CN117490942A - 涡轮壳气密性检测工装及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了涡轮壳气密性检测工装及检测方法，包括相对于地面固定设置的底座；设置在底座上并朝着远离地面的方向向外伸出的定位组件，用于放置涡轮壳，并且抵持在涡轮壳表面的不同位置，防止涡轮壳相对于底座旋转；设置在定位组件外侧的密封组件，用于封堵涡轮壳远离底座的开口部位，使涡轮壳内部形成封闭空间；加压检测组件，用于对形成封闭空间的涡轮壳内部间歇加压或者间歇泄压，并检测涡轮壳的气密性状态。本申请通过提供气密性检测工装及其检测方法，采用间歇性的充气、稳压和间歇性的排气的采样策略，并分别评价各阶段的采样数值的准确性，使检测结果更加可靠。

Description

涡轮壳气密性检测工装及检测方法

技术领域

本发明涉及涡轮增压器零部件检测设备技术领域，尤其涉及一种涡轮壳气密性检测工装及检测方法。

背景技术

涡轮增压器是通过利用发动机排放的废气推动涡轮旋转，带通涡轮同轴的压气机对进入发动机的空气进行增压，提高单位时间内进入发动机的空气，提高发动机的工作效率。涡轮增压器壳体，简称涡轮壳是涡轮增压器的重要组成部分，一方面连接进气歧管导入发动机排放的热的废气，另一方面与三元催化器和压气机密封连接，如图1所示，涡轮壳包括相互连通的进气管和壳体，壳体上通常配置有衬套孔和螺纹孔；衬套孔用于配置进气阀机构，调节进入涡轮壳内的废气流量；螺纹孔用于安装尾气气压检测传感设备，供车载ECU决策，满足对进气或者排气策略以及智能化信号检测的需求。

由于后续装配的部件较多，在机加工环节，对涡轮壳与配件组装前后均需要进行进行气密性检测。公开号为CN215217976U的中国实用新型专利公开了一种涡轮增压器壳体气密性检测装置，但是该涡轮壳结构比较简单，没有对涡轮壳的位置进行精确限定，在对涡轮壳侧表面的不同位置进行抵持时，涡轮壳可能相对于通气柱旋转微动，影响压紧杆的位置精度，导致检测结果不准确不可靠。

因此，提供一种定位精度高、能够提高气密检测可靠性的涡轮壳气密性检测工装及检测方法，是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种能够维持气密性检测过程中涡轮壳位置稳定性的、提高检测结果可靠性的涡轮壳气密性检测工装及检测方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了涡轮壳气密性检测工装，包括：

底座，相对于地面固定设置；

定位组件，设置在底座上并朝着远离地面的方向向外伸出，用于放置涡轮壳，并且抵持在涡轮壳表面的不同位置，防止涡轮壳相对于底座旋转；

密封组件，设置在定位组件外侧，用于封堵涡轮壳远离底座的开口部位，使涡轮壳内部形成封闭空间；

加压检测组件，用于对形成封闭空间的涡轮壳内部间歇加压或者间歇泄压，并检测涡轮壳的气密性状态。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述定位组件包括；

安装板，设置在底座远离地面的一侧，且与地面平行设置；

凸台部，设置在安装板端面，并朝着远离底座的方向竖直向外延伸，凸台部的形状与涡轮壳靠近压气机的开口部的端面相抵持；

抵持部，设置在凸台部径向方向外侧，用于与涡轮壳的进气管的端面的不同位置相抵持，且抵持部与涡轮壳可分离设置。

优选的，涡轮壳的进气管远离发动机的端面的各顶点处对应的设置有弧形的第一嵌槽；抵持部上设置有若干第一挡块，若干第一挡块与抵持部为具有位置锁定功能的活动连接，若干第一挡块相互间隔设置且分别与一第一嵌槽的不同的端面抵接；相邻第一挡块之间的抵持部上设置有缺口，缺口的形状与涡轮壳的进气管的外表面轮廓相吻合。

