数字化涡轮导向器排气面积测量设备制造技术

本发明专利技术公开了一种数字化涡轮导向器排气面积测量设备，包括上罩壳、本体、下罩壳通过螺纹连接为整体，上罩壳的顶面面板上布设有设备开机的电源键、TYPEC充电接口、触摸屏，触摸屏与多功能数据采集卡电气接线，多功能数据采集卡同时还与电源转接板、可充电电池、8根位移传感器通过通信电缆连接，本体的侧面和底面布局有流道窗口面积高度值测量组件、宽度值测量组件、设流道窗口面积高度定位组件、流道窗口面积排气边定位销面组件。本发明专利技术解决了现有技术中存在的弹性元件性能差、测量力不稳定，测量结果不准确、数字化程度低的问题。数字化程度低的问题。数字化程度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
数字化涡轮导向器排气面积测量设备


[0001]本专利技术属于航空发动机、燃气轮机涡轮导向器排气面积测量
，具体涉及一种数字化涡轮导向器排气面积测量设备。

技术介绍

[0002]涡轮导向器是由内、外安装环、一组导向叶片和相应附件构成的环形静子叶栅结构，主要作用是改变高温燃气气流方向，膨胀加速燃气，将高温燃气的内能转换为动能。涡轮导向器的排气面积是指叶栅的当量流通截面面积，它的大小直接影响到涡轮级前后温度、高温燃气气流流场以及航空发动机、燃气轮机的流量、推力、转速、耗油率等，是决定航空发动机、燃气轮机整体性能的重要参数。通过对涡轮导向器排气面积测量及调整，可以使航空发动机、燃气轮机的性能达到设计指标，因此，在航空发动机、燃气轮机制造装配过程中，涡轮导向器排气面积的准确测量是十分重要的工作。
[0003]航空发动机、燃气轮机涡轮导向器燃气通道为近似梯形形状，其面积是通过测量其燃气通道不同截面的宽度和高度后通过公式计算得到。现有的航空发动机、燃气轮机导向器排气面积测量装置多采用杠杆组件测具，通过多组拉簧拉力提供测量力，以千分表测量出每个通道的不同截面的宽度值和高度值再进行面积计算。其定位误差和测量误差会多次累积，造成测量不准确，同时多套测具也造成测量过程繁琐、效率低下。各测头测量力完全取决于拉簧拉力，拉簧为非恒力，且容易因拉簧材料疲劳而损失或失去必要的拉力，将导致测量力不稳定，测量结果不稳定、不真实。
[0004]在涡轮导向器排气面积测量设备安装、拆卸过程中，各截面测头在拉簧作用下一直保持紧绷、拉伸状态，即测头紧贴燃气通道流道面，涡轮导向器是长期在高温、高压的恶劣工况条件下反复工作的气动热力机械部件，为了防止发生高温腐蚀和热疲劳，延长工件的使用寿命，涡轮导向器燃气流道表面往往涂敷陶瓷基热障涂层，其热防护性能优异，但其抗拉强度较低，塑性和韧性很差。且由于陶瓷基热障涂层涂敷工艺往往采用等离子溅射喷涂工艺，涂层表面粗糙度大。涡轮导向器排气面积测量装置中的测头都采用硬质合金等高硬度、耐磨材料制造，以保证其尺寸精确性、稳定性。在涡轮导向器排气面积测量装置安装、拆卸过程中，陶瓷基热障涂层存在被挤压、敲击、刮擦的现象，很容易造成热障涂层划痕、破损和崩落。
[0005]排气面积测量工序，一般在航空发动机、燃气轮机装配车间现场进行，分四种工作状态：单组叶片组件状态、导向器组件状态、核心机组件状态以及整机装配架状态下。航空发动机、燃气轮机多处于部装、总装状态，装配现场工况复杂，现有测量装置含较多、较长的缆线和复杂的交互操作，会导致缆线缠绕、干涉和牵绊，操作人员效率低下，且易产生生产作业安全风险。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种航空发动机、燃气轮机数字化涡轮导向器排气面积测量
