專利名稱：用于測量葉片z槽口位置的檢查工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量渦輪機(jī)葉片翼面(airfoil)護(hù)罩中的Z-槽口位置
的工具。
背景技術(shù)：
葉片翼面扭曲并且經(jīng)常在操作過程中由于外來物體沖擊而受到損壞。因 此，不能相對于初始翼面數(shù)據(jù)位置點(diǎn)測量葉片護(hù)罩的Z-形式的輪廓，因?yàn)椴?能依賴于初始設(shè)計(jì)規(guī)范位置中的情況?？刂芞-形式位置的失敗可能導(dǎo)致相鄰 葉片之間產(chǎn)生不均勻的間隙，使得當(dāng)葉片達(dá)到一定溫度時(shí)，其將發(fā)生粘合并 對葉片翼面施加高的軸向應(yīng)力，存在突難性故障的危險(xiǎn)。
已經(jīng)嘗試了利用曲奇餅成形機(jī)原理的天然量規(guī)(crude gauges),但這些裝 置不能相對于設(shè)計(jì)規(guī)范提供葉片護(hù)罩位置的準(zhǔn)確測量。而是，這些裝置是幫 助確定護(hù)罩的輪廓是否正確的簡單比較器。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述的是消除在維修中心對裝配間隙檢查的需要的工具。在現(xiàn)場安 裝時(shí)仍需要間隙檢查，但如果相對于初始繪圖和公差測量了葉片，則這應(yīng)當(dāng) 是一種形式。
因此，在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的檢查工具， 包括夾緊裝置，用于夾緊渦輪機(jī)葉片的楔形榫頭部分；模板板塊，設(shè)置有 由形狀與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的具體形狀一致的邊緣所限定的孔，其中，該模板 能夠沿朝著夾緊裝置的方向移動到越過渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的位置，并且其中， 在該位置，孔表示渦輪機(jī)葉片護(hù)罩相對于葉片的楔形榫頭部分的設(shè)計(jì)規(guī)范位 置；以及測量量規(guī)，用于測量護(hù)罩的邊緣與模板孔的邊緣之間的間隙。
5在另 一方面，本發(fā)明涉及一種用于測量渦輪機(jī)葉片護(hù)罩上的Z-槽口位置
的檢查工具，包括細(xì)長的基板；夾緊裝置，安裝在基板的一端，用于夾緊 渦輪機(jī)葉片的楔形榫頭部分；模板定位器板，可移動地安裝在基板的相對端， 并支撐護(hù)罩模板板塊，用于越過渦輪機(jī)葉片的護(hù)罩部分進(jìn)行軸向移動，其中， 護(hù)罩模板板塊形成有與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的輪廓互補(bǔ)的孑L,該孔包括與渦輪機(jī) 葉片護(hù)罩上的Z-槽口一致的一對相互面對的Z-槽口；以及一個(gè)或多個(gè)量規(guī)， 用于測量渦輪機(jī)葉片護(hù)罩上的Z-槽口與由護(hù)罩模板中的孔所限定的Z-槽口 之間的間隙。
在又一方面中，本發(fā)明涉及一種確定與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩中的Z-槽口位置 的設(shè)計(jì)規(guī)范的偏差的方法，包括提供護(hù)罩模板，該護(hù)罩模板形成有與渦輪 機(jī)葉片護(hù)罩的輪廓互補(bǔ)的孔；使模板越過渦輪機(jī)葉片護(hù)罩而定位，模板位置
表示渦輪機(jī)護(hù)罩的設(shè)計(jì)規(guī)范位置；以及測量渦輪機(jī)護(hù)罩的邊緣與護(hù)罩模板孔 的邊纟彖之間的間隙。
現(xiàn)在將結(jié)合下面的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性而非限制性實(shí)施的定位有渦輪機(jī)葉片的檢查 工具的透^見圖2是圖1的平面圖，但移除了渦輪機(jī)葉片；
圖3是沿圖2中的線3-3剖開的剖面；
圖4是沿圖2中的線4-4剖開的剖面；
圖5是圖1的側(cè)視圖，但移除了渦輪機(jī)葉片；
圖6是沿圖5中的線6-6剖開的剖面；
圖7是示出位于渦輪機(jī)葉片護(hù)罩上方的護(hù)罩模板的局部端視圖8是說明用于測量護(hù)罩邊緣和模板孔邊緣之間的間隙的常規(guī)球形通規(guī) /止規(guī)的使用的局部透視圖9是可用于測量護(hù)罩邊緣和模板孔邊緣之間的間隙的常規(guī)球形通規(guī)/ 止規(guī)的局部透視圖；和
