[发明专利]一种测量离心泵叶轮叶片曲面柱坐标的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维测量装置，特别涉及一种用于测量离心泵叶轮叶片曲面柱坐标的装置，属于三维曲面尺寸测量领域。

背景技术

当需要对离心泵叶轮叶片进行检测或进行逆向工程仿制时，通常需要测绘出叶轮的三维尺寸，特别是当叶片为不规则的曲面时，需要使用专业的测绘工具来测出叶片的三维尺寸。叶轮水力图纸的专业画法就是利用三维柱坐标表示。

通过测量出叶片曲面柱坐标，可以检验叶轮模具是否符合图纸尺寸规范；可以检验铸造生产出来的叶片是否符合图纸尺寸规范。特别是当进行逆向工程仿造时，可以测绘出叶轮的三围尺寸用于生产铸造。

柱坐标三维测量是测量复杂曲面的基本方法。柱坐标三维测量先定位于一原点，再测出相对于原点的半径R、角度α°、高度Z值：(R，α°，Z)。

柱坐标三维测量通常使用基本的测量工具进行手动定位测量。这些基本的测量工具如图1所示，使用大卡尺，小卡尺，深度尺，高度尺。利用大卡尺对叶轮进行找轴心，并做支撑面；用小卡尺在叶轮前盖板上进行划线，找角度线α°；用深度尺以大卡尺为基准面在叶片上画等高线Z，并以大卡尺的刻度读出半径R；用高度尺在叶片工作面画等高线Z，并用深度尺找出叶片工作面的半径。

手动定位测量的过程如下：

1.找一块长条形木板卡在叶轮入口端面上；

2.用大卡尺测出入口直径；

3.用大卡尺找出叶轮中心，并将中心点标记在木条上；

4.将大卡尺平方在叶轮入口上，并使一边经过始终中心点；

5.将深度尺始终垂直压在大卡尺上；

6.分别移动大卡尺和深度尺，找出叶片的0°起始线；

7.在叶轮入口边沿上标记出叶片的0°起始线；

8.计算出每10°的弦长，用小卡尺标记出10°、20°、30°～～～；

9.在深度尺上以每取相同的h值作为等高线，使大卡尺沿着角度线方向，手动移动深度尺使深度尺的末端与叶片表面相交，由于大卡尺上有刻度，读出此时的值，就找出了半径R。

由于此过程的定位叶轮中心、使大卡尺经过中心、大卡尺经过角度线、深度尺垂直于大卡尺等工作需要手工进行定位，误差相当大，测量起来十分困难，大大的影响了测量精度与效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决在测量离心泵叶轮叶片曲面柱坐标时因采用手动定位方法导致精度及效率不高的问题，提出一种新的三维测量装置。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种测量离心泵叶轮叶片曲面柱坐标的装置，包括：第一竖支杆、第一连接块、第一螺钉、第一横支杆、角度尺、第七螺钉、螺母、第六螺钉、三角连接支架、第二横支杆、第二螺钉、第二连接块、第二竖支杆、第三螺钉、第三连接块、第三横支杆、第三竖支杆、第一半径尺、第四螺钉、第四连接块、深度尺、第二半径尺、第五螺钉和第五连接块。

其中，第一横支杆、第二横支杆、第三横支杆上标注有0.5mm的刻度，用于对柱坐标中心进行定位；第一竖支杆、第二竖支杆、第三竖支杆上标注有0.5mm的刻度，用于对叶轮总高度进行定位，定水平基准线；角度尺上标注有0.2°的刻度，用于测量角度α，定等分角度；在第一半径尺和深度尺、第二半径尺上标注有0.5mm的刻度，用于测量半径R和高度值Z。

它们的连接关系为：第一竖支杆与第一横支杆通过第一连接块连接在一起，并用第一螺钉将三者固定；第二竖支杆与第二横支杆通过第二连接块连接在一起，并用第二螺钉将三者固定；第三竖支杆与第三横支杆通过第三连接块连接在一起，并用第三螺钉将三者固定；

第一半径尺与深度尺通过第四连接块连接在一起，并用第四螺钉将三者固定；深度尺与第二半径尺通过第五连接块在一起，并用第五螺钉将三者固定；第一横支杆、第二横支杆、第三横支杆通过三角连接支架连接，并用第七螺钉将四者固定；角度尺、第一半径尺、三角连接支架通过螺母、第六螺钉连接固定。

所述第一竖支杆、第二竖支杆、第三竖支杆，其半径尺寸范围优选为0～800mm；第一横支杆、第二横支杆、第三横支杆，其半径尺寸范围优选为200～800mm；角度尺的尺寸范围优选为0～180°；三角连接支架的半径尺寸范围优选为0～800mm；第一半径尺的半径尺寸范围优选为100～800mm；深度尺的半径尺寸范围优选为0～800mm；第二半径尺的半径尺寸范围优选为0～400mm。

本发明装置的工作过程为：

步骤一、测量叶轮背工作面数据，得到叶轮背工作面三维柱坐标尺寸