專利名稱：一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燃汽輪機的制造，尤其涉及一種用于燃汽輪機中渦輪轉子機加工的專用檢具，具體涉及ー種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具。
背景技術：
在燃汽輪機的制造過程中，燃汽輪機內部有一個關鍵零件渦輪轉子，其結構如說明書附圖中所示的渦輪轉子，其大頭端部均布有18個端齒槽C。實際生產中，該端齒槽C的兩個重要標準尺寸b和e的測量點為空間虛擬點Ql而無法捕捉 ，因此現有技術中通用的或專用的，如螺紋環規，塞規，錐度量棒，卡規等等機加工檢具均不能實現對該渦輪轉子端齒槽C尺寸的測量，最終造成這ー關鍵零件，在國內各廠家無法生產，只能依靠進ロ的現狀。且應用中進ロ該關鍵零件的采購價格是每ー只渦輪轉子2萬多元，其應用成本十分高昂。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，該檢具能實現對渦輪轉子的精確測量，進而能實現對渦輪轉子精確地機加工生產。本實用新型的目的是這樣實現的一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，它包括待檢測的渦輪轉子，其特征在干它還包括外圈和測量塊；所述外圈為帶有內孔的圓盤形體，它裝配在渦輪轉子的大頭端；所述測量塊的兩端帶有高精度的測量腳，該測量塊裝配在外圏內，其測量腳裝配在渦輪轉子的端齒槽內。上述外圈的下端面和臺階面二者均與渦輪轉子大頭端的臺階面和測量塊的上表面完全平行。這些平面都具有的較高平面度，使得各個表面不平度控制在O. 008毫米以內，相互間較好的平行度，能充分保證相關平面間的良好貼合，進而保證了后續相關尺寸的精確測量。上述外圈是通過內孔裝配在渦輪轉子大頭端的端齒槽組成的圓環面上的。生產中內孔與渦輪轉子大頭端的端齒槽組成的圓環面之間，優選采用按基軸制選用H6/h5、G6/h5或F6/h5的配合方式進行配合,按此方式配合的間隙在O O. 03內，這樣的裝配方式固定了二者的相對位置和裝配關系為后續精確測量提供了保證。例如當選用H6/h5的配合方式進行配合吋，H6是外圈內孔的公差代號，h5是渦輪轉子大頭端的端齒槽組成的圓環面的公差代號，其配合的間隙在O O. 03內。上述測量塊的兩端側面為高精度的圓弧面；測量塊通過該圓弧面裝配在外圈的內孔內。生產中外圏內孔與測量塊圓弧面之間，優選采用按基孔制選用H6/g5、H6/h5或H6/f5的配合方式進行配合，按此方式配合的間隙在O O. 03內，這樣的裝配方式進ー步確定了測量塊在本檢具中的具體位置，保證了后續精確測量。例如當選用H6/ g5的配合方式進行配合吋，H6是外圈內孔的公差代號，g5是測量塊圓弧面的公差代號，按此方式配合的間隙在O O. 03內。上述測量塊上的圓弧面、外圈的內孔和待檢測的渦輪轉子的端齒槽組成的圓環面徑向同心，其均具有較好的圓柱度，較高的精度。上述測量塊上的測量腳，其截斷面呈V字形，且縱向軸對稱，其斜面上的對應點等高；其上的空間虛擬測量點處的控制尺寸嚴格按照端齒槽上的空間虛擬測量點處的控制尺寸來設計，以使得測量腳上的測量點和端齒槽上的測量點能完全重合為準，用以保證測量腳能與端齒槽緊密貼合。本實用新型中還同時公開了采用上述檢具對渦輪轉子端齒槽空間尺寸的測量過程，也即上述檢具的使用方法，其具體如下所述I、清理掉渦輪轉子端齒槽內的鉄屑和毛刺，按照上述的裝配方式，將待檢測的渦輪轉子、外圈和測量塊裝配貼合好。 2、精確測量出測量塊的上表面到外圈的臺階面的距離L，再加上已精確測量出的外圈的臺階厚度A，減去已精確測量的測量塊的標準尺寸H，從而即可得到實測的端齒槽尺寸，即(L+A-H);當得到了實測的端齒槽尺寸(L+A-H)，另ー尺寸e’隨之得出了。其中，測量塊的標準尺寸H，是一定值，在對測量塊加工生產時已經實際測出，它是通過測量測量腳上所選取的測量點距測量塊的上表面得到的，該測量點當測量腳與渦輪轉子端齒槽完全貼合時，其恰與端齒槽上的測量點完全重合。