圖10說明了用于測量可調(diào)節(jié)的球形量規(guī)的寬度的測微計(jì)的使用。
具體實(shí)施方式
參照圖1,示出渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(或輪葉)10被支撐在檢查工具上，這里
做進(jìn)一步詳細(xì)描述。渦輪機(jī)葉片IO具有常規(guī)構(gòu)造，其中渦輪機(jī)葉片10包括 楔形榫頭12和翼面14，葉片借助楔形榫頭12可滑動地安裝在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的 外緣(peripheral rim)上。在示例性實(shí)施例中，翼面10的尖端配有尖端護(hù)罩16。 尖端護(hù)罩輪廓在平面中成形為包括一對Z-槽口，其在圖1中不能清楚地看 到，但其形狀可在圖4和圖7中看到。渦輪機(jī)護(hù)罩的相對側(cè)上的Z-槽口被設(shè) 計(jì)成接合相鄰翼面護(hù)罩中的互補(bǔ)Z-槽口。就是這個(gè)工具能夠進(jìn)行Z-槽口位 置的測量并確定與設(shè)計(jì)規(guī)范的偏差，這就是本發(fā)明的主題。
圖1-7示出檢查工具18的一個(gè)示例性而非限制性的實(shí)施例，該檢查工 具18使渦輪機(jī)葉片尖端護(hù)罩16的Z-槽口位置的檢查和測量容易。更具體地， 工具18可包括剛性的、細(xì)長的且為矩形的基板20。葉片楔形榫頭夾緊組件 22在基板的一端支撐在基板上。組件22包括通過螺釘或其它適合的裝置固 定到基板的主支撐塊24。該支撐塊24又支撐沿著主支撐塊24的前向邊緣 28的肩部橫向延伸的楔形榫頭抵靠塊(rest block)26。楔形榫頭抵靠塊26還 可通過螺釘或其它適合的緊固件進(jìn)行固定。楔形榫頭抵靠塊的相對側(cè)面配有 (或形成有)直立的、切成圓角的暗4隼表面30、 32，所述暗沖隼表面30、 32在 葉片如圖1所示位于工具上時(shí)提供可接收在渦輪機(jī)葉片楔形榫頭的凹槽內(nèi)的 接合表面。止動塊29固定到主支撐塊24的側(cè)面，并配有在楔形榫頭裝載于 工具上時(shí)與之接合的硬止動器(hardstop)31。從而，硬止動器31在暗榫表面 30、 32將葉片準(zhǔn)確地定位在線性或軸向方向上的同時(shí)準(zhǔn)確地將葉片定位在橫 向方向上。
垂直手柄夾緊器34也支撐在主支撐塊24上。夾緊器34包括一對直立 的角板36、 38，該一對直立的角板36、 38固定到夾緊器升降器40的上表面， 使得角板之間的空間接收夾緊控制桿42，夾緊控制桿42經(jīng)由銷44樞轉(zhuǎn)地固 定到角板的后向端?？刂茥U42的相對端支撐適于接合并夾緊渦輪機(jī)葉片柄 部的夾緊蓋46,正如這里要進(jìn)一步描述的。夾緊蓋46優(yōu)選由聚氨脂形成并 借助調(diào)節(jié)螺母48、 50相對于控制桿可調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)螺母48、 50可通過螺紋固 定到軸52,蓋46固定到軸52。要注意的是，控制桿42是這樣構(gòu)造出的， 即，使帶(strap)向后彎曲到其自身，平行的帶部分之間有開口槽，進(jìn)而允許 軸52位于它們之間并由調(diào)節(jié)螺母48、 50保持在適當(dāng)位置。手柄54經(jīng)由銷 56樞轉(zhuǎn)地固定到角板36、 38并與控制桿42的直立的帶有槽的突起58接合，使得手柄54的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)引起控制桿42也沿相同方向旋轉(zhuǎn)，從而提升聚氨脂蓋46使其離開葉片。沿相反或順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)使蓋46向下移動，以在楔形榫頭12附近與柄部62夾緊接合。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，以上描述的夾緊器僅僅是示例性的，并且可以是許多合適的、市場上可獲得的偏心夾或其它夾緊器中的一個(gè)。為此，不需要對夾緊器組件進(jìn)行進(jìn)一步的討論。
第二葉片支撐塊60通過任何適合的裝置固定到基板20。該支撐塊以與主支撐塊24軸向間隔開的關(guān)系進(jìn)行定位，并且定位成使得其由葉片的柄部62(徑向位于楔形榫頭16和翼面14之間)接合。橫向間隔開的螺釘頭64、 66為柄部62提供"擱釘(rest button)"。
