CN114113170B - 一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置及支撑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置及支撑方法，包括旋转平台，以及与其连接的底部固定夹具和顶部固定夹具；将透平叶片放置在旋转平台上，底部固定夹具通过伸缩装置对透平叶片的角度进行调节和处于固定，然后再通过顶部固定夹具对透平叶片的上部进行固定，使其处于预定状态，避免旋转平台在转动的过程中透平叶片的移动，防止平台平移或旋转时叶片发生偏移或旋转影响测量结果，保证测量的准确性。

Description

一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置及支撑方法
技术领域
本发明涉及透平叶片检测技术领域，具体为一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置及支撑方法。
背景技术
对于透平叶片工业CT无损检测，由于测量过程中检测平台会进行一定的旋转和平移，一方面，要保证检测过程中所检叶片固定，不发生移动或旋转，使结果图像清晰可用；另一方面，按照特定的位置摆放叶片，可以检测出事先约定的截面结构，获得特定截面的叶片内部截面缺陷情况，用于评估重点部位制造水平。
现有的检测装置在检测过程中操作复杂，延长了检测时间，降低了检测效率，因此需要设计一种专用的支撑装置，以提高检测效率。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置及支撑方法，该方法和装置具有通用性，对于具有不同上、下缘板结构的叶片均可进行特定位置的摆放和固定，以便对叶片内部缺陷和结构进行无损成像测量。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，包括旋转平台，以及与其连接的底部固定夹具和顶部固定夹具；
所述底部固定夹具包括伸缩装置，其底部与旋转平台连接，上端连接第一固定部件，其用于与透平叶片的第一区域连接，并通过伸缩装置调节第一区域的高度使透平叶片改变倾角，进而使透平叶片处于预定状态；
所述顶部固定夹具包括支撑杆，其下端与旋转平台连接，其上端设置有调节装置，调节装置与第二固定部件，调节装置能够沿支撑杆轴向移动和转动，用于调节第二固定部件的位置，第二固定部件用于与透平叶片的第二区域连接，使透平叶片固定于所述预定状态。
优选的，所述伸缩装置包括相互套设的下支撑段和上支撑段，第一固定部件固接在上支撑段的顶部；
所述上支撑段的上端侧壁上设置有定位装置，用于对伸缩装置的总长度定位。
优选的，所述第一固定部件包括固定卡板，固定卡板上形成有固定槽，固定槽中设置有活动卡板，活动卡板与丝杠的一端连接，丝杠的另一端伸出固定卡板。
优选的，所述固定槽中设置有调节块，其顶面为斜面。
优选的，所述底部固定夹具为两个，两个底部固定夹具分别用于对上缘板前缘的两端进行调节固定。
优选的，所述旋转底座上设置有多个滑槽，多个滑槽以旋转底座的中心为圆心呈放射状设置，底部固定夹具和顶部固定夹具的下端与滑槽卡接，并能优选的，所述支撑杆沿其轴向设置有条形槽，调节装置与滑槽连接。
优选的，所述调节装置包括第一斜向支撑杆和第二斜向支撑杆，第二固定部件固接在第二斜向支撑杆的端部；
所述第一斜向支撑杆和第二斜向支撑杆的轴向均设置有条形槽，第一斜向支撑杆和第二斜向支撑杆的一端铰接，铰接点位于两个条形槽中，并位于靠近第二固定部件的一端；
所述第一斜向支撑杆和第二斜向支撑杆的另一端分别与支撑杆铰接，并且第一斜向支撑杆和第二斜向支撑杆和支撑杆构成三角形结构。
优选的，所述旋转平台、底部固定夹具和顶部固定夹具上均设置有至少一个测量基准面。
一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置的支撑方法，包括以下步骤：
步骤1、将透平叶片模型转动至预定状态，将其透平叶片模型移动至旋转平台模型上，并将支撑装置模型分别与透平叶片模型和旋转平台模型连接；
