一種復雜形面大葉片質量矩測量裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種復雜形面大葉片質量矩測量裝置，所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置構成如下：壓緊螺母(1)、壓蓋(2)、螺桿(3)、第一定位銷(4)、第二定位銷(5)、連接螺釘(6)、測量裝置底座(7)、定位圓柱(8)、第一定位凸臺(9)和第二定位凸臺(10)；其中，測量裝置底座(7)通過連接螺釘(6)連接在質量矩測量儀的定位面上。所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置在用料和定位形式的選擇上大膽創新，底座采用鋁合金，定位銷和定位面采用20號鋼，即保證了限制重量的要求，又滿足了測量裝置的強度。采用定位銷定位適應了葉片復雜形面的定位要求，定位準確可靠。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及測量裝置的結構設計和應用
，特別提供了一種復雜形面大葉片質量矩測量裝置。
技術介紹
發動機轉子葉片在輪盤上裝配順序的排布方法有兩種，第一種是按葉片質量大小排序，第二種是按葉片質量矩優化排序。有的還有葉片頻率的排序要求。按葉片質量大小排序的方法，首先對葉片進行稱重，采用人工手法將葉片按質量從大到小的順序排列，再取1片重葉片1片輕葉片的方法進行排序。這種排序方法效率低，且排出的葉片順序對轉子的初始不平衡量影響較大，達不到使用葉片排序抵消盤的不平衡量的目的。在平衡過程中需用依據不平衡量的分布情況調整葉片裝配位置，可能要調整多次，平衡的效率較低，勞動強度較大。采用按葉片質量矩進行優化排序的方法，不僅使用葉片抵消部分或全部盤的不平衡量，達到轉子組件初始不平衡量最小的狀態，還同時給出優化后轉子不平衡量的角度向位置和大小，以便下一組件裝配控制初始不平衡量，極大的提高了人工勞動效率，為發動機裝配提供了優化的依據，是人工稱重排序方法進行葉片排布不可能完成的。發動機葉片質量矩測量是為給發動機渦輪、壓氣機轉子提供葉片裝配的排布形式和數據依據，保證發動機渦輪、壓氣機轉子在裝配中能達到葉片最佳排布狀態和最小的不平衡量。葉片質量矩的測量和排序工作不僅保證了葉片的平衡精度，還提高了工作效率，有助于保證發動機渦輪與壓氣機轉子的裝配質量。為保證航空渦輪發動機轉子在裝配時能滿足設計要求，對葉片重量矩進行測量排序，將葉片按最佳平衡狀態排布，減小因不平衡引起的振動。轉子組件均由輪盤和若干葉片組成，葉片通過榫齒裝到輪盤的榫槽內，葉片榫齒一般為樅數型或燕尾型，葉片葉身有一定的扭角，但榫齒與輪盤配合片一般為規則的斜面，裝配后兩側都是平面。測量葉片質量矩的工裝一般模擬輪盤的榫齒裝夾葉片榫齒，一面定位，一面用彈簧片調節壓緊，可以完成葉片在質量矩儀上的裝夾工作，保證葉片質量矩值得測量。人們迫切希望獲得一種技術效果優良的復雜形面大葉片質量矩測量裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種技術效果優良的復雜形面大葉片質量矩測量裝置。所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置構成如下：壓緊螺母1、壓蓋2、螺桿3、第一定位銷4、第二定位銷5、連接螺釘6、測量裝置底座7、定位圓柱8、第一定位凸臺9和第二定位凸臺10；其中，測量裝置底座7通過連接螺釘6連接在質量矩測量儀的定位面上，定位圓柱8位于復雜形面大葉片質量矩孔內，擰緊測量裝置底座7上的四個螺釘6，使測量裝置底座7靠緊質量矩測量儀的定位面。第一定位凸臺9固定連接在測量裝置底座7的左側底端，第二定位凸臺10固定連接在測量裝置底座7的右側，第二定位凸臺10高于第一定位凸臺9，第一定位銷4固定連接在第一定位凸臺9的右側，第二定位銷5固定連接在第二定位凸臺10的左側，螺桿3連接在第二定位凸臺10的左側，壓蓋2通過壓緊螺母1連接在螺桿3上。壓蓋2的底面弧度與被測葉片葉背弧度吻合，保證壓緊時壓蓋不翹曲即可。將壓蓋2和壓緊螺母1裝到螺桿3上，將質量矩儀上測量裝置的力矩值歸零，如無法歸零，調整質量矩儀中的砝碼將力矩值歸零，然后取下壓蓋2和壓緊螺母1，將葉片裝到測量裝置上，使葉片的兩個定位凸臺分別貼緊定位銷，用手抬著葉片使其處于水平位置，用壓蓋2穿過測量裝置上的螺桿3壓裝到葉片榫頭的圓弧面上，調整壓蓋2與榫頭圓弧面貼合后壓上壓緊螺母1。測量葉片質量矩值。渦輪葉盤是高硬材料K465精鑄葉片采用TLP擴散焊接法連接成整體環形，渦輪葉片為寬弦大尺寸葉片，葉片流道表面長為215mm，弦寬約為150mm，排氣邊僅為0.5mm，盆、背向榫頭是復雜曲面，由一段小平面和兩段圓弧面構成，在進行擴散焊接前要對渦輪葉片進行稱質量矩、排序的工作，因葉片沒有規則的榫頭，榫頭盆、背向均為復雜曲面，測量質量矩時要求葉片中心與質量矩儀測量中心在同一平面內，因找不到可定位的面進行定位裝夾，測量裝置設計很困難。且葉片質量較重達6Kg,現有質量矩儀的可承受最大質量為10Kg，加上測量裝置重量很可能超出質量矩儀的承重極限。測量裝置重量必須控制在4Kg之內，要控制質量又要保證強度，使葉片測量時重心不下沉，難度非常大，因用不規則面裝夾測量，測量后結果是否準確很難判定。