施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置及测量方法与流程

1.本发明属于机械加工技术领域，涉及机械加工中用于航空发动机精密偶件的测量技术，具体为施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置及测量方法。


背景技术：

2.参见图1，为摆锤与摆锤座、活门座之间的装配示意图，摆锤座与摆锤之间通过支点轴铰接；由于摆锤与摆锤座、活门座的功能与装配需求，在完成摆锤与活门座的装配后，必须检查摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙，摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙大小及弧面间隙的一致性影响着摆锤与活门座液压性能曲线是否合格。在检查时不仅需要检查摆锤支撑轴外圆与轴承孔之间的间隙大小是否合格，还要检查摆锤圆弧面与活门座圆弧面在自由状态下以及受力状态下是否均合格，对于自由状态下摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙可直接测量，比较好测量；但是在受力状态下，由于施加力的稳定性会影响间隙的大小，因此，在受力状态下，摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙很难精确测量。目前常用的施力方法有压力机法和砝码法，但是这两种方法都想存在施力稳定差、测量数据不精确、可操作性差的问题。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中在进行施力状态下摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙测量侧时，由于施力不稳定，导致施力稳定性差、测量数据不精确以及可操作性差的问题，本发明提出了施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置及测量方法；其具体技术方案如下：
4.施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置，包括底座、定位板和施力组件，所述定位板固定连接在底座的顶部，所述底座的上方一侧或两侧设置有连接耳，所述连接耳与定位板相对设置，所述施力组件通过连接耳与底座固定连接，所述施力组件位于定位板上方；所述定位板的顶部与摆锤座固定连接，所述摆锤座与摆锤活动连接，所述摆锤的圆弧面与活门座的圆弧面之间设置有测量尺；所述施力组件用于给摆锤施加推力。
5.进一步限定，所述施力组件包括衬套、心轴和限位组件，所述衬套沿心轴的轴向套设在心轴的外侧并与心轴滑动连接；所述限位组件与心轴连接，通过限位组件对心轴与衬套之间的滑动位置进行限定；所述连接耳上设置有连接孔，所述衬套穿过连接孔并与连接耳固定连接，所述心轴位于定位板的上方，所述心轴用于给摆锤施加推力。
6.进一步限定，所述限位组件包括弹性件和限位杆，所述心轴的两端部分别为施力端和限位端，所述心轴靠近施力端的外侧沿径向设置有环形限位凸台，所述弹性件设置在环形限位凸台与衬套之间，所述衬套上远离弹性件的一端设置有限位槽；所述心轴的限位端设置有限位孔，所述限位杆穿过限位孔与心轴连接，所述限位杆的直径小于限位槽的槽宽；
7.若限位杆置于限位槽的外侧，则心轴为不施力状态；若限位杆置于限位槽的内侧，
则心轴为施力状态。
8.进一步限定，所述限位组件还包括弹性垫片，所述弹性垫片设置在弹性件与衬套之间。
9.进一步限定，所述心轴的施力端沿轴向设置有施力卡槽，所述施力卡槽的槽口与施力端的末端端面在同一平面上，所述环形限位凸台设置在施力卡槽与弹性件之间。
10.进一步限定，所述底座与定位板之间通过定位销和螺钉固定连接。
11.进一步限定，所述底座、定位板以及摆锤座上均贯穿有第一螺柱和第二螺柱，所述第一螺柱的两端部均通过第一螺母限位，所述第二螺柱的两端部均通过第二螺母限位。
12.进一步限定，所述弹性件为弹簧。
13.基于上述施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置实现施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量方法，包括以下步骤：
14.1)将装配完成的摆锤、摆锤座和活门座通过第一螺柱和第二螺柱固定在定位板的上方，使心轴施力端的施力卡槽与摆锤的支点轴正对；
15.2)旋转限位杆，使限位杆与限位槽正对；
16.3)将限位杆置于限位槽内，同时心轴沿着衬套滑动，使心轴施力端的施力卡槽卡在支点轴上，对摆锤施加推力；
17.4)用测量尺测量摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙大小。
18.进一步限定，所述步骤还包括：
19.5)测量完成后，将限位杆从限位槽内拉出，并旋转限位杆，使限位杆顶在衬套的外侧端面上。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
