高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置及测量方法与流程

1.本发明涉及测量工装技术领域，具体涉及一种高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置及测量方法。


背景技术：

2.高压压气机机匣主要由高压压气机前、后机匣，高压工作环，高压整流器及其他附件构成，高压整流器中的高压整流叶片整体磨削加工的直径及角度尺寸对后续整体装配产生影响。现有技术通常用专用测具配和专用对标件对比测量，因为测具重，观察空间狭小，角度需测量两次后计算得到，检测效率低，不能满足生产发展的需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供一种高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置及测量方法，以达到简化测量操作，可视化程度高，提高测量效率的目的。
4.本技术实施例提供以下技术方案：一种高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置，包括：
5.测具，包括横梁、连接座、导板架和测量杆，所述导板架包括横向固定段和斜向导板段，所述横梁的一端固定所述连接座，另一端与所述导板架的横向固定段固定，所述测量杆可移动式的穿插在所述导板架的斜向导板段内，所述测量杆上开设多个定位孔，所述导板架上开设固定孔，所述导板架上设置插销，所述插销同时穿入所述固定孔和所述定位孔，将所述测量杆在所述导板架上的位置固定；所述导板架的横向固定段的另一端设置固定块；
6.标准件，包括底座，所述底座的两侧分别设置支座和定位座，所述支座和所述定位座的端面分别设置定位块，所述定位块的内侧为圆弧形，使两侧定位块形成一个定位圆，所述定位座的内侧依次设置与所述定位孔数量一致的测量块，所述测量块的内侧为模拟叶片圆锥面中值设计的倾斜弧面；
7.激光测量装置，包括固定在所述测量杆端部的两个激光传感器，所述激光传感器与控制装置连接；
8.在对所述测具进行标准件对标时，所述连接座和所述固定块可分别放置在所述支座和所述定位座的定位块上；通过调整所述测量杆在所述导板架上的位置，所述激光传感器的激光发射点可打在对应的所述测量块上，并将测量的标准值传输至所述控制装置；
9.辅助测量装置，包括转接定位圆盘，所述转接定位圆盘的厚度及半径与所述定位块一致，所述转接定位圆盘固定在待测零件上；在进行磨叶尖测量时，将所述测具放置在所述转接定位圆盘上，所述激光传感器的激光发射点打在叶尖上，并将测量值传输至所述控制装置，所述控制装置根据所述标准值和所述测量值，输出叶尖直径和角度。
10.进一步地，所述控制装置设置在所述横梁上，所述控制装置包括操作和显示面板。
11.进一步地，所述支座的端面上还设置约束块，所述约束块设有限位槽，所述横梁端
部的所述连接座位于所述限位槽中，以将所述横梁约束限位。
12.进一步地，所述固定块上设置台阶销，在对所述测具进行标准件对标时，所述台阶销贴合所述定位块内圆。
13.进一步地，所述导板架的斜向导板段内部设置弹簧垫片，对应外侧设置滚花螺钉，所述滚花螺钉拧紧时，将所述弹簧垫片压紧，将所述测量杆在所述导板架上锁紧。
14.进一步地，所述定位孔的数量为7个，所述定位孔内安装衬套。
15.进一步地，两个所述激光传感器按上下位置倾斜固定。
16.本发明还提供一种应用上述的高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置的测量方法，包括如下步骤：
17.步骤1、将辅助测量装置的转接定位圆盘安装固定在待测零件上，找正转接定位圆盘与待测零件同心；
18.步骤2、确定定位孔，将插销同时穿入固定孔和该定位孔，将测量杆在导板架上的位置固定并锁紧，将测具放置在标准件上，使连接座和固定块分别放置在支座和定位座的定位块上，两个激光传感器的激光发射点打在对应的测量块上，将测量的标准值传输至控制装置，完成对标；
19.步骤3、将测具放置在转接定位圆盘上定位，两个激光传感器的激光发射点打在叶尖上，将测量值传输至控制装置；
20.步骤4、控制装置根据标准值和测量值进行计算，得到叶尖余量和叶尖角度。
21.进一步地，将测具放置在标准件上时，所述固定块上的台阶销贴合所述定位块内圆；
22.将所述测具放置在转接定位圆盘上时，所述固定块上的台阶销贴合所述转接定位圆盘的内圆。
23.进一步地，叶尖余量＝标准值-测量值。
