一种动力涡轮空气封严测量装置及测量方法
阅读说明：本技术 一种动力涡轮空气封严测量装置及测量方法 (Power turbine air seal measuring device and measuring method ) 是由 晏福宾 姜啸 王磊 周文亮 刘振军 吴东辉 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种动力涡轮空气封严测量装置及测量方法,测量装置包括底板、内弧侧弧度测具定位块、内弧侧下部弧度测具、内弧侧中部弧度测具、内弧侧上部弧度测具、六点定位机构、限位机构、背弧侧上部弧度测具、背弧侧上部弧度测具定位块、背弧侧下部弧度测具和背弧侧下部弧度测具定位块；六点定位机构固定在底板上并支撑待测工件,限位机构固定在底板上并对待测工件的背弧侧支撑限位；所有弧度测具均设有标准测量弧面,且所有弧度测具的标准弧面均朝向待测工件的相应的待测弧侧布置。本发明满足在空气封严上多个弧形部位的连续尺寸的测量,一次装夹可实现整体关键尺寸的测量,可以省去多个测量步骤,提高工人操作效率的同时提升测量的整体精度。(The invention provides a power turbine air tightness measuring device and a measuring method, wherein the measuring device comprises a bottom plate, an inner arc side radian measuring tool positioning block, an inner arc side lower radian measuring tool, an inner arc side middle radian measuring tool, an inner arc side upper radian measuring tool, a six-point positioning mechanism, a limiting mechanism, a back arc side upper radian measuring tool positioning block, a back arc side lower radian measuring tool and a back arc side lower radian measuring tool positioning block; the six-point positioning mechanism is fixed on the bottom plate and supports a workpiece to be detected, and the limiting mechanism is fixed on the bottom plate and supports and limits the back arc side of the workpiece to be detected; all the radian measuring tools are provided with standard measuring cambered surfaces, and the standard cambered surfaces of all the radian measuring tools are arranged towards the corresponding arc sides to be measured of the workpieces to be measured. The invention meets the requirement of measuring the continuous sizes of a plurality of arc-shaped parts on the air seal, can realize the measurement of the whole key size by one-time clamping, can save a plurality of measuring steps, improves the operating efficiency of workers and simultaneously improves the whole measuring precision.)