21.1、本发明施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置，其包括底座、定位板和施力组件，定位板固定连接在底座的顶部，底座的上方一侧或两侧设置有连接耳，施力组件通过连接耳与底座固定连接。在使用时，将装配好的摆锤、摆锤座与活门组件固定在定位板的上方，通过施力组件对摆锤施加推力，通过测量塞尺对摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙大小进行测量，在进行测量时，摆锤座与活门座是固定在定位板上，同时施力组件通过连接耳固定在底座上，即施力组件与摆锤和活门座之间的相对位置都是固定的，使施力组件能够给摆锤施加相对稳定的推力，在提高了测量效率的前提下，提高了测量数据的准确性；也进一步提高了测量时的可操作性。
22.2、施力组件包括衬套、心轴和限位组件，衬套沿心轴的轴向套设在心轴的外侧并与心轴滑动连接；通过限位组件对心轴与衬套之间的滑动位置进行限定；衬套使得心轴在施加力的过程中能够平稳移动，同时在施力状态下测量时，衬套能够对心轴起到很好的支撑作用。
23.3、限位组件包括弹性件和限位杆，在弹性件和限位杆的共同作用下，再配合衬套上的限位槽，能够很方便的控制心轴的施力状态和不施力状态。
24.4、在弹性件与衬套之间设置有弹性垫片，弹性垫片与弹性件配合，使得弹性件与衬套之间进行软连接，能够防止弹性件将衬套磨损。
25.5、在心轴的施力端沿轴向设置有施力卡槽，在心轴施力时，施力卡槽卡接在摆锤的支点轴上，进一步提高了所施加推力的平稳性。
26.6、底座与定位板之间通过定位销和螺钉固定连接，通过定位销和螺钉使得底座与定位板之间连接稳固，不会在施力过程中出现错位。
27.7、在底座与定位板上均贯穿有第一螺柱和第二螺柱，通过第一螺柱和第二螺柱方便定位板与活门座之间进行固定连接。
附图说明
28.图1为摆锤、摆锤座与活门座的装配示意图；
29.图2为本发明施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置的主视图；
30.图3为本发明施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置的俯视图；
31.图4为心轴的结构示意图；
32.图5为衬套为沿轴向的剖视图；
33.图6为衬套的左视图；
34.图7为底座的结构示意图；
35.图8为定位板的结构示意图；
36.其中，1-摆锤，2-摆锤座，3-活门座，4-支点轴，5-底座，6-第一螺柱，7-第一螺母，8-第二螺母，9-心轴，91-环形限位凸台，92-限位孔，10-弹性垫片，11-衬套，111-限位槽，12-弹簧，13-定位板，14-第二螺柱，15-螺钉，16-定位销，17-限位杆。
具体实施方式
37.下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行进一步地解释说明，但本发明并不限于以下说明的实施方式。
38.本发明施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置，包括底座5、定位板13和施力组件，定位板13固定连接在底座5的顶部，底座5的上方一侧或两侧设置有连接耳，连接耳与定位板13相对设置，施力组件通过连接耳与底座5固定连接，施力组件位于定位板13上方；定位板13的顶部与摆锤座2固定连接，摆锤座2与摆锤1活动连接，摆锤1的圆弧面与活门座3的圆弧面之间设置有测量尺；施力组件用于给摆锤1施加推力。施力组件包括衬套11、心轴9和限位组件，衬套11沿心轴9的轴向套设在心轴9的外侧并与心轴9滑动连接；限位组件与心轴9连接，通过限位组件对心轴9与衬套11之间的滑动位置进行限定；连接耳上设置有连接孔，衬套11穿过连接孔并与连接耳固定连接，心轴9位于定位板13的上方，心轴9用于给摆锤1施加推力。限位组件包括弹性件和限位杆17，心轴9的两端部分别为施力端和限位端，心轴9靠近施力端的外侧沿径向设置有环形限位凸台91，弹性件设置在环形限位凸台91与衬套11之间，衬套11上远离弹性件的一端设置有限位槽111；心轴9的限位端设置有限位孔92，限位杆17穿过限位孔92与心轴9连接，限位杆17的直径小于限位槽111的槽宽；若限位杆17置于限位槽111的外侧，则心轴9为不施力状态；若限位杆17置于限位槽111的内侧，则心轴9为施力状态。限位组件还包括弹性垫片10，弹性垫片10设置在弹性件与衬套11之间。心轴9的施力端沿轴向设置有施力卡槽，施力卡槽的槽口与施力端的末端端面在同一平面上，环形限位凸台91设置在施力卡槽与弹性件之间。底座5与定位板13之间通过定位销16和螺钉15固定连接。底座5、定位板13以及摆锤座2上均贯穿有第一螺柱6和第二螺柱14，第一螺柱6的两端部均通过第一螺母7限位，第二螺柱14的两端部均通过第二螺母8限位。弹性件为弹簧12。
39.实施例1