设备，解决了现有技术中存在的弹性元件性能差、测量力不稳定，测量结果不准确；陶瓷基热障涂层被测头刮擦，产生划痕、破损和崩落；装配作业现场缆线缠绕、干涉，操作人员效率低下，易产生生产作业安全风险，数字化程度低的问题。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是，数字化涡轮导向器排气面积测量设备，上罩壳、本体、下罩壳通过螺纹连接为整体，上罩壳的顶面面板上布设有设备开机的电源键、TYPEC充电接口、触摸屏，触摸屏通过通信电缆与多功能数据采集卡电气接线，多功能数据采集卡同时还与电源转接板、可充电电池、8根位移传感器通过通信电缆连接，本体的侧面和底面布局有流道窗口面积高度值测量组件、宽度值测量组件、设流道窗口面积高度定位组件、流道窗口面积排气边定位销面组件，本体上面还安装有可充电电池。
[0008]本专利技术的特点还在于，
[0009]本体的螺纹孔位上安装有双滑杆套件，双滑杆套件通过双侧安装支座套件安装在设备本体上，擒纵缓冲机构推杆与中空斜面滑块连接，中空斜面滑块嵌在双滑杆套件的滑道上，中空斜面滑块在双滑杆套件上水平向右平滑移动，浮动支架与浮动框架通过螺纹和销子配合刚性连接，驱动垂直移动套件整体向下动作，浮动框架上有两处通孔，2套浮动框架直线轴承套件分别插入其中，形成过盈紧配关系，浮动框架直线轴承套件轴末端开有环槽，用安装擒纵缓冲机构水平移动套件
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浮动框架直线轴承端面挡圈，浮动框架上有两处通孔侧壁分别有径向紧定螺钉，用于紧固浮动框架直线轴承套件与浮动框架安装位置与关系；测量组件挺杆套件螺纹连接于浮动框架底面，故浮动框架将迫使宽度值测量组件快速收拢，宽度值测量组件安装在宽度值测量组件销轴上，其中销轴与推杆呈空间平行关系，销轴固定在本体上不动，起到连接、穿起宽度值测量组件作用，推杆安装于本体圆柱孔内上，形成无间隙滑配，可以沿圆柱孔轴向往复运动，手松开扣按推杆，杠杆在测量组件永磁体磁力和液压助力缸作用下，迫使驱动垂直移动套件(垂直移动套件包括浮动框架、销轴、轴承套件、浮动支架、端面弹簧卡圈；其中浮动支架下部与浮动框架通过螺纹和销子配合刚性连接，浮动支架上部有销孔，销轴装配其中，实现浮动支架与轴承套件的连接，端面弹簧卡圈卡在销轴一端的环槽中，确保运动过程中，销轴、轴承套件不会与浮动支架脱落)向上动作，宽度值测量组件、高度值测量组件张开，各测头逐步恢复到测量位置，期间通过液压助力缸带动齿条产生沿推杆轴向的助力。
[0010]擒纵缓冲机构具体采用扣按推杆+斜面/导轮+阻尼齿轮/齿条缓释结构，做到脱开阶段，此时单向齿轮阻尼器不起阻尼作用，在扣按推杆作用下快动，擒纵缓冲机构推杆推动中空斜面滑块在双滑杆套件上水平向右平滑移动，双滑杆套件被左右对称的双侧安装支座套件牢固安装在设备本体螺纹孔位上，通过斜面原理，驱动垂直移动套件(浮动框架、擒纵缓冲机构垂直移动套件的销轴、擒纵缓冲机构垂直移动套件的轴承套件、擒纵缓冲机构垂直移动套件的浮动支架、擒纵缓冲机构垂直移动套件的端面弹簧卡圈)整体向下动作，其中浮动支架与浮动框架为螺纹、销子刚性连接，浮动框架也将整体向下动作，2套浮动框架直线轴承套件保证了浮动框架垂直运动的平顺和直线性，其中浮动框架直线轴承端面挡圈起到行程限位作用；测量组件挺杆套件螺纹连接于浮动框架底面，故浮动框架将迫使宽度值测量组件(流道窗口面积n
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n截面宽度值测量组件、流道窗口面积p
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p截面宽度值测量组件、流道窗口面积m
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m截面宽度值测量组件、流道窗口面积q
