CN201532169U - 用于燃气轮机导向叶片的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于燃气轮机导向叶片的测量装置(100)，包括：测量支架(1)，其底部表面构成测量基准面(12)；百分表(2)，安装在测量支架(1)上且包括垂直于测量基准面(12)可伸缩地延伸出的测量部(3)，测量部(3)的端部处具有可朝向或远离测量基准面(12)伸缩的表头(4)，在测量装置处于自然状态时，表头(4)到测量基准面(12)的距离被设为预设基准尺寸，其中，在测量支架(1)上设置有定位件(5)，定位件(5)的远离所述测量部(3)的远侧端(52)到测量部(3)的纵向中心线(M)的距离为燃气轮机的导向叶片的叶片宽度(W)的一半(W/2)。该测量装置可用于测量不同叶片的不同尺寸。

Description

用于燃气轮机导向叶片的测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，且更具体地涉及用于燃气轮机发动机高、中、低三级定位或非定位导向叶片的通用测量装置。

背景技术

燃气轮机发动机涡轮机匣导向叶片有高、中、低三级，每一级均分定位和非定位两种，即总共有六种涡轮机匣导向叶片。高、中、低三级叶片外形形状大致相同，但尺寸相差较大；而每一级叶片的定位叶片和非定位叶片除了在外形上有一个角度差异之外，其叶身型面完全相同。在导向叶片的加工期间，需要经常对叶片的多个尺寸进行检验测量，并根据测量结果进一步调整叶片尺寸。现有技术中，针对不同叶片设计不同的测具，因而在叶片加工期间需要使用的夹具和刀具、测具较多。

目前，虽然用通用测量方法和工具替代了一些专用测具，但仍有一些关键尺寸由于不方便测量而需要专用测具来进行测量，例如附图1中示出的：①叶片侧翼底面S1或S2相对于叶盆最低点P的高度H；②叶片侧翼端面之间的距离A及B；以及③叶片侧翼端面距离磨工夹具基准面的宽度尺寸C及D。由此，每一种叶片共存在六个尺寸需要测量。

在已有的解决方案中，由于针对不同叶片采用不同测具，因而需要制造各类专用表共计12个，对表件(用于设定专用表的测量部的长度)共计6个及角度测具共计6个等来对以上尺寸进行测量。这必然造成工装数量和种类增加，叶片加工成本过高且还降低了生产效率。

实用新型内容

为解决上述问题而提出本实用新型，且本实用新型提供了一种通用的测量装置，使得能够通过该测量装置测量不同叶片的不同尺寸。

根据本实用新型，提供了一种用于燃气轮机导向叶片的测量装置，该测量装置包括：测量支架，具有细长的杆状结构，所述测量支架的底部表面构成测量基准面；百分表，安装在所述测量支架上，所述百分表包括垂直于所述测量支架的测量基准面可伸缩地(即长度可调地)延伸出的测量部，所述测量部的端部处具有可朝向或远离所述测量基准面伸缩的表头，在所述测量装置处于自然状态时，所述表头到所述测量基准面的距离被设定为预设基准尺寸，其中，在所述测量支架上设置有平行于所述测量部由所述测量基准面延伸出的定位件，所述定位件的远离所述测量部的远侧端到所述测量部的纵向中心线的距离为燃气轮机的导向叶片的叶片宽度的一半。

优选地，在所述测量支架上设置有平行于所述测量部由所述测量基准面延伸出的多个所述定位件，这些定位件的远离所述测量部的远侧端到所述测量部的纵向中心线的距离分别为燃气轮机的不同导向叶片的叶片宽度的一半。

优选地，在所述测量支架上设置有平行于所述测量部由所述测量基准面延伸出的三个定位件，这三个定位件的远离所述测量部的远侧端到所述测量部的纵向中心线的距离分别为燃气轮机的高、中、低三级导向叶片的叶片宽度的一半。

优选地，所述定位件为穿过所述测量支架的销孔延伸的圆柱销，所述销孔平行于所述测量部延伸穿过所述测量基准面，且所述圆柱销与所述销孔过盈配合。

优选地，所述测量部延伸穿过所述测量支架的通孔，并且在所述测量支架的垂直于所述测量基准面的侧表面上设置有朝向所述通孔延伸的可拆卸的螺钉，所述螺钉将所述测量部保持在所述通孔中。

优选地，在所述通孔中围绕所述测量部设置有衬套。

根据本实用新型的测量装置，利用每级叶片的外形形状大致相同及叶身型面是相同的这一特点设计共用的一个测量支架，通过块规代替专用对表件来设定测量部到测量支架的测量基准面的距离(预设基准尺寸)，并且针对不同的待测尺寸，通过调节螺钉以改变测量部延伸超出测量基准面的距离即可实现与不同待测尺寸对应的预设基准尺寸，从而仅仅使用一个测量装置即可实现对不同叶片的不同尺寸的测量。此外，通过沿测量支架纵向方向在对应于叶片宽度的一半的位置上设置定位件，可在测量时定位测量支架，从而可方便地测量叶片侧翼底面相对于叶盆最低点的高度，因而测量方法简便、使用测具数量少且降低叶片加工成本，提高生产效率。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本实用新型的上述和其它方面、特征和其它优点将得以更好地理解，附图中：

