離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測用夾具及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，特別地，涉及一種離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測用夾具。此夕卜，本發(fā)明還涉及一種離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]閉式離心葉輪是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心機(jī)之一，現(xiàn)有的閉式離心葉輪的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其一般包括轉(zhuǎn)軸14、裝設(shè)于轉(zhuǎn)軸14上的輪盤11、裝設(shè)于輪盤11上的葉片13、以及外罩于葉片13外的第一外罩12，其中，輪盤11和第一外罩12之間具有內(nèi)腔。
[0003]閉式離心葉輪的工作轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬轉(zhuǎn)，因此其需要承受極高的離心載荷，葉片13的厚度，葉片13與輪盤11及第一外罩12連接處的倒角是保證該類零件強(qiáng)度的關(guān)鍵特征，需要在制造過程中嚴(yán)格把控；同時，必須對其實施有效的檢驗以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，葉片13的厚度、以及葉片13與輪盤11及第一外罩12連接處的倒角的尺寸計量方法主要有三坐標(biāo)儀測量法、R規(guī)測量法、以及工業(yè)CT測量法等。
[0004]三坐標(biāo)儀測量法是常用的葉片葉型等復(fù)雜曲面尺寸的測量方法，采用其測量閉式離心葉輪時，由于三坐標(biāo)儀的探頭無法進(jìn)入細(xì)長、彎曲的內(nèi)部通道，故而無法實施測量，因此檢測時，需要首先將零件切開，然后再進(jìn)行尺寸檢測，該種檢測方法屬于破壞性檢測，不適用于零件的生產(chǎn)過程；R規(guī)測量法是測量倒圓的常用方法，與三坐標(biāo)儀測量法相同的是，R規(guī)同樣無法進(jìn)入閉式離心葉輪的內(nèi)部通道；采用工業(yè)CT測量法測量時，存在測量結(jié)果不精確的問題，即無法給出葉片厚度及圓角的確切值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測用夾具及檢測方法，以解決現(xiàn)有的閉式離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測時存在的需要將零件切開、且檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測用夾具，離心葉輪上具有由輪盤和第一外罩圍設(shè)而成的內(nèi)腔，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有在輪盤的周線方向上將內(nèi)腔分隔成多個互不相通的氣道的葉片，夾具包括用于套裝于離心葉輪外的呈空心筒狀的第二外罩，第二外罩包括用于與內(nèi)腔進(jìn)氣端的端部抵頂?shù)牡谝欢?、以及用于與內(nèi)腔出氣端的端部抵頂?shù)牡诙危粖A具還包括用于卡入內(nèi)腔的出氣端與第二段之間以密封內(nèi)腔的出氣端、并使相鄰的氣道在內(nèi)腔的出氣端處隔斷的密封座。
[0008]進(jìn)一步地，第一段呈空心柱狀結(jié)構(gòu)，其端面設(shè)有內(nèi)凹的呈環(huán)形的第一凹槽，第一凹槽用于與內(nèi)腔進(jìn)氣端處的第一外罩的端部抵頂。
[0009]進(jìn)一步地，第二段呈空心柱狀結(jié)構(gòu)，其包括用于與內(nèi)腔出氣端處的第一外罩的端部抵頂?shù)牡谝恍《?、以及與第一小段相連的第二小段；第二小段與第一小段同軸，且第二小段的內(nèi)徑大于第一小段的內(nèi)徑。
[0010]進(jìn)一步地，第一小段的與第二小段相連的端面上設(shè)有內(nèi)凹的呈環(huán)形的第二凹槽，第二凹槽用于與內(nèi)腔出氣端處的第一外罩的端部抵頂。
[0011]進(jìn)一步地，密封座包括呈環(huán)形的底環(huán)，底環(huán)的端面上設(shè)有多個用于卡入內(nèi)腔的出氣端與第二小段之間以與葉片的端部抵頂?shù)耐箟K，多個凸塊沿底環(huán)的周線間隔布置。
[0012]進(jìn)一步地，多個凸塊沿底環(huán)的端面均勻間隔布置，每個凸塊的橫截面呈扇形，且凸塊的靠近底環(huán)的中心的內(nèi)環(huán)面的面積小于與其相對設(shè)置的外環(huán)面的面積。
[0013]進(jìn)一步地，第二外罩還包括位于第一段和第二段之間的多根呈管狀結(jié)構(gòu)的壓力平衡管，多根壓力平衡管沿第二外罩的周線間隔布置，且每根壓力平衡管的兩端分別與第一段和第二段連通。
[0014]進(jìn)一步地，夾具還包括用于將第二外罩的第二段與密封座夾緊的多個固定夾，多個固定夾沿第二段的周線均勻布置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測方法，包括以下步驟:
[0016]S1:將上述的夾具裝設(shè)于離心葉輪上；
[0017]S2:在離心葉輪的內(nèi)腔和夾具形成的內(nèi)部空間內(nèi)澆注熔融的填充材料；
[0018]S3:取出內(nèi)部空間內(nèi)的填充材料冷卻后形成的澆注體；
[0019]S4:計量澆注體的尺寸。
[0020]進(jìn)一步地，步驟S3包括:
[0021]S301:拆除夾具中的固定夾和密封座；
[0022]S302:將夾具中的壓力平衡管的兩端截斷；
[0023]S303:從離心葉輪的內(nèi)腔的進(jìn)氣端處拉出澆注體。
