角度测量装置及压气机导叶角度测量方法与流程

本发明涉及航空发动机，具体涉及一种角度测量装置及压气机导叶角度测量方法。

背景技术：

1、为提高航空发动机压气机在中低转速的喘振裕度，进口级导叶角度可调是最常用的手段之一。在发动机运转过程中，可调导叶需调节至特定角度以满足发动机工作需求。现有的压气机通常通过一套机构实现对压气机的所有导叶同步进行调整，由于加工误差的存在，通过该套机构来调整的整圈导叶，必然使各个导叶之间的角度存在误差，而不同导叶之间角度的差异对发动机性能影响较大，严重时将导致发动机故障，严重危害飞行安全。

2、现有的导叶角度测量装置通常与其中一个导叶固定，只能测量出该导叶实际的转动角度来代表整圈导叶转动的角度，而由于各个导叶之间存在误差，因此无法准确测量出其他导叶的转动，这样测量得到的导叶角度将带来较大偏差，影响对发动机性能的判断。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种角度测量装置及压气机导叶角度测量方法，以解决现有导叶测量装置不能对压气机上全部导叶进行测量，无法快速识别各个导叶之间转动角度误差的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种角度测量装置，用于测量压气机导叶的角度，所述压气机包括机匣、联动环、若干个导叶及若干个摇臂，所述导叶与所述机匣转动连接，所述摇臂的一端与所述导叶转动连接，所述摇臂的另一端与所述联动环转动连接，所述角度测量装置包括：

3、锁紧件；

4、测量组件，包括测量件和垂线，所述测量件一端与其中一个所述导叶通过所述锁紧件可拆卸连接，所述测量件另一端设置有刻度，所述导叶适于带动所述测量件转动，所述垂线一端与所述锁紧件连接，在所述压气机水平设置时，所述垂线另一端适于指示所述测量件的刻度。

5、有益效果：通过锁紧件使测量件与其中一个导叶可拆卸连接，使得测量件能够与其他导叶连接分别进行测量导叶的转动角度，避免了只测量一个导叶而出现误差的问题；同时，通过使压气机水平设置，使垂线在重力作用下指示测量件上的刻度来测量导叶的转动角度，能够进一步避免加工误差等造成的测量不准确，使得角度测量装置能够精准地测量压气机上每个导叶的转动角度，方便对压气机上的每个导叶进行相应的调整，确保了发动机的平稳运行，保证了飞行安全。

6、在一种可选的实施方式中，所述测量件包括第一板、第二板与第三板，所述第一板的一端与所述导叶的一端连接，所述第三板远离所述机匣的一面设置有刻度，所述第一板的另一端与所述第三板的另一端通过所述第二板连接，且所述第一板和所述第三板均与所述第二板垂直设置。

7、有益效果：由于第一板与导叶连接，第一板和第三板均与第二板垂直设置，使得测量件在避开机匣的同时，使第三板与第一板平行，在机架水平设置时，第三板能够保持竖直，以方便垂线对刻度进行指示。