24.本发明的高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置及测量方法具有以下有益效果：
25.1、使用高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置，相对于现有测量方法和测量装置，降低了由于人为操作导致的测量差错；
26.2、测量时，只需测量一次就可得到所需测量尺寸，减少了测量次数，提高了检测效率；
27.3、测具采用的新型结构，操作结构简单，总体重量不到原来的1/6，降低了操作强度；
28.4、测量系统硬件配置完善，软件功能强大，让测量过程简便快捷，数据保存和交流方便。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
30.图1是本发明实施例的高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置示意图；
31.图2是本发明实施例的高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置中辅助测量装置的侧
面剖视图；
32.图3是本发明实施例的高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置中测具结构示意图；
33.图4是图3中a-a面剖视图；
34.图5是图3中b-b面剖视图；
35.图6是图3的测具俯视图；
36.图7是本发明实施例的高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置中标准件结构示意图；
37.其中，1-标准件，2-测具，3-辅助测量装置，4-激光测量装置，5-连接座，6-横梁，7-测量杆，8-固定块，9-导板a，10-导板b，11-短衬套，12-快卸插销，13-衬套，14-支座，15-定位块，16-定位座，17-测量块，18-底座；19-滚花螺钉。
具体实施方式
38.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1-图7所示，本发明实施例提供了一种高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置，包括：
41.测具2，包括横梁6、连接座5、导板架和测量杆7，所述导板架包括横向固定段和斜向导板段，所述横梁6的一端固定所述连接座5，另一端与所述导板架的横向固定段固定，所述测量杆7可移动式的穿插在所述导板架的斜向导板段内，所述测量杆7上开设多个定位孔，所述导板架上开设固定孔，所述导板架上设置插销，所述插销同时穿入所述固定孔和所述定位孔，将所述测量杆7在所述导板架上的位置固定；所述导板架的横向固定段的另一端设置固定块8，所述固定块8上设置台阶销；本实施例中，所述导板架分别由两侧的导板a 9和导板b10构成。
42.其中，所述导板架的斜向导板段内部设置弹簧垫片，对应外侧设置滚花螺钉，所述滚花螺钉拧紧时，将所述弹簧垫片压紧，将所述测量杆7在所述导板架上锁紧。
43.标准件1，包括底座18，所述底座18的两侧分别设置支座14和定位座16，所述支座14和所述定位座16的端面分别设置定位块15，所述定位块15的内侧为圆弧形，使两侧定位块15形成一个定位圆，所述定位座16的内侧设置依次设置与所述定位孔数量一致的测量块17，所述测量块17的内侧为模拟叶片圆锥面中值设计的倾斜弧面；
44.所述支座14的端面上还设置约束块，所述约束块设有限位槽，所述横梁6端部的所述连接座5位于所述限位槽中，以将所述横梁6约束限位。
45.激光测量装置4，包括按上下位置倾斜固定在所述测量杆7端部的两个激光传感器，两个激光传感器的激光发射点分别打在测量块17的上下两侧边；所述激光传感器与控制装置连接；所述控制装置设置在所述横梁6上，所述控制装置包括操作和显示面板。
46.在对所述测具2进行标准件1对标时，所述连接座5和所述固定块8可分别放置在所
述支座14和所述定位座16的定位块15上，固定块8上的台阶销贴合所述定位块15内圆；通过调整所述测量杆7在所述导板架上的位置，所述激光传感器的激光发射点可打在对应的所述测量块17上，并将测量的标准值传输至所述控制装置；
47.辅助测量装置3，包括转接定位圆盘，所述转接定位圆盘的厚度及半径与所述定位块15一致，所述转接定位圆盘固定在待测零件上；在进行磨叶尖测量时，将所述测具2放置在所述转接定位圆盘上，所述激光传感器的激光发射点打在叶尖上，并将测量值传输至所述控制装置，所述控制装置根据所述标准值和所述测量值，输出叶尖直径和角度。