3、將經上述步驟得到的實測的端齒槽尺寸(L+A-H)與端齒槽的標準尺寸b相比較若(L+A-H) >b,則說明該端齒槽還有加工余量，則繼續加工；若有(L+A-H) <b,且在b值的公差內，則說明該實測的端齒槽尺寸在允差之內，也即表明該零件合格了，不需再加工了。本實用新型具有以下有益效果本實用新型中的檢具結構簡單、使用方便，可靠地實現了對渦輪轉子端齒槽空間尺寸高精度的準確測定，進而實現了該關鍵零件國產化批量生產，如現經采用本發明中的檢具生產加工出的渦輪轉子，其采購費用降至每只渦輪轉子只要幾千元，單件即要節約I萬多元，從而大大降低了生產成本，増加了企業效益，也提升了企業的市場競爭力。
圖I是本實用新型實施例I中所述檢具結構的主視圖。圖2是圖I的俯視圖。圖3是本實用新型實施例I所述檢具中的測量塊的結構示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是圖3的右視圖。圖6是圖3的上視圖。圖7是圖3中標注出的局部結構的放大示意圖。圖8是本實用新型實施例I所述檢具中的外圈的結構示意圖。圖9是圖8的俯視圖。圖10是本實用新型實施例I所述檢具中的渦輪轉子的結構示意圖。圖11是圖10的俯視圖。[0028]圖12是圖10中標注出的局部結構的放大示意圖。圖13是圖12的M向視圖。圖14是本實用新型實施例2所述檢具中的測量塊的結構示意圖。圖15是圖14的俯視圖。圖16是圖14的右視圖。圖17是圖14中標注出的局部結構的放大示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本實用新型進行具體描述，有必要在此指出的是 ，以下實施例只用于對本實用新型進行進一步的說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據上述實用新型內容對本實用新型作出一些非本質的改進和調整。實施例I如說明書附圖1-12所示，一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，它由常用的量具材料---量具鋼(CrWMn)經常規冷處理，精加工而成；它包括待檢測的渦輪轉子1，外圈2和測量塊3 ;外圈2為帶有內孔4的圓盤形體，它通過內孔4按基軸制選用H6/h5配合方式裝配在渦輪轉子I的大頭端的端齒槽C組成的圓環面上的(H6是內孔4的公差代號，h5是渦輪轉子I大頭端的端齒槽C組成的圓環面的公差代號，按此方式配合的間隙在O O. 03內)；測量塊3的兩端帶有高精度的測量腳5，其測量腳5裝配在渦輪轉子I的端齒槽C內；測量塊3的兩端側面為高精度的圓弧面y2，且測量塊3通過該圓弧面12按基孔制選用H6/g5配合方式裝配在外圈2的內孔4內(H6是內孔4的公差代號，g5是測量塊3圓弧的公差代號，按此方式配合的間隙在O O. 03內);外圈2的下端面m2和臺階面m3 二者均與渦輪轉子I大頭端的臺階面ml和測量塊3的上表面m4 二者完全平行；測量塊3上的圓弧面y2、外圈2的內孔4和待檢測的渦輪轉子I的端齒槽C組成的圓環面yl徑向同心；測量塊3上的測量腳5，其截斷面如V字形，且縱向軸對稱，其斜面上的對應點等高；其上的空間虛擬測量點Q2處的控制尺寸B嚴格按照端齒槽C上的空間虛擬測量點Ql處的控制尺寸B來設計，以使得測量腳5上的測量點Q2和端齒槽C上的測量點Ql能完全重合為準，用以保證測量腳5能與端齒槽C緊密貼合；該檢具的使用方法如下所述I、清理掉渦輪轉子I端齒槽C內的鉄屑和毛刺，按照上述的裝配方式，將待檢測的渦輪轉子I、外圈2和測量塊3裝配貼合好；2、精確測量得測量塊3的上表面m4到外圈2的臺階面m3的距離L為20. 08毫米，加上已精確測量出的外圈2的臺階厚度A為10. 03毫米，減去已精確測量的測量塊的標準尺寸H為19. 97毫米，從而即可得到實測的端齒槽C’尺寸(L+A-H)為10. 14毫米；其中，測量塊3中的標準尺寸H為19. 97毫米，是一定值，在對測量塊3加工生產時已經實際測出，它是通過測量其上選取的測量點Q2距測量塊3的上表面m4得到的，該測量點Q2當測量腳5與渦輪轉子I端齒槽C完全重合時，其恰與測量點Ql完全重合。