第三葉片支撐塊70固定到基板并為翼面14提供支撐。切成圓角的切線支撐蓋72經(jīng)由螺釘76、 78以及一對巻簧80、 82彈性地安裝在支撐塊70的表面74上，最好在圖2和6中觀察。該支撐塊使葉片的裝載容易，但是，一旦夾緊器34完全接合，支撐蓋72就以"中性浮力(neutral buoyancy)"或浮動狀態(tài)接合翼面，而不向翼面施加向上的偏壓。
在與基板20相反的基座的端部，葉片護(hù)罩模板組件84支撐在一對橫向間隔開、軸向延伸的線性引導(dǎo)件86、 88上。這些引導(dǎo)件可調(diào)節(jié)地固定到基板20。在引導(dǎo)件最接近第三支撐塊70的端部，具有止動墊92的第二止動塊90在引導(dǎo)件之間可調(diào)節(jié)地固定到基板。護(hù)罩模板組件84還包括基本為L形的模板定位器板94，該模板定位器板94具有從朝第三支撐塊70突出的水平基部98向上延伸的垂直板部分96。借助設(shè)置在定位器板底部上的被接收在形成于線性引導(dǎo)件中的槽中的肋或軌道(未示出)，模板定位器板94沿著線性引導(dǎo)件86、 88可軸向滑動。模板定位器板94形成有大于將要測量的葉片尖端護(hù)罩16的不規(guī)則四邊形的開口或孔100。如圖4中最佳所示，模板板塊102附接到定位器板94的垂直板部分96的內(nèi)側(cè)。模板板塊102形成有孔104，該孔104由形狀與尖端護(hù)罩16的平面輪廓一致的周緣所限定。孔104的尺寸略大于尖端護(hù)罩的尺寸(即，具有預(yù)定間隙)，使得模板定位器板94可與接收在孔104中的護(hù)罩16—起向內(nèi)移動。因?yàn)榭?04完全處于定位器板孔100的邊界內(nèi)，因此為測量過程提供了容易的接近，這可從圖1中理解，并如同下文進(jìn)一步描述的。
葉片護(hù)罩模板組件84的移動借助任何適合的、市場上可獲得的裝置予以實(shí)現(xiàn)，例如圖1-3中所示的線性或直線夾緊器。線性夾緊器組件包括手柄106，該手柄106樞轉(zhuǎn)地安裝到基塊108，并經(jīng)由已知的連桿布置110與可朝向和遠(yuǎn)離第二止動塊卯移動的桿112。正如從圖2中最佳理解的，桿112設(shè)置有帶螺紋的雙頭螺栓114,該雙頭螺栓114可調(diào)節(jié)地旋入模板定位器板94的水平基部98中并由六角螺母116鎖住。應(yīng)當(dāng)理解，如在圖2中觀察的，手柄106沿順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)將使模板定位器板94離開渦輪機(jī)葉片護(hù)罩16移動到右側(cè)。相反地，手柄106沿逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)將使才莫板定位器板94(以及模板板塊102)向內(nèi)移動并越過渦輪機(jī)葉片護(hù)罩16。要注意的是，在圖1和2中所示的夾緊位置，從才莫板定位器板94的水平部分98的前向邊緣突出的前向按鈕118壓靠在止動墊92上。
應(yīng)當(dāng)理解，模板定位器板94和模板板塊102相對于基板20的縱軸具有角度，以允許在葉片翼面14的徑向外端處的扭曲。
還將理解，護(hù)罩模板組件84(以及模板板塊102及其孔104)可相對于楔形榫頭夾緊器組件22和葉片楔形榫頭12精確地定位，使得模板孔104表示葉片尖端護(hù)罩16相對于葉片楔形榫頭12的設(shè)計(jì)規(guī)范位置。結(jié)果，通過測量護(hù)罩邊緣與模板孔邊緣之間的間隙，可以測量與設(shè)計(jì)規(guī)范的偏差。
為了本發(fā)明的目的，參照圖7，關(guān)鍵的測量是那些沿著分別位于渦輪機(jī)葉片護(hù)罩16的相對側(cè)的一對Z-槽口 132和134的三個(gè)邊鄉(xiāng)彖表面120、 122、124和126、 128及130的測量。Z-槽口接合表面122和128是最關(guān)鍵的，具有更緊的公差，而槽口 132的相鄰表面120和124以及槽口 134的相鄰表面126和130的公差的關(guān)鍵性相對較小。為了突出將要測量的區(qū)域，有益的是，使模板板塊沿著孔的Z-槽口邊緣具有色標(biāo)(colorcode)。例如，邊緣136和138可通過相鄰的黃色或紅色條紋予以突出，而相鄰的孔邊緣140、 142以及144、146可通過相鄰的藍(lán)色(或其它適合的顏色)條紋予以突出，以提醒使用者要進(jìn)行關(guān)鍵測量的地方。
