[发明专利]用于叶片型面超声强化的装置有效

专利信息
申请号: 202110884746.3 申请日: 2021-08-02
公开(公告)号: CN113604652B 公开(公告)日: 2023-03-21
发明(设计)人: 张世忠;赵蒙莉;赵久成;王可心;朱志远;李纪萱;方宇明 申请(专利权)人: 吉林大学重庆研究院
主分类号: C21D10/00 分类号: C21D10/00;G01L5/16
代理公司: 吉林长春新纪元专利代理有限责任公司 22100 代理人: 魏征骥
地址: 401135 重庆*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 用于 叶片 超声 强化 装置
【权利要求书】:

1.一种用于叶片型面超声强化的装置,其特征在于:包括固定模块、上六自由度平台、上超声加载模块、叶盘装夹模块、直线驱动模块、旋转驱动模块、下六自由度平台和下超声加载模块,其中上六自由度平台的平台I与固定模块的安装板固定连接、中间连接板与上超声加载模块的六维力传感器固定连接,下超声加载模块的六维力传感器安装固定在固定模块的上安装平台上方,直线驱动模块安装在固定模块的上安装平台上,旋转驱动模块固定连接在直线驱动模块的下方,下六自由度平台的平台I与旋转驱动模块的上端固定连接,叶盘装夹模块的中间连接件与下六自由度平台的平台II的上端固定连接,所述上超声加载模块和下超声加载模块轴线重合、且对称布置在叶盘装夹模块的上下两侧,使用时,通过上位机控制上六自由度平台、下六自由度平台,使上超声加载模块的超声冲击头、下超声加载模块的超声冲击头的头部分别顶压在同一叶片的上、下表面,各六维力传感器会同步检测到压力变化,当压力达到预设值时即可对所述叶片进行超声冲击强化,在对叶片进行加工时,上、下两侧超声加载模块在叶片表面外法线方向上的顶压力正好是相反的,能够互相抵消,上超声加载模块和下超声加载模块中的六维力传感器能够同时测量中性坐标系内的三个力和三个矩,当垂直于叶片表面方向的力不为零,而另外两个方向的力以及其他三个矩均为零时,说明此时两个超声加载模块的轴线与叶片外法线重合,而当另外两个方向的力以及其他三个矩不全为零时,上位机会继续控制上六自由度平台、下六自由度平台调整空间位置,直至上、下两侧的六维力传感器的测量值只有垂直于叶片表面方向的力不为零,如此即可始终保持所述上超声加载模块、下超声加载模块的轴线与叶片外法线重合。

2.根据权利要求1所述的用于叶片型面超声强化的装置,其特征在于:所述固定模块包括螺母I、立柱I、螺母Ⅱ、下安装平台、立柱Ⅱ、上安装平台、矩形通槽和安装板,其中立柱I的上、下两端以及中间段部分均设有螺纹,立柱Ⅱ的上、下两端均设有螺纹,上安装平台与安装板上均开设有通孔,下安装平台上均开设有螺纹孔,所述立柱I与立柱Ⅱ的下端与所述下安装平台的螺纹孔螺纹连接,所述立柱I的中间段以及所述立柱Ⅱ的上端与穿过所述上安装平台的通孔,并通过螺母I、螺母Ⅱ安装固定,所述立柱I的上端穿过所述安装板的通孔,并通过所述螺母I、螺母Ⅱ安装固定,上安装平台上开设有矩形通槽。

3.根据权利要求1所述的用于叶片型面超声强化的装置,其特征在于:所述上六自由度平台和下六自由度平台的结构相同,其中下六自由度平台包括平台I、平台II、中间连接板以及6个气缸I,所述各气缸I的上下两端分别铰接在所述平台I与所述平台II上,中间连接板与平台II固定连接。

4.根据权利要求1所述的用于叶片型面超声强化的装置,其特征在于:所述上超声加载模块和下超声加载模块的结构相同,其中下超声加载模块包括六维力传感器、超声换能器、超声连接器、超声探头、超声冲击头、下安装板、三根传力板以及上安装板;其中六维力传感器的上表面与下安装板的下表面通过螺栓刚性连接,3根传力板的上、下两端通过螺栓分别与上安装板、下安装板刚性连接,上安装板上开设有通孔,超声连接器穿过通孔,上安装板的下表面通过螺栓与超声连接器的轴肩刚性连接,所述超声连接器的上、下两端通过双头螺柱分别与超声探头、超声换能器螺纹连接,所述超声探头的上端与超声冲击头通过螺纹刚性连接。

5.根据权利要求1所述的用于叶片型面超声强化的装置,其特征在于:所述叶盘装夹模块包括螺栓、上夹板、下夹板和中间连接件,所述上夹板、下夹板上均开设有通孔、并通过螺栓连接,下夹板的中部设有螺纹通孔,中间连接件的上端与下夹板中部的螺纹通孔螺纹连接,该中间连接件的下端用于与叶盘装夹模块的输入端即下六自由度平台的中间连接板上端刚性连接。

6.根据权利要求5所述的用于叶片型面超声强化的装置,其特征在于:叶盘装夹模块还包括固定圆盘,所述固定圆盘中部设有圆形通孔,所述固定圆盘通过螺栓穿过通孔夹持安装在上夹板与下夹板之间,所述固定圆盘通过螺栓穿过通孔夹持安装在上夹板与下夹板之间,固定圆盘的圆周侧面上分布有叶片插槽,待强化叶片插装固定在该片插槽里。

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