一种复杂形面大叶片质量矩测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种复杂形面大叶片质量矩测量装置，所述复杂形面大叶片质量矩测量装置构成如下：压紧螺母(1)、压盖(2)、螺杆(3)、第一定位销(4)、第二定位销(5)、连接螺钉(6)、测量装置底座(7)、定位圆柱(8)、第一定位凸台(9)和第二定位凸台(10)；其中，测量装置底座(7)通过连接螺钉(6)连接在质量矩测量仪的定位面上。所述复杂形面大叶片质量矩测量装置在用料和定位形式的选择上大胆创新，底座采用铝合金，定位销和定位面采用20号钢，即保证了限制重量的要求，又满足了测量装置的强度。采用定位销定位适应了叶片复杂形面的定位要求，定位准确可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量装置的结构设计和应用
，特别提供了一种复杂形面大叶片质量矩测量装置。
技术介绍
发动机转子叶片在轮盘上装配顺序的排布方法有两种，第一种是按叶片质量大小排序，第二种是按叶片质量矩优化排序。有的还有叶片频率的排序要求。按叶片质量大小排序的方法，首先对叶片进行称重，采用人工手法将叶片按质量从大到小的顺序排列，再取1片重叶片1片轻叶片的方法进行排序。这种排序方法效率低，且排出的叶片顺序对转子的初始不平衡量影响较大，达不到使用叶片排序抵消盘的不平衡量的目的。在平衡过程中需用依据不平衡量的分布情况调整叶片装配位置，可能要调整多次，平衡的效率较低，劳动强度较大。采用按叶片质量矩进行优化排序的方法，不仅使用叶片抵消部分或全部盘的不平衡量，达到转子组件初始不平衡量最小的状态，还同时给出优化后转子不平衡量的角度向位置和大小，以便下一组件装配控制初始不平衡量，极大的提高了人工劳动效率，为发动机装配提供了优化的依据，是人工称重排序方法进行叶片排布不可能完成的。发动机叶片质量矩测量是为给发动机涡轮、压气机转子提供叶片装配的排布形式和数据依据，保证发动机涡轮、压气机转子在装配中能达到叶片最佳排布状态和最小的不平衡量。叶片质量矩的测量和排序工作不仅保证了叶片的平衡精度，还提高了工作效率，有助于保证发动机涡轮与压气机转子的装配质量。为保证航空涡轮发动机转子在装配时能满足设计要求，对叶片重量矩进行测量排序，将叶片按最佳平衡状态排布，减小因不平衡引起的振动。转子组件均由轮盘和若干叶片组成，叶片通过榫齿装到轮盘的榫槽内，叶片榫齿一般为枞数型或燕尾型，叶片叶身有一定的扭角，但榫齿与轮盘配合片一般为规则的斜面，装配后两侧都是平面。测量叶片质量矩的工装一般模拟轮盘的榫齿装夹叶片榫齿，一面定位，一面用弹簧片调节压紧，可以完成叶片在质量矩仪上的装夹工作，保证叶片质量矩值得测量。人们迫切希望获得一种技术效果优良的复杂形面大叶片质量矩测量装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种技术效果优良的复杂形面大叶片质量矩测量装置。所述复杂形面大叶片质量矩测量装置构成如下：压紧螺母1、压盖2、螺杆3、第一定位销4、第二定位销5、连接螺钉6、测量装置底座7、定位圆柱8、第一定位凸台9和第二定位凸台10；其中，测量装置底座7通过连接螺钉6连接在质量矩测量仪的定位面上，定位圆柱8位于复杂形面大叶片质量矩孔内，拧紧测量装置底座7上的四个螺钉6，使测量装置底座7靠紧质量矩测量仪的定位面。第一定位凸台9固定连接在测量装置底座7的左侧底端，第二定位凸台10固定连接在测量装置底座7的右侧，第二定位凸台10高于第一定位凸台9，第一定位销4固定连接在第一定位凸台9的右侧，第二定位销5固定连接在第二定位凸台10的左侧，螺杆3连接在第二定位凸台10的左侧，压盖2通过压紧螺母1连接在螺杆3上。压盖2的底面弧度与被测叶片叶背弧度吻合，保证压紧时压盖不翘曲即可。将压盖2和压紧螺母1装到螺杆3上，将质量矩仪上测量装置的力矩值归零，如无法归零，调整质量矩仪中的砝码将力矩值归零，然后取下压盖2和压紧螺母1，将叶片装到测量装置上，使叶片的两个定位凸台分别贴紧定位销，用手抬着叶片使其处于水平位置，用压盖2穿过测量装置上的螺杆3压装到叶片榫头的圆弧面上，调整压盖2与榫头圆弧面贴合后压上压紧螺母1。测量叶片质量矩值。涡轮叶盘是高硬材料K465精铸叶片采用TLP扩散焊接法连接成整体环形，涡轮叶片为宽弦大尺寸叶片，叶片流道表面长为215mm，弦宽约为150mm，排气边仅为0.5mm，盆、背向榫头是复杂曲面，由一段小平面和两段圆弧面构成，在进行扩散焊接前要对涡轮叶片进行称质量矩、排序的工作，因叶片没有规则的榫头，榫头盆、背向均为复杂曲面，测量质量矩时要求叶片中心与质量矩仪测量中心在同一平面内，因找不到可定位的面进行定位装夹，测量装置设计很困难。且叶片质量较重达6Kg,现有质量矩仪的可承受最大质量为10Kg，加上测量装置重量很可能超出质量矩仪的承重极限。