SU1620809A1 - Устройство дл контрол профил пера заготовки турбинной лопатки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам контрол  изделий со сложным криволинейным профилем, и может найти применение, например, дл  контрол  профил  первой части заготовок турбинных лопаток в энергетическом машиностроении. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол . Устройство содержит комплект шаблонов , основание 1 с направл ющими валиками , стол с механизмом зажима дл  установки лопатки и осевой упор. Механизм зажима установлен на столе с возможностью перемещений вдоль осей, перпендикул рных ос м валиков, и поворота вокруг оси, параллельной валикам , и выполнено в виде двух установленных с возможностью встречного перемещени  двухточечных зажимных губок , кажда  из которых установлена шарнирно так, что ее центр масс размещен ниже шарнира, а осевой точечный упор выполнен откидным. 5 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к средствам измерени  криволинейных поверхностей и контуров, основанным на механических методах измерени  кривых профилей сечени , например первой части заготовок турбинной лопатки, и может быть использовано в энергетическом машиностроении и других отрасл х техники, где необходимо измер ть криволинейный профиль заготовок сложной формы деталей.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  за счет надежной фиксации лопатки за хвостовую часть о

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиго 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг о 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - то же, вариант в момент зажима лопатки.

Устройство содержит основание 1 с центральным направл гачим валиком 2, на котором установлены повороъные рамки 3 с базовыми шаблонами 4 и 5, на последнем установлен откидной осевой точечный упор 6. На вллике 2 установлены также контролирующие иаб- лоны 7 и Я.

Два направл ющих валика 9, установленных на основании 1,  вл ютс  упорами дл  опорных поверхностей поворотных рамок 3 при установке их в рабочее положение, в котором кахдую поворотную рамку 3 фиксируют прижимом 10. Маховик 11, установленный на основании 1, предназначен дл  верти- кального перемещени  подъемного вин- та 12, на котором закреплен измери- , тельный узел 13, обеспечивающий контролируемое перемещение и разворот в горизонтальной плоскости установленного на нем механизма зажима 14. Мех |низм зажима 14 выполнен самоориентирующимс  относительно хвоста заготовки лопатки 15 и состоит из двух подвижных шарнирных зажимных губок 16 и 17, подвешенных на ос х 18 и 19, |И подвижной вилки 20 с зажимным винтом 21. Кажда  из губок 16 и 17 имеет по две зажимные площадки 22 и 23, а рассто ние от нижней зажимной площадки 23 до оси шарнира на мм больше рассто ни  от оси шарнира до верхней зажимной площадки 22.

Измерительный узел 13 состоит из поворотного стола 24 со шкалой отсчета угла поворота 25, на котором рас- положены каретка продольной подачи 2 с лимбом 27 отсчета подачи и каретка поперечной подачи 28 с лимбом 29 отсчета подачи. На одном и направл ющ валиков 9 установлен радиально дей- ствующий подпружиненный рычаг 30, предназначенный дл  базовой ориентации заготовки лопатки 15 по базовым шаблонам 4 и 5. При этом верхний базовый шаблон 4 выполнен с укорочен- ним профилем, а нижний базовый шабло 5 выполнен с полным профилем Подпружиненный рычаг 30 помещен внутри корпуса 31 и св зан с ним посредством пружины кручени  32, котора  поджима ет рычаг 30 к заготовке лопатки 15 (рабочее положение 1), котора  за счет этого упруго поджимаетс  к базовым шаблонам 4 и 5. При этом лини  действи  рычага 30 проходит между верхним 4 и нижним 5 базовыми шаблонами и смещена в сторону нижнего базового шаблона 5. R корпусе 31 уста- .новлен фиксатор 33, фиксирующий отверстие 34 рычага 30 с корпусом 31 в отт нутом в сторону нерабочем положении 11 рычага 30. Кроме того, в корпусе 31 имеетс  винт 35, фиксирующий рычаг 30 в рабочем положении I

5 0 5

o 5 о $

0

5

после окончани  базировани  заготовки лопатки 15 перед фиксацией ее за хвост в механизме зажима 14.

Устройство работает следующим образом .

