[發明專利]一種透平壓縮機葉輪造型方法

有效

• 申請號: 201210331866.1
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102797700A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 林偉偉;陳宗華;黃細珍;嚴卓;劉輝
• 申請（專利權）人: 三一能源重工有限公司
• 主分類號: F04D29/26
• 分類號: F04D29/26
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種造型方法，尤其涉及一種透平壓縮機葉輪造型方法。

背景技術

葉輪是透平機械的關鍵零件，三維模型的質量直接影響其數控加工和CAE分析。通常情況下葉輪造型過程都是由葉片型線數據生成葉片，實體化葉片后陣列，最后進行葉片前緣倒角。這種方法建立的葉輪模型特征數量較多，更重要的是在一些局部（如葉片前緣）往往出現冗余的斷線、斷面，在造型過程中難免出現實體特征的交叉嵌入，葉輪通常繪制過程是將葉片實體化后與輪轂實體接觸，由于尺寸誤差等原因，為保證實體間能完整結合，需要將葉片向輪轂內部延伸后實體化，這就導致葉片實體和輪轂實體之間交叉嵌入，這些問題往往會影響到葉輪的制造精度和CAE分析的準確性。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明的目的是提供一種透平壓縮機葉輪造型方法，通過曲面特征將葉輪所有的面合并成一個封閉的曲面組，實體化后生成葉輪，可有效提高葉輪的制造精度和CAE分析的準確性。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種透平壓縮機葉輪造型方法，其包括下列步驟：

通過點數據格式導入，生成線；

通過邊界混合、旋轉曲面、倒曲面圓角生成各個曲面；?

通過曲面延伸、裁剪、合并將葉輪的所有外部曲面合并成一個封閉的曲面組后，實體化得到葉輪。

上述透平壓縮機葉輪造型方法，其中，通過數據點插值成曲線，邊界線混合生成曲面，一系列葉輪曲面合并成一個封閉的曲面組，實體化后生成葉輪。

上述透平壓縮機葉輪造型方法，其中，所述通過邊界混合、旋轉曲面、倒曲面圓角生成的曲面包括輪轂面、輪蓋面、葉片吸力面、葉片壓力面、輪背回轉面以及曲面圓角。

與已有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、通過單曲面實體化得到模型，提升三維模型質量；

2、建立規范、簡潔的特征樹，可實現葉輪的參數化造型；

3、通過多個曲面的合并，解決葉輪斷線、斷面等質量問題，提升模型造型質量。

附圖說明

圖1是依據本發明一個具體實施例的，透平壓縮機葉輪造型方法的流程示意框圖。

具體實施方式

下面結合原理圖和具體操作實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本發明實施例的葉輪造型順序為：?

通過數據點插值成曲線，邊界線混合生成曲面，一系列葉輪曲面合并成一個封閉的曲面組，實體化后生成葉輪，步驟如下：

點—線：通過點數據格式導入PROE生成曲線，包括輪轂回轉線、輪蓋回轉線、葉片吸力面廓線、葉片壓力面廓線；

線—面：選取曲面的輪廓曲線，通過邊界混合依次生成葉片吸力面（suction?surface）、葉片壓力面（pressure?surface）；建立回轉軸，選取輪轂曲線、輪蓋曲線，通過旋轉曲面生成輪轂面（hub?surface）、輪蓋面(shroud?surface)；通過完成倒圓角生成葉片前緣曲面，通過倒曲面圓角生成葉片根部圓角曲面；

面—體：延伸葉片吸力面、葉片壓力面、輪轂面、輪蓋面，裁剪曲面之間多余部分，并且合并葉片輪廓曲面，將葉輪的所有外部曲面合并成一個封閉的曲面組后，實體化得到葉輪。?合并過程注意順序，依次為葉片吸力面、葉片前緣曲面、葉片壓力面、輪蓋面、輪轂面，合并后的曲面組務必保證封閉性，只有封閉的曲面組才能實體化。?????????????????

本發明實施例消除葉片實體和輪轂實體之間交叉嵌入現象，本發明方法在葉輪過程中將葉片與輪轂進行了曲面合并后整體實體化，這樣就不存在實體間交叉嵌入。

本發明實施例的葉輪造型過程需要注意以下幾點：理解造型思路，所有的特征選擇都是基于這個造型思想進行的；參照、基準要盡可能統一；整個造型過程需要靈活使用裁剪、合并、偏距等，且這些特征的使用順序很重要；造型過程中相同的尺寸不應出現重復標注，應通過幾何關系約束、參照等關聯相同的尺寸，葉輪數據尺寸的減少意味著參數化程度的提高。

本發明實施例通過單曲面實體化得到模型，提升三維模型質量；建立規范、簡潔的特征樹，可實現葉輪的參數化造型；通過多個曲面的合并，解決葉輪斷線、斷面等質量問題，提升模型造型質量。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但本發明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領域技術人員而言，任何等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。