[发明专利]一种涡轮叶片基于六点定位的姿态调整方法

说明书

本发明的技术方案为一种涡轮叶片基于六点定位的姿态调整方法，所述方法包括以下步骤：（S1）选择待姿态调整的涡轮叶片，通过六点定位方法设置涡轮叶片位置，并在涡轮叶片的底部、上风高压侧和下风高压侧设置六个位置感测模块；所述感测模块包括第一定位模块和第二定位模块；（S2）设置校准模块，调整涡轮叶片在工作状态中的位置，通过感测模块获取涡轮叶片在工作状态中的位置；（S3）根据校准模块计算出的涡轮叶片数据进行校准计算后进行分析，以调整合适的位置；（S4）将异常数据信息传递到计算机进行保存、计算与应用。本发明大大提高了涡轮叶片姿态测量能力和测量精度。

技术领域

本发明涉及测量和测试技术领域，且更具体地涉及一种涡轮叶片基于六点定位的姿态调整方法。

背景技术

涡轮叶片是燃气涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件。高速旋转的叶片负责将高温高压的气流吸入燃烧器，以维持发动机的工作。为了能保证在高温高压的极端环境下稳定长时间工作，涡轮叶片往往采用高温合金锻造，并采用不同方式来冷却例如内部气流冷却、边界层冷却、抑或采用保护叶片的热障涂层等方式来保证运转时的可靠性。在蒸汽涡轮发动机和燃气涡轮发动机中，叶片的金属疲劳是发动机故障最主要的原因。强烈的震动或者共振都有可能导致金属疲劳。涡轮叶片工作状态姿态师往往采用摩擦阻尼器来降低这些因素对叶片带来的损害。在姿态调整方面，许多研究人员致力于研究自由曲面上的测量点采样策略，其中专利CN102867332B公开一种复杂边界约束的多级细分网格曲面拟合方法，该方法采用了二维矩形网格在曲面上定义涡轮叶片测量点，然后将网格点投影到曲面上，投影线和模型之间的每个交点将指定一个涡轮叶片测量点，通过生成二维矩形网格，将约束边界在层位曲面细分网格上作投影；层位曲面网格点插值；层位曲面三角网拟合，这种方法虽然适用于空间曲面拟合的解决方案，但是涡轮叶片基于六点定位的应用范围比较小，应用过程复杂。并且，这种方法的缺点是它不适合具有高曲率的复杂形状涡轮叶片。为了克服这一问题，专利CN110057337B公开了自由曲面检查的智能采样方法，在该公开技术方案中，点分两个步骤分布在曲面内：（1）采样取决于每个面片的最大和最小高斯曲率的最关键点；（2）添加更多点取决于曲面上分布的最关键的点的总体分布。但这种智能采样方法在确定零件的设计坐标系时，不能获得高的精度点。

上述方案虽然在某方面进行了测量，但是无法对姿态进行调整，因此，如何对涡轮叶片基于六点定位进行姿态调整是亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种涡轮叶片基于六点定位的姿态调整方法，实现测量涡轮叶片的姿态形状，通过机器测量方法六点定位涡轮叶片实际形状，并与标称形状进行比较，实现自适应调整装置加工涡轮叶片姿态与尺寸的高精度性能，大大提高了涡轮叶片姿态测量能力和测量精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种涡轮叶片基于六点定位的姿态调整方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

（S1）选择待姿态调整的涡轮叶片，通过六点定位方法设置涡轮叶片位置，并在涡轮叶片的底部、上风高压侧和下风高压侧设置六个位置感测模块；所述感测模块包括第一定位模块和第二定位模块；其中所述第一定位模块用于定位姿态调整位置，所述第二定位模块用于评估姿态调整程度；其中第一定位模块为激光定位模块，第二定位模块为行波定位模块；

（S2）设置校准模块，调整涡轮叶片在工作状态中的位置，通过感测模块获取涡轮叶片在工作状态中的位置，通过控制校准模块转动校准六点定位的姿态信息，通过调整激光准直发射器发射角度与目标物体的中心点保持在同一直线，激光准直发射器锁定目标中心点后发射激光，重复发射10次，发射后的激光遇到涡轮叶片目标物体后反射到激光接收端；通过校准模块校准涡轮叶片在工作状态中的姿态位置；