专利名称：封闭空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，特别涉及一种封闭空心轴类 零件装配用的径向偏摆测量装置。
技术背景在某些机器或设备中，通常有两根或两根以上的空心轴类零件需要同轴线安装，且 其中一轴的内孔被其它零件封闭，例如，飞机发动机中的高压涡轮转子轴和低压涡轮转 子轴，此类零件安装时需控制径向偏摆，因此，需使用径向偏摆测量装置。关于空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，公开的资料很少。据了解，在检测 飞机发动机高压涡轮转子轴内径对低压涡轮转子旋转轴线的径向偏摆时，我国有企业从 俄罗斯引进了一种杠杆原理结构的径向偏摆测量装置，该装置采用锥度和钢球定心、弹 性夹头辅助定位，用近620mm的超长杠杆实现测量。由于杠杆结构运动为弧线运动， 因此不易在封闭的深孔内找准测量位置，难于满足测量的要求。 发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种封闭空心轴类零件装配用的 径向偏摆测量装置，此种装置不仅定位稳定可靠，反应灵敏，测量精度高，而且读数方 便。本实用新型所述封闭空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，包括定位机构和测 量机构。定位机构包括弹性夹头、拉杆、紧固螺钉、限位销、支板、拉紧螺母和压板； 拉杆的一端为圆锥台体，另一端加工有外螺纹，其内孔为腰形孔，其杆身上开设有限位 槽及两个中心线平行的腰形孔，所述腰形内孔的中心距a与触头头部所处的工作位置和 非工作位置之间的距离相匹配；定位机构各构件的组装方式拉杆安装在弹性夹头的内 孔中，其圆锥台体端位于弹性夹头的夹头部段，其螺纹端伸出弹性夹头尾部；支板套装 在弹性夹头尾部并与弹性夹头尾部固连；拉紧螺母安装在拉杆的螺纹部段；紧固螺钉穿 过弹性夹头和拉杆杆身上的腰形孔插入拉杆内孔，以锁紧测量机构；限位销安装在拉杆 杆身上的限位槽中，以防止拉杆从弹性夹头中滑出和在拉紧过程中拉杆螺纹超过支板导 致拉紧作用失效；压板的内腔由沉头孔、与沉头孔相通的装配孔形成，沉头孔部段的端面与支板的端面相贴。测量机构为内径千分表结构，包括触头、触头套、顶杆、顶杆套、 定位螺钉、接杆、支杆、弹簧、表夹和表夹螺母；触头的尾部端面为斜面，其与触头轴 线的夹角为45度；顶杆一端端面为斜面，所述斜面与顶杆轴线的夹角为45度；接杆为 管件，有两段连接部段;顶杆套安装在拉杆的内孔中，其一端穿出拉杆的圆锥台体端与 触头套侧壁相贯的导向套连接，其另一端穿出拉杆的螺纹端与接杆的第一连接部段连 接，顶杆套可在拉杆的腰形内孔中滑动；触头的尾部安装在触头套中且与触头套内孔为 动配合，触头的头部位于触头套之外，触头可沿触头套轴线滑动；接杆的第二连接部段 位于压板的装配孔内并与压板固连；支杆安装在接杆的第二连接部段内孔中且与第二连 接部段内孔为动配合；弹簧安装在接杆孔内，两端分别与支杆和表夹接触，用于保证在 测量过程中，触头与被测面很好接触；顶杆安装在顶杆套内，其斜面端穿过触头套上的 导向套与触头尾部的斜面相贴，其另一端穿过接杆的第一连接部段与支杆接触，顶杆与 触头套上的导向套内孔和接杆的第一连接部段内孔为动配合，可沿其轴向滑动；调整螺 钉安装在触头套上且位于触头尾部和顶杆的相贴部位处，安装时与触头尾部和顶杆的相 贴部位保持一定距离，以调整触头的活动量；表夹和表夹螺母安装在接杆尾部。 本实用新型所述径向偏摆测量装置具有以下有益效果1、 定位机构具有定心和定距功能，保证了被测空心轴类零件定位定心稳定可靠。2、 测量机构在封闭的空间内找准测量位置较容易，并在较小的空间内成功实现了 较长距离的移动。3、 测量机构采用内径千分表结构，有利于提高测量精度，试验表明，重复精度不 大于0.005。4、 测量机构中触头与顶杆的结合面为45度斜面，可将所检测的径向偏摆值1 : 1 的转到装置外面，使读数方便。5、 特别适用于飞机发动机中的高压涡轮转子轴与低压涡轮转子轴之间的径向偏摆加ii旦 测里。