技术领域
本发明属于空气封严测量技术领域，尤其是涉及一种动力涡轮空气封严测量装置及测量方法。
背景技术
空气封严作为燃气轮机中的高温核心部件，工作环境十分严苛，属于易损耗件，制造成本和维护成本较高，要求较高尺寸精度和安装精度。由于空气封严本身结构的限制，内外弧段面较多，在传统的空气封严测量时，多段弧面测量往往需要多次安装定位，不能一次性装夹测量多个弧面。多次装夹测量定位基准很难保证一致，往往带来测量误差，严重影响了测量精度和稳定性。此外，测量过程中操作步骤复杂，测量时间较长。因此，本发明设计了一种动力涡轮空气封严测量装置，可以实现整体一次性装夹和测量，可以减少测量误差，提高测量精度和准确性，方便工人操作。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种动力涡轮空气封严测量装置及测量方法，可以满足在空气封严上多个弧形部位的连续尺寸的测量，一次装夹可以实现整体关键尺寸的测量，可以省去多个测量步骤，提高工人操作效率的同时提升测量的整体精度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种动力涡轮空气封严测量装置，包括底板、内弧侧弧度测具定位块、内弧侧下部弧度测具、内弧侧中部弧度测具、内弧侧上部弧度测具、六点定位机构、限位机构、背弧侧上部弧度测具、背弧侧上部弧度测具定位块、背弧侧下部弧度测具和背弧侧下部弧度测具定位块；
所述的内弧侧弧度测量定位块设置两个，且左右正对布置在底板的后部，所述内弧侧上部弧度测具、内弧侧中部弧度测具和内弧侧下部弧度测具从上到下滑动安装在两块内弧侧弧度测量定位块之间；
所述的背弧侧上部弧度测具定位块设置两块，且左右正对布置在底板的中前部，所述背弧侧上部弧度测具滑动设置在两块背弧侧上部弧度测具定位块之间，所述的背弧侧下部弧度测具定位块设置两块，且左右正对布置在底板的前部，所述背弧侧下部弧度测具滑动设置在两块背弧侧下部弧度测具定位块之间；
所述六点定位机构固定在底板上并支撑待测工件，所述限位机构固定在底板上，且设置在两个背弧侧下部弧度测具定位块之间，所述限位机构对待测工件的背弧侧进行支撑限位；所有弧度测具均设有标准测量弧面，且所有弧度测具的标准弧面均朝向待测工件的相应的待测弧侧布置。
进一步的，所述内弧侧弧度测量定位块为上中下三层阶梯型结构，在定位块的每个阶梯面上均开设有一内弧侧弧度测具滑槽，通过两个内弧侧弧度测量定位块的位于上部的内弧侧弧度测具滑槽与内弧侧上部弧度测具配合，通过位于中部的内弧侧弧度测具滑槽与内弧侧中部弧度测具配合，通过位于下部的内弧侧弧度测具滑槽与内弧侧下部弧度测具配合，且每个内弧侧弧度测具的两端各通过一内弧侧弧度测具滑块与相应的内弧侧弧度测具滑槽滑动配合，每个内弧侧弧度测具两端各通过一个内弧侧弧度测具安装销限位。
进一步的，在每个背弧侧上部弧度测具定位块和每个背弧侧下部弧度测具定位块的顶端面上分别开设一个背弧侧弧度测具滑槽，通过两个背弧侧上部弧度测具定位块的背弧侧弧度测具滑槽与背弧侧上部弧度测具两端的背弧侧上部弧度测具滑块滑动配合，所述背弧侧上部弧度测具两端各通过一个背弧侧上部弧度测具安装销限位；通过两个背弧侧下部弧度测具定位块的背弧侧弧度测具滑槽与背弧侧下部弧度测具两端的背弧侧上部弧度测具滑块滑动配合，所述背弧侧下部弧度测具两端各通过一个背弧侧下部弧度测具安装销限位。
进一步的，所述定位机构包括背弧侧支撑杆和背弧侧支撑杆定位块，所述背弧侧支撑杆固定在背弧侧支撑杆定位块的上部，所述背弧侧支撑杆定位块通过若干螺栓固定在底板的前部，背弧侧支撑杆的自由端自背弧侧上部弧度测具底部穿过并抵在待测工件的背弧侧。
进一步的，所述背弧侧支撑杆的自由端设有球形触点。
进一步的，两个背弧侧下部弧度测具定位块之间的水平距离小于两个背弧侧上部弧度测具定位块之间的水平距离，背弧侧下部弧度测具定位块的高度小于背弧侧上部弧度测具定位块的高度。
进一步的，所有滑块的结构均相同，均为螺杆结构，螺杆的头部与相应的滑槽配合，螺杆的杆部与相应的弧度测具固连接。
进一步，每个弧度测具与相应的安装销的安装处均开设有长圆孔，且长圆孔的长度为30mm。
进一步的，所有安装销的结构均相同，均为销轴结构，销轴的底端与相应的滑槽的底表面的限位孔配合，销轴的顶端与相应的长圆孔配合。
一种动力涡轮空气封严测量装置的测量方法，具体包括以下步骤：
