[实用新型]一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置

说明书

一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，属于汽轮机、燃气轮机叶片表面残余应力测试技术领域，解决了复杂构件非平面特征指定测点残余应力测试调节水平问题。本实用新型包括六自由度载物台、点接触水平仪和激光探头；待测叶片安装于六自由度载物台，激光探头置于待测叶片上方；点接触水平仪包括锥形托架、十字刻度盘和磁力柱，锥形托架的小直径端加工有轴向安装槽，磁力柱置于轴向安装槽内，且磁力柱底部伸出轴向安装槽，点接触水平仪通过磁力柱吸附于待测叶片的指定测点处，锥形托架的大直径端安装有十字刻度盘，十字刻度盘上设置有空气泡。本实用新型结构简单，操作方便，节省时间成本，用于测试叶片残余应力。

技术领域

本实用新型涉及一种用于叶片残余应力测试的测试装置，具体涉及一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，属于汽轮机、燃气轮机叶片表面残余应力测试技术领域。

背景技术

使用X射线应力仪测试残余应力前，需将待测点所在面调至水平，且待测点与光斑重合。在汽轮机、燃气轮机叶片表面残余应力测试过程中，由于待测叶片结构复杂，且现有X射线应力仪的载物台仅具备在水平面上转动和移动的功能，当指定测点法线与竖直方向呈一定角度时，则无法进行测量。同时，由于叶片表面的非平面特征，常见水平仪尺寸又远大于叶片待测点尺寸，一般水平仪无法与待测叶片表面贴合，从而无法实现对叶片指定测点进行水平调节。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本实用新型为了解决水平仪无法与待测叶片表面贴合，无法实现对叶片指定测点进行水平调节的问题，进而设计了一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，增加了应力仪载物台的旋转自由度，用以解决了复杂构件非平面特征指定测点残余应力测试调节水平问题，装置具有结构简单，操作方便，节省时间成本，对于小范围近似平面区域有很好的水平调节作用的优点。

一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，包括六自由度载物台、点接触水平仪和激光探头；待测叶片安装于六自由度载物台，激光探头置于待测叶片上方；所述点接触水平仪包括锥形托架、十字刻度盘和磁力柱，所述锥形托架的小直径端加工有轴向安装槽，磁力柱置于轴向安装槽内，且磁力柱底部伸出轴向安装槽，所述点接触水平仪通过磁力柱吸附于待测叶片的指定测点处，所述锥形托架的大直径端安装有十字刻度盘，所述十字刻度盘上设置有空气泡。

进一步地：所述六自由度载物台包括垂直升降台、X轴方向平移滑动副、Y轴方向平移滑动副、Y轴转动滑动副、X轴转动滑动副、第一转接板、第二转接板、第一弧形转接板、第二弧形转接板和载物板；垂直升降台的上方设置有第一转接板，两者通过X轴方向平移滑动副实现X轴方向平移；第一转接板的上方设置有第二转接板，两者通过Y轴方向平移滑动副实现Y轴方向平移；第二转接板的上方设置有第一弧形转接板，两者通过轴转动滑动副实现绕Y轴转动；第一弧形转接板的上方设置有第二弧形转接板，两者通过X轴转动滑动副实现绕X轴转动；载物板与第二弧形转接板转动安装；待测叶片安装于载物板上。

本实用新型旋转调节六自由度载物台直至点接触水平仪中空气泡处在十字刻度盘的中心；使激光抬头发射的光斑准确落在十字刻度盘的中心，与空气泡重合。所述六自由度载物台具有绕X轴、Y轴、Z轴转动自由度和沿X轴、Y轴、Z轴平动自由度。

进一步地：所述点接触水平仪中的磁力柱与轴向安装槽为过渡配合，满足D1＝d1，D1为轴向安装槽内径，d1为磁力柱的直径。

进一步地：所述磁力柱底部加工有凸台，凸台直径为d2，高度为h，锥形托架的底部安装有挡圈，挡圈用于封挡磁力柱，防止磁力柱脱落，挡圈的内径为D2，厚度为H，满足D2＞d2，H＜h。当磁力柱吸附于叶片时，磁力柱与轴向安装槽接触面无摩擦可相对滑动。