一种快速定位夹持轴径类叶片的装置的制作方法

1.本发明属于航空叶片制造领域，尤其涉及一种快速定位夹持轴径类叶片的装置。


背景技术：

2.航空发动机是飞机的心脏同时也是飞机制造中的难点。在这其中航空发动机叶片在航空发动机的制造中就占据了约30％左右的比重，由于航空发动机叶片的曲面复杂、尺寸宽度大、工作环境恶劣等因素，使得航空发动机的性能主要受制于航空发动机叶片的制造水平。
3.为确保航空发动机的使用寿命及使用性能，在航空发动机叶片的材质上通常选择的是合金或是高温合金等材料制成，同时由于叶片空气动力学等特性的要求使得叶片必须要有严格的尺寸及表面完整性的加工要求。这就要求航空发动机叶片在加工过程除了需要具备合理的加工工艺，还需要做好对于叶片的检测，进而确保叶片的加工精度。
4.航空发动机中轴径类叶片在制造过程中需要对其叶片形态的各个参数进行测量，这类叶片叶身一端或两端采用圆柱轴的结构，并通过圆柱轴安装在发动机盘环上，对通过发动机流道的气体产生引导。
5.现有轴径类叶片制造过程中，由于叶片结构的复杂性，现有夹具在测量叶形参数的过程中先对叶片进行定位，然后对叶轴再进行夹持，操作程序复杂，容易松动、安装复杂、耗时长。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，以解决现有夹具在夹持轴径类叶片时，操作程序复杂、容易松动、安装复杂、耗时长的问题，以满足生产现场及时快速的对叶片进行测量评价。
7.本发明采用以下技术方案：一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，包括：
8.下支座，其下侧水平贯穿开设有下容纳槽，其顶部竖向贯穿开设有固定孔，
9.固定柱，竖向设置，位于下支座的上侧，且与下支座一体连接，其轴线与固定孔的轴线重合，固定柱的内腔用于轴径类叶片的轴自上而下穿过，并伸入下容纳槽内，固定柱的上沿用于抵在轴径类叶片的叶根缘板下侧，
10.下卡持机构，位于下支座的下容纳槽内，用于对穿过固定柱的轴径类叶片的轴进行卡持，限制轴径类叶片径向转动，
11.上卡持机构，位于下支座的上侧、且固定柱的外围，用于对轴径类叶片的轴曲面进行限位。
12.进一步地，上卡持机构包括：
13.下圆环，套设在固定柱的外围，其内壁上绕其一周开设有第一容纳槽，在固定柱的外壁上、沿圆柱截面径向贯穿开设有多个第一容纳孔，多个第一容纳孔与第一容纳槽对应设置，
14.多个第一钢珠，对应置于多个第一容纳孔内，用于在下圆环向下移动时，使得第一容纳槽与第一容纳孔相互对应、且第一钢珠向外滚动并松开轴径类叶片的轴曲面，还用于在下圆环向上移动时，使得第一容纳槽与第一容纳孔相互错位、且压迫第一钢珠向内移动并抵在轴径类叶片的轴曲面上对其限位。
15.进一步地，上卡持机构还包括：
16.上圆环，套设在固定柱的外围、且位于下圆环的上侧，其内壁上绕其一周开设有第二容纳槽，固定柱的外壁上绕其一周开设有第三容纳槽，
17.多个第二钢珠，位于第二容纳槽和第三容纳槽相互配合形成的容纳区域内，用于将上圆环卡在固定柱的外围。
18.进一步地，上圆环的下侧壁开设有第四容纳槽，下圆环的上侧壁开设有第五容纳槽，第四容纳槽和第五容纳槽相互配合形成活动区域，
19.上卡持机构还包括：
20.动力杆，水平设置，其横截面为椭圆形，位于第四容纳槽和第五容纳槽形成的活动区域内，用于受外力后转动至其长边竖向设置时，将下圆环向下顶开使得下圆环向下移动从而使得第二钢珠松开叶片的轴曲面，还用于受外力后转动至其短边竖向设置时，下圆环向上移动从而将第二钢珠抵紧叶片的轴曲面。
21.进一步地，上圆环的外沿竖直贯穿开设有第六容纳槽，下圆环的外沿竖直贯穿开设有第七容纳槽，第六容纳槽和第七容纳槽相互配合形成恢复区域，
22.上卡持机构还包括：位于恢复区域的两个水平设置的固定杆和一个竖向设置的第一弹性件，一个固定杆的两端分别抵在上圆环的上侧，另一个固定杆的两端分别搭在下圆环的下侧，第一弹性件的两端挂在两个固定杆的中部，第一弹性件用于拉动下圆环向上复位。