[0024]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0025]1、本發(fā)明的夾具結(jié)構(gòu)簡單、易于裝配；采用本發(fā)明的夾具以檢測閉式離心葉輪的內(nèi)腔尺寸時，不會對閉式離心葉輪的復(fù)雜內(nèi)腔造成破壞，保證了產(chǎn)品的完整性，且實現(xiàn)了此類零件復(fù)雜內(nèi)腔的尺寸檢測，且檢測過程簡單、檢測結(jié)果精確；
[0026]2、采用本發(fā)明的檢測方法檢測內(nèi)腔的尺寸時，只需首先將上述的夾具裝設(shè)于離心葉輪上，然后在離心葉輪的內(nèi)腔和夾具形成的內(nèi)部空間內(nèi)澆注熔融的填充材料，接著待填充材料冷卻后將冷卻形成的澆注體從內(nèi)腔中取出，最后計量澆注體的尺寸即可得到內(nèi)腔相關(guān)的尺寸，該檢測方法操作簡單、且檢測結(jié)果精確。
[0027]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0028]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0029]圖1是閉式離心葉輪的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測用夾具裝設(shè)于閉式離心葉輪上的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是圖2中的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是圖2中的第一外罩的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是圖4中的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6是圖2中的密封座的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7是圖6中的C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0036]圖8是圖2中的固定夾的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖例說明
[0038]1、離心葉輪；11、輪盤；12、第一外罩；13、葉片；14、轉(zhuǎn)軸；2、第二外罩；21、第一段；211、第一凹槽；22、第二段；221、第一小段；2211、第二凹槽；222、第二小段；23、壓力平衡管；3、密封座；31、底環(huán)；32、凸塊；4、固定夾；
【具體實施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0040]如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開了一種離心葉輪內(nèi)腔尺寸檢測用夾具，離心葉輪I上具有由輪盤11和第一外罩12圍設(shè)而成的內(nèi)腔，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有在輪盤11的周線方向上將內(nèi)腔分隔成多個互不相通的氣道的葉片13，本發(fā)明的夾具包括用于套裝于離心葉輪I外的呈空心筒狀的第二外罩2，第二外罩2包括用于與內(nèi)腔進(jìn)氣端的端部抵頂?shù)牡谝欢?1、以及用于與內(nèi)腔出氣端的端部抵頂?shù)牡诙?2 ;夾具還包括用于卡入內(nèi)腔的出氣端與第二段22之間以密封內(nèi)腔的出氣端、并使相鄰的氣道在內(nèi)腔的出氣端處隔斷的密封座3。檢測閉式離心葉輪的內(nèi)腔尺寸時，首先將本發(fā)明的夾具裝設(shè)于閉式離心葉輪I上，裝設(shè)后，第二外罩2的第一段21與離心葉輪I上的內(nèi)腔的進(jìn)氣端的端部抵頂，第二外罩2的第二段22與內(nèi)腔的出氣端的端部抵頂；然后，將熔融的填充材料由內(nèi)腔的進(jìn)氣端倒入內(nèi)腔和夾具的內(nèi)部空間內(nèi)，本發(fā)明中，由于第二外罩2的第二段22與內(nèi)腔的出氣端之間卡設(shè)有密封座3，密封座3可密封內(nèi)腔的出氣端并使相鄰的氣道在內(nèi)腔的出氣端處隔斷，從而由內(nèi)腔的進(jìn)氣端進(jìn)入的填充材料將不會從內(nèi)腔的出氣端處泄露；待填充材料冷卻后，首先拆出密封座3，由于相鄰氣道在內(nèi)腔的出氣端處不連通，故而拆出密封座3后可直接從內(nèi)腔的進(jìn)氣端處拔出填充材料冷卻后形成的澆注體；最后，計量澆注體的尺寸以得到葉片13的厚度、以及葉片13與輪盤11及第一外罩12連接處的倒角等內(nèi)腔尺寸。本發(fā)明的夾具結(jié)構(gòu)簡單、易于裝配；采用本發(fā)明的夾具以檢測閉式離心葉輪的內(nèi)腔尺寸時，不會對閉式離心葉輪的復(fù)雜內(nèi)腔造成破壞，保證了產(chǎn)品的完整性，且實現(xiàn)了此類零件復(fù)雜內(nèi)腔的尺寸檢測，且檢測過程簡單、檢測結(jié)果精確。
[0041]具體地，如圖4和圖5所示，第一段21呈空心柱狀結(jié)構(gòu)，第一段21的朝向第二段22的端面上設(shè)有內(nèi)凹的且呈環(huán)狀的第一凹槽211。將第二外罩2裝設(shè)于離心葉輪I上時，離心葉輪I上的內(nèi)腔的進(jìn)氣端處的第一外罩12的端部與第一凹槽211的底部抵頂，如圖2所示。
[0042]具體地，如圖4和圖5所示，第二段22呈空心柱狀結(jié)構(gòu)，第二段22包括用于與內(nèi)腔出氣端處的第一外罩12的端部抵頂?shù)牡谝恍《?21、以及與第一小段221相連的第二小段222 ;第二小段222與第一小段221同軸，且第二小段222的內(nèi)徑大于第一小段221的內(nèi)徑。
[0043]優(yōu)選地，再結(jié)合圖5所示，第一小段221的與第二小段222相連的端面上設(shè)有內(nèi)凹的且呈環(huán)狀的第二凹槽2211。將第二外罩2裝設(shè)于