叶片测量仪自检工装及自检方法与流程

本发明涉及航空发动机叶片测量领域，特别地，涉及一种叶片测量仪自检工装。此外，本发明还涉及一种使用该自检工装自检叶片测量仪的自检方法。

背景技术：

单台航空发动机有几百片叶片，叶片型面对发动机性能影响巨大，故每片叶片需要测量多个截面曲线以保证叶型尺寸，叶片测量仪使用非常频繁。测量时，叶片测量仪的测量球在叶片表面接触滑动以读取数据，测量球磨损及测量头安装高度偏差直接影响叶片型面的测量精度。目前，没有专用的校验工装来校验测量球的磨损程度及测量头的安装高度偏差，由于校验过程非常复杂，故一般采用周期性(如半年或一年)定检测量校验，每一测量周期之间，若测量球磨损程度或测量头安装高度偏差超出允许的误差范围没有被及时发现，当采用该叶片测量仪测量叶片型面时，不能准确测出叶片型面是否符合要求，当将叶片型面不符合要求的叶片安装到发动机上时，影响发动机的性能，甚至引发安全事故。

技术实现要素：

本发明提供了一种叶片测量仪自检工装及自检方法，以解决现有的叶片测量仪因测量球磨损超差未被发现而存在的不能准确测出叶片型面是否符合要求，从而使发动机性能不达标，甚至引发安全事故的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种叶片测量仪自检工装，其中，叶片测量仪用于对叶片上不同高度的截面曲线进行测量，叶片测量仪包括用于记录测量数据的测量系统及水平且相对设置的两个测量头，各测量头的端部设有测量球，叶片测量仪自检工装用于自检测量球的磨损程度是否在允许范围内，其包括：支承于检测台面上的基准底座，基准底座上竖直设有安装支柱，安装支柱上竖直设有用于自检测量球的磨损程度的标准圆柱，测量系统驱动两个测量球抵触标准圆柱的外圆且沿标准圆柱的周线旋转半圈以得到测量圆曲线，并根据测量圆曲线判断测量球的磨损程度是否在允许范围内。

进一步地，基准底座的底面设有基准底面；叶片测量仪自检工装还用于自检测量头的安装高度偏差是否在允许范围内，其还包括：设置于标准圆柱顶部的安装头，安装头上至少设有一组通规槽组，每组通规槽组至少包括用于分别自检两个测量头的安装高度偏差是否在允许范围内的两个通规槽，各通规槽的中线至基准底面的高度为用于测量某一截面曲线的测量头的理论安装高度，通规槽的水平且相对设置的上限位面与下限位面之间的高度为测量球的理论直径与测量头允许的安装高度偏差值的和。

进一步地，安装头上设有多组通规槽组，多组通规槽组在安装头的高度方向上依次间隔设置，各通规槽组中的各通规槽的中线至基准底面的高度为用于测量对应截面曲线的测量头的理论安装高度。

进一步地，叶片测量仪自检工装还用于对未通过通规槽的测量头自检以得到测量头的实际高度偏差值，其包括用于测量实际高度偏差值的高度偏差值测量部件，高度偏差值测量部件设置于安装头上。

进一步地，高度偏差值测量部件包括与位于通规槽上方的安装头相连的上安装块及与位于通规槽下方的安装头相连的下安装块；下安装块上竖直设有限位销，限位销的顶部设有限位平面，限位平面至基准底面的高度＝测量头的理论安装高度+测量球的理论半径﹣预压表值；上安装块上竖直设有千分表，千分表的千分表头的接触面与限位平面接触时，千分表的表盘的读数为零，当测量球平移抵顶千分表头的接触面以使千分表头上移时，测量头的实际高度偏差值＝表盘的显示值﹣预压表值。

进一步地，下安装块上设有用于安装限位销的第一安装孔，高度偏差值测量部件还包括用于对装设于第一安装孔中的限位销进行紧固的第一紧固件，第一紧固件螺纹连接于下安装块上；上安装块上设有用于安装千分表的第二安装孔，高度偏差值测量部件还包括用于对装设于第二安装孔中的千分表进行紧固的第二紧固件，第二紧固件螺纹连接于上安装块上。

进一步地，安装支柱、标准圆柱、安装头、上安装块及下安装块一体加工成型。

根据本发明的另一方面，还提供了一种叶片测量仪自检方法，使用如上述的叶片测量仪自检工装自检叶片测量仪的测量球的磨损程度是否在允许范围内，具体包括以下步骤：运行叶片测量仪的测量软件以根据叶片测量仪自检工装的标准圆柱的标准圆曲线画出标准圆曲线加工磨损上偏差值后的上偏差圆曲线、标准圆曲线加上磨损下偏差值后的下偏差圆曲线；启动叶片测量仪使两个测量球抵触标准圆柱的外圆后沿标准圆柱的周线自转半圈以得到测量圆曲线；比对测量圆曲线是否在上偏差圆曲线和下偏差圆曲线之间，如果测量圆曲线在上偏差圆曲线和下偏差圆曲线之间，则测量球的磨损程度在允许范围，否则，更换新的测量头。

