一种涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具及使用方法

技术领域

本申请属于测量标定领域，特别涉及一种涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具及使用方法。

背景技术

发动机涡轮部件装配过程中，后挡板如安装不到位，易导致挡板在高速旋转过程中破裂，因此挡板安装后需要测量并检查涡轮盘端面到挡板后端面距离，保证后挡板安装到位。由于涡轮盘端面与挡板后端面之间存在凹槽结构，两个端面在轴向无对应部分，且凹槽结构细小，无法容纳常规卡尺、千分尺等测具，因此使用常规测具均无法对该距离进行直接测量。现阶段无成熟技术手段能实现对该类凹槽结构的测量。

现有技术及其缺点包括：

(1)传统的卡尺、千分尺测量适用于简单外径、内径、长度等测量，对于特殊结构，如涡轮盘至后挡板的间隙距离等，卡尺等测具无法深入结构内部进行测量，目前无成熟手段实现对该类结构的测量。

(2)坐标测量方法通过接触式的红宝石测头进行测量，一般测头尺寸较大，无法深入涡轮盘的凹槽结构，对挡板后端面进行采点，如单独定制小尺寸测头，则成本较高，且小凹槽结构难以满足坐标测量时安全距离要求。

(3)采用关节臂等便携式测量设备，则测量效率偏低，一方面编制测量程序耗时耗力，另一方面，关节臂与三坐标同样要求制作专用红宝石测头，否则同样存在干涉问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具，包括：

反向百分表、固定装置以及校准装置；

反向百分表通过夹紧螺栓固定在固定装置上，反向百分表的测量头具有倒钩；

校准装置包括底座，校零块以及连接螺栓；

底座上具有容纳所述倒钩的凹槽，校零块通过连接螺栓固定安装在底座上，校零块的部分悬于所述凹槽的槽口，固定装置下端面可拆卸固定在底座上，反向百分表的倒钩伸入沟槽与校零块的下表面搭接。

优选的是，校零块与底座之间具有已知厚度的垫片。

涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具使用方法，所述的涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具，将反向百分表安装在固定装置上，并用夹紧螺栓紧固，将底座与校零块通过连接螺栓连接在一起；

将已安装反向百分表的固定装置放置在安装了校零块的底座上，反向百分表带倒钩的测量头与校零块底面相接触，旋转调节反向百分表的表盘，将反向百分表调零；

将已调零的反向百分表通过固定装置放置在涡轮转子的涡轮盘前端面上，反向百分表带倒钩的测量头深入涡轮盘结构的凹槽中，并在自身弹性的作用下，与挡板后端面接触，通过反向百分表表示值计算挡板至涡轮盘的间隙。

当挡板至涡轮盘的间隙大于反向百分表的量程时，在底座和校零块间安装已知厚度的垫片，则挡板至涡轮盘的间隙等于反向反向百分表与垫片之和

本申请主要解决涡轮挡板安装后，安装位置间隙使用现有方法无法测量的问题。

(1)本申请提出的一种凹槽结构专用的百分表间隙测量工具，工具中使用了带有倒钩测量头的百分表，可以在表主体位于被测凹槽外的情况下，仅由测量头深入凹槽中进行测量。

(2)本申请采用较高精度的校零块校零，等效替代被测基准平面，测具加工和测量成本远低于制作专用红宝石测头。

(3)本申请通过结构设计，使得测具尺寸刚好对应涡轮盘和涡轮挡板间的凹槽尺寸，且经过实测，测具一次装夹，无须重复紧固、校准，读数方面继承了百分表读数简单的优点，在涡轮结构间隙尺寸测量方面测量效率较高。

附图说明

图1是本申请一优选实施方式测量工具校零示意图；

图2是本申请一优选实施方式测量工具测量示意图。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

本申请提供了一种涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具，包括：

反向百分表1、固定装置2以及校准装置；固定装置2主体具有高刚度，不易变形；固定装置2底面为高加工精度平面，整体为耐磨材料，用于在涡轮盘上定位测量工具；固定装置2上方有百分表安装孔，孔轴线与底面保证高垂直度和位置度；

反向百分表1通过夹紧螺栓3固定在固定装置2上，反向百分表1的测量头4具有倒钩；

校准装置包括底座5，校零块6以及连接螺栓7；

底座，底座与固定装置、校零块接触面有高加工精度，采用耐磨材料，底座5上具有容纳所述倒钩的凹槽，校零块6通过连接螺栓7固定安装在底座5上，校零块6的部分悬于所述凹槽的槽口，固定装置2下端面可拆卸固定在底座5上，反向百分表1的倒钩伸入沟槽与校零块6的下表面搭接，校零块与底座接触面有高加工精度，安装时用连接螺栓与底座固定，面对不同测量对象时，可在校零块与底座间增加已知厚度的调节垫片，用于改变测量零点。

涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具使用方法，所述的涡轮盘凹槽结构的间隙测量工具，将反向百分表1安装在固定装置2上，并用夹紧螺栓3紧固，将底座5与校零块6通过连接螺栓7连接在一起；

将已安装反向百分表1的固定装置2放置在安装了校零块6的底座5上，反向百分表1带倒钩的测量头4与校零块6底面相接触，旋转调节反向百分表1的表盘，将反向百分表1调零；

将已调零的反向百分表1通过固定装置2放置在涡轮转子8的涡轮盘前端面9上，反向百分表1带倒钩的测量头4深入涡轮盘结构的凹槽中，并在自身弹性的作用下，与挡板后端面10接触，通过反向百分表1表示值计算挡板至涡轮盘的间隙。

当挡板至涡轮盘的间隙大于反向百分表1的量程时，在底座5和校零块6间安装已知厚度的垫片，则挡板至涡轮盘的间隙等于反向反向百分表1与垫片之和

本申请主要解决涡轮挡板安装后，安装位置间隙使用现有方法无法测量的问题。

本申请有点包括：

(1)实现了涡轮挡板和涡轮盘间隙特殊结构的尺表测量，在测量精度要求相对不高的情况下，采用一种比较简易的形式实现了快速测量。

(2)测量效率高：在校零后，仅需移动百分表和百分表固定装置，即可实现涡轮盘周向各待测位置的间隙距离，无须重复裝夹、校准。

(3)测量范围可调：在校零过程中可以通过增加垫片，改变百分表零点位置，从而达到间隙距离测量范围调节的功能。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。