定位式涡轮叶片水流量夹具的制作方法

本发明属于机械加工中工装设计领域，具体地涉及一种定位式涡轮叶片水流量夹具。

背景技术：

目前，在空心涡轮叶片的水流量测量过程中，使用的水流量夹具采用的是简易的橡胶包罗形式，结构粗糙，整个夹具为一块橡胶构成，中间按叶片榫头大致钳制。这种形式的夹具由于结构的局限使得在测量水流量过程中常常出现截流、渗水等现象，操作过程复杂，批量测量中每次夹紧状态不一，常常导致测量数据浮动极大，无法满足测量的工艺要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种定位式涡轮叶片水流量夹具，该夹具能够抑制截流、密封性好、操作简单且性能稳定。该夹具采用叶片榫头精确定位、密封垫圈纵向压紧和密封部位局部密封的构思进行设计制造，解决了涡轮叶片水流量测量中的渗水问题、截流问题、稳定性问题等关键技术问题。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种定位式涡轮叶片水流量夹具，包括榫齿压紧块、榫齿定位块、侧面定位销、橡胶密封垫圈、立板、底板、螺钉、导向销、伸缩杆、堵头、偏心轮、偏心轮支座和压紧弹簧，底板上安装立板和偏心轮支座，定位部分由榫齿压紧块、榫齿定位块以及侧面定位销三个部件有机组合而成，榫齿压紧块和榫齿定位块组成榫齿空间，侧面定位销将榫头端面固定，定位部分的三个部件都通过螺钉固定在立板上；伸缩杆横向中心通道左边由堵头堵塞，与伸缩杆内竖直向的进水通道相连通；伸缩杆右端通过导向销嵌入立板中，与其间隙配合；伸缩杆和立板之间设有压紧弹簧, 伸缩杆和榫齿压紧块之间设有密封垫圈；堵头左端与偏心轮对应。

上述的定位式涡轮叶片水流量夹具，其中：所述伸缩杆右侧端面出水口与密封垫圈中心通水口、叶片榫头底部进水口形状大小匹配。

上述的定位式涡轮叶片水流量夹具，其中：所述底板和立板用螺钉连接。

上述的定位式涡轮叶片水流量夹具，其中：所述伸缩杆采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料。

本发明原理：在导向销与立板的约束下，伸缩杆可以左右自由移动。当偏心轮松开时，压紧弹簧迫使伸缩杆向左位移，伸缩杆右端离开橡胶密封垫圈，叶片榫齿底部不再受到密封垫圈的挤压，此时可以卸下叶片。当偏心轮转动压迫伸缩杆时，伸缩杆被迫右移，挤压密封垫圈，伸缩杆右端面与橡胶密封垫圈接触面贴紧，橡胶密封垫圈与榫头底部进水口周边贴紧，此时密封垫圈两侧紧贴面发生微小形变，对与它挤压的两刚性面形成微弱包罗趋势，达到密封效果，此时测量系统中的水流即可从伸缩杆的进水通道涌入，经由杆内空腔，穿过密封垫圈中心通道，充分进入叶片腔体，达到水流量测量的目的。

本发明关键技术要求有三点：第一，严格密封（无泄漏）；第二，无截流现象（无堵塞）；第三，装夹方便，重复性和稳定性好。本发明通过精确定位、纵向压紧和局部密封的构思进行设计制造。使用类似通用夹头的定位方式，将榫齿精准固定在定位块和压紧块之间，榫头侧面采取侧销限位，叶片精确定位完成；选取合适的1Cr18Ni9Ti(不锈钢)材料制作伸缩杆，中心掏空作为管内通水空腔，端面出水口正对涡轮叶片的榫头底部进水口，为避免截流，口径略大于后者，伸缩杆具有纵向压紧和传递水流的作用；在伸缩杆与榫头底部之间设置标准橡胶密封垫圈，当伸缩杆纵向移动挤压橡胶密封圈时，密封圈就会将榫头底部进水口周边严格贴合，达到密封效果。当水从水流量测量系统中冲入伸缩杆后，经由杆内空间，跨过密封圈通水通道，充分进入叶片榫头底部进水口。

