整流叶片叶身扭转和偏移的型面测具

项莉++宋慧军++孟竹

摘 要：航空发动机中，叶片是很重要的零件，它的数量较多，随着航空工业不断地发展，叶片的测量就显得更为重要了。叶片型面是发动机中直接形成气流通道的部分，也是叶片的核心部分。因此严格的控制叶片的制造过程以及质量非常的关键。

关键词：整流叶片；叶身扭转；叶身偏移

中图分类号：TF068 文献标识码：A

发动机工作中，压气机整流叶片是静止不转动的，其受力比较小。压气机整流叶片的安装部分的结构有轴颈型榫头，叉型榫头，缘板径向圆弧T型榫头等。叶片型面测具用于检验一般叶片型面及其型面偏移、扭转技术条件及进气边弦长。测具由测具底座、安装座、顶尖座、转接夹具、定距板、工作样板所组成。

1.整流叶片偏移扭转测具的测量定位原理

叶片加工时，采用两中心孔作为定位基准，以工艺基准作为定位基准，能保证机械加工过程加工余量的合理分布，测具以两个顶尖孔定位，两端滑动的顶尖限制两个平动和两个转动，轴肩的端面限制一个水平方向的平动，定位叶片轴颈的削扁平面，可以限制水平轴的转动，6个自由度完全限制，符合六点定位原则。

2. 整流叶片偏移扭转测具的组成

2.1测具底座及安装座

测具底座上（No1）有固定的安装座（No2），在安装座中间有定位衬套（No3），转轴（No4）在衬套中可以转动，转轴端面上配有φ12h7圆柱销和φ8h7的菱形销各一个，用来定位转接夹具，并用M10的螺杆拉紧转接夹具，转轴通过垫圈与支座间保持间隙0.01-0.02，用双螺母固定垫圈与支座间的间隙，使转轴在衬套中可以转动，用大螺母（No5）可以锁紧转轴，如图1所示。

2.2转接夹具

转接夹具中在支座的端面上φ12H7孔与测具底座上的安装座转轴φ12h7圆柱销配合，以保持转接夹具中心的正确位置，转接夹具中支座的端面上另一个φ8H7的孔与安装座上的菱形销配合，采用“一面两孔”的定位方式，使转接夹具的支座定位于测具的转轴上，并用螺钉连接固紧在转轴上；在支座中心φ14H7的孔与滑动的顶尖保持0.005-0.01的间隙，滑动的顶尖用于定位零件的一端顶尖孔，零件的顶尖孔接触顶尖定位，控制了叶片两个移动和两个转动，叶片的轴肩定位于定位衬套的端面，控制叶片的轴向移动；支座的侧面连接固定支架，支架的键槽导轨中有滑动的角向定位块，在弹簧力的作用下，顶紧定位在零件轴肩的侧面，角向定位块控制了叶片水平方向的转动，这样叶片定位在转接夹具上。

2.3顶尖座

测具底座的后端有固定的顶尖座，用尾顶尖可以快速定位并锁紧零件，转动手柄，手柄带动齿轮转动，齿轮和顶尖轴的齿条互相咬合，从而齿轮带动顶尖轴来回移动，顶紧叶片另一的顶尖孔，使叶片轴肩端面在轴向定位靠紧在衬套的端面。

2.4偏移結构

偏移检测机构采用半封闭直线运动导轨，限制了主体作水平移动，梳板座No.2在滑块No.3滑动，两侧的导板No.4作为导向，前后移动设计有可调螺钉No.13；用插销No.7控制叶片的理论位置，通过挡销No.5控制偏移的极限值。允许叶片偏移时，需拔下插销离开理论位置，梳板座No.2在两块滑块No.3移动，偏移量通过导板与挡销之间宽度间隙控制，如图2所示。

2.5扭转结构

测具保证叶片在理论位置状态下检测叶片的型面误差，是将No.25插销插上，使叶片叶型的坐标轴X轴，Y轴处于垂直和水平状态。扭转结构是靠两端No。13的挡销实现的，将No。25插销拔下，转动落幕29，使转轴端面A、B分别转到于挡销贴合状态下，这时用型面样板检测叶片要理论位置下检查型面，为了提高合格率，其已在允许扭转±15后检查型面。

工作样板分为叶背工作样板和叶盆工作样板。为了方便叶型的检验，一般按叶型厚度尺寸在最大实体情况设计工作样板，检验中，保持样板与测具板条定位面及梳板销定位面接触，然后看叶片的叶背、叶盆型面与工作样板型面之间的透光间隙大小来判定是否合格。

工作样板的计算

X盆= X背=100+x

Y盆=50+y盆

Y背=50-y背

式中：x 、y为叶片型面法向增厚后坐标值。

在通常情况下，x为理论值，y为给定的公差制造，当通过型面各点之切线与x轴之夹角大于45°时，则y坐标为理论值，x坐标为给定的公差制造。

结论

整流叶片的型面及其型面的偏移、扭转型面专用测具，测具检验叶片扭转偏差是靠头部转轴与两止动销间的间隙来实现的；叶身型面的偏移偏差是靠测具梳板座的移动体现，偏移量通过梳板座与挡销之间间隙控制。

参考文献

[1]任兴洲.压气机整流叶片综合测具的设计[J].燃气涡轮试验与研究，1994 （1） ：39-40.

[2].黄宜谅，施健.直喷式柴油机进气道测试方法的试验研究[J].内燃机工程，1982 （4） ：5-14.endprint