[发明专利]涡轮叶片型面检测方法及测量装置

权利要求书

1.一种涡轮叶片型面检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立被测叶片的测量坐标系；

依据榫齿定位夹具的涡轮叶片榫齿装配位置建立测量坐标系；

以榫齿的中心为原点，以叶片的积叠轴方向为Z轴方向，以榫齿的对称轴线分别确定为X轴方向和Y轴方向；

将调整芯棒安装于榫齿定位夹具的夹头的榫齿槽内，调整芯棒采用根部形状呈涡轮叶片标准榫齿状的芯棒，用于校验夹头的定位；

将被测叶片的测量截面进行投影放大；

将放大后的测量截面与放大相同倍数的标准叶型图(7)进行比对拟合，并测出被测叶片叶型与标准叶型的偏差；

根据测出的偏差对叶片加工的参数进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片型面检测方法，其特征在于，校验夹头的定位，具体步骤如下：

通过测量调整芯棒的平行度和径向圆跳动，确保夹头的旋转中心与调整芯棒的中心线重合；

通过确定榫齿定位夹具设定角向基准位置，以确保被测叶片的不同测量截面在检测时测量截面从角向基准位置开始旋转并与标准叶型图进行拟合；

通过调节调整芯棒与测量装置的第一测量轮(1)的相对位置，确保测量装置的第一测量轮(1)能沿被测叶片的预定测量截面的位置进行表面滚动。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片型面检测方法，其特征在于，将测量截面进行投影放大之前还包括具体以下步骤：

根据测量坐标系与测量装置的第一测量轮(1)的相对位置，在测量屏幕(6)上第二测量轮投影(8)的相对位置处采用测量坐标系平移建立副测量坐标系；

在放大相同倍数的标准叶型图(7)上采用测量坐标系平移建立设计坐标系；

将放大相同倍数的标准叶型图(7)挂于测量装置的测量屏幕(6)上，调整标准叶型图(7)的位置使设计坐标系与副测量坐标系重合。

4.根据权利要求3所述的一种涡轮叶片型面检测方法，其特征在于，设计坐标系与副测量坐标系重合之后，将测量截面进行投影放大之前，还包括以下步骤：

测量装置包括第一测量轮(1)和第二测量轮(2)，第一测量轮(1)用于在被测叶片的预定测量截面处的表面滚动，第二测量轮(2)与第一测量轮(1)同步运动，第二测量轮的运动轨迹(9)投影至测量屏幕(6)与标准叶型图(7)进行比对拟合，通过将第一测量轮(1)移动至调整芯棒的中心位置，校对同步运动的第二测量轮投影(8)是否位于设计坐标系的原点处；

将定位杆安装于安装台上，通过移动第一测量轮(1)与定位杆的端面接触，使测量被测叶片时第一测量轮(1)移动相同的距离至被测叶片的测量截面处；

将定位杆和调整芯棒取下，将被测叶片装夹于榫齿定位夹具上。

5.根据权利要求4所述的一种涡轮叶片型面检测方法，其特征在于，将测量截面进行投影放大，具体步骤如下：

将测量装置的第一测量轮(1)移动至被测叶片的预定测量截面的位置处并使第一测量轮(1)的滚面与被测叶片的表面接触；

测量装置的第一测量轮(1)沿被测叶片的测量截面滚动，通过投影设备将测量装置的与第一测量轮(1)同步运动的第二测量轮(2)的运动轨迹(9)放大，并投影到测量装置的测量屏幕(6)上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种涡轮叶片型面检测方法，其特征在于，测出被测叶片叶型与标准叶型的偏差，具体步骤如下：

通过将被测叶片在X轴方向和Y轴方向偏移以及绕原点旋转，使被测叶片的叶型与标准叶型图(7)拟合，并通过测量装置测出被测叶片在X轴方向和Y轴方向的偏移距离以及转角，从而测出被测叶片叶型与标准叶型的偏差。

7.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片型面检测方法，其特征在于，在建立被测叶片的测量坐标系之前，还包括以下步骤：

在被测叶片的缘板的两端取两个定位点检测两端高度差，根据高度差值判断被测叶片叶型和定位点之间角度的正负关系；

计算角度对零偏差，在磨榫齿机床上对被测叶片的榫齿进行角度补偿，以提高榫齿定位的准确性。

8.一种测量装置，其特征在于，用于检测叶片型面，

包括第一测量轮(1)、第二测量轮(2)、第一测量架(3)、第二测量架(4)以及测量台(5)，所述第一测量轮(1)、第二测量轮(2)、第一测量架(3)、第二测量架(4)均设有两个，所述两个第一测量架(3)分别安装于所述测量台(5)的第一安装面的上端和下端，所述两个第二测量架(4)分别安装于所述测量台(5)的第二安装面的上端和下端，所述两个第一测量轮(1)分别安装于所述两个第一测量架(3)上，所述两个第二测量轮(2)分别安装于所述两个第二测量架(4)上，所述第二测量轮(2)与所述第一测量轮(1)的端面与被测叶片的测量截面平行，所述第一测量架(3)和第二测量架(4)带动所述第二测量轮(2)与所述第一测量轮(1)同步运动；

还包括投影设备和测量屏幕(6)，所述测量屏幕(6)用于放置放大相同倍数的标准叶型图(7)及所述第二测量轮投影(8)，通过所述投影设备将所述第二测量轮(2)同步的运动轨迹(9)放大投影至所述测量屏幕(6)。