进一步地，叶片测量仪自检方法还包括使用叶片测量仪自检工装自检测量头的安装高度偏差是否在允许范围内，具体包括以下步骤：启动叶片测量仪使测量头位移至设定高度后再平移至叶片测量仪自检工装的通规槽处，继续平移测量头如测量球能顺畅通过通规槽则测量头的安装高度偏差在允许范围内，否则，微调测量头的高度使测量球能水平顺畅通过通规槽。

进一步地，叶片测量仪自检方法还包括使用叶片测量仪自检工装对未通过通规槽的测量头自检以得到测量头的实际高度偏差值，具体包括以下步骤：调零叶片测量仪自检工装的千分表的表盘至零刻线；平移测量头至叶片测量仪自检工装的千分表头的下方以向上抵顶千分表头；读取千分表的数值，测量头的实际高度偏差值＝表盘的显示值﹣预压表值。

本发明具有以下有益效果：

采用本发明的叶片测量仪自检工装自检测量球的磨损程度是否在允许范围内时，首先驱动测量系统使两个测量球抵触标准圆柱的外圆并沿标准圆柱的周线旋转半圈以得到测量圆曲线，然后使测量圆曲线与测量系统内预设的根据标准圆柱的标准圆曲线加上上偏差值后的上偏差圆曲线和标准圆曲线加上下偏差值后的下偏差圆曲线对比，如测量圆曲线在上偏差圆曲线和下偏差圆曲线之间，则测量球的磨损程度在允许范围内，采用本发明的叶片测量仪自检工装能够自检叶片测量仪的测量球的磨损程度是否在允许的范围内，避免磨损超差的测量球继续使用而不能准确测出叶片型面是否符合要求，引发安全事故；本发明的叶片测量仪自检工装的结构简单，自检测量球的磨损是否超差时，操作简单，便于叶片测量仪时常自检。

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是本发明优选实施例的叶片测量仪自检工装的空间结构示意图；

图2是图1中叶片测量仪自检工装的空间爆炸结构示意图；

图3是图1中叶片测量仪自检工装自检测量头的安装高度偏差的示意图；

图4是图1中叶片测量仪自检工装测量测量头的实际高度偏差值的示意图；

图5是采用图1中的叶片测量仪自检工装自检测量球的磨损程度的示意图；

图6是图5中自检测量球的磨损程度是否在允许范围内的示意图。

图例说明

10、测量头；11、测量球；20、基准底座；201、基准底面；30、安装支柱；40、标准圆柱；401、测量圆曲线；402、上偏差圆曲线；403、下偏差圆曲线；50、安装头；501、通规槽；502、上限位面；503、下限位面；60、高度偏差值测量部件；61、上安装块；62、下安装块；63、限位销；64、千分表；641、千分表头；642、表盘；65、第一紧固件；66、第二紧固件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1、图2、图5和图6，本发明的优选实施例提供了一种叶片测量仪自检工装，其中，叶片测量仪用于对叶片上不同高度的截面曲线进行测量，叶片测量仪包括用于记录测量数据的测量系统及水平且相对设置的两个测量头10，各测量头10的端部设有测量球11，叶片测量仪自检工装用于自检测量球11的磨损程是否在允许范围内，其包括：支承于检测台面上的基准底座20，基准底座20上竖直设有安装支柱30，安装支柱30上竖直设有用于自检测量球11的磨损程度是否在允许范围内的标准圆柱40，测量系统驱动两个测量球11抵触标准圆柱40的外圆且沿标准圆柱40的周线旋转半圈以得到测量圆曲线401，并根据测量圆曲线401判断测量球11的磨损程度是否在允许范围内。采用本发明的叶片测量仪自检工装自检测量球11的磨损程度是否在允许范围内时，首先驱动测量系统使两个测量球11抵触标准圆柱40的外圆并沿标准圆柱40的周线旋转半圈以得到测量圆曲线401，然后使测量圆曲线401与测量系统内预设的根据标准圆柱40的标准圆曲线加上上偏差值后的上偏差圆曲线402和标准圆曲线加上下偏差值后的下偏差圆曲线403对比，如测量圆曲线401在上偏差圆曲线402和下偏差圆曲线403之间，则测量球11的磨损程度在允许范围内，采用本发明的叶片测量仪自检工装能够自检叶片测量仪的测量球的磨损程度是否在允许的范围内，避免磨损超差的测量球继续使用而不能准确测出叶片型面是否符合要求，引发安全事故；本发明的叶片测量仪自检工装的结构简单，自检测量球的磨损是否超差时，操作简单，便于叶片测量仪时常自检。