В исходном положении базовые шаблоны 4 и 5 зафиксированы в рабочем положении, при котором опорные поверхности их рамок 3 поджаты к направл ющему валику 91 а сами шаблоны 4 и 5 зафиксированы в рамках 3 в номинальном положении Откидной осевой точечный упор 6 установлен в рабочее положение I (фиго 1)„

Подпружиненный рычаг 30 отт нут в сторону и зафиксирован по имеющемус  в нем отверстию 34 с корпусом 31 фиксатором 33 в нерабочем положении II (фиг. 2).

Контролируема  заготовка лопатки 15 устанавливаетс  в механизм зажима

14хвостом в вертикальном положении. При этом она касаетс  его дна торцом хвоста, а боковых зажимных поверхностей не касаетс . Затем фиксатор 33 отт гиваетс  вверх и подпружиненный рычаг 30 освобождаетс  от фиксации

с корпусом 31. Под действием пружины кручени  32 подпружиненный рычаг 30 поворачиваетс  в рабочее положение I (фиг. ) и упруго поджимает заготовку лопатки 15 выпуклым наружным про- ,филем к базовым шаблонам 4 и 5, жестко закрепленным соответственно против конца и начала первой части заготовки лопатки J5. Такое действие рычага на заготовку турбинной лопатки дает возможность свободно перемещать лопатку относительно базовых шаблонов 4 и 5 и установить ее таким образом, чтобы входна  и выходна  кромки заготовки лопатки 15 не выходили за пределы профильной части базовых шаблонов 4 и 5 и чтобы заготовка лопатки

15наилучшим образом прилегла к нижнему базовому шаблону 5, имеющему полный профиль, соответствующий профилю данного сечени  пера заготовки лопатки 15. Дл  того, чтобы исключить вли ние возможного разворота конца первой части заготовки лопатки 15 на точность совмещени  ее вертикальной оси с вертикальной осью контрольного устройства, верхний базовый шаблон 4 выполнен с точечным контактом к профилю соответствующего сечени  пера в районе вертикальной оси заголовки лопатки 15 и с эквидистантным зазором по остальной части профил , Таким образом, упруго поджата  заготовка лопатки 15 оказываетс  предварительно забазированной. После этого базируют заготовку лопатки 15 в осевом направлении, дл  чего, враща  маховик 11, поднимают винт 17. вместе с закрепленными на нем измерительным узлом 13 и заготовкой лопатки 15, упирающейс  торцом хвоста о дно скобы механизма зажима 14, при этом измерительный узел 13 с. заготовкой лопатки 15 не вращаетс , а только перемещаетс  вертикально вверх. Это перемещение (2-3 мм) осуществл етс  |до тех пор, пока галтель заготовки лопатки 15 (переходной участок от первой части к хвосту) не коснетс  осевого точечного базового упора 6, установленного на никнем базовом шаблоне 5 в рабочее положение 1 (фиг. Т).

При этом заготовка лопатки 15 остаетс  упруго поджатой к базовым шаблонам 4 и 5 и скользит по ним своим наружным проЛилем первой части. После базировани  заготовки лопатки 15 в осевом направлении при необходимости вновь подправл ют ее положение , базиру  по базовым шаблонам 4 и 5 в том же пор дке, как было описано .

В результате всех этих операций заготовка лопатки 15 ока ываетс 

кой продольной подачи 26 перемер ют механизм зажима относительно поджатой к базовым шаблонам 4 и 5 заготовки лопатки 15, котора  скользит торцом хвоста по дну скобы механизма зажима 14. Это достигаетс  тем, что сила поджатн  заготовки лопатки 15 зафиксированным в рабочем положении рычагом 30 к базовым щаблонам 4 и 5 больше силы трени  скольжени  торца ее хвоста о дно скобы механизма зажима 14, а сама заготовка лопатки 15 при этом скольжении остаетс  неподвижной и поджатой к базовым шаблонам 4 и 5. После того, как один конец верхней зажимной площадки 22 шарнирной губки 16 коснетс  базовой поверхности хвоста заготовки лопатки 15, шарнирна  губка 16 начнет разворачиватьс  вокруг оси шарнира 18 до тех пор, пока хвоста лопатки 15 не коснетс  конец нижней зажимной площадки 2.3. При дальнешчем перемещении скобы 5 механизма зажима 14 концы верхней 22 и нижней 23 зажимных площадок шарнир- нон губки 16 будут давить на хвост неподвижной заготовки лопатки 15 и поворотный стол 24 вместе со скобой механизма зажима 14 начнет разворачиватьс  вокруг хвоста лопатки 15 до тех пор, пока верхн   22 и нижн   23 зажимные площадки губки 16 плотно не подожмутс  к боковой поверхности хвоста заготовки лопатки 15 (фиг.4).