优选的，所述密封组件包括第一直线移动装置和若干第二直线移动装置；第一直线移动装置设置在安装板的端面上，且正对涡轮壳的进气管设置，第一直线移动装置的活动端上设置有第二挡块，第二挡块靠近涡轮壳的端面设置有至少一个第二嵌槽，至少一个第二嵌槽内设置有第一柔性密封件，第一柔性密封件的尺寸不小于涡轮壳的进气管的进气口的尺寸；若干第二直线移动装置固定设置在安装板的端面或者底座的端面上，若干第二直线移动装置的活动端正对涡轮壳的衬套孔、螺纹孔或者排气孔设置，若干第二直线移动装置的活动端设置有第二柔性密封件，第二柔性密封件的尺寸与衬套孔、螺纹孔或者排气孔的尺寸相吻合；第二挡块和若干第二直线移动装置的活动端均与涡轮壳密封连接。

进一步优选的，所述加压检测组件包括气源、气路切换开关和压力检测单元；第二挡块上设置有贯通的进气通道，进气通道穿过第二挡块与涡轮壳的进气管内部连通；所述气路切换开关的第一端与气源连通，气路切换开关的第二端与第二挡块上的进气通道密封连接，气路切换开关的第三端与外部大气连通；气路切换开关的第二端与第一端或者第二端与第三端选择性的连通；所述压力检测单元设置在涡轮壳内部的封闭空间中，用于测量涡轮壳内部的气压并通过压力检测单元的显示输出端显示输出。

更进一步优选的，气路切换开关的第二端与第一端间歇性的连通，使气源间歇性的通过气路切换开关向涡轮壳的封闭空间进行输气加压；或者气路切换开关的第二端与第三端间歇性的连通，间歇的降低涡轮壳的封闭空间内部的气压。

优选的，还包括位置检测组件，所述位置检测组件设置在底座或者安装板的端面上，用于检测涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓或者螺纹孔的位置。

优选的，还包括扫描打标组件，所述扫描打标组件设置在底座的端面上，涡轮壳的表面设置有条码；所述扫描打标组件用于读取条码的内容，更新气密性检测结果，并在气密性检测合格的涡轮壳的表面进行永久性打标。

另一方面，本发明还提供了一种涡轮壳气密性检测方法，包括如下步骤：

S1：配置上述的涡轮壳气密性检测工装；

S2：在底座或者安装板上配置并启用扫描打标组件，使用扫描打标组件读取涡轮壳的表面的条码内部写入的涡轮壳型号和已完成工序内容，符合预设要求的，执行步骤S3，否则更换涡轮壳直到通过扫描内容检测，执行步骤S3；

S3：在底座或者安装板上配置并启用位置检测组件，使用位置检测组件对涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓或者涡轮壳上的螺纹孔的位置进行检测，位置检测组件与涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓相切设置或者正对螺纹孔内部区域，如果位置检测组件检测到涡轮壳轮廓边缘被遮挡并且与螺纹孔内部区域的距离符合要求，则执行步骤S4；否则发出报警信号，提示操作人员检查涡轮壳是否放置平稳并旋转涡轮壳与抵持部抵接，直到完成位置检测内容，再执行步骤S4；

S4：启动密封组件，使第二挡块封堵涡轮壳的进气管的进气口，若干第二直线移动装置的活动端抵持在衬套孔、螺纹孔或者排气孔处，使涡轮壳内部处于密闭状态；加压检测组件配置了包括三个端口的气路切换开关、气源和压力检测单元；气路切换开关的第一端口与气源连通，第二端口与涡轮壳内部的封闭空间连通，第三端口与外部大气连通；将加压检测组件的加压检测过程分为充气阶段、保压阶段和排气阶段，在充气阶段，间歇性的连通气路切换开关的第一端口和第二端口，间歇充气后由压力检测单元记录各第一气压值，直到达到设定气压阈值后到达保压阶段；保压阶段气路切换开关的第二端口断开与第一端口的连通，气源停止向第一端口供气并维持密封组件的动作状态，压力检测单元间歇的记录保压阶段的第二气压值；然后进入排气阶段，间歇的将气路切换开关的第二端口与第三端口连通，压力检测单元间歇的记录排气阶段的第三气压值；