图1示出了燃气轮机导向叶片的平面视图，其中示出了待测量的尺寸A、B和D；

图2示意性地示出了从图1左侧看到的导向叶片的平面示意图，其中示出了待测量的尺寸H和C；

图3示出了根据本实用新型实施例的用于导向叶片的测量装置的平面图；以及

图4示出了图3所示测量装置的测量支架的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，进一步详细说明本实用新型的具体实施方式。然而，本实用新型可以以很多不同形式实施，不应该被理解为仅限于这里所呈现的实施例。相反，提供了这些实施例，使得本公开全面而完整，并全面地将本实用新型的范围传达给本领域的技术人员。附图中，相同参考标号表示相同元件。

图1示出了燃气轮机一个导向叶片的平面视图，其中示出了待测量的尺寸A、B和D；图2示意性地示出了从图1左侧看到的导向叶片的平面示意图，其中示出了待测量的尺寸H和C。如图1所示，导向叶片20基本上包括叶片部202以及位于叶片部202两侧的长侧翼部204和短侧翼部206，如图所示，叶片宽度W的一半用W/2表示，且该W/2被定义为叶盆最低点P到长侧翼部204的端面R3的距离，如图2所示。其中，在导向叶片20的加工过程中，需要测量的尺寸包括：长侧翼部204的端面T1或T2与短侧翼部206的对应端面T3或T4的距离A或B；长侧翼部204的端面R1与夹具基准面U1的距离C；短侧翼部206的端面R2与夹具基准面U2的距离D；以及长侧翼部204的底面S1和短侧翼部206的底面S2与叶片部202的叶盆最低点P之间的距离H。

根据本实用新型的测量装置，可实现对不同导向叶片的上述尺寸的测量。图3示出了根据本实用新型实施例的用于导向叶片的测量装置100的平面图；图4示出了图3所示测量装置100的测量支架1的俯视图。根据本实用新型实施例的用于导向叶片的测量装置100包括百分表2，固定在测量支架1上，该百分表2下方还具有测量部3，该测量部3垂直于测量支架1的测量基准面12从百分表2下方延伸出且伸出的长度可调节(从如下描述中将更清楚)，在该测量部3的端部处具有可朝向或远离测量基准面12伸缩的表头4。在测量装置100处于自然状态时，即表头4不与待测表面接触时，表头4到测量基准面12的距离诸如可使用块规调整为与待测尺寸A、B、C、D或H对应的预设基准尺寸(也叫理想尺寸)，且此时百分表2的指针调零。由此，在测量装置100处于测量状态时，即表头4与待测表面(如上所述的表面T1-T4、R1、R2或S1、S2)接触时，百分表2可根据表头4的伸缩而顺时针或逆时针偏离零位，从而可得出待测尺寸与预设基准尺寸的偏差并基于该偏差对导向叶片进行相应的进一步加工和尺寸校准。为了测量不同长度的尺寸，测量部3的延伸超出测量基准面12的长度必须可调，即表头4与测量基准面12之间的距离必须可调。为此，在该实施例中，在测量支架1上设置有通孔16，百分表2的测量部3穿过该通孔16延伸，在测量支架1的垂直于测量基准面12的侧表面18上装配有朝向通孔延伸的紧固螺钉6。当利用块规根据预设基准尺寸设定好表头4与测量基准面12之间的距离后，旋拧该紧固螺钉6以便将测量部3牢固地保持在通孔16中；当需要改变预设基准尺寸即改变表头4与测量基准面12之间的距离时，拧出该紧固螺钉6，以使测量部3可沿通孔16移动并继续利用块规设定好表头4与测量基准面12之间的距离，然后再次旋拧该紧固螺钉6。为了减小紧固螺钉6对测量部3表面的应力并为了保护测量部3的外表面在移动过程中不受损伤，在通孔16中嵌设有围绕测量部3的衬套16。

在该测量装置100中，如图3和图4所示，测量支架1上还设置有定位件5，该定位件5可自测量基准面12平行于测量部3延伸，并且该定位件5的远离测量部3的远端52到测量部3的纵向中心线M的距离为导向叶片的叶片宽度W的一半W/2。更进一步地，该定位件5可为穿过平行于测量部3的销孔14延伸的圆柱销，且该圆柱销与销孔14过盈配合，以防止圆柱销从销孔14中脱落并且如下所述在测量时实现更好的定位。