步骤S1，首先，将两个内弧侧弧度测具定位块使用安装螺钉安装到底板的指定位置处；其次，将内弧侧上部弧度测具、内弧侧中部弧度测具和内弧侧下部弧度测具通过相应的滑块和安装销装到相应的滑槽上；最后将六点定位机构安装到底板指定位置处；
步骤S2，首先，将两个背弧侧上部弧度测具定位块使用安装螺钉安装到底板的指定位置处，将背弧侧上部弧度测具通过背弧侧上部弧度测具滑块和背弧侧上部弧度测具安装销装到相应的滑槽上；其次，将两个背弧侧下部弧度测具定位块通过安装螺钉安装到底板的指定位置处，将背弧侧下部弧度测具通过背弧侧下部弧度测具滑块和背弧侧下部弧度测具安装销装到相应的滑槽上；最后，将背弧侧支撑杆定位块通过背弧侧支撑杆定位块安装螺栓安装到底板上；
步骤S3，将待测工件通过六点定位机构和内弧侧支撑杆定位在待测位置；
步骤S4，将内弧侧下部弧度测具、内弧侧中部弧度测具和内弧侧上部弧度测具朝向待测空气封严的内弧侧移动，通过内弧侧下部弧度测具、内弧侧中部弧度测具和内弧侧上部弧度测具的标准弧面测量待测空气封严的内弧弧度位置；
步骤S5，将背弧侧上部弧度测具和背弧侧下部弧度测具朝向待测空气封严的外弧侧移动，通过背弧侧上部弧度测具和背弧侧下部弧度测具的标准弧面测量待测空气封严的背弧弧度位置。
相对于现有技术，本发明所述的一种动力涡轮空气封严测量装置及测量方法具有以下优势：
本申请的装置可以满足于一次安装实现多段弧面的整体测量，内弧和背弧侧整体尺寸的测量；六点定位装置可以实现测量基准和加工基准统一；整体一次性装夹和测量，可以减少测量误差，提高测量精度和准确性，方便工人操作。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种动力涡轮空气封严测量装置的立体结构示意图；
图2为本发明实施例所述的一种动力涡轮空气封严测量装置的另一角度的立体结构示意图；
图3为内弧侧上部弧度测具的结构示意图；
图4为内弧侧中部弧度测具的结构示意图；
图5为内弧侧下部弧度测具的结构示意图；
图6为背弧侧上部弧度测具的结构示意图；
图7为背弧侧下部弧度测具的结构示意图；
图8为安装销的主视图；
图9为安装销的俯视图；
图10为待测工件的主视图；
图11为待测工件的俯视图；
图12为待测工件的侧视图；
图13为本发明实施例所述的一种动力涡轮空气封严测量装置测量示意图。
附图标记说明：
1-底板，2-内弧侧弧度测具定位块，3-内弧侧下部弧度测具，4-内弧侧中部弧度测具，5-内弧侧上部弧度测具，6-六点定位机构，7-滑块，8-安装销，9-背弧侧支撑杆，10-背弧侧支撑杆定位块，11-背弧侧上部弧度测具，12-背弧侧上部弧度测具定位块，13-背弧侧下部弧度测具，14-背弧侧支撑杆定位块安装螺栓，15-背弧侧下部弧度测具定位块，16-待测工件；其中图10-12中标记的A至F为六点定位机构的六个基准点支撑在待测工件上的位置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-图13所示，一种动力涡轮空气封严测量装置，包括底板1、内弧侧弧度测具定位块2、内弧侧下部弧度测具3、内弧侧中部弧度测具4、内弧侧上部弧度测具5、六点定位机构6、限位机构、背弧侧上部弧度测具11、背弧侧上部弧度测具定位块12、背弧侧下部弧度测具13和背弧侧下部弧度测具定位块15；
所述的内弧侧弧度测量定位块2设置两个，且左右正对布置在底板1的后部，所述内弧侧上部弧度测具5、内弧侧中部弧度测具4和内弧侧下部弧度测具3从上到下滑动安装在两块内弧侧弧度测量定位块2之间；
所述的背弧侧上部弧度测具定位块12设置两块，且左右正对布置在底板1的中前部，所述背弧侧上部弧度测具11滑动设置在两块背弧侧上部弧度测具定位块12之间，所述的背弧侧下部弧度测具定位块15设置两块，且左右正对布置在底板1的前部，所述背弧侧下部弧度测具13滑动设置在两块背弧侧下部弧度测具定位块15之间；
所述六点定位机构6是基于六点定位原理设计的，六点定位机构6固定在底板1上并支撑待测工件16，所述限位机构固定在底板1上，且设置在两个背弧侧下部弧度测具定位块15之间，所述限位机构对待测工件16的背弧侧进行支撑限位；所有弧度测具均设有标准测量弧面，且所有弧度测具的标准弧面均朝向待测工件16的相应的待测弧侧布置。