步骤2、对透平叶片模型进行切割，选取需要检测的横截面；
步骤3、获取旋转平台模型表面分别与两个底部固定夹具模型的第一基准位的距离L1和L2，以及两个底部固定夹具模型的第二基准位至旋转平台模型侧壁基准位的距离L3和L4；
步骤4、将底部固定夹具与旋转平台连接，并使底部固定夹具的第二基准位至旋转平台基准位的距离为L3和L4；
步骤5、将平台衬底放置在旋转平台上，再将透平叶片放置在平台衬底上，调节底部固定夹具伸缩装置的长度，使两个底部固定夹具的第一基准位至旋转平台表面的距离为L1和L2，使透平叶片的位置状态达到预定装置，并通过顶部固定夹具进行固定；
步骤6、在旋转平台的两侧放置高能量电子束发射装置和接收装置；
步骤7、通过高能量电子束发射装置发射电子束对叶片的需要检测的横截面进行检测。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，包括旋转平台，以及与其连接的底部固定夹具和顶部固定夹具；将透平叶片放置在旋转平台上，底部固定夹具通过伸缩装置对透平叶片的角度进行调节和处于固定，然后再通过顶部固定夹具对透平叶片的上部进行固定，使其处于预定状态，避免旋转平台在转动的过程中透平叶片的移动，保证测量的准确性。
进一步，检测时，通过在三维软件中模拟透平叶片的安装位置，并获取旋转平台与透平叶片的距离，通过获得距离对透平叶片和旋转平台进行定位安装，实现对透平预定状态的无损检测。
附图说明
图1为本发明测量装置整体布置示意图；
图2为本发明目标测量截面示意图；
图3为本发明三维造型软件中高度测量示意图；
图4为本发明测量平台上高度核对示意图；
图5为本发明位于叶片前缘侧的工装在面向叶片方向定位示意图；
图6为本发明位于叶片前缘侧的工装结构示意图；
图7为本发明位于叶片尾缘侧的工装前向示意图；
图8为本发明位于叶片尾缘侧的工装背向示意图。
图中：1、透平叶片；2、上缘板环形突起；3、上缘板前缘；4、高能量电子束发射装置；5、接收装置；6、旋转平台；7、底部固定夹具A；8、底部固定夹具B；9、顶部固定夹具；10、电子束；11、平台衬板；12、滑槽；13、下缘板尾缘；14、调节块。
底部固定夹具：第一固定部件70，第二固定部件71，固定卡板701，活动卡板702，丝杠703，旋转扳手704，卡接底座801，下支撑段802，上支撑段803，锁紧螺栓804。
顶部固定夹具：底座901，支撑杆902，第一斜向支撑杆903，第二斜向支撑杆904，螺栓(905、906、907)，螺母(908、909、910)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参阅图1-8，一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，包括旋转平台6，以及与其连接的底部固定夹具和顶部固定夹具9。
所述底部固定夹具包括伸缩装置，其底部与旋转平台连接，上端连接第一固定部件，其用于与透平叶片1的第一区域连接，并通过伸缩装置调节第一区域的高度使透平叶片处于预定状态；
所述顶部固定夹具9包括支撑杆902，其下端与旋转平台连接，其上端设置有调节装置，调节装置与第二固定部件，调节装置能够沿支撑杆轴向移动和转动，用于调节第二固定部件的位置，第二固定部件用于与透平叶片的第二区域连接，使透平叶片固定于所述预定状态。
参阅图2，在本实施例中，透平叶片的预定状态为叶片的横截面为水平状态，第一区域为透平叶片的上缘板前缘3，第二区域为下缘板尾缘13，通过伸缩装置对叶片的角度进行调节。
参阅图1-3，透平叶片的上缘板环形突起2支撑在旋转平台上，上缘板前缘3与底部固定夹具连接，通过控制伸缩装置高度，实现上缘板前缘高度的调节，在高度调节的过程中对叶片的角度进行调节，使透平叶片的横截面处于水平装置，最后通过顶部固定夹具9对叶片的透平叶片的下缘板尾缘进行固定，实现透平叶片的固定，在旋转平台转动的过程中使透平叶片保持稳定。
参阅图4，底部固定夹具的伸缩装置包括相互套设的下支撑段802和上支撑段803，上支撑段803位于下支撑段802的内部，上支撑段803的上端侧壁上设置有定位装置，用于对下支撑段的位置进行定位，第一固定部件焊接在上支撑段803的顶部。