為了沿著Z-槽口表面測量間隙，可使用常規(guī)的球形通規(guī)/止規(guī)148,如圖8和9所示。可選擇地，常規(guī)的可調(diào)節(jié)球形量規(guī)150(具有可調(diào)節(jié)的球直徑)可與圖10中所示的測孩史計(jì)152結(jié)合使用，以便在間隙內(nèi)進(jìn)行配合接合之后測量球直徑。其它適合的測量技術(shù)，不論是手動還是電子的，都可使用，并且被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
還應(yīng)當(dāng)理解，對于具有不同形狀的護(hù)罩的渦4侖^L葉片，具有不同形狀的孔的模板板塊可與模板定位器板94 一起使用。
9雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是最實(shí)際且最優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施例，而是相反，本發(fā)明旨在覆蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的檢查工具，包括夾緊裝置，用于夾緊渦輪機(jī)葉片的楔形榫頭部分；模板板塊，設(shè)置有由形狀與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的具體形狀一致的邊緣所限定的模板孔，其中，該模板板塊能夠沿朝著夾緊裝置的方向移動到越過渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的位置，并且其中，在所述位置，所述孔表示渦輪機(jī)葉片護(hù)罩相對于葉片的楔形榫頭部分的設(shè)計(jì)規(guī)范位置；以及測量量規(guī)，用于測量護(hù)罩的邊緣與模板孔的邊緣之間的間隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的檢查工具，其中，所述夾緊裝置包括第一固定元件 和第二可移動元件，所述第一和第二元件中之一具有夾緊表面，該夾緊表面成形為與渦輪機(jī)葉片的楔形榫頭部分的相應(yīng)表面互補(bǔ)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的檢查工具，其中，所述可移動元件具有聚氨脂蓋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的檢查工具，其中，所述模板孔成形為包括一對相對 的Z槽口 ，所述一對相對的Z槽口與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩中的相對的Z槽口 一致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的檢查工具，其中，所述模板板塊安裝成，當(dāng)所述護(hù) 罩被保持在所述夾緊裝置中時(shí)，朝向和離開所述渦輪機(jī)葉片護(hù)罩進(jìn)行往復(fù)移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的檢查工具，其中，所述模板板塊能夠借助手動操作 的線性夾緊器移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的檢查工具，其中，所述測量量規(guī)包括一個(gè)或多個(gè)球形通規(guī)/止規(guī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的檢查工具，其中，所述測量量規(guī)包括一個(gè)或多個(gè)與 測微計(jì)結(jié)合的可調(diào)節(jié)球形量規(guī)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的檢查工具，進(jìn)一步包括可互換的模板板塊，所述可 互換的模板板塊具有成形為與設(shè)計(jì)不同的渦輪機(jī)葉片護(hù)罩一致的孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的檢查工具，其中，所述夾緊裝置和所述模板板塊 支撐在細(xì)長的基板上，所述夾緊裝置支撐在附接到基板的主支撐塊上，并且 其中，一個(gè)或多個(gè)附加的支撐塊軸向地在所述夾緊裝置與所述模板板塊之間 附接到所述基板。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO的檢查工具，其中，所述模板板塊附接到模板定位器板，所述模板定位器板可滑動地安裝在被支撐于所述基板上的一對線性？ 