一种压气机叶片测量装置的制作方法

1.本技术涉及压气机技术领域，尤其涉及一种压气机叶片测量装置。


背景技术：

2.燃气轮机正常运转时，要求压气机转子叶片叶尖与压气机静子机匣的间隙保持在合适的区间内，如果间隙太小，压气机转子叶片叶尖和压气机静子机匣易发生摩擦，如果间隙太大，降低压气机的效率。
3.为了保证压气机转子叶片的叶尖和压气机静子机匣的间隙处于合适的区间的要求，叶片加工完成后，在叶尖留有一定长度的加工余量，在压气机转子组件装配完成后，将压气机转子组件水平安装到专用高速叶尖磨床上，按规定的转速旋转压气机转子组件，模拟转子的工作状态，将叶片甩开，使叶片工作面贴合在压气机盘轴的榫槽中，使用磨床对叶片的叶尖进行磨削，加工至规定值。并且磨削叶尖时，对转子的转速有较高要求，转速不能过低，要保证压气机转子在该转速旋转时，叶片能处于完全甩开状态，并且叶片在离心力的作用下，能够承受磨床砂轮磨削叶尖时的压力，而不径向退缩。
4.当燃气轮机运行一段时间后，按实际情况需要更换一定数量的叶片，目前即使更换叶片数量较少时，也需要将压气机转子装至高速叶尖磨床上，对压气机叶尖磨削，以满足尺寸要求。在这过程中，不仅存在需要专用的高速叶尖磨床，而且时间长，安全风险大，工作量大，成本高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例提供一种压气机叶片测量装置，至少部分解决现有技术中存在的压气机转子更换少量叶片时，也需要在专用的高速叶尖磨床上进行高速叶尖磨削，造成的需要专用设备、时间长，工作量大、成本高的问题。
6.本技术实施例提供一种压气机叶片测量装置，包括底座组件和依次设置于所述底座组件上的扳手组件、叶片夹具组件和测量组件，所述扳手组件与所述叶片夹具组件连接，所述测量组件在所述底座组件上的位置可调，所述测量组件用于通过测量标准叶片和待磨削叶片的长度差值确定所述待磨削叶片的叶尖磨削量；叶片为水平设置，所述叶片的叶根侧通过所述叶片夹具组件定位，所述叶片的叶尖端面与所述测量组件压紧接触，扳动所述扳手组件使所述叶片夹具组件运动以实现所述叶片的固定与拆卸。
7.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述叶片夹具组件包括第一支座和叶片夹具，所述叶片夹具的结构模拟压气机盘轴榫槽的结构，所述叶片的叶根侧定位在所述叶片夹具的榫槽中；所述第一支座内部设有第一导向孔，所述第一导向孔的轴向依次设有推杆、第一弹性件、顶杆和第二弹性件，所述第一支座的两端口均设有堵盖，所述推杆的一端穿过所述堵盖与所述扳手组件连接，所述顶杆的一端依次穿过所述第二弹性件和所述堵盖与所述叶片的叶根端面压紧接触，所述扳手组件带动所述推杆移动，所述顶杆在所述第一弹性件和所述第二弹性件的弹力作用下移动。
8.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述推杆伸出所述堵盖的一侧套设有挡圈，所述挡圈在所述推杆上的轴向位置可调。
9.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述推杆上设有外螺纹，所述挡圈通过螺纹连接套设在所述推杆上，通过旋转所述挡圈进行轴向位置调整。
10.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述扳手组件包括依次连接的扳手、连杆和连接杆，所述连接杆与所述推杆连接，所述扳手通过设置于所述底座组件上的扳手底座固定，所述扳手底座上设有第二导向孔，所述连接杆穿过所述第二导向孔与所述推杆连接，所述第二导向孔的中心线与所述第一导向孔的中心线在同一直线上。
11.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述扳手底座上设有第一槽形结构，所述扳手的一端连接于所述第一槽形结构中，所述扳手的中间设有第二槽形结构，所述连杆连接于所述第二槽形结构中，所述扳手的另一端为自由端。
12.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述连接杆和所述推杆通过螺纹连接。
13.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述测量组件包括设置在所述底座组件上的滑座，所述滑座沿所述叶片的轴向方向滑动，所述滑座上设有千分表，所述千分表的表针与所述叶片的叶尖端面压紧接触。
14.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述底座组件上设有导向槽，所述滑座上还设有压紧扳手，所述压紧扳手包括头部和螺柱部，所述螺柱部穿过所述滑座和导向槽，所述螺柱部穿出导向槽的部分螺纹连接有螺母，通过旋转所述压紧扳手的头部进行拧紧，将所述滑座固定。
