[發(fā)明專利]一種用于葉片型面超聲強(qiáng)化的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110884580.5
• 申請(qǐng)日: 2021-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN113604651B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張世忠;趙蒙莉;趙久成;王可心;朱志遠(yuǎn);李紀(jì)萱;方宇明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)重慶研究院
• 主分類號(hào): C21D10/00
• 分類號(hào): C21D10/00;G01L5/16
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種用于葉片型面超聲強(qiáng)化的裝置，其特征在于：包括固定模塊、上六自由度平臺(tái)、上超聲加載模塊、葉盤裝夾模塊、直線驅(qū)動(dòng)模塊、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)模塊，下六自由度平臺(tái)、下超聲加載模塊，其中上六自由度平臺(tái)的平臺(tái)Ⅰ上端安裝固定在固定模塊的安裝板的下表面上，下六自由度平臺(tái)的平臺(tái)Ⅱ下端安裝固定在固定模塊的下安裝平臺(tái)的上表面上，上超聲加載模塊的六維力傳感器上端通過螺栓固定連接在上六自由度平臺(tái)的中間連接板下方，下超聲加載模塊的六維力傳感器下端通過螺栓固定連接在下六自由度平臺(tái)的中間連接板上方，直線驅(qū)動(dòng)模塊安裝在固定模塊的上安裝平臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)模塊固定連接在直線驅(qū)動(dòng)模塊的移動(dòng)平臺(tái)下方，葉盤裝夾模塊的中間連接件與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)模塊的上端固定連接，使用時(shí)，通過上位機(jī)控制上、下兩側(cè)的上六自由度平臺(tái)、下六自由度平臺(tái)，使上、下兩側(cè)的上超聲加載模塊、下超聲加載模塊超聲沖擊頭的頭部分別頂壓在同一葉片的上、下表面，六維力傳感器會(huì)同步檢測(cè)到壓力變化，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)即可對(duì)所述葉片進(jìn)行超聲沖擊強(qiáng)化，在對(duì)葉片進(jìn)行加工時(shí)，上、下兩側(cè)所述超聲加載模塊在葉片表面外法線方向上的頂壓力正好是相反的，能夠互相抵消，六維力傳感器能夠同時(shí)測(cè)量中性坐標(biāo)系內(nèi)的三個(gè)力和三個(gè)矩，當(dāng)垂直于葉片表面方向的力不為零，而另外兩個(gè)方向的力以及其他三個(gè)矩均為零時(shí)，說明此時(shí)所述的上超聲加載模塊和下超聲加載模塊的軸線與葉片外法線重合，而當(dāng)另外兩個(gè)方向的力以及其他三個(gè)矩不全為零時(shí)，上位機(jī)會(huì)繼續(xù)控制上、下兩側(cè)的上六自由度平臺(tái)和下六自由度平臺(tái)調(diào)整空間位置，直至上、下兩側(cè)的六維力傳感器的測(cè)量值只有垂直于葉片表面方向的力不為零，如此即可始終保持所述上超聲加載模塊、下超聲加載模塊的軸線與葉片外法線重合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于葉片型面超聲強(qiáng)化的裝置，其特征在于：所述固定模塊包括螺母Ⅰ、立柱Ⅰ、螺母Ⅱ、下安裝平臺(tái)、立柱Ⅱ、上安裝平臺(tái)、矩形通槽和安裝板，其中立柱Ⅰ的上、下兩端以及中間段部分均設(shè)有螺紋，立柱Ⅱ的上、下兩端均設(shè)有螺紋，上安裝平臺(tái)與安裝板上均開設(shè)有通孔，下安裝平臺(tái)上均開設(shè)有螺紋孔，所述立柱Ⅰ與立柱Ⅱ的下端與所述下安裝平臺(tái)的螺紋孔螺紋連接，所述立柱Ⅰ的中間段以及所述立柱Ⅱ的上端與穿過所述上安裝平臺(tái)的通孔，并通過螺母Ⅰ、螺母Ⅱ安裝固定，所述立柱Ⅰ的上端穿過所述安裝板的通孔，并通過所述螺母Ⅰ、螺母Ⅱ安裝固定，上安裝平臺(tái)上開設(shè)有矩形通槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于葉片型面超聲強(qiáng)化的裝置，其特征在于：所述上六自由度平臺(tái)和下六自由度平臺(tái)的結(jié)構(gòu)相同，其中上六自由度平臺(tái)包括平臺(tái)Ⅰ、平臺(tái)Ⅱ、中間連接板以及6個(gè)氣缸Ⅰ，所述各氣缸Ⅰ的上下兩端分別鉸接在所述平臺(tái)Ⅰ與所述平臺(tái)Ⅱ上，中間連接板與平臺(tái)Ⅱ固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于葉片型面超聲強(qiáng)化的裝置，其特征在于：所述上超聲加載模塊和下超聲加載模塊的結(jié)構(gòu)相同，其中上超聲加載模塊包括六維力傳感器、超聲換能器、超聲連接器、超聲探頭、超聲沖擊頭、下安裝板、三根傳力板以及上安裝板；其中六維力傳感器的下表面與上安裝板的上表面通過螺栓剛性連接，3根傳力板的上、下兩端通過螺栓分別與上安裝板、下安裝板剛性連接，下安裝板上開設(shè)有通孔，超聲連接器穿過通孔，下安裝板的上表面通過螺栓與超聲連接器的軸肩剛性連接，所述超聲連接器的上、下兩端通過雙頭螺柱分別與超聲換能器、超聲探頭螺紋連接，所述超聲探頭的下端與超聲沖擊頭通過螺紋剛性連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于葉片型面超聲強(qiáng)化的裝置，其特征在于：所述葉盤裝夾模塊包括螺栓、上夾板、下夾板、中間連接件和連接柱，其中上夾板、下夾板上均開設(shè)有通孔、并通過螺栓連接，下夾板的中部設(shè)有螺紋通孔，中間連接件的上、下兩端分別開設(shè)有螺紋盲孔，所述連接柱的上、下兩端與上所述下夾板的中部通孔、中間連接件的上端螺紋盲孔分別螺紋連接，所述中間連接件的下端螺紋盲孔用于與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)模塊連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于葉片型面超聲強(qiáng)化的裝置，其特征在于：所述葉盤裝夾模塊還包括固定圓盤，所述固定圓盤中部設(shè)有圓形通孔，所述固定圓盤通過螺栓穿過通孔夾持安裝在上夾板與下夾板之間，固定圓盤的圓周側(cè)面上分布有葉片插槽，待強(qiáng)化葉片插裝固定在該片插槽里。