[發(fā)明專利]一種導(dǎo)向N聯(lián)葉片排氣面積模擬裝配檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310229736.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN103335586A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢寶娟;劉洪革;莊濤;譚超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01B5/26
• 分類號(hào): G01B5/26
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 樊南星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)向N聯(lián)葉片的工裝設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種導(dǎo)向N聯(lián)葉片排氣面積模擬裝配檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方法。?

背景技術(shù)

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件的生產(chǎn)過程中，葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)動(dòng)力的心臟零件，葉片型面的幾何形狀和位置精度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安全可靠性影響最大。導(dǎo)向器喉部面積對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)匹配、多級(jí)渦輪匹配、渦輪轉(zhuǎn)靜子匹配有至關(guān)重要的作用。為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)流量設(shè)計(jì)要求，在導(dǎo)向器葉片的加工制造中，要保證導(dǎo)向器的流通能力。為此，必須在計(jì)算所用高精度流動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合導(dǎo)向器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及所采用的加工工藝，設(shè)計(jì)導(dǎo)向器的理論幾何喉部，并對(duì)其實(shí)際排氣面積進(jìn)行有效的檢驗(yàn)和測(cè)量。導(dǎo)向N聯(lián)葉片喉道排氣面積在裝配前模擬檢測(cè)，一直以來，無法用通用檢測(cè)儀器檢測(cè)，葉片生產(chǎn)無質(zhì)量數(shù)據(jù)依據(jù)，制約了發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配性能，等到裝配后再想彌補(bǔ)不足為時(shí)已晚，因此，要求針對(duì)該項(xiàng)目結(jié)合新產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求提出工裝設(shè)計(jì)的解決方案。?

人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的導(dǎo)向N聯(lián)葉片排氣面積模擬裝配檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的導(dǎo)向N聯(lián)葉片排氣面積模擬裝配檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方法。?

本發(fā)明提供了一種導(dǎo)向N聯(lián)葉片排氣面積模擬裝配檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：采用如下方法解決導(dǎo)向N聯(lián)葉片定位、夾緊的設(shè)計(jì)問題：針對(duì)某導(dǎo)向N聯(lián)葉片的定位設(shè)計(jì)應(yīng)用六點(diǎn)定位原理，使導(dǎo)向N聯(lián)葉片的排氣邊朝上放置，由于導(dǎo)向N聯(lián)葉片體積較大，需要利用上、下安裝板的圓弧端面限制進(jìn)、排氣邊的方向的自由度；上、下安裝板側(cè)面限制導(dǎo)向N聯(lián)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；另外，用上安裝板外圓弧做徑向方向的限位基準(zhǔn)；雖然，是過定位的設(shè)計(jì)，但是此設(shè)計(jì)可使葉片的測(cè)量更加穩(wěn)定可靠。壓緊機(jī)構(gòu)是利用快換移動(dòng)壓板機(jī)構(gòu)，可在任意位置壓緊上、下安裝板的緣板，保證導(dǎo)向N聯(lián)葉片測(cè)量時(shí)定位穩(wěn)定可靠。?

所述導(dǎo)向N聯(lián)葉片排氣面積模擬裝配檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：采用如下方法解決模擬葉片形狀和位置的模塊設(shè)計(jì)問題：?

設(shè)計(jì)相關(guān)基礎(chǔ)要求：?

導(dǎo)向器組件每相鄰兩葉片及上、下緣板組成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的氣流通道，其排氣邊斜切口處的流動(dòng)為復(fù)雜的三維流動(dòng)，反映葉片間通道燃?xì)饬魍芰Φ膸缀魏聿扛拍钍謴?fù)雜；?

如附圖3所示，排氣邊斜切口處有一空間窗口，其通過葉身及緣板上的特征點(diǎn)B、C、G、D來定義，并按特定的方法換算成一個(gè)平面窗口的幾何面積F_名，且F_名的大小能直接的、有效的反映葉片間通道燃?xì)饬魍芰χ笜?biāo)；上述的平面窗口即為該氣流通道的名義幾何喉道；B、C為各截面的寬度特征點(diǎn)，G、D為其高度特征點(diǎn)，F(xiàn)_名即為名義幾何喉部的面積。迭加所有氣流通道的F_名值，即為導(dǎo)向器的名義幾何喉部排氣面積ΣF_名：ΣF_名=F_名×葉片數(shù)；?

最后，設(shè)計(jì)規(guī)定單個(gè)氣流通道的喉部面積測(cè)量偏差ΔF測(cè)及相對(duì)測(cè)量偏差?公式為：?

ΔF_測(cè)=F_測(cè)－F_名…………………………………………………(1)?

設(shè)計(jì)過程及內(nèi)容要求如下：?

首先進(jìn)行設(shè)計(jì)分析：附圖4是測(cè)量某導(dǎo)向N聯(lián)葉片排氣面積的示意圖，圖4中設(shè)定n-n、p-p、m-m、q-q截面即測(cè)量喉道寬度的截面，點(diǎn)B、C表示喉道寬度測(cè)量點(diǎn)；W為所測(cè)寬度,分別是在垂直于O1O、O2O、O3O、O4O、O5O的n-n、p-p、m-m、q-q4個(gè)截面上測(cè)量的；葉片一和葉片五為供測(cè)量單組葉片排氣面積用的工藝葉片即模擬塊；G、D為通道高度測(cè)量點(diǎn)，H為所測(cè)高度點(diǎn)；所以，導(dǎo)向N聯(lián)葉片模擬塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是此項(xiàng)目難點(diǎn)；?

通過對(duì)設(shè)計(jì)圖分析，雖然，葉片形狀完全模擬非常困難，但只要對(duì)在n-n、p-p、m-m、q-q這4個(gè)截面上測(cè)量的“W”和“H”形狀和位置進(jìn)行模擬，以解決相鄰葉片間排氣面積的喉道寬度尺寸檢測(cè)問題，所測(cè)量的“W”寬度，既是點(diǎn)B,C喉道間寬度的距離；所測(cè)量的“H”高度，既是點(diǎn)G,D為通道高度的距離；因此，通過模擬B,C,G,D四點(diǎn)形狀和位置，就能使喉道所需測(cè)量尺寸得以實(shí)現(xiàn)；即本設(shè)計(jì)只要解決好以上四點(diǎn)模擬塊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)即可，?

由于葉片所需測(cè)量截面間距窄小，B,C,G,D四點(diǎn)又均處于空間復(fù)雜樣條曲面上，為實(shí)現(xiàn)n-n、p-p、m-m、q-q這4個(gè)截面一起檢測(cè)，模擬塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分兩套測(cè)具設(shè)計(jì)裝置實(shí)現(xiàn)，兩個(gè)相隔截面設(shè)計(jì)成一臺(tái)模擬塊測(cè)量寬度裝置。?