測高儀在檢測動葉鎖緊塊螺紋中徑的應(yīng)用

陳勸霞 付春卯

(西安陜鼓動力股份有限公司質(zhì)量檢驗部，西安 710611)

0 引言

尾汽透平廣泛應(yīng)用于石化行業(yè)，轉(zhuǎn)子是該產(chǎn)品的核心部件，它由主軸、動葉片、隔葉塊和鎖緊塊組成。鎖緊塊雖小但它的作用不可小覷，它將整機(jī)葉片鎖緊確保轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)下葉片不會松動、甩出，是機(jī)組可靠性的重要保證。因而鎖緊塊的配合尺寸測量至關(guān)重要，本文介紹利用測高儀和三針測量鎖緊塊螺紋中徑的方法，與常規(guī)測量進(jìn)行比較，此方法簡便易行，測量準(zhǔn)確度高。

1 鎖緊塊的結(jié)構(gòu)及檢測項目

尾汽透平葉片鎖緊裝置是由鎖緊槽和鎖緊塊組成。鎖緊塊總體結(jié)構(gòu)為不規(guī)則四面體，其中兩平行面為螺紋主要起鎖緊作用，另兩個面一個為平面一個為齒形面。與葉根槽緊貼的鎖緊塊，齒形面與主軸榫槽齒形配合，另兩側(cè)的螺紋面與主軸上的鎖緊槽螺紋配合。鎖緊塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。在生產(chǎn)中需檢測鎖緊塊的螺紋中徑A值。

圖1 鎖緊塊結(jié)構(gòu)圖

2 用三針與測高儀測量螺紋中徑

鎖緊塊的形狀和結(jié)構(gòu)，無法在萬能工具顯微鏡上直接測量，也不能在臥式測長儀上用三針測量，在現(xiàn)有測量設(shè)備中我們選擇用三針與測高儀測量。

圖2 三針與測高儀測量

具體測量方法如圖2、圖3所示，為了保護(hù)測高儀工作臺借助測量用標(biāo)準(zhǔn)V形架，利用測高儀的ABS基準(zhǔn)原點測量功能，用φ10mm圓柱形測頭先在V形架表面采點，以此平面作為測量的基準(zhǔn)平面；再將選好的標(biāo)準(zhǔn)三針和被測鎖緊塊置于V形架上，其中兩根三針在下，另一根三針在上且位于下面兩根三針的中間部位。用“高度(面朝上)測量”功能進(jìn)行測量，按下測量按鈕圓柱形測頭自動向下運動在三針上采點，直接從測高儀中讀出測量值M，則螺紋中徑尺寸d2用下式計算

圖3 三針與測高儀測量放大圖

(1)

式中，M為螺紋三針測量值，mm；d2為所要求的螺紋中徑尺寸，mm；d0為標(biāo)準(zhǔn)三針直徑，mm；P為螺距，mm；a為螺紋牙形角，(°)。

3 該方法與傳統(tǒng)測量方法比較

1)測量方便

在萬能工具顯微鏡上用影像法測量螺紋中徑，測量前需要選光圈、調(diào)焦，測量中需將主顯微鏡立柱傾斜一螺紋升角，移動縱向滑板、橫向滑架，米字線與牙形輪廓影像重合時才能在目鏡中讀數(shù)。測量過程復(fù)雜。

測長儀上測量需要先用組合量塊將儀器“對零”，測量時需要在縱向和橫向反復(fù)找正，找到拐點(最大點)后讀數(shù)。

本文方法用測高儀測量找正方便，用測頭在V形架表面采點，以此平面作為測量的基準(zhǔn)平面即可。測量時自動采點自動顯示讀數(shù)。

2)測量誤差相對較小

由JJG 888—1995《圓柱螺紋量規(guī)》檢定規(guī)程可知，螺紋中徑測量綜合誤差包括牙型角偏差、螺距偏差、三針偏差、螺旋升角引起的誤差及測量力作用下引起的壓陷變形5個方面，因此無論采用哪種測量設(shè)備綜合誤差是難免的。但我們可以做到盡量減少測量誤差和人員誤差。

在萬能工具顯微鏡上用影像法測量螺紋中徑時，由于螺紋工件的安裝誤差，從而使工件軸心線與縱向滑板移動方向不一致產(chǎn)生測量誤差；而用測高儀測量則避免了這些誤差的產(chǎn)生。由于萬能工具顯微鏡需要調(diào)焦、選光圈直徑、調(diào)光圈、壓線瞄準(zhǔn)讀數(shù)，再加上如果影像歪曲和不清楚，需要測量人員有較高的儀器操作水平和測量技術(shù)水平，因此對人員素質(zhì)要求較高。相比而言，用測高儀測量對測量者沒有這么高的要求。測量人員只要清楚三針法的測量原理即可，測高儀的使用非常簡單，因此該方法的人員誤差較小。

4 結(jié)束語

本文測量所用測高儀的最大允許誤差為±(1.1+L/600)(單位：μm)，其中L為測高儀的量程。按測高儀最大量程600mm計算最大允許誤差為±2.1μm。設(shè)計要求中徑公差為0.05mm，按照測量的1/3原則，測量設(shè)備精度完全滿足設(shè)計技術(shù)要求。

生產(chǎn)過程中同種規(guī)格的鎖緊塊批量加工進(jìn)廠檢驗合格后方可領(lǐng)用進(jìn)入裝配工序，因此進(jìn)廠檢驗必須快速、及時和準(zhǔn)確，采用測高儀測量完全滿足生產(chǎn)需求。

利用三針和測高儀測量螺紋中徑方便、快速且測量精度高。在被測件結(jié)構(gòu)限制不能在萬能工具顯微鏡或測長儀等測量設(shè)備上直接測量時，此法不失為一種可靠的測量方法。

[1] 黑龍江省標(biāo)準(zhǔn)計量管理局與哈爾濱工業(yè)大學(xué)編.長度計量手冊，科學(xué)出版社，1979

[2] 國家技術(shù)監(jiān)督局.圓柱螺紋量規(guī)《JJG 888—1995》.1995

[3] 周艷.螺紋中徑三線測量誤差的補(bǔ)償分析.計量技術(shù)，2010(7)

[4] 李新勇， 趙志平.2012機(jī)械制造質(zhì)量檢測手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012

[5] 李巖，花國梁.精密測量技術(shù).北京：中國計量出版社，2001