此一種測量裝置結構，能穩定固定好渦輪葉片，完成質量矩的測量工作，通過葉片三維模型分析測量結果的準確性。依據質量矩測量儀的工作原理，夾具與質量矩測量儀配合面到葉片質心的軸向距離L2加上質量矩儀與夾具配合面到支點距離Q應為葉片的質量矩力臂。但每片葉片的質心不同，測量裝置無法兼顧每片葉片的質心位置，且葉片設計圖也不會給出葉片質心的半徑，而是給出葉片榫頭底面到發動機中心半徑。通常設計測量裝置時，L2值就按葉片底面到發動機中心半徑計算。質量矩儀的Q尺寸為125，葉片定位面到發動機中心距離為168，這樣測量裝置定位面到質量矩儀刀口處距離只有43，不能滿足測量裝置裝夾要求。根據以往經驗，質量矩測量一般不給規定值，只要是在同一狀態測量得到的質量矩值，對葉片排序沒有影響，L2+Q數值不一定非要和葉片質心到發動機軸向距離完全一樣。力臂不同只是測量的數據相應擴大或縮小相應倍數，對葉片的不平衡量沒有影響，不影響葉片排序結果。于是視測量裝置設計結構情況給出L2值。葉片在進行質量矩測量時，因葉片測質量矩后還有加工工序，葉片不是最終狀態，此時葉片榫頭處有兩個凸臺用來加工時定位用。本身葉片質量達6Kg,測量裝置要將葉片穩定定位，且無法如常規測量裝置般裝夾葉片的榫頭，需要在曲面上定位和壓緊。葉片下緣板留出的兩個凸臺是加工基準，尺寸相對準確，測量裝置利用這兩個面定位，因無法用平面定位，采用了兩個定位銷定位，一個定位銷限制一個葉片的工藝凸臺，兩個定位銷將葉片軸向限位。采用葉片下緣板處的方形孔穿過螺栓，用聚氨酯的曲面壓蓋壓住葉片，在用壓緊螺母將壓蓋壓緊，使葉片周向定位。因測量裝置質量要盡量輕，所以測量裝置的主體采用鑄鋁材料，只有定位面用45#鋼。將測量裝置重量控制在質量矩儀的允許質量范圍內。測量裝置與質量矩儀連接的外圓和安裝孔位置與其他測量裝置相同。所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置底座材料采用鋁合金，大大減輕了測量裝置整體重量，滿足設備重量限制要求。采用兩個位置相錯的圓柱銷實現對葉片的定位，圓柱軸線與葉片榫頭兩個定位弧面線接觸，精確定位葉片的軸向位置，兩個定位臺限制葉片的徑向位置。測量裝置即保證復雜形面葉片的定位準確又保證了測量數據的可靠性。所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置在用料和定位形式的選擇上大膽創新，底座采用鋁合金，定位銷和定位面采用20號鋼，即保證了限制重量的要求，又滿足了測量裝置的強度。采用定位銷定位適應了葉片復雜形面的定位要求，定位準確可靠。附圖說明下面結合附圖及實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明：圖1為復雜形面大葉片質量矩測量裝置主視圖；圖2為復雜形面大葉片質量矩測量裝置俯視圖；圖3為復雜形面大葉片質量矩測量裝置右視圖。具體實施方式實施例1所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置構成如下：壓緊螺母1、壓蓋2、螺桿3、第一定位銷4、第二定位銷5、連接螺釘6、測量裝置底座7、定位圓柱8、第一定位凸臺9和第二定位凸臺10；其中，測量裝置底座7通過連接螺釘6連接在質量矩測量儀的定位面上，定位圓柱8位于復雜形面大葉片質量矩孔內，擰緊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復雜形面大葉片質量矩測量裝置，其特征在于：所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置構成如下：壓緊螺母(1)、壓蓋(2)、螺桿(3)、第一定位銷(4)、第二定位銷(5)、連接螺釘(6)、測量裝置底座(7)、定位圓柱(8)、第一定位凸臺(9)和第二定位凸臺(10)；其中，測量裝置底座(7)通過連接螺釘(6)連接在質量矩測量儀的定位面上，定位圓柱(8)位于復雜形面大葉片質量矩孔內，第一定位凸臺(9)固定連接在測量裝置底座(7)的左側底端，第二定位凸臺(10)固定連接在測量裝置底座(7)的右側，第二定位凸臺(10)高于第一定位凸臺(9)，第一定位銷(4)固定連接在第一定位凸臺(9)的右側，第二定位銷(5)固定連接在第二定位凸臺(10)的左側，螺桿(3)連接在第二定位凸臺(10)的左側，壓蓋(2)通過壓緊螺母(1)連接在螺桿(3)上，壓蓋(2)的底面弧度與被測葉片葉背弧度吻合。

【技術特征摘要】
1.一種復雜形面大葉片質量矩測量裝置，其特征在于：所述復雜形面大葉片質量矩測量裝置構成如下：壓緊螺母(1)、壓蓋(2)、螺桿(3)、第一定位銷(4)、第二定位銷(5)、連接螺釘(6)、測量裝置底座(7)、定位圓柱(8)、第一定位凸臺(9)和第二定位凸臺(10)；其中，測量裝置底座(7)通過連接螺釘(6)連接在質量矩測量儀的定位面上，定位圓柱(8)位于復雜形面大葉片質量矩孔內，第一定位凸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳大麗，張晗，姚靜斌，彭會文，常智勇，
申請(專利權)人：沈陽黎明航空發動機集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21