40.参见图2-图3，本实施例施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置，其包括底座5、定位板13和施力组件，定位板13的下端面与底座5的顶部端面紧密贴合，同时定位板13与底座5之间固定连接，定位板13的面板与底座5所在平面平行；在底座5的上方相对的两侧设置有连接耳，连接耳与定位板13相对设置，在其中一侧的连接耳上设置固定连接有施力组件，施力组件的轴向与定位板13的面板平行，且施力组件位于定位板13的上方，定位板13的顶部与摆锤座2固定连接，摆锤座2与摆锤1活动连接，活门座3的圆弧面与摆锤1的圆弧面之间设置有测量尺；施力组件用于给摆锤1施加推力。
41.优选的，参见图7和图8，本实施例在定位板13和底座5均设置在有2个销孔和4个螺钉孔，且定位板13上的2个销孔与底座5上的2个销孔位置对应，定位板13上的4个螺钉孔与底座5上的4个螺钉孔位置对应，通过将定位销穿过定位板13上的销孔和底座5上的销孔将定位板13与底座5固定连接，通过将螺钉15穿过定位板13上的螺钉孔和底座5上的螺钉孔将定位板13与底座5再进一步固定连接。
42.特别需要说明的是，本实施例在底座5的上方一侧设置连接耳也可以，在连接上设置施力组件。
43.优选的，本实施例的连接耳与底座5一体式连接。
44.优选的，本实施例的测量尺为测量塞尺；需要说明的是测量尺除了测量塞尺之外还可以是千分尺或其他能够测量距离的结构件。
45.实施例2
46.本实施例施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置，在实施例1的基础上，其施力组件包括衬套11、心轴9和限位组件，参见图5和图6，衬套11为两端部开口的圆筒状结构，衬套11沿心轴9的轴向套设在心轴9的外侧，且心轴9可沿着衬套11的轴向滑动，同时心轴9可沿着衬套11的周向转动，限位组件与心轴9连接，通过限位组件对心轴9与衬套11之间的滑动位置进行限定；在连接耳上设置有连接孔，衬套11穿过连接孔并与连接耳固定连接，且衬套11沿着连接孔的轴向设置，心轴9位于定位板13的上方，心轴9用于给摆锤1施加推力。
47.实施例3
48.本实施例施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置，在实施例2的基础上，其限位组件包括弹性件和限位杆17，心轴9的两端部分别为施力端和限位端，施力端为靠近定位板13的一端部，参见图4，心轴9在靠近施力端的外侧沿径向设置有环形限位凸台91，弹性件设置在环形限位凸台91与衬套11之间，通过环形限位凸台91对弹性件进行限位，在衬套11上远离弹性件的一端设置有限位槽111；在心轴9的限位端设置有限位孔92，限位杆17穿过限位孔92与心轴9连接，通过限位杆17可对心轴9进行很方便的旋转操作，限位杆17的直径小于限位槽111的槽宽；
49.若限位杆17置于限位槽111的外侧，则心轴9为不施力状态；若限位杆17置于限位槽111的内侧，则心轴9为施力状态。
50.需要的说明的是，本实施例的限位槽111的横截面形状可以是u型、v型或梯形，优选的，本实施例的限位槽111的横截面形状是u型。
51.特别需要说明的是，本实施例的弹性件可以是弹簧12、橡胶垫圈或其他带弹性的构件，优选的，本实施例的弹性件是弹簧12。
52.优选的，本实施例的限位组件还包括弹性垫片10，弹性垫片10设置在弹性件与衬套11之间。
53.优选的，本实施例在心轴9的施力端沿轴向设置有施力卡槽，施力卡槽的槽口与施力端的末端端面在同一平面上，环形限位凸台91设置在施力卡槽与弹性件之间。
54.需要的说明的是，本实施例的施力卡槽的横截面形状可以是u型、v型或梯形，优选的，本实施例的施力卡槽的横截面形状是v型。
55.实施例4
56.本实施例施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量装置，在实施例3的基础上，本实施例在定位板13、底座5和摆锤座2上均设置有螺纹孔，定位板13上的螺纹孔、底座5上的螺纹孔以及活门座2上的螺纹孔位置对应，第一螺柱6贯穿活门座2上的螺纹孔、定位板13上的螺纹孔和底座5上的螺纹孔，第二螺柱14贯穿活门座2上的螺纹孔、定位板13上的螺纹孔和底座5上的螺纹孔，第一螺柱6的两端部均通过第一螺母7限位，第二螺柱14的两端部均通过第二螺母8限位。
57.本实施例5
58.本实施例，施力状态下非整圆圆弧面间隙的测量方法，在实施例4的基础上，其测量方法包括以下步骤：
59.1)将装配完成的摆锤1、摆锤座2和活门座3通过第一螺柱6和第二螺柱14固定在定位板13的上方，使心轴9施力端的施力卡槽与摆锤1上的支点轴正对；其中，摆锤1通过轴承和支点轴4旋转连接，
60.2)旋转限位杆17，使限位杆17与限位槽111正对设置；
61.3)将限位杆17置于限位槽111内，同时心轴9沿着衬套11滑动，使心轴9施力端的施力卡槽卡在支点轴4上，对摆锤1施加推力，在施加推力时，摆锤1置于摆锤座2的活动腔内；
62.4)用测量塞尺测量摆锤圆弧面与活门座圆弧面之间的间隙大小；
63.5)测量完成后，将限位杆17从限位槽111内拉出，并旋转限位杆17，使限位杆17顶在衬套11的外侧端面上；
64.6)将摆锤1、摆锤座2和活门座3从定位板13上卸下。
65.优选的，本实施例的测量尺为测量塞尺；需要说明的是测量尺除了测量塞尺之外还可以是千分尺或其他能够测量距离的结构件。