3、由(L+A-H)與端齒槽C的標準尺寸b( 10. 15±0. 01毫米)相比較可知(L+A-H) <b，但在b (10. 15±0. 01毫米)值的公差內，也即表明該零件合格了，不需再加工了。[0041]4當得到了實測的端齒槽尺寸(L+A-H)為10. 14毫米，另ー尺寸e’也就隨之得出了即為2. 44毫米(渦輪轉子端齒槽臺階高度值為定值在加工端齒槽前此值已經做好，當公用一個測量點Ql的b值到了吋，e’也就達到圖紙要求了)。實施例2一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，如說明書附圖14-17所示，其結構中的測量塊3的兩端側面為高精度的平面12，且測量塊3通過該平面y2按基孔制選用H6/f5配合方式裝配在外圈2的內孔4內(H6是內孔4的公差代號，f5是測量塊3圓弧的公差代號，按此方式配合的間隙在O O. 03內)；其外圈2通過內孔4按基軸制選用G6/h5配合方式裝配在渦輪轉子I的大頭端的端齒槽C組成的圓環面上的(G6是內孔4的公差代號，h5是渦輪轉子I大頭端的端齒槽C組成的圓環面的公差代號，按此方式配合的間隙在O O. 03內)；外圈2的內孔4和待檢測的渦輪轉子I的端齒槽C組成的圓環面yl徑向同心； 該檢具中的其他結構均與實施例I所述的檢具結構相同。實施例3一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其結構中的外圈2通過內孔4按基軸制選用F6/h5配合方式裝配在渦輪轉子I的大頭端的端齒槽C組成的圓環面上的(F6是內孔4的公差代號，h5是渦輪轉子I大頭端的端齒槽C組成的圓環面的公差代號，按此方式配合的間隙在O O. 03內);測量塊3通過該圓弧面y2按基孔制選用H6/h5配合方式裝配在外圈2的內孔4內(H6是內孔4的公差代號，h5是測量塊3圓弧的公差代號，按此方式配合的間隙在O O. 03內)；該檢具中的其他結構均與實施例I所述的檢具結構相同。該檢具的使用方法如下所述I、清理掉渦輪轉子I端齒槽C內的鉄屑和毛刺，按照上述的裝配方式，將待檢測的渦輪轉子I、外圈2和測量塊3裝配貼合好；2、精確測量得測量塊3的上表面m4到外圈2的臺階面m3的距離L為19. 35毫米，加上已精確測量出的外圈2的臺階厚度A為9. 98毫米，減去已精確測量的測量塊的標準尺寸H為19. 91毫米，從而即可得到實測的端齒槽C’尺寸(L+A-H)為9. 42毫米；其中，測量塊3中的標準尺寸H為19. 91毫米，是一定值，在對測量塊3加工生產時已經實際測出，它是通過測量其上選取的測量點Q2距測量塊3的上表面m4得到的，該測量點Q2當測量腳5與渦輪轉子I端齒槽C完全重合時，其恰與測量點Ql完全重合。3、由(L+A-H)與端齒槽C的標準尺寸b (9. 43±O. 012)相比較可知:(L+A-H)〈 b，且在端齒槽尺寸b的允差之內，也即表明該零件合格了，不需再加工了。4、當得到了實測的端齒槽尺寸(L+A-H)，另ー尺寸e’也就隨之得出了為3. 93毫米(渦輪轉子端齒槽臺階高度值為定值在加工端齒槽前此值已經做好，當公用一個測量點Ql的b值到了吋，e’也就達到圖紙要求了)。
權利要求1.一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，它包括待檢測的渦輪轉子(1)，其特征在于它還包括外圈(2)和測量塊(3);所述外圈(2)為帶有內孔(4)的圓盤形體，它裝配在渦輪轉子(I)的大頭端；所述測量塊(3)的兩端帶有測量腳(5)，該測量塊(3)裝配在外圈(2)內，其測量腳(5)裝配在渦輪轉子(I)的端齒槽(C)內；所述外圈(2)的下端面(m2)和臺階面(m3) 二者均與渦輪轉子(I)大頭端的臺階面(ml)和測量塊(3)的上表面(m4)完全平行。
2.根據權利要求I所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述外圈(2)是通過內孔(4)裝配在渦輪轉子(I)大頭端的端齒槽(C)組成的圓環面(yl)上的。