23.进一步地，第四容纳槽、第五容纳槽均开设有两个、且相互对称设置，动力杆设置也有两个，两个动力杆之间通过连接杆固定连接，连接杆为半圆形、且位于下圆环和上圆环的外围，连接杆用于以两个动力杆的连线为轴线向上或向下旋转进而带动动力杆转动。
24.进一步地，多个第一容纳孔呈放射性排布，且每个第一容纳孔内放置有两个第一钢珠，靠外侧的第一钢珠用于向外滚动并给靠内侧的第一钢珠留出移动的孔隙，使得靠内侧的第一钢珠松开轴径类叶片的轴曲面，靠外侧的第一钢珠还用于向内压迫靠内侧的第一钢珠向内移动并抵在轴径类叶片的轴曲面上。
25.进一步地，下卡持机构包括：
26.滑动底板，水平设置，其上贯穿开设有滑动槽，
27.左卡块，固定连接滑动底板的左侧，其上沿固定连接有左卡板，左卡板用于伸入轴径类叶片的第一锁紧卡槽内，
28.右卡块，位于滑动槽内、且可沿滑动槽左右滑动，其上沿固定连接有右卡板，右卡板与左卡板对应设置、且用于伸入轴径类叶片的第二锁紧卡槽内，并与左卡板相互配合卡住轴径类叶片的轴的下端，
29.限位板，位于滑动底板的下侧，右卡块的下侧穿过滑动槽与限位板固定连接，用于对右卡块进行限位。
30.进一步地，下卡持机构还包括：
31.挡板，位于右卡块的右侧，且其下端与滑动底板的右侧固定连接，
32.螺杆，水平设置，其左端穿过挡板并抵在右卡块上，用于抵紧右卡块，
33.定位销，水平设置，其左端固定在左卡块的右侧，
34.第二弹性件，套设在定位销上，其两端分别与左卡块和右卡块固定连接，用于推动右卡块向右复位。
35.本发明的有益效果是：
36.1、本发明可以对具备轴的轴径类叶片的轴进行夹持，使得测量设备对叶片缘板及叶身等工作面的叶形参数进行测量，保证叶片的综合质量符合情况；
37.2、本发明结构设计巧妙、紧凑，使用方便，定位稳定，装夹可靠，操作简单，可大幅度提高检测效率；
38.3、本发明在对叶片进行夹持后可以随意的进行移动，并可以根据现场情况调整叶片整个装置所处的位置，进而调整叶片的所处位置，具备及时性和灵活性。
附图说明
39.图1为本发明的剖视图；
40.图2为本发明的剖视图；
41.图3为本发明上卡持机构的结构示意图；
42.图4为本发明下卡持机构的结构示意图；
43.图5为本发明下支座的结构示意图；
44.图6为本发明叶片的结构示意图；
45.图7为本发明下圆环的结构示意图；
46.图8为本发明动力杆的位置示意图。
47.其中：1、下支座；2、固定柱；3、下卡持机构；4、上卡持机构；5、轴径类叶片；
48.31、滑动底板；32、左卡块；33、限位板；34、挡板；35、螺杆；36、定位销；37、第二弹性件；38、右卡块；
49.41、下圆环；42、第一钢珠；43、上圆环；44、第二钢珠；45、动力杆；46、固定杆；47、第一弹性件；48、连接杆；
50.51、叶尖轴；52、叶根缘板；53、叶根轴；54、第一锁紧卡槽；55、第二锁紧卡槽。
具体实施方式
51.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本发明中的“走向”是依据本发明处于图1状态时的走向描述。
53.本发明公开了一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，如图1和2、5所示，包括下支座1、固定柱2、下卡持机构3、上卡持机构4。
54.下支座1的下侧水平贯穿开设有下容纳槽，下支座1的顶部竖向贯穿开设有固定孔，固定柱2竖向设置，固定柱2位于下支座1的上侧，且与下支座1一体连接，固定柱2的轴线与固定孔的轴线重合，固定柱2的内腔用于轴径类叶片的轴自上而下穿过，并伸入下容纳槽内，固定柱2的上沿用于抵在轴径类叶片的叶根缘板下侧。
55.下卡持机构3位于下支座1的下容纳槽内，下卡持机构3用于对穿过固定柱2的轴径类叶片的轴进行卡持，限制轴径类叶片径向转动，上卡持机构4位于下支座1的上侧、且固定柱2的外围，上卡持机构4用于对轴径类叶片的轴曲面进行限位。
56.如图3所示，上卡持机构4包括：下圆环41、多个第一钢珠42。