S5：将得到的各第一气压值、第二气压值和第三气压值进行曲线拟合，判端拟合后的曲线面积是否在预设范围内；

S6：扫描打标组件向拟合后的曲线面积在预设范围内涡轮壳表面进行合格标记的永久打标，并向条码内写入当期气密检测工序的各第一气压值、第二气压值、第三气压值和曲线面积，完成气密性检测工序。

进一步优选的，所述间歇充气是在充气阶段每充气时间t1后，经过第一间隔时间t2然后再次充气t1时间，压力检测单元在第一间隔时间t2起始和终止时刻记录两次涡轮壳内部的封闭空间的气压值，如此不断循环，直到达到预设的检测压力后停止记录气压值，提取并保存各第一间隔时间t2内记录的气压值作为第一气压值，第一间隔时间t2大于等于充气时间t1；按照获取的第一气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干间隔的柱状梯形区域，累加便得到充气阶段的曲线面积；

保压阶段是在涡轮壳内部的封闭空间达到预设的检测压力后，维持涡轮壳的密闭状态，压力检测单元按第二间隔时间t3记录多个第二气压值，直到保压阶段结束，将获取的第二气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干连续的柱状梯形区域，累加的到保压阶段的曲线面积；

排气阶段是在保压阶段结束后，间歇的进行排气，令每次排气时间为t4，相邻的排气时间t4之间的等待时间为第三间隔时间t5，压力检测单元在第三间隔时间t5内至少记录两次气压值均作为第三气压值，将第三气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干间隔的柱状梯形区域，累加得到排气阶段的曲线面积。

本发明提供的涡轮壳气密性检测工装及检测方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本申请采用了至少两处抵持放置，以及四处压紧的组合结构，对涡轮壳的各开口部位进行封堵，通过设定的加压和泄压策略，维持涡轮壳的位置稳定性并提高后续气密性测量的准确性；

(2)通过凸台部与抵持部的配合，能够适应涡轮壳进气管处的第一嵌槽形状，稳定涡轮壳的放置姿态，在后续加压过程中保持涡轮壳的稳定性，防止涡轮壳发生相对旋转；

(3)采用间歇性的充气、稳压和间歇性的排气的采样策略，通过对比采样周期的累积时间和对应的间隔时间内的梯形面积累积来与理想状态或者标准试样的性能进行对比，判断当前涡轮壳的气密性是否可靠；

(4)位置检测组件通过对射光检测涡轮壳端面的边缘位置，又检测与螺纹孔内壁的间距，通过这种组合方式既能判断涡轮壳型号是否正确，又能判断当前涡轮壳是否放平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种涡轮壳的立体图；

图2为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的设备的立体图；

图3为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的设备移除部分柜体后的立体图；

图4为图3的前视图；

图5为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的底座、定位组件、密封组件、加压检测组件、位置检测组件和扫描打标组件的组合状态立体图；

图6为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的底座、定位组件、密封组件、加压检测组件、位置检测组件和扫描打标组件的组合状态前视图；

图7为图6的A-A向剖面图；

图8为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的定位组件与部分密封组件和位置检测组件的组合状态示意图；

图9为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的加压检测组件的管路连接示意图；

图10为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的充气阶段获取第一气压值和对应曲线面积的示意图；

图11为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的保压阶段获取第二气压值和对应曲线面积的示意图；

图12为本发明涡轮壳气密性检测工装及检测方法的排气阶段获取第三气压值和对应曲线面积的示意图。

附图标记：1、底座；2、定位组件；3、密封组件；4、加压检测组件；21、安装板；22、凸台部；23、抵持部；24、第一挡块；25、缺口；100、第一嵌槽；31、第一直线移动装置；32、第二直线移动装置；33、第二挡块；200、第二嵌槽；300、第一柔性密封件；400、第二柔性密封件；321、衬套孔密封机构；322、螺纹孔密封机构；323、排气孔密封机构；41、气源；42、气路切换开关；43、压力检测单元；500、进气通道；5、位置检测组件；51、对射式光电传感器；52、距离传感器；6、扫描打标组件；61、扫描装置；62、打标机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1-图9所示，本发明提供了一种涡轮壳气密性检测工装，包括底座1、定位组件2、密封组件3、加压检测组件4、位置检测组件5和扫描打标组件。