所述第一固定部件70包括固定卡板701，固定卡板701上形成有固定槽，固定槽中设置有活动卡板702，活动卡板与丝杠703的一端连接，丝杠703的另一端伸出括固定卡板701，该端设置有旋转扳手704。
使用时，将透平叶片的上缘板前缘3位于卡槽中，通过旋转扳手704转动丝杠703带动活动卡板702前进或后退来卡紧或放松叶片上缘板前缘3。
所述定位装置为设置自上支撑段803上端外壁的多个锁紧螺栓804，锁紧螺栓804水平设置，通过顶压的方式对下支撑段802的外壁施加压力实现定位。
上支撑段803的下端通过与旋转底座卡接，旋转底座上设置有多个滑槽，多个滑槽以旋转底座的中心为圆心呈放射状设置，上支撑段803的下端设置有卡接底座801，卡接底座801配装在滑槽中并能够滑动。
所述卡槽中还设置有调节块14，调节块14的顶面为斜面，调节块的斜面与上缘板前缘的底面点接触，移动调节块14通过斜面对叶片上缘板前缘侧的高度进行微调，以实现叶片角度的调节。调节块的材质硬度低于叶片。
在本实施例中，设置两个底部固定夹具，分别为底部固定夹具7和底部固定夹具8，两个底部固定夹具分别位于两个不同的滑槽中，两个底部固定夹具分别用于对上缘板前缘的两端进行调节固定。
参阅图7，所述顶部固定夹具9包括支撑杆902，支撑杆902沿其轴向设置有条形槽，支撑杆902的下端设置有底座901，底座901与滑槽卡接。
调节装置包括第一斜向支撑杆903和第二斜向支撑杆904，第二固定部件71固接在第二斜向支撑杆904的端部，第一斜向支撑杆903和第二斜向支撑杆904分别各自的轴向设置有条形槽，第一斜向支撑杆903和第二斜向支撑杆904的一端铰接，铰接点位于两个条形槽中，并位于靠近第二固定部件71的一端，第一斜向支撑杆903和第二斜向支撑杆904的另一端分别与支撑杆铰接，并且第一斜向支撑杆903和第二斜向支撑杆904和支撑杆构成三角形结构。
第一斜向支撑杆903和第二斜向支撑杆904通过螺栓906铰接，螺栓906分别穿过第一斜向支撑杆903和第二斜向支撑杆904的条形槽并通过螺母909固定。
第一斜向支撑杆903条形槽的另一端通过螺栓907与支撑杆902的条形槽连接，螺栓907上套设有螺母910。
第二斜向支撑杆904条形槽的另一端通过螺栓905与支撑杆902的条形槽连接，螺栓905上套设有螺母908。
第二固定部件71与第一固定部件70的结构相同，不在赘述，不同之处在于，第二固定部件71用于夹状透平叶片的下缘板尾缘13。
下面对本发明一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置的支撑方法进行详细的阐述，包括以下步骤：
步骤1、在三维软件中分别构建透平叶片模型和支撑装置模型，支撑装置模型包括旋转平台、两个底部固定夹具、一个顶部固定夹具和平台衬板11。
步骤2、将透平叶片模型转动至预定状态，将其透平叶片模型移动至旋转平台模型上，并将支撑装置模型分别与透平叶片模型和旋转平台模型连接；
步骤3、对透平叶片模型进行切割，选取需要检测的横截面，
步骤4、获取旋转平台模型表面分别与两个底部固定夹具模型的第一基准位的距离L1和L2，以及两个底部固定夹具模型的第二基准位至旋转平台模型基准位的距离L3。
步骤5、将底部固定夹具与旋转平台卡接，并使底部固定夹具的第二基准位至旋转平台基准位的距离为L3。
步骤6、将平台衬底放置在旋转平台上，再将透平叶片放置在平台衬底上，调节底部固定夹具伸缩装置的长度，对透平叶片进行预固定。
需要说明的时，调节伸缩装置的长度，使两个底部固定夹具的第一基准位至旋转平台表面的距离近似为L1和L2。
步骤7、通过移动调节块14，使两个底部固定夹具的第一基准位至旋转平台表面的距离为L1和L2，使透平叶片的位置状态达到预定装置，并通过顶部固定夹具进行固定。
步骤8、在旋转平台的两侧放置高能量电子束发射装置4和接收装置5。
步骤9、通过高能量电子束发射装置4发射电子束10对叶片的需要检测的横截面进行检测。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，其特征在于，包括旋转平台(6)，以及与其连接的底部固定夹具和顶部固定夹具(9)；