1導(dǎo)件上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的檢查工具，其中，所述模板定位器板能夠沿著所 述線性引導(dǎo)件軸向移動，以使所述模板板塊越過渦輪機(jī)葉片護(hù)罩而定位。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的檢查工具，其中，所述一個(gè)或多個(gè)附加的支撐塊 包括第二支撐塊，該第二支撐塊附接到所述基板，適于與渦輪機(jī)葉片的柄部接合。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的檢查工具，其中，所述一個(gè)或多個(gè)附加的支撐塊 包括第三支撐塊，該第三支撐塊附接到所述基板，適于與渦輪機(jī)葉片的翼面部分接合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的檢查工具，其中，所述第三支撐塊具有彈簧偏置 的蓋，當(dāng)葉片楔形榫頭被夾緊在所述夾緊裝置中時(shí)，該具有彈簧偏置的蓋為 渦輪機(jī)葉片的翼面部分提供中性或不偏置的支撐。
16. 根據(jù)權(quán)利要求2的檢查工具，其中，所述夾緊裝置的所述夾緊表面 軸向地定位渦輪機(jī)葉片，并且其中，所述夾緊裝置上的第一止動件橫向地定 位渦輪機(jī)葉片。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的檢查工具，其中，第二止動件限制所述模板板塊的軸向移動。
18. —種用于測量渦輪機(jī)葉片護(hù)罩上的Z-槽口位置的檢查工具，包括 細(xì)長的基氺反；夾緊裝置，安裝在所述基板的一端，用于夾緊渦輪機(jī)葉片的楔形榫頭部分；模板定位器板，可移動地安裝在所述基板的相對端，并支撐護(hù)罩模板板 塊，用于越過渦輪機(jī)葉片的護(hù)罩部分進(jìn)行軸向移動，其中，護(hù)罩模板板塊形 成有與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的輪廓互補(bǔ)的孔，該孔包括與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩上的 Z-槽口 一致的 一對相互面對的Z-槽口 ；以及一個(gè)或多個(gè)量規(guī)，用于測量渦輪機(jī)葉片護(hù)罩上的Z-槽口與由護(hù)罩模板板 塊中的孔所限定的Z-槽口之間的間隙。
19. 一種確定與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩中的Z-槽口位置的設(shè)計(jì)規(guī)范的偏差的 方法，包括提供護(hù)罩模板，該護(hù)罩模板形成有與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的輪廊互補(bǔ)的孔；使護(hù)罩模板板塊越過渦輪機(jī)葉片護(hù)罩而定位，護(hù)罩模板板塊孔位置表示渦輪機(jī)護(hù)罩的設(shè)計(jì)規(guī)范位置；以及測量渦輪機(jī)護(hù)罩的邊緣與護(hù)罩模板孔的邊緣之間的間隙。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，測量間隙包括僅測量渦輪機(jī)葉片護(hù)罩中的Z-槽口處的那些間隙。
全文摘要
一種用于渦輪機(jī)葉片護(hù)罩(16)的檢查工具包括夾緊裝置(22)，用于夾緊渦輪機(jī)葉片(10)的楔形榫頭(12)部分；模板板塊(102)，設(shè)置有由形狀與渦輪機(jī)葉片護(hù)罩(16)的具體形狀一致的邊緣所限定的孔(106)，其中，該模板能夠沿朝著夾緊裝置的方向移動到越過渦輪機(jī)葉片護(hù)罩的位置，并且其中，在該位置，孔(104)表示渦輪機(jī)葉片護(hù)罩(16)相對于葉片的楔形榫頭(12)部分的設(shè)計(jì)規(guī)范位置。提供測量量規(guī)(148，150)，用于測量護(hù)罩的邊緣與模板孔的邊緣之間的間隙。
文檔編號B23Q3/06GK101595278SQ200880003550
公開日2009年12月2日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者保羅·L·卡爾瑪, 克里斯托弗·E·湯姆森, 埃里克·B·貝克, 托德·莫蘭, 格雷厄姆·D·舍洛克 申請人:通用電氣公司