其中：

底座1相对于地面固定设置；

定位组件2设置在底座1上并朝着远离地面的方向向外伸出，用于放置涡轮壳，并且抵持在涡轮壳表面的不同位置，防止涡轮壳相对于底座1旋转，在后续密封和加压过程中维持涡轮壳的姿态不变。

密封组件3设置在定位组件2外侧，用于封堵涡轮壳远离底座1的开口部位，使涡轮壳内部形成封闭空间。

加压检测组件4用于对形成封闭空间的涡轮壳内部间歇加压或者间歇泄压，并检测涡轮壳的气密性状态。

在确保涡轮壳姿态稳定性以后，通过逐步加压的方式，在多个阶段获取压力变化数值，为后续获取压力变化趋势和气密性能检测服务。为便于移动位置，本申请的工装整体设置在图2-图4所示的机柜内。图示的工装可以是一套，也可以是并排设置的同样布局的两套，或者图示的互为镜像的两套工装，可以根据实际需要来选择工装的数量和布局方式。

如图2-图8所示，定位组件2包括安装板21、凸台部22和抵持部23；

安装板21设置在底座1远离地面的一侧，且与地面平行设置；安装板用于放置待检测涡轮壳以及相邻的部分密封组件3。安装板21与底座1之间可以进一步设置水平滑轨，水平滑轨的一端为上料端，用于机械手或者人工上料/取料，水平滑轨的另一端为检测端，该位置为密封涡轮壳并进行气密检测的位置。

凸台部22设置在安装板21端面，并朝着远离底座1的方向竖直向外延伸，凸台部22的形状与涡轮壳靠近压气机的开口部的端面相抵持；凸台部穿过开口部并伸入涡轮壳内部，涡轮壳开口部的端面与凸台部22的表面密封连接。涡轮壳在凸台部22上可以旋转一定角度直到与抵持部23抵接。

抵持部23设置在凸台部22径向方向外侧，用于与涡轮壳的进气管的端面的不同位置相抵持，且抵持部23与涡轮壳可分离设置。抵持部23防止涡轮壳相对于凸台部22旋转。

具体的，涡轮壳的进气管远离发动机的端面的各顶点处对应的设置有弧形的第一嵌槽100；抵持部23上设置有若干第一挡块24，若干第一挡块24与抵持部23为具有位置锁定功能的活动连接，若干第一挡块24相互间隔设置且分别与一第一嵌槽100的不同的端面抵接；相邻第一挡块24之间的抵持部23上设置有缺口25，缺口25的形状与涡轮壳的进气管的外表面轮廓相吻合。第一嵌槽100为弧形或者扇形的凹槽结构，第一挡块24的端部的轮廓为与第一嵌槽100内切的正多边形结构，本申请的第一挡块24设置为两个，在竖直方向间隔设置，为了避让涡轮壳的进气管，在两个第一挡块24之间的抵持部23上相应的设置了缺口25，能够使涡轮壳的进气管旋转通过。涡轮壳通常为铸铁或者高镍合金钢材质，具有铁磁性，第一挡块24可以选用永磁性的材料制成，可提高定位精度和位置稳定性。

同样如图2-图8所示，密封组件3包括第一直线移动装置31和若干第二直线移动装置32；第一直线移动装置31设置在安装板21的端面上，且正对涡轮壳的进气管设置，第一直线移动装置31的活动端上设置有第二挡块33，第二挡块33靠近涡轮壳的端面设置有至少一个第二嵌槽200，至少一个第二嵌槽200内设置有第一柔性密封件300，第一柔性密封件300的尺寸不小于涡轮壳的进气管的进气口的尺寸；若干第二直线移动装置32固定设置在安装板21的端面或者底座1的端面上，若干第二直线移动装置32的活动端正对涡轮壳的衬套孔、螺纹孔或者排气孔设置，若干第二直线移动装置32的活动端设置有第二柔性密封件400，第二柔性密封件400的尺寸与衬套孔、螺纹孔或者排气孔的尺寸相吻合；第二挡块33和若干第二直线移动装置32的活动端均与涡轮壳密封连接。为了便于区分，图3中将第二直线移动装置32进一步分为衬套孔密封机构321、螺纹孔密封机构322和排气孔密封机构323，分别动作并执行对应的孔的压紧密封动作。