所述底部固定夹具包括伸缩装置，其底部与旋转平台连接，上端连接第一固定部件，其用于与透平叶片(1)的第一区域连接，并通过伸缩装置调节第一区域的高度使透平叶片改变倾角，进而使透平叶片处于预定状态；
所述顶部固定夹具(9)包括支撑杆(902)，其下端与旋转平台连接，其上端设置有调节装置，调节装置与第二固定部件，调节装置能够沿支撑杆轴向移动和转动，用于调节第二固定部件的位置，第二固定部件用于与透平叶片的第二区域连接，使透平叶片固定于所述预定状态；
所述底部固定夹具为两个，两个底部固定夹具分别用于对上缘板前缘的两端进行调节固定；
所述旋转平台上设置有多个滑槽，多个滑槽以旋转平台的中心为圆心呈放射状设置，底部固定夹具和顶部固定夹具(9)的下端与滑槽卡接，并能够沿滑槽的轴向移动；
所述支撑杆(902)沿其轴向设置有条形槽，调节装置与滑槽连接；
所述调节装置包括第一斜向支撑杆(903)和第二斜向支撑杆(904)，第二固定部件(71)固接在第二斜向支撑杆(904)的端部；
所述第一斜向支撑杆(903)和第二斜向支撑杆(904)的轴向均设置有条形槽，第一斜向支撑杆(903)和第二斜向支撑杆(904)的一端铰接，铰接点位于两个条形槽中，并位于靠近第二固定部件(71)的一端；
所述第一斜向支撑杆(903)和第二斜向支撑杆(904)的另一端分别与支撑杆铰接，并且第一斜向支撑杆(903)和第二斜向支撑杆(904)和支撑杆构成三角形结构。
2.根据权利要求1所述的一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，其特征在于，所述伸缩装置包括相互套设的下支撑段(802)和上支撑段(803)，第一固定部件固接在上支撑段(803)的顶部；
所述上支撑段(803)的上端侧壁上设置有定位装置，用于对伸缩装置的总长度定位。
3.根据权利要求1所述的一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，其特征在于，所述第一固定部件包括固定卡板(701)，固定卡板(701)上形成有固定槽，固定槽中设置有活动卡板(702)，活动卡板与丝杠(703)的一端连接，丝杠(703)的另一端伸出固定卡板(701)。
4.根据权利要求3所述的一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，其特征在于，所述固定槽中设置有调节块(14)，其顶面为斜面。
5.根据权利要求1所述的一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置，其特征在于，所述旋转平台、底部固定夹具和顶部固定夹具(9)上均设置有至少一个测量基准面。
6.一种权利要求1-5任一项所述的一种透平叶片内部结构无损检测的支撑装置的支撑方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将透平叶片模型转动至预定状态，将其透平叶片模型移动至旋转平台模型上，并将支撑装置模型分别与透平叶片模型和旋转平台模型连接；
步骤2、对透平叶片模型进行切割，选取需要检测的横截面；
步骤3、获取旋转平台模型表面分别与两个底部固定夹具模型的第一基准位的距离L1和L2，以及两个底部固定夹具模型的第二基准位至旋转平台模型侧壁基准位的距离L3和L4；
步骤4、将底部固定夹具与旋转平台连接，并使底部固定夹具的第二基准位至旋转平台基准位的距离为L3和L4；
步骤5、将平台衬底放置在旋转平台上，再将透平叶片放置在平台衬底上，调节底部固定夹具伸缩装置的长度，使两个底部固定夹具的第一基准位至旋转平台表面的距离为L1和L2，使透平叶片的位置状态达到预定装置，并通过顶部固定夹具进行固定；
步骤6、在旋转平台的两侧放置高能量电子束发射装置(4)和接收装置(5)；
步骤7、通过高能量电子束发射装置(4)发射电子束(10)对叶片的需要检测的横截面进行检测。
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