5

0

0

забазированной относительно неподвиж- 35 Таким образом, осуществл етс  самоных базовых поверхностен устройства как в осевом, так и в радиальном направлени х , так как упруго поджата к базовым щаблонам 4 и 5 и касаетс  точечного осевого базового упора 6 строго определенной точкой наклонной поверхности галтели. Преимуществом упругого поджати  при базировании  вл етс  возможность перемещени  заориентированис губки 16 относительно хвоста неподвижной заготовки лопатки 15. При таком поджиме губки 16 н происходит смещени  зафиксированной 40 рычагом 30 к шаблонам 4 и 5 заготов ки лопатки 15 и последн   сохран ет свое номинальное положение относите но базовых поверхностей устройства. После этого осуществл ют непосре

готовки лопатки относительно баз, что ственно фиксацию заготовки лопатки

не возможно при жестком поджатии, при котором заготовка лопатки не всегда окажетс  в наилучшем положении относительно базовых поверхностей контрольного устройства.

После базировани  по первой профильной части упруго поджатой заготовки лопатки 15 винтом 35 Фиксируют рычаг 30 с корпусом 31 дл  того, чтобы исключить возможность смещени  заготовки лопатки 15 при переза- креплении ее за хвостовую часть в зажимном приспособлении 14. Дл  фиксации заготовки лопатки за хвост карет-

ориентированис губки 16 относительно хвоста неподвижной заготовки лопатки 15. При таком поджиме губки 16 не происходит смещени  зафиксированной 40 рычагом 30 к шаблонам 4 и 5 заготовки лопатки 15 и последн   сохран ет свое номинальное положение относительно базовых поверхностей устройства. После этого осуществл ют непосред15 за ее хвост. Дл  этого винтом 21 перемещают подвижную вилку 20 с подвешенной на оси 19 зажимной губкой 17 (фиг. 5). При этом сначала верх50н   зажимна  площадка 22 губки 17 коснетс  боковой поверхности хвоста заготовки лопатки 15, а затем губка 17 начнет разворачиватьс  вокруг оси шарнира 19 до тех пор, пока хвоста

55 заготовки лопатки 15 не коснетс  нижн   злжимна  площадка 23 губки 17 (фиг. 5). Таким образом осуществл етс  самоориентирование зажимного приспособлени  14 относительно хвоста

лопатки 15 и фиксаци  последнего подвижными шарнирными зажимными губками 16 и 17, причем в процессе фиксации за хвост заготовка лопатки остаетс  неподвижной и не происходит ее смещени  относительно базовых поверхностей устройства. Дл  обеспечени  удобства зажима губки 16 н 17 подвешены на ос х 18 и 19 таким образом, что рассто ние от нижних зажимных площадок 23 до осей 18 и 19 на 3-5 мм больше рассто ни  от осей 18 и 19 до верхних зажимных площадок 22, т.е. губки 16 и 17 подвешены выше центра т жести, что обеспечивает вертикальность губок 16 и 17 в нерабочем положений , а также большее усилие зажима на верхних зажимных площадках 22, расположенных ближе к контролируемым сечени м пера заготовки лопатки, чем нижние зажимные площадки 23.

После осуществлени  фиксации заго- товки лопатки 15 за свост подпружиненный рычаг 30 вращением винта 35 освобождаетс  от фиксации с корпусом 31 и отводитс  в сторону в нерабочее положение II (фиг. 2), в котором фиксатором 33 по отверстию 34 рычага 30 фиксируетс  с корпусом 31. Откидной точечный упор 6 поворачивают в нерабочее положение II (фиг. 1), чтобы он не мешал перемещению лопатки. 15 при ее контроле.