如图2结合图8和图9所示，加压检测组件4包括气源41、气路切换开关42和压力检测单元43；第二挡块33上设置有贯通的进气通道500，进气通道500穿过第二挡块33与涡轮壳的进气管内部连通，具体的，进气通道500的两端分别开设在第二挡块33侧面和第一柔性密封件300所包围的区域的第二挡块33的端面。气路切换开关42的第一端与气源41连通，气路切换开关42的第二端与第二挡块33上的进气通道500密封连接，气路切换开关42的第三端与外部大气连通；气路切换开关42的第二端与第一端或者第二端与第三端选择性的连通；压力检测单元43设置在涡轮壳内部的封闭空间中，用于测量涡轮壳内部的气压并通过压力检测单元43的显示输出端显示输出。加压和排气采用同一套管路，可以降低气路管道的复杂性，降低潜在泄漏点的风险。采用间歇加压或者间歇排气的策略，能够降低动态测量对测量时间精度的要求。图9中的较大的矩形框可以理解为涡轮壳内部的封闭区域。压力检测单元43的检测部设置在涡轮壳内部，压力检测单元43的输出端设置在机柜的上方区域。

具体实现加压和排气的动作过程如下：气路切换开关42的第二端与第一端间歇性的连通，使气源41间歇性的通过气路切换开关42向涡轮壳的封闭空间进行输气加压；或者气路切换开关42的第二端与第三端间歇性的连通，间歇的降低涡轮壳的封闭空间内部的气压。

为了更好的检测涡轮壳的型号、以及涡轮壳放置的位置是否合适，本申请还配置了位置检测组件5。位置检测组件5设置在底座1或者安装板21的端面上，用于检测涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓或者螺纹孔的位置。位置检测组件5包括对射式光电传感器51和距离传感器52；对射式光电传感器51的光路与涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓相切；距离传感器52正对螺纹孔内部区域。需要对射式光电传感器51和距离传感器52同时判定合格，才表示涡轮壳放置位置正确。对射式光电传感器51设置在安装板21的端面，射出的光线如果被涡轮壳的轮廓遮挡，表示涡轮壳的端面与凸台是贴合的，进一步由距离传感器52判断涡轮壳相对于抵持部23的姿态是否合适；本申请的距离传感器52设置在底座1上，当距离传感器检测的螺纹孔内部区域的距离过近，表示涡轮壳发生了旋转偏移，需要调整涡轮壳的姿态。

为了判断当前涡轮壳已完成的工序，并对通过气密性测试的涡轮壳进行标记，本申请配置了扫描打标组件6。扫描打标组件6设置在底座1端面上，涡轮壳的表面设置有条码；扫描打标组件6用于读取条码的内容，更新气密性检测结果，并在气密性检测合格的涡轮壳的表面进行永久性打标。扫描打标组件6具体包括设置在底座1的扫描装置61和打标机62；扫描装置61对准位于检测端的涡轮壳的表面，读取条码的内容，获取涡轮壳已完成的工序，如果最后一个已完成的工序不是当前工序的前置相邻工序，则涡轮壳上料错误。只有前置工序与当前气密检测工序相邻，才进行后续的压紧和气密检测。当完成气密检测后，扫描装置61将当前工序的检测内容和结果写入条码中，并由打标机62打标。打标机62可以采用气动打标机或者激光打标机。

另外，本发明还提供了一种涡轮壳气密性检测方法，包括如下步骤：

S1：配置上述的涡轮壳气密性检测工装。

S2：在底座1或者安装板21上配置并启用扫描打标组件6，使用扫描打标组件6读取涡轮壳的表面的条码内部写入的涡轮壳型号和已完成工序内容，符合预设要求的，执行步骤S3，否则更换涡轮壳直到通过扫描内容检测，执行步骤S3；条码读取的内容参照前述扫描打标组件6的工作过程描述。

