[實用新型]一種葉輪葉片流線檢測設備

有效

• 申請號: 201820837829.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN208536809U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 楊慶先
• 申請（專利權）人: 中國航發常州蘭翔機械有限責任公司
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08;G01B21/00
• 代理公司: 杭州聚邦知識產權代理有限公司 33269
• 代理人: 王婷婷

本實用新型涉及一種葉輪葉片流線檢測設備，葉輪葉片流線檢測設備包括三坐標檢測儀、雷尼紹旋轉測座和測頭、壓力傳感器，其中三坐標檢測儀包括測量底座和置于測量底座上的X軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構和連接座，雷尼紹旋轉測座經連接座與X軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構傳動配合，使得雷尼紹旋轉測座可在測量底座上的三維空間內移動，待測量的葉輪固定設置于三坐標檢測儀的測量空間內，測頭可轉動設置在雷尼紹旋轉測座的前端，壓力傳感器置于測頭的前端，以使測頭可伸入葉輪的葉片之間，壓力傳感器與葉片接觸時可對葉片的點坐標進行測量。

技術領域

本實用新型涉及發動機葉輪檢測技術領域，特別是一種葉輪葉片流線檢測設備。

背景技術

葉輪作為發動機的關鍵部件，其制造質量直接影響發動機的空氣動力性能和機械效率，因此其檢測成為控制發動機質量的重要環節；葉輪可分為輪轂曲面和葉片曲面兩部分，零件構成的一般形式是由若干等長葉片或大小交錯葉片均勻分布在輪轂曲面上。葉片曲面又包含包覆曲面、壓力曲面和吸力曲面，都是由非可展直紋面和自由曲面構成的。

隨著我國工業的快速發展，對航空發動機性能的要求越來越高，對葉輪測量的精度、方式和評價變得越來越重。航空發動機葉輪制造時通過計算機軟件設計出葉輪的參數模型，通過鑄造和機加工完成產品加工，加工后獲得葉輪參數是否符合設計要求，尤其是葉片的厚度和形狀參數，直接影響航空發動機的性能；因此提出一種簡捷實用的葉輪葉片檢測設備及葉輪參數的檢測方法，直接準確地確定被測葉輪葉片的厚度值、位置參數及其誤差等參數，是本領域技術人員急需解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種簡單便捷、實用性強的葉輪葉片流線檢測設備。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的葉輪葉片流線檢測設備，包括三坐標檢測儀、雷尼紹旋轉測座和測頭、壓力傳感器，其中三坐標檢測儀包括測量底座和置于測量底座上的X軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構和連接座，雷尼紹旋轉測座經連接座與X軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構傳動配合，使得雷尼紹旋轉測座可在測量底座上的三維空間內移動，待測量的葉輪固定設置于三坐標檢測儀的測量空間內，測頭可轉動設置在雷尼紹旋轉測座的前端，壓力傳感器置于測頭的前端，以使測頭可伸入葉輪的葉片之間，壓力傳感器與葉片接觸時可對葉片的點坐標進行測量。

上述葉輪葉片流線檢測設備的工作方法，其原理是將被測葉輪放入三坐標檢測儀的測量空間，獲得被測葉輪葉片上吸力曲面和壓力曲面上多個對應點的空間坐標，再根據對應點的坐標值進行計算，求出被測葉輪葉片在該點處的厚度值、位置參數及其誤差。

進一步，所述葉輪葉片流線檢測設備的工作方法，包括如下步驟：

A、使用計算機根據葉輪的設計參數生成葉輪的三維模型。

B、在三維模型內提取葉輪的外子午面，并將其沿葉輪軸向移動后旋轉獲得旋轉曲面，該旋轉曲面分別與葉片吸力曲面、壓力曲面相交獲得對應的吸力面流線、壓力面流線，提取吸力面流線、壓力面流線的參數。

C、根據吸力面流線、壓力面流線的參數，在吸力面流線、壓力面流線上分別確定多個測量點，吸力面流線、壓力面流線上的測量點分別位于葉片兩側且一一對應，提取各測量點的理論坐標值和理論法向矢量，通過對應測量點的理論坐標值可獲得葉片在測量點處的理論厚度。

D、重復步驟B和步驟C，獲得多組吸力面流線、壓力面流線，各吸力面流線、壓力面流線上同樣確定多個測量點。

E、將待測量的葉輪置于三坐標檢測儀內，由三坐標檢測儀讀入葉輪的設計參數，建立三坐標系使得葉輪的坐標原點、方向與三坐標檢測儀的坐標原點、方向相同，將測頭伸入葉輪，由吸力面流線規劃測頭的移動路徑，根據吸力面流線上測量點的理論坐標值和理論法向矢量驅動測頭在吸力曲面上移動，測頭的壓力傳感器與葉片接觸時，三坐標檢測儀獲得測量點的實際坐標值，由測頭逐一完成吸力曲面上各測量點的實際坐標值的測量。