中的固定齿形块和弹性齿形块使得定位准确，能够适应于多变的涡轮工作叶片，避免铸造偏差带来的影响，无需推动叶片，重复性极好，满足航空或燃机用涡轮工作叶片的检测与加工。

进一步地，本发明通过设置星形把手，利于旋转。

进一步地，本发明通过设置紧定螺钉，将弹性齿形块准确压紧，为后续的检测提供可靠的保障。

进一步地，本发明通过设置锥面垫圈和球面垫圈，用于密封及锁紧星型把手，为压紧涡轮叶片提供有效保障。

进一步地，本发明通过轴销和第二圆柱销将杠杆安装在滑板上，通过杠杆连接涡轮叶片榫齿，实现涡轮叶片榫齿错齿的快速检测。

本发明检测方法在使用时涡轮叶片榫齿全齿定位，整个涡轮叶片叶身及叶冠部位悬空，检测人员推动检测滑板进行检测，操作简便，简单易学、检测数据稳定可靠。

【附图说明】

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的俯视图。

其中：1-底板；2-支板；3-固定齿形块；4-弹性齿形块；5-压板；6-杠杆；7-滑板；8-表夹；9-第三螺钉；10-支脚；11-第一螺钉；12-第一圆柱销；13-第二螺钉；14-螺栓；15-紧定螺钉；16-星形把手；17-轴销；18-第二圆柱销。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

参见图1和图2，本发明包括底板1，底板1上通过若干个第一螺钉11和若干个第一圆柱销12固定安装有支板2。底板1的底部连接支脚10，用以将本发明装置水平放置在检测台上。

支板2上连接有螺钉13、螺栓14和用于固定螺栓14的紧定螺钉15，紧定螺钉15与固定螺栓14相垂直。支板2上固定安装有固定齿形块3，在榫齿错齿检测时用以主定位；固定齿形块3和弹性齿形块4对称，两者相对的侧面上均设置有与涡轮叶片榫齿相配合的齿形，用于配合压紧涡轮叶片榫齿；弹性齿形块4的上端通过第二螺钉13与支板2相连，含有与涡轮叶片榫齿相配合齿形的下端处于自由状态；弹性齿形块4背对固定齿形块3的侧面设置有压板5，压板5上端通过第三螺钉9与支板2相连。固定齿形块3、弹性齿形块4和压板5均套在螺栓14上，螺栓14的端部上固定连接星形把手16，星形把手16依次通过锥面垫圈和球面垫圈与压板5的外侧面相接，在星形把手16的带动下，螺栓14旋入支板2的螺纹孔，通过锥面垫圈和球面垫圈压紧压板5，压板5推动弹性齿形块4向固定齿形块3滑动，到达设定位置时通过紧定螺钉15锁定。

底板1上安装有能够滑动的滑板7，滑板7上安装有杠杆6和用于连接百分表的表夹8，杠杆6是由横杆和竖杆组成的直角拐状结构，其中，杠杆6的拐角处通过轴销17和第二圆柱销18安装在滑板7上；杠杆6横杆的端部能够顶在涡轮叶片榫齿上，竖杆的端部和百分表的测量杆端部相接。表夹8上设置有表夹螺母。

本发明主要的工作过程及原理：

(1)旋转星形把手16通过锥面垫圈、球面垫圈、螺栓14、紧定螺钉15推动压板5将弹性齿形块4向固定齿形块3水平方向压紧，用以夹紧涡轮叶片榫齿齿形，起到主压紧作用。

(2)将百分表装入表夹8中使用表夹螺母夹紧，推动滑板7进行错齿检测，推动滑块7带动安装在滑块7上的杠杆6，杠杆6的横杆触头放置在榫齿上，此时在百分表上就可以获取涡轮叶片一侧的榫齿检测读数A，再将涡轮叶片取下后翻转安装，重复检测获得涡轮叶片另一侧的榫齿检测读数B，则(A+B)/2即为涡轮叶片榫齿错齿值。

本发明提供了一种针对涡轮叶片榫齿错齿检测用装置，该装置提高了涡轮叶片榫齿错齿检测技术的稳定性，此种检测方法在使用时操作简便，涡轮叶片榫齿全齿定位，整个涡轮叶片叶身及叶冠部位悬空，检测人员推动检测滑板7进行检测，值得注意的是此种检测方法要求检测榫齿两侧对应的两个齿面，并且将两次检测结果相加后除以二，此时的计算结果才是榫齿错齿检测值。

本发明的优点是：简便、准确的对涡轮叶片榫齿错齿进行检测，检测方法简单易学、检测数据稳定可靠、检测装置轻巧便捷，此种检测用装置在满足设计图纸检测要求的同时，更为有效地提高了检测效率。