57.下圆环41套设在固定柱2的外围，下圆环41的内壁上绕其一周开设有第一容纳槽，在固定柱2的外壁上、沿圆柱截面径向贯穿开设有多个第一容纳孔，多个第一容纳孔与第一容纳槽对应设置。
58.多个第一钢珠42对应置于多个第一容纳孔内，多个第一钢珠42用于在下圆环41向下移动时，使得第一容纳槽与第一容纳孔相互对应、且第一钢珠42向外滚动并松开轴径类叶片的轴曲面，多个第一钢珠42还用于在下圆环41向上移动时，使得第一容纳槽与第一容纳孔相互错位、且压迫第一钢珠42向内移动并抵在轴径类叶片的轴曲面上对其限位。
59.上卡持机构4还包括：上圆环43、多个第二钢珠44。
60.上圆环43套设在固定柱2的外围、且位于下圆环41的上侧，上圆环43的内壁上绕其一周开设有第二容纳槽，固定柱2的外壁上绕其一周开设有第三容纳槽。
61.多个第二钢珠44位于第二容纳槽和第三容纳槽相互配合形成的容纳区域内，多个第二钢珠44用于将上圆环43卡在固定柱2的外围。
62.上圆环43的下侧壁开设有第四容纳槽，下圆环41的上侧壁开设有第五容纳槽，第四容纳槽和第五容纳槽相互配合形成活动区域。
63.上卡持机构4还包括：动力杆45，动力杆45水平设置，动力杆45的横截面为椭圆形，动力杆45位于第四容纳槽和第五容纳槽形成的活动区域内，动力杆45用于受外力后转动至其长边竖向设置时，将下圆环41向下顶开使得下圆环41向下移动从而使得第二钢珠44松开叶片的轴曲面，动力杆45还用于受外力后转动至其短边竖向设置时，下圆环41向上移动从而将第二钢珠44抵紧叶片的轴曲面。
64.如图7和8所示，上圆环43的外沿竖直贯穿开设有第六容纳槽，下圆环41的外沿竖直贯穿开设有第七容纳槽，第六容纳槽和第七容纳槽相互配合形成恢复区域，上卡持机构4还包括：位于恢复区域的两个水平设置的固定杆46和一个竖向设置的第一弹性件，一个固定杆46的两端分别抵在上圆环43的上侧，另一个固定杆46的两端分别搭在下圆环41的下侧，第一弹性件的两端挂在两个固定杆46的中部，第一弹性件用于拉动下圆环41向上复位。
65.第四容纳槽、第五容纳槽均开设有两个、且相互对称设置，动力杆45设置也有两个，两个动力杆45之间通过连接杆48固定连接，连接杆48为半圆形、且位于下圆环41和上圆环43的外围，连接杆48用于以两个动力杆45的连线为轴线向上或向下旋转进而带动动力杆45转动。
66.多个第一容纳孔呈放射性排布，且每个第一容纳孔内放置有两个第一钢珠42，靠
外侧的第一钢珠42用于向外滚动并给靠内侧的第一钢珠42留出移动的孔隙，使得靠内侧的第一钢珠42松开轴径类叶片的轴曲面，靠外侧的第一钢珠42还用于向内压迫靠内侧的第一钢珠42向内移动并抵在轴径类叶片的轴曲面上。
67.如图4所示，下卡持机构3包括：滑动底板31、左卡块32、右卡块38、限位板33，滑动底板31水平设置，滑动底板31上贯穿开设有滑动槽，左卡块32固定连接滑动底板31的左侧，左卡块32的上沿固定连接有左卡板，左卡板用于伸入轴径类叶片的第一锁紧卡槽54内。
68.右卡块38位于滑动槽内、且可沿滑动槽左右滑动，右卡块38的上沿固定连接有右卡板，右卡板与左卡板对应设置、且用于伸入轴径类叶片的第二锁紧卡槽55内，并与左卡板相互配合卡住轴径类叶片的轴的下端，限位板33位于滑动底板31的下侧，右卡块38的下侧穿过滑动槽与限位板33固定连接，限位板33用于对右卡块38进行限位。
69.下卡持机构3还包括：挡板34、螺杆35、定位销36、第二弹性件37。
70.挡板34位于右卡块38的右侧，且其下端与滑动底板31的右侧固定连接，螺杆35水平设置，螺杆35的左端穿过挡板34并抵在右卡块38上，螺杆35用于抵紧右卡块38，定位销36水平设置，定位销36的左端固定在左卡块32的右侧，第二弹性件37套设在定位销36上，第二弹性件37的两端分别与左卡块32和右卡块38固定连接，第二弹性件37用于推动右卡块38向右复位。