15.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述底座组件包括底板和支撑板，所述支撑板通过螺栓固定于所述底板的两侧进行支撑，所述扳手组件、所述叶片夹具组件和所述测量组件依次设置于所述底板上。
16.有益效果
17.本技术实施例中的压气机叶片测量装置，通过设置扳手组件、叶片夹具组件和测量组件，可以在压气机转子进行小批量更换叶片时，不需要专用高速叶尖磨削设备，只需通过测量叶片标准样件和待磨削叶片的叶尖差值，即可计算磨削量，该装置操作简单，对加工专业知识要求不高，时间短，减少能源消耗，减少了压气机高速旋转时带来的安全风险，大大的降低了成本。
附图说明
18.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。
19.图1为根据本发明一实施例的压气机叶片测量装置的结构示意图；
20.图2为根据本发明一实施例的压气机叶片测量装置的俯视图；
21.图3为根据本发明一实施例的压气机叶片测量装置的立体图；
22.图4为根据本发明一实施例的压气机叶片测量装置的扳手组件结构示意图。
23.图中：1、底板；2、支撑板；3、第二支座；4、扳手底座；5、扳手；6、连杆；7、连接杆；8、推杆；9、挡圈；10、第一堵盖；11、第一支座；12、第一弹簧；13、顶杆；14、第二弹簧；15、第二堵
盖；16、叶片夹具；17、叶片；18、千分表；19、连接座；20、第三支座；21、滑座；22、压紧扳手；23、螺母。
具体实施方式
24.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
25.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
26.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
27.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
28.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
29.本技术实施例提供了一种压气机叶片测量装置，当压气机转子进行小批量更换叶片时，不需要专用高速叶尖磨削设备，操作简单，对加工专业知识要求不高，时间短，减少能源消耗，减少了压气机高速旋转时带来的安全风险，大大的降低了成本，下面参照附图1至附图4进行详细描述。
30.参照图1至图3，本实施例的压气机叶片测量装置包括底座组件和依次设置于底座组件上的扳手组件、叶片夹具组件和测量组件，扳手组件与叶片夹具组件连接，测量组件在底座组件上的位置可调，测量组件用于通过测量标准叶片和待磨削叶片的长度差值确定待磨削叶片的叶尖磨削量；叶片17为水平设置，叶片17的叶根侧通过叶片夹具组件定位，叶片17的叶尖端面与测量组件压紧接触，扳动扳手组件使叶片夹具组件运动以实现叶片17的固定与拆卸。
31.在一个实施例中，底座组件包括底板1和支撑板2，支撑板2通过螺栓垂直固定于底板1的两侧进行支撑，扳手组件、叶片夹具组件和测量组件依次设置于底板1上，叶片17设置于叶片夹具组件和测量组件之间，通过推动扳手组件可带动叶片夹具组件移动，从而实现叶片17的夹紧与拆卸。
32.在一个实施例中，叶片夹具组件包括第一支座11和叶片夹具16，叶片夹具16的结构模拟压气机盘轴榫槽的结构，用来装夹和定位压气机的叶片17，叶片17的叶根侧定位在叶片夹具16的榫槽中，并且叶片夹具16有不同的尺寸系列，每一级压气机叶片17有对应的叶片夹具16。第一支座11通过螺栓与底板1连接，第一支座11内部设有第一导向孔，第一导向孔的轴向依次设有推杆8、第一弹性件、顶杆13和第二弹性件，第一支座11的两端口均设有堵盖，分别为靠近扳手组件一侧的第一堵盖10和靠近叶片夹具16一侧的第二堵盖15，推杆8的一端穿过第一堵盖10与扳手组件连接，顶杆13的一端依次穿过第二弹性件和第二堵盖15与叶片17的叶根端面压紧接触，扳手组件带动推杆8移动，顶杆13在第一弹性件和第二弹性件的弹力作用下移动。当顶杆13向右运动时，顶杆13右侧端面顶住叶片17的叶根端面，将叶片17定位在叶片夹具16的榫槽中，此时叶片17的工作面与夹具16模拟压气机盘轴榫槽相接触，从而模拟了压气机叶片高速旋转时的工作状态。
33.具体的，推杆8包括第一端部和第二端部，第一端部的直径大于第二端部的直径，第一端部位于第一导向孔内，第一端部的直径与第一导向孔的直径相配合以能够使其在第一导向孔内移动为设计依据，第二端部穿过第一堵盖10的中心孔与连接杆7连接。顶杆13包括第三端部和第四端部，第三端部的直径大于第四端部的直径，第三端部靠近第一弹性件，第四端部上套设第二弹性件，当顶杆13移动时，第二弹性件的两端可分别被第二挡圈15和第三端部阻挡压紧。
34.进一步的，推杆8的第二端部设置为螺柱，螺柱上螺纹连接有挡圈9，挡圈9的中心孔设有与螺柱相配合的外螺纹，通过旋转挡圈9进行轴向位置调整。当推动扳手组件左右运动时，带动推杆8和顶杆13左右运动，挡圈9可以对推杆8起到轴向的限位作用，保证安装不同级的叶片17时，顶杆13左右运动不同的距离。
