[发明专利]一种涡轮叶片固有频率检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，包括检测工作台和固定设置在所述检测工作台上方的刚性桥架，所述检测工作台上设置有数控分度盘，所述数控分度盘上安装有用于装夹涡轮的三爪自定心卡盘，所述刚性桥架上向下竖立设置有第一电动推杆，所述第一电动推杆的伸缩杆下端连接有一用于拨动涡轮叶片的拨片机械手，所述检测工作台上固定有朝向涡轮叶片的声音传感器，所述数控分度盘、第一电动推杆和声音传感器分别连接控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，所述拨片机械手包括通过第一铰轴转动连接在所述第一电动推杆的伸缩杆下端的顶压连杆、通过第二铰轴转动设置在所述顶压连杆下端的拨片滚轮，所述第一电动推杆的伸缩杆的一侧固定连接有一推杆座，所述推杆座上安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的伸缩杆前端通过第三铰轴转动连接有一拨片连杆，所述拨片连杆与所述顶压连杆之间通过第四铰轴转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，所述第一电动推杆的驱动电机为步进电机，所述第一电动推杆的伸缩杆上设置有压力传感器。

4.根据权利要求3所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，所述第一电动推杆的伸缩杆上还连接有一在检测时用于屏蔽外界声音干扰的声音屏蔽罩装置；所述声音屏蔽罩装置包括连接在所述第一电动推杆的伸缩杆上的声音屏蔽弹性罩壳，所述拨片机械手位于所述声音屏蔽弹性罩壳之内。

5.根据权利要求4所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，所述压力传感器在所述第一电动推杆的伸缩杆上位于所述声音屏蔽弹性罩壳与所述第一电动推杆的伸缩杆之间的连接部以下的位置。

6.根据权利要求4所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，所述声音屏蔽弹性罩壳的上端设置有固定板，所述声音屏蔽弹性罩壳通过所述固定板与所述第一电动推杆的伸缩杆相连接；所述固定板上向上竖立设置有若干数量导向柱，所述刚性桥架上设置有若干数量的导向孔，所述导向柱移动插入于所述导向孔中从而实现所述声音屏蔽弹性罩壳上下移动时的导向作用。

7.根据权利要求4所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，所述检测工作台上还设置有一环形座圈，所述环形座圈的上端面开设有环形槽，所述环形槽内设置有隔音液体，所述声音屏蔽弹性罩壳的下端插入于所述隔音液体内并与所述环形槽的槽底相接触。

8.根据权利要求7所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置，其特征在于，所述检测工作台上设置有用于调整涡轮叶片起始安装角度的可调角铁，所述数控分度盘固定在所述可调角铁上以实现涡轮叶片角度的调整；所述检测工作台上设置有导轨，所述可调角铁移动设置在所述导轨上以实现装夹在所述三爪自定心卡盘上的涡轮位置的横向调整。

9.一种采用权利要求1至8中任一项所述的涡轮叶片固有频率检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）涡轮安装：第一电动推杆的伸缩杆上升，带动声音屏蔽弹性罩壳向上打开，再将涡轮装夹定位到三爪自定心卡盘上，然后第一电动推杆的伸缩杆下移，带动声音屏蔽弹性罩壳向下关闭，将数控分度盘、三爪自定心卡盘、涡轮和声音传感器弹性罩住在所述检测工作台上；

（2）拨片：第一电动推杆继续下移，使得拨片机械手上的拨片滚轮顶住所述涡轮叶片，当控制系统通过压力传感器检测到拨片滚轮对于涡轮叶片的顶压力达到设定值时，第二电动推杆的伸缩杆带动拨片连杆动作，将拨片滚轮迅速移离涡轮叶片，从而完成拨片机械手的拨片动作，使得涡轮叶片产生受激振动；

（3）声波采集及分析：涡轮叶片的受激振动通过声音向周围扩散，声音传感器采集涡轮叶片发出的声音，控制系统根据所述声音传感器采集到的声音频率信号，经处理后获得涡轮叶片的固有频率；

（4）逐片检测：涡轮的一片叶片检测完成后，依次将第一电动推杆和第二电动推杆复位，然后数控分度盘动作，将涡轮转过一角度，重复步骤（2）至步骤（3），进行下一个叶片的固有频率检测，直至同一涡轮上所有叶片的固有频率检测完毕。

10.根据权利要求9所述的一种涡轮叶片固有频率检测装置的检测方法，其特征在于，所述步骤（2）的拨片中，综合考虑拨片滚轮对于涡轮叶片的顶压力和拨片滚轮对于涡轮叶片的下压量，使得所述拨片滚轮对于涡轮叶片的顶压力和拨片滚轮对于涡轮叶片的下压量均控制在预先设定的范围之内。