测量装置重量必须控制在4Kg之内，要控制质量又要保证强度，使叶片测量时重心不下沉，难度非常大，因用不规则面装夹测量，测量后结果是否准确很难判定。此一种测量装置结构，能稳定固定好涡轮叶片，完成质量矩的测量工作，通过叶片三维模型分析测量结果的准确性。依据质量矩测量仪的工作原理，夹具与质量矩测量仪配合面到叶片质心的轴向距离L2加上质量矩仪与夹具配合面到支点距离Q应为叶片的质量矩力臂。但每片叶片的质心不同，测量装置无法兼顾每片叶片的质心位置，且叶片设计图也不会给出叶片质心的半径，而是给出叶片榫头底面到发动机中心半径。通常设计测量装置时，L2值就按叶片底面到发动机中心半径计算。质量矩仪的Q尺寸为125，叶片定位面到发动机中心距离为168，这样测量装置定位面到质量矩仪刀口处距离只有43，不能满足测量装置装夹要求。根据以往经验，质量矩测量一般不给规定值，只要是在同一状态测量得到的质量矩值，对叶片排序没有影响，L2+Q数值不一定非要和叶片质心到发动机轴向距离完全一样。力臂不同只是测量的数据相应扩大或缩小相应倍数，对叶片的不平衡量没有影响，不影响叶片排序结果。于是视测量装置设计结构情况给出L2值。叶片在进行质量矩测量时，因叶片测质量矩后还有加工工序，叶片不是最终状态，此时叶片榫头处有两个凸台用来加工时定位用。本身叶片质量达6Kg,测量装置要将叶片稳定定位，且无法如常规测量装置般装夹叶片的榫头，需要在曲面上定位和压紧。叶片下缘板留出的两个凸台是加工基准，尺寸相对准确，测量装置利用这两个面定位，因无法用平面定位，采用了两个定位销定位，一个定位销限制一个叶片的工艺凸台，两个定位销将叶片轴向限位。采用叶片下缘板处的方形孔穿过螺栓，用聚氨酯的曲面压盖压住叶片，在用压紧螺母将压盖压紧，使叶片周向定位。因测量装置质量要尽量轻，所以测量装置的主体采用铸铝材料，只有定位面用45#钢。将测量装置重量控制在质量矩仪的允许质量范围内。测量装置与质量矩仪连接的外圆和安装孔位置与其他测量装置相同。所述复杂形面大叶片质量矩测量装置底座材料采用铝合金，大大减轻了测量装置整体重量，满足设备重量限制要求。采用两个位置相错的圆柱销实现对叶片的定位，圆柱轴线与叶片榫头两个定位弧面线接触，精确定位叶片的轴向位置，两个定位台限制叶片的径向位置。测量装置即保证复杂形面叶片的定位准确又保证了测量数据的可靠性。所述复杂形面大叶片质量矩测量装置在用料和定位形式的选择上大胆创新，底座采用铝合金，定位销和定位面采用20号钢，即保证了限制重量的要求，又满足了测量装置的强度。采用定位销定位适应了叶片复杂形面的定位要求，定位准确可靠。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为复杂形面大叶片质量矩测量装置主视图；图2为复杂形面大叶片质量矩测量装置俯视图；图3为复杂形面大叶片质量矩测量装置右视图。具体实施方式实施例1所述复杂形面大叶片质量矩测量装置构成如下：压紧螺母1、压盖2、螺杆3、第一定位销4、第二定位销5、连接螺钉6、测量装置底座7、定位圆柱8、第一定位凸台9和第二定位凸台10；其中，测量装置底座7通过连接螺钉6连接在质量矩测量仪的定位面上，定位圆柱8位于复杂形面大叶片质量矩孔内，拧紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂形面大叶片质量矩测量装置，其特征在于：所述复杂形面大叶片质量矩测量装置构成如下：压紧螺母(1)、压盖(2)、螺杆(3)、第一定位销(4)、第二定位销(5)、连接螺钉(6)、测量装置底座(7)、定位圆柱(8)、第一定位凸台(9)和第二定位凸台(10)；其中，测量装置底座(7)通过连接螺钉(6)连接在质量矩测量仪的定位面上，定位圆柱(8)位于复杂形面大叶片质量矩孔内，第一定位凸台(9)固定连接在测量装置底座(7)的左侧底端，第二定位凸台(10)固定连接在测量装置底座(7)的右侧，第二定位凸台(10)高于第一定位凸台(9)，第一定位销(4)固定连接在第一定位凸台(9)的右侧，第二定位销(5)固定连接在第二定位凸台(10)的左侧，螺杆(3)连接在第二定位凸台(10)的左侧，压盖(2)通过压紧螺母(1)连接在螺杆(3)上，压盖(2)的底面弧度与被测叶片叶背弧度吻合。

【技术特征摘要】
1.一种复杂形面大叶片质量矩测量装置，其特征在于：所述复杂形面大叶片质量矩测量装置构成如下：压紧螺母(1)、压盖(2)、螺杆(3)、第一定位销(4)、第二定位销(5)、连接螺钉(6)、测量装置底座(7)、定位圆柱(8)、第一定位凸台(9)和第二定位凸台(10)；其中，测量装置底座(7)通过连接螺钉(6)连接在质量矩测量仪的定位面上，定位圆柱(8)位于复杂形面大叶片质量矩孔内，第一定位凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大丽，张晗，姚静斌，彭会文，常智勇，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21