[實用新型]一種用于葉片殘余應力測試的點接觸測試裝置

有效

• 申請號: 201921677216.6
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN210243049U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 李巖;馮永志;丁繼偉;王輝;姜東坡;趙俊明;于寧;孟凡剛;郭旭曉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電氣股份有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

一種用于葉片殘余應力測試的點接觸測試裝置，屬于汽輪機、燃氣輪機葉片表面殘余應力測試技術領域，解決了復雜構件非平面特征指定測點殘余應力測試調節水平問題。本實用新型包括六自由度載物臺、點接觸水平儀和激光探頭；待測葉片安裝于六自由度載物臺，激光探頭置于待測葉片上方；點接觸水平儀包括錐形托架、十字刻度盤和磁力柱，錐形托架的小直徑端加工有軸向安裝槽，磁力柱置于軸向安裝槽內，且磁力柱底部伸出軸向安裝槽，點接觸水平儀通過磁力柱吸附于待測葉片的指定測點處，錐形托架的大直徑端安裝有十字刻度盤，十字刻度盤上設置有空氣泡。本實用新型結構簡單，操作方便，節省時間成本，用于測試葉片殘余應力。

技術領域

本實用新型涉及一種用于葉片殘余應力測試的測試裝置，具體涉及一種用于葉片殘余應力測試的點接觸測試裝置，屬于汽輪機、燃氣輪機葉片表面殘余應力測試技術領域。

背景技術

使用X射線應力儀測試殘余應力前，需將待測點所在面調至水平，且待測點與光斑重合。在汽輪機、燃氣輪機葉片表面殘余應力測試過程中，由于待測葉片結構復雜，且現有X射線應力儀的載物臺僅具備在水平面上轉動和移動的功能，當指定測點法線與豎直方向呈一定角度時，則無法進行測量。同時，由于葉片表面的非平面特征，常見水平儀尺寸又遠大于葉片待測點尺寸，一般水平儀無法與待測葉片表面貼合，從而無法實現對葉片指定測點進行水平調節。

實用新型內容

在下文中給出了關于本實用新型的簡要概述，以便提供關于本實用新型的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本實用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實用新型的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本實用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于此，本實用新型為了解決水平儀無法與待測葉片表面貼合，無法實現對葉片指定測點進行水平調節的問題，進而設計了一種用于葉片殘余應力測試的點接觸測試裝置，增加了應力儀載物臺的旋轉自由度，用以解決了復雜構件非平面特征指定測點殘余應力測試調節水平問題，裝置具有結構簡單，操作方便，節省時間成本，對于小范圍近似平面區域有很好的水平調節作用的優點。

一種用于葉片殘余應力測試的點接觸測試裝置，包括六自由度載物臺、點接觸水平儀和激光探頭；待測葉片安裝于六自由度載物臺，激光探頭置于待測葉片上方；所述點接觸水平儀包括錐形托架、十字刻度盤和磁力柱，所述錐形托架的小直徑端加工有軸向安裝槽，磁力柱置于軸向安裝槽內，且磁力柱底部伸出軸向安裝槽，所述點接觸水平儀通過磁力柱吸附于待測葉片的指定測點處，所述錐形托架的大直徑端安裝有十字刻度盤，所述十字刻度盤上設置有空氣泡。

進一步地：所述六自由度載物臺包括垂直升降臺、X軸方向平移滑動副、Y軸方向平移滑動副、Y軸轉動滑動副、X軸轉動滑動副、第一轉接板、第二轉接板、第一弧形轉接板、第二弧形轉接板和載物板；垂直升降臺的上方設置有第一轉接板，兩者通過X軸方向平移滑動副實現X軸方向平移；第一轉接板的上方設置有第二轉接板，兩者通過Y軸方向平移滑動副實現Y軸方向平移；第二轉接板的上方設置有第一弧形轉接板，兩者通過軸轉動滑動副實現繞Y軸轉動；第一弧形轉接板的上方設置有第二弧形轉接板，兩者通過X軸轉動滑動副實現繞X軸轉動；載物板與第二弧形轉接板轉動安裝；待測葉片安裝于載物板上。

本實用新型旋轉調節六自由度載物臺直至點接觸水平儀中空氣泡處在十字刻度盤的中心；使激光抬頭發射的光斑準確落在十字刻度盤的中心，與空氣泡重合。所述六自由度載物臺具有繞X軸、Y軸、Z軸轉動自由度和沿X軸、Y軸、Z軸平動自由度。

進一步地：所述點接觸水平儀中的磁力柱與軸向安裝槽為過渡配合，滿足D1＝d1，D1為軸向安裝槽內徑，d1為磁力柱的直徑。

進一步地：所述磁力柱底部加工有凸臺，凸臺直徑為d2，高度為h，錐形托架的底部安裝有擋圈，擋圈用于封擋磁力柱，防止磁力柱脫落，擋圈的內徑為D2，厚度為H，滿足D2＞d2，H＜h。當磁力柱吸附于葉片時，磁力柱與軸向安裝槽接觸面無摩擦可相對滑動。