S3：在底座1或者安装板21上配置并启用位置检测组件5，使用位置检测组件5对涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓或者涡轮壳上的螺纹孔的位置进行检测，位置检测组件5与涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓相切设置或者正对螺纹孔内部区域，如果位置检测组件5检测到涡轮壳轮廓边缘被遮挡并且与螺纹孔内部区域的距离符合要求，则执行步骤S4；否则发出报警信号，提示操作人员检查涡轮壳是否放置平稳并旋转涡轮壳与抵持部23抵接，直到完成位置检测内容，再执行步骤S4；位置检测的工作过程参照前述的位置检测组件5的工作过程描述。

S4：结合图9-图12所示，启动密封组件3，使第二挡块33封堵涡轮壳的进气管的进气口，若干第二直线移动装置32的活动端抵持在衬套孔、螺纹孔或者排气孔处，使涡轮壳内部处于密闭状态；加压检测组件4配置了包括三个端口的气路切换开关42、气源41和压力检测单元43；气路切换开关42的第一端口与气源41连通，第二端口与涡轮壳内部的封闭空间连通，第三端口与外部大气连通；将加压检测组件4的加压检测过程分为充气阶段、保压阶段和排气阶段，在充气阶段，间歇性的连通气路切换开关42的第一端口和第二端口，间歇充气后由压力检测单元43记录各第一气压值，直到达到设定气压阈值后到达保压阶段；保压阶段气路切换开关42的第二端口断开与第一端口的连通，气源41停止向第一端口供气并维持密封组件3的动作状态，压力检测单元43间歇的记录保压阶段的第二气压值；然后进入排气阶段，间歇的将气路切换开关42的第二端口与第三端口连通，压力检测单元43间歇的记录排气阶段的第三气压值。

S5：将得到的各第一气压值、第二气压值和第三气压值进行曲线拟合，判端拟合后的曲线面积是否在预设范围内。

下面结合附图，分别对步骤S4和S5的细节进行说明：

气密检测过程，通常可以分为准备阶段、充气阶段、稳定阶段、保压阶段和排气阶段。下文中的充气时间t1、第一间隔时间t2、第二间隔时间t3、排气时间t4和第三间隔时间t5的单位均为秒。

如图10所示，本申请中的，间歇充气是在充气阶段每充气时间t1后，经过第一间隔时间t2然后再次充气t1时间，压力检测单元43在第一间隔时间t2起始和终止时刻记录两次涡轮壳内部的封闭空间的气压值，如此不断循环，直到达到预设的检测压力后停止记录气压值，提取并保存各第一间隔时间t2内记录的气压值作为第一气压值，第一间隔时间t2大于等于充气时间t1；按照获取的第一气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干间隔的柱状梯形区域，累加便得到充气阶段的曲线面积。图10上方是理想状态充气压力间歇变化的情况，可见到达预设充气压力下限的过程中，进行了四次完整的间歇充气循环过程，充气阶段气压快速变化，为了提高测量的精度，采用了这种间歇充气的策略。比较时，应首先比较实际测量室经过的完整的间歇充气循环过程的数量，然后再比较曲线面积：在第一间隔时间t2的起始和结束时刻分别记录气压，判断气压是否发生变化，但是这种过程并不直观，于是通过在时间-气压值曲线上构建梯形区域，计算第一间隔时间t2对应的各梯形区域的面积之和，与理想状态时的各第一间隔时间t2对应的各梯形区域的面积之和的面积之比，图10下方累计的梯形面积之和不小于理想状态时的各第一间隔时间t2对应的各梯形区域的面积之和的98％。如果图10下发充气过程经过的完整的间歇充气循环过程的数量与理想状态充气阶段经过的完整的间歇充气循环过程数量不同，则考虑重新安装涡轮壳再次进行复检。图10下方的实心圆点表示记录第一气压值的采样点。

保压阶段是在涡轮壳内部的封闭空间达到预设的检测压力后，维持涡轮壳的密闭状态，压力检测单元43按第二间隔时间t3记录多个第二气压值，直到保压阶段结束，将获取的第二气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干连续的柱状梯形区域，累加的到保压阶段的曲线面积。在通过了充气阶段验证后，进入保压阶段。如图11所示，图11上图展示了理想状态保压阶段的压力状态。由图可知，图示的多个连续的第二间隔时间t3共同构成了保压阶段的时间。在该时间范围内，需要保证：1、多个第二气压值均需要在图示的预设保压压力下限之上；2、图11下方梯形面积之和不少于图11上方矩形面积的99％。预设保压压力下限可以是预设充气压力下限的98-100％。图11下方的实心圆点表示记录第二一气压值的采样点。