48.本发明实施例的目的在于克服现有测量技术的不足，提供一种新颖的测量方式，以简化测量操作，可视化程度高，提高测量效率。
49.本发明实施例上述的高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置，包括机械操作部分、激光测量部分、标准件对标部分、辅助测量部分。所述机械操作部分由连接座5通过螺钉、销子安装在横梁6上，通过导板架把横梁6和固定块8连接在一体，台阶销压配在固定块8上。测量杆7有7处定位孔，孔里安装了衬套13，衬套13用轴用垫圈限位防止脱落。导板架安装了短衬套11，快卸插销12同时插入测量杆7上的衬套13和导板架上的短衬套11，用滚花螺钉19压紧弹簧垫片后把测量杆7锁紧。所述激光测量部分采用两个位移传感器，让角度测量计算简单；一体式工控机，让数据处理快捷，可视化程度高；配备轻巧可拆卸式锂电磁，保证整个系统电源充足，运行稳定；软件功能强大，实时显示标准值、测量值、标准值与测量值偏差，以及角度值，指导操作人员磨削叶片；可根据用户现有数据格式保存检测产品的各项数据；支持多种数据协议交互，能将测量数据按用户指定格式上传系统。所述标准件对标部分包括底座18、支座14、定位座16为主体，两处定位块15分别安装在支座14和定位座16上，形成一个定位圆；7处测量块17安装在定位座16上，保证与定位圆的尺寸要求；约束块安装在支座14上，防止对标时测具2脱落。辅助测量部分就是一个转接定位圆，尺寸与标准件对标部分中定位块15厚度尺寸和半径r一致，让对标、测量尺寸统一，排除由于零件尺寸公差导致的定位误差，让测量结果真实有效。
50.本发明高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置测量装置的使用方法：
51.1、在磨叶尖之前将高压压气机机匣与辅助测量部分的转接定位圆盘一同找正于机床上，转接定位圆盘与标准件对标部分的定位位置尺寸一致，用于建立正确的测量基准，排除由于零件的加工公差影响测具2的定位；
52.2、测具2首先定位于标准件1上，测具2上安装了两个上下位置固定且激光发射点延长线过定位圆圆心的激光位移传感器，记录激光发射点到标准件1的对标位置，从而建立初始零点位置。特别说明标准件1的制造尺寸是按被测零件尺寸的中值设计，并通过计量后完全符合设计要求，标准件1上用于测具2定位的尺寸与转接定位圆盘尺寸一致；
53.3、测具2在标准件1上对标后，把测具2放到已经固定到零件上的转接定位圆盘上，由于叶尖位置狭窄，需观察激光发射点是否出现在叶尖上(由于激光位移传感器有超量程报错功能，如果测量点未在叶尖上，传感器会提醒报错)，激光点出现在叶尖上后，在操作和显示面板上会出现δ1、δ2，按下确定按钮，通过控制装置中自带的计算公式tanα＝(δ1-δ2)/l，其中，l为两个激光传感器的激光发射点之间的距离，从而得到叶尖角度；通过叶尖余量和设置好的叶尖直径标准值得到叶尖直径实际值。
54.下面结合附图通过实施例对本发明所述高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置的
结构和工作原理作进一步说明。
55.本发明所述高压压气机机匣磨叶尖直径测量装置，包括机械操作部分、激光测量部分、标准件1对标部分、辅助测量部分。首先在零件加工前，将辅助测量部分中的转接定位圆盘通过螺钉、螺母、垫圈安装固定在零件上，找正转接定位圆盘与零件同心，在零件所有尺寸加工完毕后再取下转接定位圆盘。被测叶尖总共十个级，只需测量第2至8级，共七组尺寸。以测量第8级为例，首先把图2中测量杆7最下端孔(即尺寸362.2对应的孔)，通过快卸插销12定位到件短衬套11，通过滚花螺钉19拧紧，压紧使弹簧垫片变形，将测量杆7固定。将测具2的连接座5和固定块8放置图3的支座14和定位座16表面的定位块15上表面，固定块8上的台阶销贴合定位块15的内圆，重复操作两次，操作和显示面板上会分别显示两组数据h1、h2(h1、h2为激光发射点到测量块17的距离)，按下确定按钮，完成对标。然后将测具2的连接座5和固定块8放置在转接定位圆盘上表面，固定块8上的台阶销贴合转接定位圆盘内圆，激光发射点需打在叶尖上，操作和显示面板会显示δ1、δ2，这个值就是叶尖余量δ值，叶尖余量δ＝h(激光点到标准件)-h'(激光点到叶尖)，分别确认δ1、δ2，α角度数据也就显示出来了，其中，tanα＝(δ1-δ2)/l，l为两个激光传感器的激光发射点之间的距离，整个过程即测量出加工后叶尖余量和角度。
56.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。