下面结合图1至图4描述根据本实用新型的测量装置100的使用。如图1所示，对于尺寸A、B、C和D而言，由于其均为两个平面之间的距离，因而操作比较简单。例如，对于尺寸A，利用块规将表头4与基准表面12之间的距离设定为预设基准尺寸，然后将测量装置100的测量支架1放置为使得测量基准面12与端面T2相接触，表头4与端面T4接触。在测量中，如果表头4并未延伸或收缩，则说明该尺寸A与预设基准尺寸恰好相等；如果表头4远离测量基准面12延伸，则说明该尺寸A小于预设基准尺寸，百分表2的指针会发生偏转并显示误差大小；且如果表头4朝向测量基准面12收缩，则说明该尺寸A大于预设基准尺寸，百分表2的指针会朝与上述偏转相反的方向偏转并显示误差大小。据此，操作者可对该导向叶片进行相应的加工或调整。为方便尺寸测量，可使用辅助固定夹具固定该导向叶片。尺寸B、C和D的测量方法类似，因而在此不作赘述。

如上所述，尺寸A、B、C和D均为平面之间的尺寸，因而通过测量基准面12、表头4以及优选地通过夹具即可方便地测量出；但对于图2所示尺寸H，由于是平面与曲面中某点之间的距离，因而不能如上简单测量出。为此，在根据本实用新型实施例的测量装置100中，借助于如图3所示的定位件5对该尺寸H进行测量。具体地，在测量时，测量支架1架设在底面S1和S2上，测量基准面12与底面S1和S2接触，定位件5的远侧端52靠在长侧翼部204的内端面R3上，由于远侧端52距离测量部的纵向中心线M的尺寸为导向叶片的叶片宽度W的一半W/2，从而使得表头4指向叶盆最低点P处，表头4与测量基准面12之间的距离即为尺寸H。这样，通过定位件5对测量装置100定位，防止该测量装置左右移动，从而可使表头4准确指向叶盆最低点P，由此准确测量出H的尺寸大小。

由于燃气轮机导向叶片中，每级叶片的外形形状大致相同而只是叶片大小不同，因而可根据不同导向叶片的叶片宽度W沿测量支架1的纵向方向设置不同的定位件5，从而实现对每级导向叶片的尺寸H的测量。

综上所述，根据本实用新型的测量工具使得，只需一套测量工具即可测量三级六种不同叶片的五种尺寸。同时，用块规代替专用对表件进行对表，可不用制造专用对表件，大大减少了测具数量和种类。与现有技术使用各类专用表架、对表件、及角度测具来对以上尺寸进行测量相比，本实用新型的技术方案设计简单，易于制作和操作，既保证了加工质量，又大大减少了测具数量和种类，降低了加工成本且提高生产效率。

虽然已经结合目前被认为是实用示例性实施例对本实用新型进行了描述，然而，本领域的技术人员可以理解，本实用新型不限于所公开的示例性实施例。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于燃气轮机导向叶片的测量装置(100)，其特征在于，包括：

测量支架(1)，具有细长的杆状结构，所述测量支架(1)的底部表面构成测量基准面(12)；

百分表(2)，安装在所述测量支架(1)上，所述百分表(2)包括垂直于所述测量支架(1)的测量基准面(12)可伸缩地延伸出的测量部(3)，所述测量部(3)的端部处具有可朝向或远离所述测量基准面(12)伸缩的表头(4)，在所述测量装置处于自然状态时，所述表头(4)到所述测量基准面(12)的距离被设定为预设基准尺寸，其中，

在所述测量支架(1)上设置有平行于所述测量部(3)由所述测量基准面(12)延伸出的定位件(5)，所述定位件(5)的远离所述测量部(3)的远侧端(52)到所述测量部(3)的纵向中心线(M)的距离为燃气轮机的导向叶片的叶片宽度(W)的一半(W/2)。

2.根据权利要求1所述的测量装置(100)，其特征在于，在所述测量支架(1)上设置有平行于所述测量部(3)由所述测量基准面(12)延伸出的多个所述定位件(5)，这些定位件(5)的远离所述测量部的远侧端(52)到所述测量部(3)的纵向中心线(M)的距离分别为燃气轮机的不同导向叶片的叶片宽度(W)的一半。

3.根据权利要求2所述的测量装置(100)，其特征在于，在所述测量支架(1)上设置有平行于所述测量部(3)由所述测量基准面(12)延伸出的三个定位件(5)，这三个定位件的远离所述测量部的远侧端(52)到所述测量部(3)的纵向中心线的距离分别为燃气轮机的高、中、低三级导向叶片的叶片宽度的一半。

4.根据权利要求1所述的测量装置(100)，其特征在于，所述定位件(5)为穿过所述测量支架(1)的销孔(14)延伸的圆柱销，所述销孔(14)平行于所述测量部(3)延伸穿过所述测量基准面(12)，且所述圆柱销与所述销孔(14)过盈配合。

5.根据权利要求1所述的测量装置(100)，其特征在于，所述测量部(3)延伸穿过所述测量支架(1)的通孔(16)，并且在所述测量支架(1)的垂直于所述测量基准面(12)的侧表面(18)上设置有朝向所述通孔(16)延伸的可拆卸的螺钉(6)，所述螺钉(6)将所述测量部(3)保持在所述通孔(16)中。

6.根据权利要求5所述的测量装置(100)，其特征在于，在所述通孔(16)中围绕所述测量部(3)设置有衬套(7)。

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