图1是本实用新型所述空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置的一种结构图，该 图中的径向偏摆测量装置处于非工作状态； 图2是图1的A-A剖视图；图3是图1中的径向偏摆测量装置处于工作状态的示意图； 图4是拉杆的结构图；图5是图4的B-B剖视图；图6是压板的结构图；图7是图6的C-C剖视图。图中，1—弹性夹头、2—拉杆、3—顶杆套、4—顶杆、5—触头套、6—调整螺钉、 7—触头、8—紧固螺钉、9一限位销、10—支板、11—拉紧螺母、12—压板、13—接杆、 14一支杆、15—表夹、16—弹簧、17—表夹螺母、18—低压涡轮转子轴、19—高压涡轮 转子轴、20—圆锥台体、21—限位槽、22—腰形孔、23—外螺纹、24—拉杆内孔、25— 沉头孔、26—装配孔。
具体实施方式
下面结合飞机发动机中的高压涡轮转子轴与低压涡轮转子轴之间的径向偏摆测量， 对本实用新型所述径向偏摆测量装置的结构和使用方法作进一步说明。本实施例中，径向偏摆测量装置的结构如图1、图2、图3所示，由定位机构和测量机构组成。定位机构包括弹性夹头l、拉杆2、紧固螺钉8、限位销9、支板IO、拉紧螺母ll 和压板12。拉杆2的结构和形状如图4、图5所示，其一端为与弹性夹头1匹配的圆锥 台体20，另一端加工有外螺纹23，其内孔24为腰形孔，其杆身为圆柱形，杆身上开设 有限位槽21及两个中心线平行的腰形孔22;拉杆的腰形内孔24的中心距a与测量机构 中的触头头部所处的工作位置与非工作位置之间的距离相匹配。组装时，拉杆2安装在 弹性夹头l的内孔中，其圆锥台体端位于弹性夹头1的夹头部段，其螺纹端伸出弹性夹 头1尾部，其杆身与弹性夹头1的内孔为动配合；支板10套装在弹性夹头1尾部，通 过静配合实现与弹性夹头尾部固连；拉紧螺母11安装在拉杆2的螺纹部段，转动拉紧 螺母，则可使拉杆2沿弹性夹头1的轴线左右移动，从而通过拉杆的圆锥台体20调整 弹性夹头1的夹头部段的张开度；紧固螺钉8为四颗，拉杆杆身上的两个腰形孔22中 各插两颗；限位销9安装在拉杆杆身上的限位槽21中，以防止拉杆从弹性夹头中滑出 及在拉紧过程拉杆螺纹超过支板使拉紧螺母的作用失效；压板12的内腔由沉头孔25、 与沉头孔相通的装配孔26形成，其沉头孔部段的端面与支板10的端面相贴。测量机构包括触头7、触头套5、顶杆4、顶杆套3、调整螺钉6、接杆13、支杆14、 弹簧16、表夹15和表夹螺母17。顶杆套3的外形为圆柱形，其外径与拉杆2的腰形内 孔24孔径相匹配，可在拉杆的腰形内孔中滑动；顶杆4的外径小于顶杆套的内孔径， 其一端端面为斜面，所述斜面与顶杆轴线的夹角为45度；触头7的尾部端面为斜面，其与触头轴线的夹角为45度；接杆13为圆形管件，有两段连接部段。顶杆套3安装在 拉杆的内孔24中，其一端穿出拉杆的圆锥台体端与触头套5侧壁相贯的导向套通过静 配合实现固连，其另一端穿出拉杆的螺纹端与接杆13的第一连接部段通过静配合实现 固连；接杆13的第二连接部段位于压板12的装配孔内，通过静配合实现与压板固连； 支杆14安装在接杆13的第二连接部段内孔中且与第二连接部段内孔为动配合;弹簧16 安装在接杆13孔内，两端分别与支杆14和表夹15接触；触头的尾部安装在触头套5 中且与触头套内孔为动配合，触头的头部位于触头套之外；顶杆4安装在顶杆套3内， 顶杆4的斜面端穿过触头套上的导向套与触头尾部的斜面相贴，其另一端穿过接杆13 的第一连接部段与支杆14接触，顶杆4与触头套上的导向套内孔和接杆13的第一连接 部段内孔为动配合;调整螺钉6安装在触头套5上且位于触头尾部和顶杆的相贴部位处， 安装时与触头尾部和顶杆的相贴部位保持一定距离；表夹15和表夹螺母安装在接杆13 尾部，用来固定测量仪表。测量时，高压涡轮转子轴、低压涡轮转子轴和径向偏摆测量装置的安装方式如图1、 图2、图3所示，从图中可以看出，高压涡轮转子轴19与低压涡轮转子轴18套装，高 压涡轮转子轴19的内孔被其它相配零件封闭，只有低压涡轮转子轴18内孔壁上有一组 小孔与高压涡轮转子轴19的内孔相通，低压涡轮转子轴18内孔壁上的小孔距低压涡轮 转子轴18的定位端600多毫米。径向偏摆测量装置中的弹性夹头1的夹头部段插入低 压涡轮转子轴18的内孔并使低压涡轮转子轴18的端面紧贴弹性夹头1的定位面，然后 通过旋转拉紧螺母11调整夹头的张开度实现涨紧定心。当径向偏摆测量装置处于非工 作状态时，顶杆套3被紧固螺钉8固定在拉杆2的腰形内孔24下方，此种状态下，触 头7的头部位于低压涡轮转子轴18内孔中，如图l、图2所示；当径向偏摆测量装置处 于工作状态时，顶杆套3被紧固螺钉8固定在拉杆2的腰形内孔24上方，此种状态下， 触头7的头部穿过低压涡轮转子轴18壁上的小孔进入高压涡轮转子轴19内孔与高压涡 轮转子轴19的孔壁接触，如图3所示。测量时，将径向偏摆测量装置调整至工作状态，低压涡轮转子轴18带动径向偏摆 测量装置旋转，触头7的径向移动带动顶杆4轴向移动，通过顶杆4将触头7所检测的 径向偏摆值1 : 1的转到装置外面的测量仪表。