項莉++宋慧軍++孟竹
摘 要:航空發(fā)動機中,葉片是很重要的零件,它的數(shù)量較多,隨著航空工業(yè)不斷地發(fā)展,葉片的測量就顯得更為重要了。葉片型面是發(fā)動機中直接形成氣流通道的部分,也是葉片的核心部分。因此嚴(yán)格的控制葉片的制造過程以及質(zhì)量非常的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞:整流葉片;葉身扭轉(zhuǎn);葉身偏移
中圖分類號:TF068 文獻標(biāo)識碼:A
發(fā)動機工作中,壓氣機整流葉片是靜止不轉(zhuǎn)動的,其受力比較小。壓氣機整流葉片的安裝部分的結(jié)構(gòu)有軸頸型榫頭,叉型榫頭,緣板徑向圓弧T型榫頭等。葉片型面測具用于檢驗一般葉片型面及其型面偏移、扭轉(zhuǎn)技術(shù)條件及進氣邊弦長。測具由測具底座、安裝座、頂尖座、轉(zhuǎn)接夾具、定距板、工作樣板所組成。
1.整流葉片偏移扭轉(zhuǎn)測具的測量定位原理
葉片加工時,采用兩中心孔作為定位基準(zhǔn),以工藝基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),能保證機械加工過程加工余量的合理分布,測具以兩個頂尖孔定位,兩端滑動的頂尖限制兩個平動和兩個轉(zhuǎn)動,軸肩的端面限制一個水平方向的平動,定位葉片軸頸的削扁平面,可以限制水平軸的轉(zhuǎn)動,6個自由度完全限制,符合六點定位原則。
2. 整流葉片偏移扭轉(zhuǎn)測具的組成
2.1測具底座及安裝座
測具底座上(No1)有固定的安裝座(No2),在安裝座中間有定位襯套(No3),轉(zhuǎn)軸(No4)在襯套中可以轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸端面上配有φ12h7圓柱銷和φ8h7的菱形銷各一個,用來定位轉(zhuǎn)接夾具,并用M10的螺桿拉緊轉(zhuǎn)接夾具,轉(zhuǎn)軸通過墊圈與支座間保持間隙0.01-0.02,用雙螺母固定墊圈與支座間的間隙,使轉(zhuǎn)軸在襯套中可以轉(zhuǎn)動,用大螺母(No5)可以鎖緊轉(zhuǎn)軸,如圖1所示。
2.2轉(zhuǎn)接夾具
轉(zhuǎn)接夾具中在支座的端面上φ12H7孔與測具底座上的安裝座轉(zhuǎn)軸φ12h7圓柱銷配合,以保持轉(zhuǎn)接夾具中心的正確位置,轉(zhuǎn)接夾具中支座的端面上另一個φ8H7的孔與安裝座上的菱形銷配合,采用“一面兩孔”的定位方式,使轉(zhuǎn)接夾具的支座定位于測具的轉(zhuǎn)軸上,并用螺釘連接固緊在轉(zhuǎn)軸上;在支座中心φ14H7的孔與滑動的頂尖保持0.005-0.01的間隙,滑動的頂尖用于定位零件的一端頂尖孔,零件的頂尖孔接觸頂尖定位,控制了葉片兩個移動和兩個轉(zhuǎn)動,葉片的軸肩定位于定位襯套的端面,控制葉片的軸向移動;支座的側(cè)面連接固定支架,支架的鍵槽導(dǎo)軌中有滑動的角向定位塊,在彈簧力的作用下,頂緊定位在零件軸肩的側(cè)面,角向定位塊控制了葉片水平方向的轉(zhuǎn)動,這樣葉片定位在轉(zhuǎn)接夾具上。
2.3頂尖座
測具底座的后端有固定的頂尖座,用尾頂尖可以快速定位并鎖緊零件,轉(zhuǎn)動手柄,手柄帶動齒輪轉(zhuǎn)動,齒輪和頂尖軸的齒條互相咬合,從而齒輪帶動頂尖軸來回移動,頂緊葉片另一的頂尖孔,使葉片軸肩端面在軸向定位靠緊在襯套的端面。
2.4偏移結(jié)構(gòu)
偏移檢測機構(gòu)采用半封閉直線運動導(dǎo)軌,限制了主體作水平移動,梳板座No.2在滑塊No.3滑動,兩側(cè)的導(dǎo)板No.4作為導(dǎo)向,前后移動設(shè)計有可調(diào)螺釘No.13;用插銷No.7控制葉片的理論位置,通過擋銷No.5控制偏移的極限值。允許葉片偏移時,需拔下插銷離開理論位置,梳板座No.2在兩塊滑塊No.3移動,偏移量通過導(dǎo)板與擋銷之間寬度間隙控制,如圖2所示。
2.5扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)
測具保證葉片在理論位置狀態(tài)下檢測葉片的型面誤差,是將No.25插銷插上,使葉片葉型的坐標(biāo)軸X軸,Y軸處于垂直和水平狀態(tài)。扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是靠兩端No。13的擋銷實現(xiàn)的,將No。25插銷拔下,轉(zhuǎn)動落幕29,使轉(zhuǎn)軸端面A、B分別轉(zhuǎn)到于擋銷貼合狀態(tài)下,這時用型面樣板檢測葉片要理論位置下檢查型面,為了提高合格率,其已在允許扭轉(zhuǎn)±15后檢查型面。
工作樣板分為葉背工作樣板和葉盆工作樣板。為了方便葉型的檢驗,一般按葉型厚度尺寸在最大實體情況設(shè)計工作樣板,檢驗中,保持樣板與測具板條定位面及梳板銷定位面接觸,然后看葉片的葉背、葉盆型面與工作樣板型面之間的透光間隙大小來判定是否合格。
工作樣板的計算
X盆= X背=100+x
Y盆=50+y盆
Y背=50-y背
式中:x 、y為葉片型面法向增厚后坐標(biāo)值。
在通常情況下,x為理論值,y為給定的公差制造,當(dāng)通過型面各點之切線與x軸之夾角大于45°時,則y坐標(biāo)為理論值,x坐標(biāo)為給定的公差制造。
結(jié)論
整流葉片的型面及其型面的偏移、扭轉(zhuǎn)型面專用測具,測具檢驗葉片扭轉(zhuǎn)偏差是靠頭部轉(zhuǎn)軸與兩止動銷間的間隙來實現(xiàn)的;葉身型面的偏移偏差是靠測具梳板座的移動體現(xiàn),偏移量通過梳板座與擋銷之間間隙控制。
參考文獻
[1]任興洲.壓氣機整流葉片綜合測具的設(shè)計[J].燃氣渦輪試驗與研究,1994 (1) :39-40.
[2].黃宜諒,施健.直噴式柴油機進氣道測試方法的試驗研究[J].內(nèi)燃機工程,1982 (4) :5-14.endprint