71.本发明通过下卡持机构3对叶片轴的下端进行卡持，避免叶片径向转动，然后通过上卡持机构4对叶片的轴曲面进行夹持，并与下卡持机构3相互配合对叶片进行固定，在通过上卡持机构4对叶片进行夹持时，利用第一钢珠42对叶片的轴进行夹持，由于第一钢珠42可以小范围的滚动，这样在夹持过程中就即使发生滚动也不会损伤叶片的轴，另外，通过动力杆45来推动下圆环41向下移动，由于动力杆45的横截面为椭圆形，这样当动力杆45的长边转动至竖直状态时，就会将下圆环41向下推动，迫使第二钢珠44松开叶片的轴，反之亦然。
72.本发明通过设置两个固定杆46和一个第一弹性件47将下圆环41和上圆环43固定在一起，使得下圆环41向下移动后，当动力杆45的短边转动至竖直状态时对下圆环41产生向上的拉力，迫使下圆环41复位。为了保证下圆环41的移动趋于平稳，设置三个恢复区域，相应的也设置六个固定杆46和三个第一弹性件47进行配合。
73.本发明可以夹持双冠类轴径叶片，即双冠叶片，如图6所示，也可以夹持具备一个轴的轴径类叶片，双冠叶片的上端和下端均有轴，其上端为叶尖轴51，下端为叶根轴53，靠近叶根轴53处有水平设置的叶根缘板52，并且叶根轴53的最下端的左右两侧分别开设有第一锁紧卡槽54和第二锁紧卡槽55。
74.以上仅为本发明的较佳实施例，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。

技术特征：
1.一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，包括：下支座(1)，其下侧水平贯穿开设有下容纳槽，其顶部竖向贯穿开设有固定孔，固定柱(2)，竖向设置，位于所述下支座(1)的上侧，且与下支座(1)一体连接，其轴线与固定孔的轴线重合，所述固定柱(2)的内腔用于轴径类叶片的轴自上而下穿过，并伸入下容纳槽内，所述固定柱(2)的上沿用于抵在轴径类叶片的叶根缘板下侧，下卡持机构(3)，位于所述下支座(1)的下容纳槽内，用于对穿过固定柱(2)的轴径类叶片的轴进行卡持，限制轴径类叶片径向转动，上卡持机构(4)，位于所述下支座(1)的上侧、且固定柱(2)的外围，用于对轴径类叶片的轴曲面进行限位。2.根据权利要求1所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，所述上卡持机构(4)包括：下圆环(41)，套设在所述固定柱(2)的外围，其内壁上绕其一周开设有第一容纳槽，在所述固定柱(2)的外壁上、沿圆柱截面径向贯穿开设有多个第一容纳孔，多个所述第一容纳孔与第一容纳槽对应设置，多个第一钢珠(42)，对应置于多个所述第一容纳孔内，用于在下圆环(41)向下移动时，使得第一容纳槽与第一容纳孔相互对应、且第一钢珠(42)向外滚动并松开轴径类叶片的轴曲面，还用于在下圆环(41)向上移动时，使得第一容纳槽与第一容纳孔相互错位、且压迫第一钢珠(42)向内移动并抵在轴径类叶片的轴曲面上对其限位。3.根据权利要求2所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，所述上卡持机构(4)还包括：上圆环(43)，套设在所述固定柱(2)的外围、且位于下圆环(41)的上侧，其内壁上绕其一周开设有第二容纳槽，所述固定柱(2)的外壁上绕其一周开设有第三容纳槽，多个第二钢珠(44)，位于所述第二容纳槽和第三容纳槽相互配合形成的容纳区域内，用于将上圆环(43)卡在固定柱(2)的外围。4.根据权利要求3所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，所述上圆环(43)的下侧壁开设有第四容纳槽，所述下圆环(41)的上侧壁开设有第五容纳槽，所述第四容纳槽和第五容纳槽相互配合形成活动区域，所述上卡持机构(4)还包括：动力杆(45)，水平设置，其横截面为椭圆形，位于所述第四容纳槽和第五容纳槽形成的活动区域内，用于受外力后转动至其长边竖向设置时，将下圆环(41)向下顶开使得下圆环(41)向下移动从而使得第二钢珠(44)松开叶片的轴曲面，还用于受外力后转动至其短边竖向设置时，下圆环(41)向上移动从而将第二钢珠(44)抵紧叶片的轴曲面。5.