3.根據權利要求I或2所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述測量塊(3)的兩端側面為圓弧面(y2);測量塊(3)通過該圓弧面(y2)裝配在外圈(2)的內孔(4)內。
4.根據權利要求3所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述測量塊(3)上的圓弧面(y2)、外圈(2)的內孔(4)和待檢測的渦輪轉子(I)的端齒槽(C)組成的圓環面(yl)徑向同心。
5.根據權利要求3所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述內孔(4)與渦輪轉子(I)大頭端的端齒槽(C)組成的圓環面(yl)之間，采用按基軸制選用H6/h5、G6/h5或F6/h5的配合方式進行配合；所述外圈(2)內孔(4)與測量塊(3)圓弧面(y2)之間，采用按基孔制選用H6/g5、H6/h5或H6/f5的配合方式進行配合。
6.根據權利要求4所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述內孔(4)與渦輪轉子(I)大頭端的端齒槽(C)組成的圓環面(yl)之間，采用按基軸制選用H6/h5、G6/h5或F6/h5的配合方式進行配合；所述外圈(2)內孔(4)與測量塊(3)圓弧面(y2)之間，采用按基孔制選用H6/g5、H6/h5或H6/f5的配合方式進行配合。
7.根據權利要求I或2所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述測量塊(3)上的測量腳(5)，其截斷面呈V字形，且縱向軸對稱，其斜面上的對應點等高；其上的空間虛擬測量點(Q2)處的控制尺寸(B)嚴格按照端齒槽(C)上的空間虛擬測量點(Ql)處的控制尺寸(B)設計。
8.根據權利要求3所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述測量塊(3)上的測量腳(5)，其截斷面呈V字形，且縱向軸對稱，其斜面上的對應點等高；其上的空間虛擬測量點(Q2)處的控制尺寸(B)嚴格按照端齒槽(C)上的空間虛擬測量點(Ql)處的控制尺寸(B)設計。
9.根據權利要求4所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述測量塊(3)上的測量腳(5)，其截斷面呈V字形，且縱向軸對稱，其斜面上的對應點等高；其上的空間虛擬測量點(Q2)處的控制尺寸(B)嚴格按照端齒槽(C)上的空間虛擬測量點(Ql)處的控制尺寸(B)設計。
10.根據權利要求5所述的測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，其特征在于所述測量塊(3)上的測量腳(5)，其截斷面呈V字形，且縱向軸對稱，其斜面上的對應點等高；其上的空間虛擬測量點(Q2)處的控制尺寸(B)嚴格按照端齒槽(C)上的空間虛擬測量點(Ql)處的控制尺寸(B)設計。
專利摘要本實用新型涉及一種測量渦輪轉子端齒槽空間尺寸的檢具，它包括待檢測的渦輪轉子(1)，其特征在于它還包括外圈(2)和測量塊(3)；所述外圈(2)為帶有內孔(4)的圓盤形體，它裝配在渦輪轉子(1)的大頭端；所述測量塊(3)的兩端帶有測量腳(5)，該測量塊(3)裝配在外圈(2)內，其測量腳(5)裝配在渦輪轉子(1)的端齒槽(C)內；所述外圈(2)的下端面(m2)和臺階面(m3)二者均與渦輪轉子(1)大頭端的臺階面(m1)和測量塊(3)的上表面(m4)完全平行。本檢具結構簡單、使用方便，可靠地實現了對渦輪轉子端齒槽空間尺寸高精度的準確測定，進而實現了該關鍵零件國產化批量生產。
文檔編號G01B5/02GK202630851SQ201220286759
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年6月19日
發明者周德貴, 羅兵, 段昌文 申請人:重慶江增船舶重工有限公司