35.在一个实施例中，第一堵盖10和第二堵盖15通过螺栓固定在第一支座11上，第一弹性件和第二弹性件可分别设置为第一弹簧12和第二弹簧14。
36.在具体安装时，第一支座11通过螺栓固定在底板1上，将第一弹簧12从第一支座11的第一导向孔的左侧装入，将推杆8直径较大的第一端部从第一支座11的第一导向孔左侧插入，将第一堵盖10的中心孔穿过推杆8并用螺栓固定在第一支座11的左侧，将挡圈9通过螺纹旋入推杆8的螺柱上。将顶杆13直径较大的第三端部从第一支座11的第一导向孔的右侧插入，将第二弹簧14套在顶杆13的第四端部上，第四端部设置为光杆结构，将第二堵盖15的中心孔穿过顶杆12并用螺栓固定在支座11的右侧。
37.进一步的，扳手组件包括依次连接的扳手5、连杆6和连接杆7，参照图4，扳手5通过设置于底座组件上的扳手底座4固定，具体的，底板1上通过螺栓固定有第二支座3，第二支座3上通过螺栓固定有扳手底座4，扳手底座4上设有第一槽形结构，扳手5的一端连接于第一槽形结构中，扳手5的中间设有第二槽形结构，连杆6连接于第二槽形结构中，扳手5的另一端为自由端。扳手底座4上靠近叶片夹具组件一侧设有第二导向孔，连接杆7穿过第二导向孔与叶片夹具组件的推杆8连接，第二导向孔的中心线与第一支座11的第一导向孔的中心线在同一直线上。当手推动扳手5左右运动时，通过连杆机构，可以带动连接杆7左右运动，通过连接杆7带动推杆8和顶杆13左右运动，并且通过调节挡圈9在推杆8上的轴向位置，可以对推杆8起到轴向的限位作用，保证安装不同级的叶片17时，顶杆13左右运动不同的距离。
38.在上述实施例中，扳手5与第一槽形结构和连杆6的连接可采用销钉连接，连杆6和连接杆7的连接也可采用销钉连接，需要说明的是，具体的连接方式还可根据实际应用情况进行调整，并不局限于销钉连接。
39.在一个实施例中，连接杆7和推杆8通过螺纹连接，连接杆7的端部设有内螺纹，推杆8设有外螺纹，连接杆7的端部套在推杆8上，通过螺纹配合连接，方便零件的组装。
40.在另一个实施例中，测量组件包括设置在底座组件上的滑座21，滑座21沿叶片17的轴向方向滑动，滑座21上设有千分表18，千分表18的表针与叶片17的叶尖端面压紧接触。通过调整滑座21的位置，使千分表18处于合适位置，使千分表18的表针与压气机叶片17的叶尖相接触并压紧合适的尺寸。
41.进一步的，底板1上设有导向槽，滑座21上还设有压紧扳手22，压紧扳手22包括头部和螺柱部，螺柱部穿过滑座21和导向槽，螺柱部穿出导向槽的部分螺纹连接有螺母23，将滑座21调至合适位置后，通过旋转压紧扳手22的头部进行拧紧，将滑座21固定。对于千分表18在滑座21的安装，滑座21上通过螺栓固定有第三支座20，第三支座20上通过螺栓固定连接有连接座19，将千分表18固定到连接座19上，通过调整滑座21位置，使千分表18处于合适位置，使千分表18的表针与压气机叶片17的叶尖相接触并压紧合适的尺寸。
42.叶片17安装到叶片夹具16上之后，扳手底座4的第二导向孔中心线、第一支座11的第一导向孔中心线、连接杆7、推杆8、顶杆13、叶片17、千分表18在的统一的高度上。
43.工作时，将某一级压气机叶片17的标准样件安装到对应的叶片夹具16中，向右扳动扳手5，通过连杆6带动连接杆7和推杆8向右运动，对第一弹簧12施加力，在弹力作用下推动顶杆13向右运动，顶杆13右侧端面接触叶片17的标准样件的叶根端面，并对叶片17标准样件施加力，使叶片17标准样件17的工作面压紧叶片夹具16的榫槽的定位面；左右滑动滑座21，使千分表18表针接触并压紧叶片17标准样件的叶尖，将千分表18归零。通过压紧扳手22和螺母23，保持滑座21和千分表18位置不变；然后向左扳动扳手5，通过连杆6带动连接杆7和推杆8向左运动，第一弹簧12放松，顶杆13在第二弹簧14的作用下向左运动，顶杆13右侧端面与叶片17标准样件的叶根端面脱离，拆下叶片17标准样件。
44.将该级的压气机需要磨削叶尖的叶片17安装到叶片夹具16中，向右扳动扳手5，通过连杆6带动连接杆7和推杆8向右运动，对左侧第一弹簧12施加力，推动顶杆13向右运动，顶杆13右侧端面接触叶片17的叶根面，并对叶片17施加力，使叶片17的工作面压紧叶片夹具16的榫槽的定位面，并且千分表18表针接触并压紧叶片17的叶尖，此时，千分表18的读数就是该叶片17与叶片17标准样件的尺寸差值，就是需要磨削的尺寸。将该需要磨削的叶片17拆下，使用砂带机或手工打磨一定尺寸后，再次测量，直到将叶片17的叶尖磨削至合格范围内。
45.本装置对于小批量磨削叶尖，可以减少对专用高速叶尖磨削设备的依赖，并且操作简单，对加工专业知识要求不高，时间短，减少能源消耗，减少了压气机高速旋转时带来的安全风险，大大的降低了人力和时间成本。
46.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。