根据权利要求4所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，所述上圆环(43)的外沿竖直贯穿开设有第六容纳槽，所述下圆环(41)的外沿竖直贯穿开设有第七容纳槽，所述第六容纳槽和第七容纳槽相互配合形成恢复区域，所述上卡持机构(4)还包括：位于恢复区域的两个水平设置的固定杆(46)和一个竖向设置的第一弹性件，一个所述固定杆(46)的两端分别抵在上圆环(43)的上侧，另一个固定杆(46)的两端分别搭在下圆环(41)的下侧，所述第一弹性件的两端挂在两个固定杆(46)的中部，所述第一弹性件用于拉动下圆环(41)向上复位。
6.根据权利要求4所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，所述第四容纳槽、第五容纳槽均开设有两个、且相互对称设置，所述动力杆(45)设置也有两个，两个所述动力杆(45)之间通过连接杆(48)固定连接，所述连接杆(48)为半圆形、且位于下圆环(41)和上圆环(43)的外围，所述连接杆(48)用于以两个动力杆(45)的连线为轴线向上或向下旋转进而带动动力杆(45)转动。7.根据权利要求2所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，多个所述第一容纳孔呈放射性排布，且每个所述第一容纳孔内放置有两个第一钢珠(42)，靠外侧的所述第一钢珠(42)用于向外滚动并给靠内侧的第一钢珠(42)留出移动的孔隙，使得靠内侧的第一钢珠(42)松开轴径类叶片的轴曲面，靠外侧的所述第一钢珠(42)还用于向内压迫靠内侧的第一钢珠(42)向内移动并抵在轴径类叶片的轴曲面上。8.根据权利要求1所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，所述下卡持机构(3)包括：滑动底板(31)，水平设置，其上贯穿开设有滑动槽，左卡块(32)，固定连接所述滑动底板(31)的左侧，其上沿固定连接有左卡板，所述左卡板用于伸入轴径类叶片的第一锁紧卡槽(54)内，右卡块(38)，位于所述滑动槽内、且可沿滑动槽左右滑动，其上沿固定连接有右卡板，所述右卡板与左卡板对应设置、且用于伸入轴径类叶片的第二锁紧卡槽(55)内，并与左卡板相互配合卡住轴径类叶片的轴的下端，限位板(33)，位于所述滑动底板(31)的下侧，所述右卡块(38)的下侧穿过滑动槽与限位板(33)固定连接，用于对右卡块(38)进行限位。9.根据权利要求8所述的一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，其特征在于，所述下卡持机构(3)还包括：挡板(34)，位于右卡块(38)的右侧，且其下端与滑动底板(31)的右侧固定连接，螺杆(35)，水平设置，其左端穿过挡板(34)并抵在右卡块(38)上，用于抵紧右卡块(38)，定位销(36)，水平设置，其左端固定在所述左卡块(32)的右侧，第二弹性件(37)，套设在所述定位销(36)上，其两端分别与左卡块(32)和右卡块(38)固定连接，用于推动右卡块(38)向右复位。

技术总结
本发明公开了一种快速定位夹持轴径类叶片的装置，包括：下支座，其下侧水平贯穿开设有下容纳槽，其顶部竖向贯穿开设有固定孔，固定柱，竖向设置，位于下支座的上侧，且与下支座一体连接，其轴线与固定孔的轴线重合，固定柱的内腔用于轴径类叶片的轴自上而下穿过，并伸入下容纳槽内，固定柱的上沿用于抵在轴径类叶片的叶根缘板下侧，下卡持机构，位于下支座的下容纳槽内，用于对穿过固定柱的轴径类叶片的轴进行卡持，上卡持机构，位于下支座的上侧、且固定柱的外围，用于对轴径类叶片的轴曲面进行限位；本发明可以对具备轴的轴径类叶片的轴进行夹持，使得测量设备对叶片缘板及叶身等工作面的叶形参数进行测量，保证叶片的综合质量符合情况。情况。情况。


技术研发人员：唐贵峰 葛蕾 沈冠伦 任鹏飞
受保护的技术使用者：西安安泰叶片技术有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/9/20