权利要求1、一种封闭空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，包括定位机构和测量机构，其特征在于定位机构包括弹性夹头(1)、拉杆(2)、锁紧测量机构的紧固螺钉(8)、限位销(9)、支板(10)、拉紧螺母(11)和压板(12)；拉杆(2)的一端为圆锥台体(20)，另一端加工有外螺纹(23)，其内孔(24)为腰形孔，其杆身上开设有限位槽(21)及两个中心线平行的腰形孔(22)；拉杆(2)安装在弹性夹头(1)的内孔中，其圆锥台体端位于弹性夹头(1)的夹头部段，其螺纹端伸出弹性夹头(1)尾部；支板(10)套装在弹性夹头(1)尾部并与弹性夹头尾部固连；拉紧螺母(11)安装在拉杆(2)的螺纹部段，紧固螺钉(8)穿过弹性夹头和拉杆杆身上的腰形孔(22)插入拉杆内孔(24)，限位销(9)安装在拉杆杆身上的限位槽(21)中；压板(12)的内腔由沉头孔(25)、与沉头孔相通的装配孔(26)形成，沉头孔部段的端面与支板(10)的端面相贴；测量机构包括触头(7)、触头套(5)、顶杆(4)、顶杆套(3)、调整螺钉(6)、接杆(13)、支杆(14)、弹簧(16)、表夹(15)和表夹螺母(17)；触头(7)的尾部端面为斜面，其与触头轴线的夹角为45度；顶杆(4)一端端面为斜面，所述斜面与顶杆轴线的夹角为45度；接杆13为管件，有两段连接部段；顶杆套(3)安装在拉杆的内孔(24)中，其一端穿出拉杆的圆锥台体端与触头套(5)侧壁相贯的导向套连接，其另一端穿出拉杆的螺纹端与接杆(13)的第一连接部段连接；触头(7)的尾部安装在触头套(5)中且与触头套内孔为动配合，触头的头部位于触头套之外；接杆(13)的第二连接部段位于压板(12)的装配孔内并与压板固连；支杆(14)安装在接杆(13)的第二连接部段内孔中且与第二连接部段内孔为动配合；弹簧(16)安装在接杆(13)孔内，两端分别与支杆(14)和表夹(15)接触；顶杆(4)安装在顶杆套(3)内，其斜面端穿过触头套上的导向套与触头尾部的斜面相贴，其另一端穿过接杆(13)的第一连接部段与支杆(14)接触，顶杆(4)与触头套上的导向套内孔和接杆(13)的第一连接部段内孔为动配合；调整螺钉(6)安装在触头套(5)上且位于触头(7)尾部和顶杆(4)的相贴部位处；表夹(15)和表夹螺母安装在接杆(13)尾部。
2、 根据权利要求1所述的封闭空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，其特征 在于拉杆(2)的腰形内孔(24)的中心距a与触头(7)头部所处的工作位置与非工作位置之间的距离相匹配。
3、 根据权利要求1或2所述的封闭空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，其 特征在于顶杆套(3)的外形为圆柱形，其外径与拉杆(2)的内孔(24)孔径相匹配。
4、 根据权利要求1或2所述的空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，其特征 在于顶杆套(3)两端与触头套(5)侧壁相贯的导向套和接杆(13)的第一连接部段的 连接方式为静配合固连。
5、 根据权利要求3所述的空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，其特征在于 顶杆套(3)与触头套(5)侧壁相贯的导向套和接杆(13)的第一连接部段的连接方式 为静配合固连。
专利摘要一种封闭空心轴类零件装配用的径向偏摆测量装置，包括定位机构和测量机构。定位机构包括弹性夹头、拉杆、紧固螺钉、限位销、支板、拉紧螺母和压板；测量机构为内径千分表结构，包括触头、触头套、顶杆、顶杆套、调整螺钉、接杆、支杆、弹簧、表夹和表夹螺母。触头的尾部端面为斜面，其与触头轴线的夹角为45度；顶杆一端端面为斜面，所述斜面与顶杆轴线的夹角为45度；顶杆安装在顶杆套内，其斜面端穿过触头套上的导向套与触头尾部的斜面相贴，其另一端穿过接杆的第一连接部段与支杆接触。测量时，触头7通过顶杆4将所检测的径向偏摆值1∶1的转到装置外面的测量仪表。
文档编号G01B5/00GK201093976SQ20072008171
公开日2008年7月30日 申请日期2007年11月1日 优先权日2007年11月1日
发明者吴天贵, 周健飞, 周海峰, 姜宝华, 朱华仙, 勇 马 申请人:成都发动机(集团)有限公司