可选地，如图1和图3所示，基准底座20的底面设有基准底面201。叶片测量仪自检工装还用于自检测量头10的安装高度偏差是否在允许范围内，其还包括：设置于标准圆柱40顶部的安装头50，安装头50上至少设有一组通规槽组，每组通规槽组至少包括用于分别自检两个测量头10的安装高度偏差是否在允许范围内的两个通规槽501，各通规槽501的中线至基准底面201的高度为用于测量某一截面曲线的测量头10的理论安装高度，通规槽501的水平且相对设置的上限位面502与下限位面503之间的高度为测量球11的理论直径与测量头10允许的安装高度偏差值的和。采用本发明的叶片测量仪自检工装自检测量头10的安装高度偏差是否在允许范围内时，驱动测量系统以水平移动测量球11，当测量球11能顺畅通过通规槽501时，则测量头10的安装高度偏差在允许范围内。采用本发明的叶片测量仪自检工装能够自检测量头10的安装高度偏差是否在允许范围内，从而避免安装高度超差的测量头使用而不能准确测出叶片型面是否符合要求，引发安全事故；且本发明的叶片测量仪自检工装的结构简单，自检测量头的安装高度是否超差时，操作简单，便于叶片测量仪时常自检。

优选地，由于叶片测量仪需要对叶片上不同高度的截面曲线进行测量，为使叶片测量仪的测量头在对不同高度上的截面曲线进行测量时的安装高度偏差均在允许的范围内，本发明优选的实施例中，安装头50上设有多组通规槽组，多组通规槽组在安装头50的高度方向上依次间隔设置，各通规槽组中的各通规槽501的中线至基准底面201的高度为用于测量对应截面曲线的测量头10的理论安装高度。

可选地，当叶片测量仪自检工装不能通过通规槽501时，为准确测量测量头10的实际高度偏差值，本发明中，叶片测量仪自检工装还用于对未通过通规槽501的测量头10自检以得到测量头10的实际高度偏差值，其包括用于测量实际高度偏差值的高度偏差值测量部件60，高度偏差值测量部件60设置于安装头50上。

本发明实施例中，如图1和图4所示，高度偏差值测量部件60包括与位于通规槽501上方的安装头50相连的上安装块61及与位于通规槽501下方的安装头50相连的下安装块62。下安装块62上竖直设有限位销63，限位销63的顶部设有限位平面，限位平面至基准底面201的高度＝测量头10的理论安装高度+测量球11的理论半径﹣预压表值(为固定值，用于当测量头10的实际高度偏差值低于测量头的理论高度值时，测量球11通过时仍然向上抵顶千分表头641，千分表头641的表盘642仍显示相对于零位的正偏差值)。上安装块61上竖直设有千分表64，千分表64的千分表头641的接触面与限位平面接触时，千分表64的表盘642的读数为零，当测量球11平移抵顶千分表头641的接触面以使千分表头641上移时，测量头10的实际高度偏差值＝表盘642的显示值﹣预压表值。采用本发明的叶片测量仪自检工装测量测量头10的实际实际高度偏差值时，只需水平移动测量头10使其向上抵顶千分表头641，即可通过读取表盘642的读数以得到测量头10的实际高度偏差值，测量头10实际高度偏差值＝表盘642的显示值﹣预压表值，通过本发明的叶片测量仪自检工装能够准确测量测量头10实际高度偏差值，从而有助于调整测量头10的高度，使测量头10的安装高度偏差在允许的范围内。

进一步地，如图2所示，下安装块62上设有用于安装限位销63的第一安装孔，高度偏差值测量部件60还包括用于对装设于第一安装孔中的限位销63进行紧固的第一紧固件65，第一紧固件65螺纹连接于下安装块62上。上安装块61上设有用于安装千分表64的第二安装孔，高度偏差值测量部件60还包括用于对装设于第二安装孔中的千分表64进行紧固的第二紧固件66，第二紧固件66螺纹连接于上安装块61上。

优选地，如图1所示，安装支柱30、标准圆柱40、安装头50、上安装块61及下安装块62一体加工成型。

参照图1、图5和图6，本发明的优选实施例还提供了一种叶片测量仪自检方法，使用如上述的叶片测量仪自检工装自检叶片测量仪的测量球11的磨损程度是否在允许范围内，具体包括以下步骤：

