[發明專利]一種渦輪葉片固有頻率檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202011633583.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112816061B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 勇鐵軍
• 申請（專利權）人: 無錫瑞昌精密鑄造有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 無錫義海知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 楊曉華

本發明公開了一種渦輪葉片固有頻率檢測裝置及檢測方法，所述檢測裝置包括檢測工作臺和固定設置在所述檢測工作臺上方的剛性橋架，所述檢測工作臺上設置有數控分度盤，所述數控分度盤上安裝有用于裝夾渦輪的三爪自定心卡盤，所述剛性橋架上向下豎立設置有第一電動推桿，所述第一電動推桿的伸縮桿下端連接有一用于撥動渦輪葉片的撥片機械手，所述檢測工作臺上固定有朝向渦輪葉片的聲音傳感器，所述數控分度盤、第一電動推桿和聲音傳感器分別連接控制系統。本發明實現了渦輪葉片固有頻率檢測的自動化作業，并提高了渦輪葉片固有頻率檢測的精度和可靠性。

技術領域

本發明涉及渦輪葉片固有頻率檢測技術領域，具體涉及一種渦輪葉片固有頻率檢測裝置及檢測方法。

背景技術

渦輪的精密鑄造常采用失蠟澆注技術，具體是先制作與金屬渦輪毛坯形狀相同的渦輪蠟模，然后在渦輪蠟模的外表面涂上一層耐火的復合砂漿料，經干燥后渦輪蠟模表面形成一層耐火的砂漿殼體，殼體放到爐內燒結脫蠟，殼體內蠟料被燒掉，留下硬化的模殼作為澆注模具，將金屬熔融后澆入模殼內冷卻固化，去除砂漿殼體，即形成金屬渦輪。

對于一些有特殊要求的渦輪，其在精密鑄造后，需要對渦輪葉片進行固有頻率測試，以保證最終的成品渦輪的性能。

現有技術中，葉片固有頻率測試的一種方法是采用人工激振法，例如CN102538950A公開了一種發動機零部件固有頻率的聲學測試方法，具體是操作者手持錘子敲擊葉片，使得渦輪葉片受激振動，然后采用聲波傳感器拾取被測葉片發出的聲波，聲波依次經過前置放大器、信號采集處理器，最終，由計算機輸出被測零部件的各階頻率。該方法具有操作簡單，測試頻帶寬，測試結果精確等優點。

但是，上述葉片固有頻率測試也存在以下不足：

一是葉片的激振是采用人工敲擊法，容易導致敲擊位置的不一致和敲擊力量的不一致，從而影響到測量的精度和可靠性。而且，對于較薄的葉片容易導致因敲擊力量過大而使得葉片變形而損傷葉片，對于較厚的葉片容易導致因敲擊力量過小而無法有效使得葉片起振，由此同樣影響了測量的精度和可靠性。

二是測試容易受到外界聲音環境的干擾，從而影響到測量的精度。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種渦輪葉片固有頻率檢測裝置及檢測方法，旨在實現渦輪葉片固有頻率檢測的自動化作業，并提高渦輪葉片固有頻率檢測的精度和可靠性。具體的技術方案如下：

一種渦輪葉片固有頻率檢測裝置，包括檢測工作臺和固定設置在所述檢測工作臺上方的剛性橋架，所述檢測工作臺上設置有數控分度盤，所述數控分度盤上安裝有用于裝夾渦輪的三爪自定心卡盤，所述剛性橋架上向下豎立設置有第一電動推桿，所述第一電動推桿的伸縮桿下端連接有一用于撥動渦輪葉片的撥片機械手，所述檢測工作臺上固定有朝向渦輪葉片的聲音傳感器，所述數控分度盤、第一電動推桿和聲音傳感器分別連接控制系統。

本發明中，所述撥片機械手包括通過第一鉸軸轉動連接在所述第一電動推桿的伸縮桿下端的頂壓連桿、通過第二鉸軸轉動設置在所述頂壓連桿下端的撥片滾輪，所述第一電動推桿的伸縮桿的一側固定連接有一推桿座，所述推桿座上安裝有第二電動推桿，所述第二電動推桿的伸縮桿前端通過第三鉸軸轉動連接有一撥片連桿，所述撥片連桿與所述頂壓連桿之間通過第四鉸軸轉動連接。

其中，所述第一電動推桿的驅動電機為步進電機，所述第一電動推桿的伸縮桿上設置有壓力傳感器。

作為本發明的進一步改進，所述第一電動推桿的伸縮桿上還連接有一在檢測時用于屏蔽外界聲音干擾的聲音屏蔽罩裝置；所述聲音屏蔽罩裝置包括連接在所述第一電動推桿的伸縮桿上的聲音屏蔽彈性罩殼，所述撥片機械手位于所述聲音屏蔽彈性罩殼之內。

優選的，所述壓力傳感器在所述第一電動推桿的伸縮桿上位于所述聲音屏蔽彈性罩殼與所述第一電動推桿的伸縮桿之間的連接部以下的位置。