8、在一种可选的实施方式中，所述第一板设置有定位孔，所述导叶与所述第一板连接的一端设置有定位凸起，所述定位孔的内壁与所述定位凸起的外壁形状适配。

9、有益效果：定位孔与定位凸起一方面能起到连接导叶与第一板的作用，另一方面能使得导叶跟随第一板一起转动，确保指示的准确性。

10、在一种可选的实施方式中，所述定位孔的内壁上设置有第一止转面，所述定位凸起的外壁上设置有第二止转面。

11、有益效果：通过第一止转面和第二止转面结构简单，加工方便，且能够有效地锁定导叶与第一板的相对位置，确保测量的准确。

12、在一种可选的实施方式中，所述定位孔还包括圆弧面，所述圆弧面与所述第一止转面交错设置。

13、有益效果：加工难度低，锁定效果好，节省制造成本。

14、在一种可选的实施方式中，所述第三板的另一端沿远离所述锁紧件的一侧延伸。

15、有益效果：使得压气机在水平设置时，第三板能够竖直向下距离锁紧件更远，使得垂线的指示更精准，同时方便工作人员对刻度的观察。

16、在一种可选的实施方式中，所述垂线包括线体和垂体，所述线体一端与所述锁紧件连接，所述线体的另一端与所述垂体连接。

17、有益效果：垂体能够在重力作用下将线体拉直，进一步减少了测量误差，同时通过重力拉直线体能够保持线体处于竖直状态，使得测量更加精准。

18、在一种可选的实施方式中，所述导叶一端的外侧面设置有第一螺纹，所述锁紧件的内侧面设置有第二螺纹，所述第一螺纹与所述第二螺纹配合。

19、有益效果：锁紧件的第二螺纹与导叶的第一螺纹配合，能够将第一板锁紧，连接牢固，且拆卸快捷，方便工作人员将角度测量装置拆下，并对其他导叶的角度进行测量。

20、在一种可选的实施方式中，所述锁紧件的一端设置有通孔，所述垂线的一端与所述锁紧件的内侧连接，所述线垂线的另一端通过所述通孔伸出所述锁紧件。

21、有益效果：通过通孔伸出垂线，能够尽量减少锁紧件对垂线的影响，使得垂线能够在重力的作用下保持竖直，确保测量的准确。

22、第二方面，本发明还提供了一种压气机导叶角度测量方法，采用上述的角度测量装置完成，包括：

23、通过所述锁紧件将所述测量件与其中一个所述导叶的一端连接；

24、将所述机匣水平设置；

25、转动所述联动环使所述导叶转动一定角度，并记录所述垂线在测量件上指示的刻度；

26、将所述锁紧件与所述测量件从所述导叶上拆下，并与另一个所述导叶连接，并记录垂线在测量件上指示的刻度；

27、重复上述步骤直至将全部所述导叶转动角度测量完毕，以得出各个所述导叶转动角度之间的误差。

28、有益效果：通过将机匣水平设置，竖直的垂线对刻度的指示更清晰明了，方便对刻度进行观测，计算导叶的转动角度，通过角度测量装置对全部导叶的转动角度逐个测量后，就可以得出各个导叶之间的误差，使测量人员能够根据误差对导叶、机匣等部件进行调整，降低各个导叶之间转动角度的误差，确保发动机的正常运行，保证飞行安全。

技术特征：

1.一种角度测量装置，用于测量压气机导叶(300)的角度，所述压气机包括机匣(100)、联动环(200)、若干个导叶(300)及若干个摇臂(400)，所述导叶(300)与所述机匣(100)转动连接，所述摇臂(400)的一端与所述导叶(300)转动连接，所述摇臂(400)的另一端与所述联动环(200)转动连接，其特征在于，所述角度测量装置包括：

2.根据权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述测量件(21)包括第一板(211)、第二板(212)与第三板(213)，所述第一板(211)的一端与所述导叶(300)的一端连接，所述第三板(213)远离所述机匣(100)的一面设置有刻度(2131)，所述第一板(211)的另一端与所述第三板(213)的另一端通过所述第二板(212)连接，且所述第一板(211)和所述第三板(213)均与所述第二板(212)垂直设置。

3.根据权利要求2所述的角度测量装置，其特征在于，所述第一板(211)设置有定位孔(2111)，所述导叶(300)与所述第一板(211)连接的一端设置有定位凸起(301)，所述定位孔(2111)的内壁与所述定位凸起(301)的外壁形状适配。

4.根据权利要求3所述的角度测量装置，其特征在于，所述定位孔(2111)的内壁上设置有第一止转面(2112)，所述定位凸起(301)的外壁上设置有第二止转面(3011)。

5.根据权利要求4所述的角度测量装置，其特征在于，所述定位孔(2111)还包括圆弧面，所述圆弧面与所述第一止转面(2112)交错设置。

6.根据权利要求2所述的角度测量装置，其特征在于，所述第三板(213)的另一端沿远离所述锁紧件(1)的一侧延伸。

7.根据权利要求1-6任一项所述的角度测量装置，其特征在于，所述垂线(22)包括线体(221)和垂体(222)，所述线体(221)一端与所述锁紧件(1)连接，所述线体(221)的另一端与所述垂体(222)连接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的角度测量装置，其特征在于，所述导叶(300)一端的外侧面设置有第一螺纹，所述锁紧件(1)的内侧面设置有第二螺纹(11)，所述第一螺纹与所述第二螺纹(11)配合。

9.根据权利要求7所述的角度测量装置，其特征在于，所述锁紧件(1)的一端设置有通孔(12)，所述垂线(22)的一端与所述锁紧件(1)的内侧连接，所述垂线(22)的另一端通过所述通孔(12)伸出所述锁紧件(1)。

10.一种压气机导叶角度测量方法，采用权利要求1-9任一项所述的角度测量装置完成，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及航空发动机技术领域，公开了一种角度测量装置，用于测量压气机导叶的角度。角度测量装置包括锁紧件和测量组件。测量组件包括测量件和垂线，测量件一端与其中一个导叶通过锁紧件可拆卸连接，测量件另一端设置有刻度，导叶适于带动测量件转动，垂线一端与锁紧件连接，在压气机机匣水平设置时，垂线另一端适于指示测量件的刻度。角度测量装置能够与其他导叶连接分别进行测量导叶的转动角度，避免了只测量一个导叶而出现误差的问题；同时，通过垂线利用重力进行指示，进一步消除了测量误差，进而能够对压气机上的每个导叶进行相应的调整，确保了发动机的平稳运行，保证了飞行安全。

技术研发人员：梅顺,杜嘉鹏,罗炜晗,李杜,银越千
受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9