S10：运行叶片测量仪的测量软件以根据叶片测量仪自检工装的标准圆柱40的标准圆曲线画出标准圆曲线加工磨损上偏差值后的上偏差圆曲线402、标准圆曲线加上磨损下偏差值后的下偏差圆曲线403；

S20：启动叶片测量仪使两个测量球11抵触标准圆柱40的外圆后沿标准圆柱40的周线自转半圈以得到测量圆曲线401；

S30：比对测量圆曲线401是否在上偏差圆曲线402和下偏差圆曲线403之间，如果测量圆曲线401在上偏差圆曲线402和下偏差圆曲线403之间，则测量球11的磨损程度在允许范围，否则，更换新的测量头10。采用本发明的叶片测量仪自检方法自检测量球11的磨损程度是否在允许范围内时，首先运行叶片测量仪的测量软件以根据叶片测量仪自检工装的标准圆柱40的标准圆曲线画出标准圆曲线加工磨损上偏差值后的上偏差圆曲线402、标准圆曲线加上磨损下偏差值后的下偏差圆曲线403，接着，启动叶片测量仪使两个测量球11抵触标准圆柱40的外圆后沿标准圆柱40的周线自转半圈以得到测量圆曲线401，最后，比对测量圆曲线401是否在上偏差圆曲线402和下偏差圆曲线403之间，如果测量圆曲线401在上偏差圆曲线402和下偏差圆曲线403之间，则测量球11的磨损程度在允许范围，否则，更换新的测量头10，采用本发明的叶片测量仪自检方法能够自检测量球的磨损程度是否在允许的范围内，当测量球的磨损不在允许的范围内时，通过更换新的测量头10即可解决因测量球磨损超差未被发现而存在的不能准确测出叶片型面是否符合要求，从而引发安全事故的技术问题，本发明的叶片测量仪方法操作简单，便于叶片测量仪时常自检。

可选地，如图1和图3所示，叶片测量仪自检方法还包括使用叶片测量仪自检工装自检测量头10的安装高度偏差是否在允许范围内，具体包括以下步骤：

S40：启动叶片测量仪使测量头10位移至设定高度后再平移至叶片测量仪自检工装的通规槽501处，继续平移测量头10如测量球11能顺畅通过通规槽501则测量头10的安装高度偏差在允许范围内，否则，微调测量头10的高度使测量球11能水平顺畅通过通规槽501。采用本发明的叶片测量仪自检方法自检测量头10的安装高度偏差是否在允许范围内时，只需启动叶片测量仪使测量头10平移至叶片测量仪自检工装的通规槽501处，如果测量球11能顺畅通过通规槽501则测量头10的安装高度偏差在允许范围内，否则，微调测量头10的高度使测量球11能水平顺畅通过通规槽501，采用本发明的叶片测量仪自检方法能够自检测量头10的安装高度偏差是否在允许范围内时，当测量头10的安装高度偏差不在允许的范围内时，通过微调测量头10的高度即可解决因测量头的安装高度偏差超差未被发现而存在的不能准确测出叶片型面是否符合要求，从而引发安全事故的技术问题，且本发明的叶片测量仪自检方法操作简单，便于叶片测量仪时常自检。

优选地，如图1和图4所示，叶片测量仪自检方法还包括使用叶片测量仪自检工装对未通过通规槽501的测量头10自检以得到测量头10的实际安装高度偏差值，具体包括以下步骤：

S50：调零叶片测量仪自检工装的千分表64的表盘642至零刻线；

S60：平移测量头10至叶片测量仪自检工装的千分表头641的下方以向上抵顶千分表头641；

S70：读取千分表64数值，测量头10的实际高度偏差值＝表盘642的显示值﹣预压表值。采用本发明的叶片测量仪自检方法测量测量头10的实际高度偏差值时，首先，调零叶片测量仪自检工装的千分表64的表盘642至零刻线，接着，平移测量头10至叶片测量仪自检工装的千分表头641的下方以向上抵顶千分表头641，最后，读取千分表64数值，测量头10的实际高度偏差值＝表盘642的显示值﹣预压表值。采用本发明的叶片测量仪自检方法测量测量头10的实际高度偏差值时，只需水平移动测量头10使其向上抵顶千分表头641，即可通过读取表盘642的读数以得到测量头10的实际高度偏差值，测量头10实际高度偏差值＝表盘642的显示值﹣预压表值，通过本发明的叶片测量仪自检方法能够准确测量测量头10实际高度偏差值，从而有助于调整测量头10的高度，使测量头10的安装高度偏差在允许的范围内。

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。