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q截面宽度值测量组件)测量张角快速收拢，浮动框架也将同步通过回退驱动楔块，迫使高度值测量组件测量张角快速收拢，
即各宽度值、高度值测头迅速脱开叶片表面，减轻测量作业劳动强度，压缩测量节拍，提高测量准备工作效率；复位阶段，手松开扣按推杆，杠杆在测量组件永磁体磁力和液压助力缸作用下，迫使驱动垂直移动套件(浮动框架、擒纵缓冲机构垂直移动套件的销轴、擒纵缓冲机构垂直移动套件的轴承套件、擒纵缓冲机构垂直移动套件的浮动支架、擒纵缓冲机构垂直移动套件的端面弹簧卡圈)向上动作，宽度值测量组件(流道窗口面积n
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n截面宽度值测量组件、流道窗口面积p
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p截面宽度值测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.数字化涡轮导向器排气面积测量设备，其特征在于，上罩壳(4)、本体(24)、下罩壳(6)通过螺纹连接为整体，上罩壳(4)的顶面面板上布设有设备开机的电源键(1)、TYPEC充电接口(2)、触摸屏(3)，触摸屏(3)通过通信电缆与多功能数据采集卡(20)电气接线，多功能数据采集卡(20)同时还与电源转接板(17)、可充电电池(19)、8根位移传感器(18)通过通信电缆连接，本体(24)的侧面和底面布局有流道窗口面积高度值测量组件(8)、宽度值测量组件、设流道窗口面积高度定位组件(13)、流道窗口面积排气边定位销面组件(14)，本体(24)上面还安装有可充电电池(19)。2.根据权利要求1所述的数字化涡轮导向器排气面积测量设备，其特征在于，所述本体(24)的螺纹孔位上安装有双滑杆套件(33)，双滑杆套件(33)通过双侧安装支座套件(27)安装在设备本体(24)上，擒纵缓冲机构推杆(25)与中空斜面滑块(28)连接，中空斜面滑块(26)嵌在双滑杆套件(31)的滑道上，中空斜面滑块(28)在双滑杆套件(33)上水平向右平滑移动，浮动支架(31)与浮动框架(26)通过螺纹和销子配合刚性连接，驱动垂直移动套件整体向下动作，浮动框架(26)上有两处通孔，2套浮动框架直线轴承套件(38)分别插入其中，形成过盈紧配关系，浮动框架直线轴承套件(38)轴末端开有环槽，用安装擒纵缓冲机构水平移动套件
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浮动框架直线轴承端面挡圈(39)，浮动框架(26)上有两处通孔侧壁分别有径向紧定螺钉，用于紧固浮动框架直线轴承套件(38)与浮动框架(26)安装位置与关系；测量组件挺杆套件(35)螺纹连接于浮动框架(26)底面，故浮动框架(26)将迫使宽度值测量组件快速收拢，宽度值测量组件安装在宽度值测量组件销轴(15)上，其中销轴(15)与推杆(25)呈空间平行关系，销轴(15)固定在本体(24)上不动，起到连接、穿起宽度值测量组件作用，推杆(25)安装于本体(24)圆柱孔内上，形成无间隙滑配，可以沿圆柱孔轴向往复运动，手松开扣按推杆(25)，杠杆在测量组件永磁体磁力和液压助力缸(34)作用下，迫使驱动垂直移动套件向上动作，宽度值测量组件、高度值测量组件(8)张开，各测头逐步恢复到测量位置，期间通过液压助力缸(34)带动齿条(36)产生沿推杆(25)轴向的助力。3.根据权利要求2所述的数字化涡轮导向器排...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢俊杰，
申请(专利权)人：西安创图勤新智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：