所述内弧侧弧度测量定位块2为上中下三层阶梯型结构，在内弧侧弧度测量定位块2的每个阶梯面上均开设有一内弧侧弧度测具滑槽，通过两个内弧侧弧度测量定位块2的位于上部的内弧侧弧度测具滑槽与内弧侧上部弧度测具5配合，通过位于中部的内弧侧弧度测具滑槽与内弧侧中部弧度测4具配合，通过位于下部的内弧侧弧度测具滑槽与内弧侧下部弧度测具3配合，且每个内弧侧弧度测具的两端各通过一内弧侧弧度测具滑块与相应的内弧侧弧度测具滑槽滑动配合，每个内弧侧弧度测具两端各通过一个内弧侧弧度测具安装销限位。
在每个背弧侧上部弧度测具定位块12和每个背弧侧下部弧度测具定位块15的顶端面上分别开设一个背弧侧弧度测具滑槽，通过两个背弧侧上部弧度测具定位块12的背弧侧弧度测具滑槽与背弧侧上部弧度测具11两端的背弧侧上部弧度测具滑块滑动配合，所述背弧侧上部弧度测具11两端各通过一个背弧侧上部弧度测具安装销限位；通过两个背弧侧下部弧度测具定位块15的背弧侧弧度测具滑槽与背弧侧下部弧度测具13两端的背弧侧上部弧度测具滑块滑动配合，所述背弧侧下部弧度测具13两端各通过一个背弧侧下部弧度测具安装销限位。
所述定位机构包括背弧侧支撑杆9和背弧侧支撑杆定位块10，所述背弧侧支撑杆9固定在背弧侧支撑杆定位块10的上部，所述背弧侧支撑杆定位块10通过若干背弧侧支撑杆定位块安装螺栓14固定在底板1的前部，背弧侧支撑杆9的自由端自背弧侧上部弧度测具11底部穿过并抵在待测工件16的背弧侧。所述背弧侧支撑杆9的自由端设有球形触点，受力均匀。
两个背弧侧下部弧度测具定位块15之间的水平距离小于两个背弧侧上部弧度测具定位块12之间的水平距离，背弧侧下部弧度测具定位块15的高度小于背弧侧上部弧度测具定位块12的高度。
所有的滑槽的结构均相同；所有滑块7的结构均相同，均为螺杆结构，螺杆的头部与相应的滑槽配合，螺杆的杆部与相应的弧度测具固连接。
每个弧度测具与相应的安装销的安装处均开设有长圆孔，且长圆孔的长度为30mm，也就是各弧度测具的行程为30mm。
所有安装销8的结构均相同，均为销轴结构，销轴的底端与相应的滑槽的底表面的限位孔配合，销轴的顶端与相应的长圆孔配合。
一种动力涡轮空气封严测量装置的测量方法，具体包括以下步骤：
步骤S1，首先，将两个内弧侧弧度测具定位块2使用安装螺钉安装到底板的指定位置处；其次，将内弧侧弧度测具滑块和内弧侧弧度测具安装销对应安装到内弧侧弧度测具定位块上部、中部、下部的内弧侧弧度测具滑槽上；然后，将内弧侧上部弧度测具5、内弧侧中部弧度测具4和内弧侧下部弧度测具3通过相应的滑块和安装销装到相应的滑槽上；最后将六点定位机构6安装到底板指定位置处；
步骤S2，首先，将两个背弧侧上部弧度测具定位块12使用安装螺钉安装到底板的指定位置处，将背弧侧上部弧度测具滑块和背弧侧上部弧度测具安装销安装到背弧侧上部弧度测具定位块的背弧侧弧度测具滑槽上；将背弧侧上部弧度测具11通过背弧侧上部弧度测具滑块和背弧侧上部弧度测具安装销装到相应的滑槽上；其次，将两个背弧侧下部弧度测具定位块15通过安装螺钉安装到底板的指定位置处，将背弧侧下部弧度测具滑块和背弧侧下部弧度测具安装销安装到背弧侧下部弧度测具定位块的背弧侧弧度测具滑槽上；将背弧侧下部弧度测具13通过背弧侧下部弧度测具滑块和背弧侧下部弧度测具安装销装到相应的滑槽上；最后，将背弧侧支撑杆定位块10通过背弧侧支撑杆定位块安装螺栓14安装到底板上；
步骤S3，将待测工件通过六点定位机构6和内弧侧支撑杆定位在待测位置；
步骤S4，将内弧侧下部弧度测具3、内弧侧中部弧度测具4和内弧侧上部弧度测具5朝向待测空气封严的内弧侧移动，通过内弧侧下部弧度测具3、内弧侧中部弧度测具4和内弧侧上部弧度测具5的标准弧面测量待测空气封严的内弧弧度位置，并配合塞规测量；
步骤S5，将背弧侧上部弧度测具11和背弧侧下部弧度测具13朝向待测空气封严的外弧侧移动，通过背弧侧上部弧度测具11和背弧侧下部弧度测具13的标准弧面测量待测空气封严的背弧弧度位置，并配合塞规测量。
本申请采用该动力涡轮空气封严测量装置，可以满足于一次定位装夹内弧和外弧侧多个弧面的精准的测量；内弧和外弧侧整体尺寸的测量；六点定位装置的设计可以满足工具测量基准和加工基准的统一，减少测量误差，提高测量精度和准确性，方便工人操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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