[發明專利]渦輪葉片型面檢測方法及測量裝置

有效

• 申請號: 201810351710.7
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108917548B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 初文潮;易鵬;黃文俊;王志杰;楊秀偉
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: G01B5/20
• 分類號: G01B5/20
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 胡亮

1.一種渦輪葉片型面檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立被測葉片的測量坐標系；

依據榫齒定位夾具的渦輪葉片榫齒裝配位置建立測量坐標系；

以榫齒的中心為原點，以葉片的積疊軸方向為Z軸方向，以榫齒的對稱軸線分別確定為X軸方向和Y軸方向；

將調整芯棒安裝于榫齒定位夾具的夾頭的榫齒槽內，調整芯棒采用根部形狀呈渦輪葉片標準榫齒狀的芯棒，用于校驗夾頭的定位；

將被測葉片的測量截面進行投影放大；

將放大后的測量截面與放大相同倍數的標準葉型圖(7)進行比對擬合，并測出被測葉片葉型與標準葉型的偏差；

根據測出的偏差對葉片加工的參數進行調整。

2.根據權利要求1所述的一種渦輪葉片型面檢測方法，其特征在于，校驗夾頭的定位，具體步驟如下：

通過測量調整芯棒的平行度和徑向圓跳動，確保夾頭的旋轉中心與調整芯棒的中心線重合；

通過確定榫齒定位夾具設定角向基準位置，以確保被測葉片的不同測量截面在檢測時測量截面從角向基準位置開始旋轉并與標準葉型圖進行擬合；

通過調節調整芯棒與測量裝置的第一測量輪(1)的相對位置，確保測量裝置的第一測量輪(1)能沿被測葉片的預定測量截面的位置進行表面滾動。

3.根據權利要求2所述的一種渦輪葉片型面檢測方法，其特征在于，將測量截面進行投影放大之前還包括具體以下步驟：

根據測量坐標系與測量裝置的第一測量輪(1)的相對位置，在測量屏幕(6)上第二測量輪投影(8)的相對位置處采用測量坐標系平移建立副測量坐標系；

在放大相同倍數的標準葉型圖(7)上采用測量坐標系平移建立設計坐標系；

將放大相同倍數的標準葉型圖(7)掛于測量裝置的測量屏幕(6)上，調整標準葉型圖(7)的位置使設計坐標系與副測量坐標系重合。

4.根據權利要求3所述的一種渦輪葉片型面檢測方法，其特征在于，設計坐標系與副測量坐標系重合之后，將測量截面進行投影放大之前，還包括以下步驟：

測量裝置包括第一測量輪(1)和第二測量輪(2)，第一測量輪(1)用于在被測葉片的預定測量截面處的表面滾動，第二測量輪(2)與第一測量輪(1)同步運動，第二測量輪的運動軌跡(9)投影至測量屏幕(6)與標準葉型圖(7)進行比對擬合，通過將第一測量輪(1)移動至調整芯棒的中心位置，校對同步運動的第二測量輪投影(8)是否位于設計坐標系的原點處；

將定位桿安裝于安裝臺上，通過移動第一測量輪(1)與定位桿的端面接觸，使測量被測葉片時第一測量輪(1)移動相同的距離至被測葉片的測量截面處；

將定位桿和調整芯棒取下，將被測葉片裝夾于榫齒定位夾具上。

5.根據權利要求4所述的一種渦輪葉片型面檢測方法，其特征在于，將測量截面進行投影放大，具體步驟如下：

將測量裝置的第一測量輪(1)移動至被測葉片的預定測量截面的位置處并使第一測量輪(1)的滾面與被測葉片的表面接觸；

測量裝置的第一測量輪(1)沿被測葉片的測量截面滾動，通過投影設備將測量裝置的與第一測量輪(1)同步運動的第二測量輪(2)的運動軌跡(9)放大，并投影到測量裝置的測量屏幕(6)上。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的一種渦輪葉片型面檢測方法，其特征在于，測出被測葉片葉型與標準葉型的偏差，具體步驟如下：

通過將被測葉片在X軸方向和Y軸方向偏移以及繞原點旋轉，使被測葉片的葉型與標準葉型圖(7)擬合，并通過測量裝置測出被測葉片在X軸方向和Y軸方向的偏移距離以及轉角，從而測出被測葉片葉型與標準葉型的偏差。

7.根據權利要求1所述的一種渦輪葉片型面檢測方法，其特征在于，在建立被測葉片的測量坐標系之前，還包括以下步驟：

在被測葉片的緣板的兩端取兩個定位點檢測兩端高度差，根據高度差值判斷被測葉片葉型和定位點之間角度的正負關系；

計算角度對零偏差，在磨榫齒機床上對被測葉片的榫齒進行角度補償，以提高榫齒定位的準確性。

8.一種測量裝置，其特征在于，用于檢測葉片型面，

包括第一測量輪(1)、第二測量輪(2)、第一測量架(3)、第二測量架(4)以及測量臺(5)，所述第一測量輪(1)、第二測量輪(2)、第一測量架(3)、第二測量架(4)均設有兩個，所述兩個第一測量架(3)分別安裝于所述測量臺(5)的第一安裝面的上端和下端，所述兩個第二測量架(4)分別安裝于所述測量臺(5)的第二安裝面的上端和下端，所述兩個第一測量輪(1)分別安裝于所述兩個第一測量架(3)上，所述兩個第二測量輪(2)分別安裝于所述兩個第二測量架(4)上，所述第二測量輪(2)與所述第一測量輪(1)的端面與被測葉片的測量截面平行，所述第一測量架(3)和第二測量架(4)帶動所述第二測量輪(2)與所述第一測量輪(1)同步運動；

還包括投影設備和測量屏幕(6)，所述測量屏幕(6)用于放置放大相同倍數的標準葉型圖(7)及所述第二測量輪投影(8)，通過所述投影設備將所述第二測量輪(2)同步的運動軌跡(9)放大投影至所述測量屏幕(6)。