本发明专利与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明具有以下特点：

a.从密封性角度看，定位式涡轮叶片水流量夹具采用的是金属正对挤压密封垫圈的刚柔接触密封方式，让密封垫圈垂直正压叶片底部进水口面，在密封面处橡胶均匀受力，产生微小形变，对钢件形成紧贴和均匀包裹，密封效果更佳。

b.从截流问题方面看，定位式涡轮叶片水流量夹具大部分通水腔体均为刚性结构，运作过程中不会产生形变而影响通水空间，保证了水流的充沛性；而在密封垫圈部位，由于压力采用顺流压力，垫圈进水口管径不受口径方向压力，口径形变量非常小，不易产生管径缩小问题，截流现象也得到很好的抑制。

c.从操作上看，定位式涡轮叶片水流量夹具在测量时，其采用的是精准定位，在重复插入或卸下叶片过程中，状态准确稳定，操作者无需顾虑状态问题，操作简单，状态稳定。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1.榫齿压紧块；2.榫齿定位块；3.侧面定位销；4.橡胶密封垫圈；5.立板；6.底板；7.螺钉；8.导向销；9.伸缩杆；10.堵头；11.偏心轮；12.偏心轮支座；13.压紧弹簧；14、进水通道。

具体实施方式

以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提出的定位式涡轮叶片水流量夹具具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1，一种定位式涡轮叶片水流量夹具，包括榫齿压紧块1、榫齿定位块2、侧面定位销3、橡胶密封垫圈4、立板5、底板6、螺钉7、导向销8、伸缩杆9、堵头10、偏心轮11、偏心轮支座12和压紧弹簧13，底板6上安装立板5和偏心轮支座12，定位部分由榫齿压紧块1、榫齿定位块2以及侧面定位销3三个部件有机组合而成，榫齿压紧块1和榫齿定位块2组成榫齿空间，侧面定位销3将榫头端面固定，定位部分的三个部件都通过螺钉固定在立板5上；伸缩杆9横向中心通道左边由堵头10堵塞，与伸缩杆9内竖直向的进水通道14相连通；伸缩杆9右端通过导向销8嵌入立板5中，与其间隙配合；伸缩杆9和立板5之间设有压紧弹簧13, 伸缩杆9和榫齿压紧块1之间设有密封垫圈4；堵头10左端与偏心轮11对应。

所述伸缩杆9右侧端面出水口与密封垫圈4中心通水口、叶片榫头底部进水口形状大小匹配。达到压紧密封和充分通水两个效果。

所述底板6和立板5用螺钉7连接。

所述伸缩杆9采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料。

本发明原理：在导向销8与立板5的约束下，伸缩杆9可以左右自由移动。当偏心轮11松开时，压紧弹簧13迫使伸缩杆9向左位移，伸缩杆9右端离开橡胶密封垫圈4，叶片榫齿底部不再受到密封垫圈4的挤压，此时可以卸下叶片。当偏心轮11转动压迫伸缩杆9时，伸缩杆9被迫右移，挤压密封垫圈4，伸缩杆9右端面与橡胶密封垫圈4接触面贴紧，橡胶密封垫圈4与榫头底部进水口周边贴紧，此时密封垫圈两侧紧贴面发生微小形变，对与它挤压的两刚性面形成微弱包罗趋势，达到密封效果，此时测量系统中的水流即可从伸缩杆9的进水通道14涌入，经由杆内空腔，穿过密封垫圈中心通道，充分进入叶片腔体，达到水流量测量的目的。

本发明关键技术要求有三点：第一，严格密封（无泄漏）；第二，无截流现象（无堵塞）；第三，装夹方便，重复性和稳定性好。本发明通过精确定位、纵向压紧和局部密封的构思进行设计制造。使用类似通用夹头的定位方式，将榫齿精准固定在定位块和压紧块之间，榫头侧面采取侧销限位，叶片精确定位完成；选取1Cr18Ni9Ti(不锈钢)材料制作伸缩杆，中心掏空作为管内通水空腔，端面出水口正对涡轮叶片的榫头底部进水口，为避免截流，口径略大于后者，伸缩杆具有纵向压紧和传递水流的作用；在伸缩杆与榫头底部之间设置标准橡胶密封垫圈，当伸缩杆纵向移动挤压橡胶密封圈时，密封圈就会将榫头底部进水口周边严格贴合，达到密封效果。当水从水流量测量系统中冲入伸缩杆后，经由杆内空间，跨过密封圈通水通道，充分进入叶片榫头底部进水口。

以上所述，仅是本发明专利的较佳实施例而已，并非对本发明专利作任何形式上的限制，任何未脱离本发明专利技术方案内容，依据本发明专利的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明专利技术方案的范围内。