整流葉片葉身扭轉和偏移的型面測具

項莉++宋慧軍++孟竹

摘 要：航空發動機中，葉片是很重要的零件，它的數量較多，隨著航空工業不斷地發展，葉片的測量就顯得更為重要了。葉片型面是發動機中直接形成氣流通道的部分，也是葉片的核心部分。因此嚴格的控制葉片的制造過程以及質量非常的關鍵。

關鍵詞：整流葉片；葉身扭轉；葉身偏移

中圖分類號：TF068 文獻標識碼：A

發動機工作中，壓氣機整流葉片是靜止不轉動的，其受力比較小。壓氣機整流葉片的安裝部分的結構有軸頸型榫頭，叉型榫頭，緣板徑向圓弧T型榫頭等。葉片型面測具用于檢驗一般葉片型面及其型面偏移、扭轉技術條件及進氣邊弦長。測具由測具底座、安裝座、頂尖座、轉接夾具、定距板、工作樣板所組成。

1.整流葉片偏移扭轉測具的測量定位原理

葉片加工時，采用兩中心孔作為定位基準，以工藝基準作為定位基準，能保證機械加工過程加工余量的合理分布，測具以兩個頂尖孔定位，兩端滑動的頂尖限制兩個平動和兩個轉動，軸肩的端面限制一個水平方向的平動，定位葉片軸頸的削扁平面，可以限制水平軸的轉動，6個自由度完全限制，符合六點定位原則。

2. 整流葉片偏移扭轉測具的組成

2.1測具底座及安裝座

測具底座上（No1）有固定的安裝座（No2），在安裝座中間有定位襯套（No3），轉軸（No4）在襯套中可以轉動，轉軸端面上配有φ12h7圓柱銷和φ8h7的菱形銷各一個，用來定位轉接夾具，并用M10的螺桿拉緊轉接夾具，轉軸通過墊圈與支座間保持間隙0.01-0.02，用雙螺母固定墊圈與支座間的間隙，使轉軸在襯套中可以轉動，用大螺母（No5）可以鎖緊轉軸，如圖1所示。

2.2轉接夾具

轉接夾具中在支座的端面上φ12H7孔與測具底座上的安裝座轉軸φ12h7圓柱銷配合，以保持轉接夾具中心的正確位置，轉接夾具中支座的端面上另一個φ8H7的孔與安裝座上的菱形銷配合，采用“一面兩孔”的定位方式，使轉接夾具的支座定位于測具的轉軸上，并用螺釘連接固緊在轉軸上；在支座中心φ14H7的孔與滑動的頂尖保持0.005-0.01的間隙，滑動的頂尖用于定位零件的一端頂尖孔，零件的頂尖孔接觸頂尖定位，控制了葉片兩個移動和兩個轉動，葉片的軸肩定位于定位襯套的端面，控制葉片的軸向移動；支座的側面連接固定支架，支架的鍵槽導軌中有滑動的角向定位塊，在彈簧力的作用下，頂緊定位在零件軸肩的側面，角向定位塊控制了葉片水平方向的轉動，這樣葉片定位在轉接夾具上。

2.3頂尖座

測具底座的后端有固定的頂尖座，用尾頂尖可以快速定位并鎖緊零件，轉動手柄，手柄帶動齒輪轉動，齒輪和頂尖軸的齒條互相咬合，從而齒輪帶動頂尖軸來回移動，頂緊葉片另一的頂尖孔，使葉片軸肩端面在軸向定位靠緊在襯套的端面。

2.4偏移結構

偏移檢測機構采用半封閉直線運動導軌，限制了主體作水平移動，梳板座No.2在滑塊No.3滑動，兩側的導板No.4作為導向，前后移動設計有可調螺釘No.13；用插銷No.7控制葉片的理論位置，通過擋銷No.5控制偏移的極限值。允許葉片偏移時，需拔下插銷離開理論位置，梳板座No.2在兩塊滑塊No.3移動，偏移量通過導板與擋銷之間寬度間隙控制，如圖2所示。

2.5扭轉結構

測具保證葉片在理論位置狀態下檢測葉片的型面誤差，是將No.25插銷插上，使葉片葉型的坐標軸X軸，Y軸處于垂直和水平狀態。扭轉結構是靠兩端No。13的擋銷實現的，將No。25插銷拔下，轉動落幕29，使轉軸端面A、B分別轉到于擋銷貼合狀態下，這時用型面樣板檢測葉片要理論位置下檢查型面，為了提高合格率，其已在允許扭轉±15后檢查型面。

工作樣板分為葉背工作樣板和葉盆工作樣板。為了方便葉型的檢驗，一般按葉型厚度尺寸在最大實體情況設計工作樣板，檢驗中，保持樣板與測具板條定位面及梳板銷定位面接觸，然后看葉片的葉背、葉盆型面與工作樣板型面之間的透光間隙大小來判定是否合格。

工作樣板的計算

X盆= X背=100+x

Y盆=50+y盆

Y背=50-y背

式中：x 、y為葉片型面法向增厚后坐標值。

在通常情況下，x為理論值，y為給定的公差制造，當通過型面各點之切線與x軸之夾角大于45°時，則y坐標為理論值，x坐標為給定的公差制造。

結論

整流葉片的型面及其型面的偏移、扭轉型面專用測具，測具檢驗葉片扭轉偏差是靠頭部轉軸與兩止動銷間的間隙來實現的；葉身型面的偏移偏差是靠測具梳板座的移動體現，偏移量通過梳板座與擋銷之間間隙控制。

參考文獻

[1]任興洲.壓氣機整流葉片綜合測具的設計[J].燃氣渦輪試驗與研究，1994 （1） ：39-40.

[2].黃宜諒，施健.直噴式柴油機進氣道測試方法的試驗研究[J].內燃機工程，1982 （4） ：5-14.endprint