После этого шкалы лимбов 21 и 29 кареток продольной 26 и поперечной 28 подач, а также поворотна  шкала 25 устанавливаютс  на нулевые отсчеты. Таким образом, контроль смещений и разворота профил  сечений заготовки лопатки производитс  относительно базовых шаблонов 4 и 5, установленных в теоретическом положении базовых . сечений профил  заготовки лопатки. Дл  проведени  контрол  все поворотные рамки 3 с шаблонами 7 и 8 устанавливаютс  в рабочее положение с упором в направл ющие валики 9 и фиксацией прижимами 10. Базовые шаблоны 4 и 5 освобождаютс  от креплени  с поворотными рамками 3,

Шаблон 8, расположенный с противоположной стороны относительно базового шаблона 5, придвигают до контакта с профилем заготовки лопатки и измер ют зацеп у шаблона (зазор между опорной поверхностью шаблона 8 и опорной поверхностью рамки 3). Разворачиватьс  вокруг оси заготовка лопатки при этом не будет, так как установка

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и ориентаци  ее в устройстве были произведены по наилучшему прилеганию к базовым шаблонам 4 и 5. После этого поочередно производ т контроль в остальных сечени х. Дл  этого в контролируемом сечении шаблона 7 и 8, расположенные с разных сторон сечени , придвигают до касани  с профилем заготовки лопатки 15, при этом она разворачиваетс  вместе с измерительным узлом 13 вокруг вертикальной оси до тех пор, пока не будет обеспечено наилучшее прилегание шаблонов 7 и 3 к профилю заготовки лопатки 15. Угол разворота сечени  относительно базовых шаблонов 4 и 5 фиксируетс  по поворотной шкале 25. При этом измер ют также зацепы у шаблонов 7 и 8 с опорными поверхност ми поворотных рамок 3.

Если во всех сечени х зацепы и углы разворота сечений окажутс  в пределах допустимых значений, то заготовка лопатки считаетс  годной.

Если в некоторых сечени х зацепы и углы разворота оказываютс  больше допустимых значений, то кареткой продольной подачи 26 перемещают заготовку лопатки 15 в пределах допустимых величин зацепов базовых шаблонов 4 и 5, а кареткой поперечной подачи 28 перемещают ее в пределах допустимых поперечных смещений, стара сь установить заготовку Лопатки в такое положение, при котором во всех сечени х зацепы и углы разворота сечений окажутс  в пределах допустимых значений . Если даже в этом случае лопатка оказываетс  негодной, то отмечаютс  сечени , в которых зацепы и углы разворота оказываютс  максимальными и перемещением кареток продольной 26 и поперечной 28 подачи уменьшают зацепы до допустимых значений, при этом показани  шкал лимбов 27 и 29 кареток продольной 26 и поперечной 28 подач будут равны смещени м профил  и вместе с углами разворота сечений, отсчитанных по поворотной шкале 25 будут определ ть величину последующей рихтовки , а также сечени , в которых она должна производитьс .

После окончани  контрол  рамки 3 с шаблонами 7 и 8 отвод тс  в стороны , разжимаетс  хвост заготовки лопаток 15 и она вынимаетс  из устройствас

Применение предложенного устройства дл  контрол  профил  пера заготовок турбинных лопаток позвол ет исключить предварительную механическую

с16

обработку хвоста заготовок лопаток, особенно бракованных, и вместе с тем повысить точность контрол  за счет того, что заготовка лопатки базируетс  в устройстве непосредственно по ее профилю, который предстоит контролировать , а фиксаци  заготовки лопатки за хвост в номинальном положении без смещени  относительно базовых поверхностей устройства в самоцентрирующемс  относительно хвоста зажимном приспособлении не требует механической обработки хвоста заготовки лопатки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  проЛил  пера заготовки турбинной лопатки, содержащее основание, направл ющие валики, узел базировани , выполненный в виде размещенных на валиках

   08091C

   шаблонов, предназначенных дл  взаимодействи  с контролируемой лопаткой, упор, св занный с одним из шаблонов, стол, установленный с возможностью перемещени  вдоль оси валиков и предназначенный дл  размещени  на нем контролируемой лопатки, и механизм ее зажима, отличающеес 

   jg тем, что, с целью повыщени  точности контрол , механизм зажима выполнен в виде скобы, установленной на столе с возможностью перемещени  вдоль оси, перпендикул рной оси валиков, и поjc ворота вокруг оги, параллельной оси валиков, и двух чарнирно закрепленных на соответствующих стойках скобы двухконтактных губок, одна из которых установлена с возможностью перемещени  относительно другой, центры масс каждой из губок смещены к полке скобы относительно их шарниров, а упор закреплен шарнирно.

   20

   Фог.1

   $г

   чг

   62

   п

   23 Фиг.Ь

   I (Вариант) 11 19

   21

   фиг. 5