排气阶段是在保压阶段结束后，间歇的进行排气，令每次排气时间为t4，相邻的排气时间t4之间的等待时间为第三间隔时间t5，压力检测单元43在第三间隔时间t5内至少记录两次气压值均作为第三气压值，将第三气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干间隔的柱状梯形区域，累加得到排气阶段的曲线面积。图12上图展示了理想状态排气阶段的分段阶梯排气的压力状态。首先判断排气时间t4-第三间隔时间t5的循环的数量是否吻合，然后累加图12下方的梯形阴影部分面积与图12上方的梯形面积，图12下图的梯形面积之和不得超过图12上图中梯形的面积之和。

图10、图11和图12上方的理线状态的曲线，可以通过涡轮壳的标准试样多次测量对应的充气阶段、保压阶段或者排气阶段的气压对应的平均值获得。

S6：扫描打标组件6向拟合后的曲线面积在预设范围内涡轮壳表面进行合格标记的永久打标，并向条码内写入当期气密检测工序的各第一气压值、第二气压值、第三气压值和曲线面积，完成气密性检测工序。当完成气密检测后，扫描装置61将当前工序的检测内容和结果写入条码中，并由打标机62打标。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，包括：

底座(1)，相对于地面固定设置；

定位组件(2)，设置在底座(1)上并朝着远离地面的方向向外伸出，用于放置涡轮壳，并且抵持在涡轮壳表面的不同位置，防止涡轮壳相对于底座(1)旋转；

密封组件(3)，设置在定位组件(2)外侧，用于封堵涡轮壳远离底座(1)的开口部位，使涡轮壳内部形成封闭空间；

加压检测组件(4)，用于对形成封闭空间的涡轮壳内部间歇加压或者间歇泄压，并检测涡轮壳的气密性状态。

2.根据权利要求1所述的涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，所述定位组件(2)包括；

安装板(21)，设置在底座(1)远离地面的一侧，且与地面平行设置；

凸台部(22)，设置在安装板(21)端面，并朝着远离底座(1)的方向竖直向外延伸，凸台部(22)的形状与涡轮壳靠近压气机的开口部的端面相抵持；

抵持部(23)，设置在凸台部(22)径向方向外侧，用于与涡轮壳的进气管的端面的不同位置相抵持，且抵持部(23)与涡轮壳可分离设置。

3.根据权利要求2所述的涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，涡轮壳的进气管远离发动机的端面的各顶点处对应的设置有弧形的第一嵌槽(100)；抵持部(23)上设置有若干第一挡块(24)，若干第一挡块(24)与抵持部(23)为具有位置锁定功能的活动连接，若干第一挡块(24)相互间隔设置且分别与一第一嵌槽(100)的不同的端面抵接；相邻第一挡块(24)之间的抵持部(23)上设置有缺口(25)，缺口(25)的形状与涡轮壳的进气管的外表面轮廓相吻合。

4.根据权利要求2所述的涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，所述密封组件(3)包括第一直线移动装置(31)和若干第二直线移动装置(32)；第一直线移动装置(31)设置在安装板(21)的端面上，且正对涡轮壳的进气管设置，第一直线移动装置(31)的活动端上设置有第二挡块(33)，第二挡块(33)靠近涡轮壳的端面设置有至少一个第二嵌槽(200)，至少一个第二嵌槽(200)内设置有第一柔性密封件(300)，第一柔性密封件(300)的尺寸不小于涡轮壳的进气管的进气口的尺寸；若干第二直线移动装置(32)固定设置在安装板(21)的端面或者底座(1)的端面上，若干第二直线移动装置(32)的活动端正对涡轮壳的衬套孔、螺纹孔或者排气孔设置，若干第二直线移动装置(32)的活动端设置有第二柔性密封件(400)，第二柔性密封件(400)的尺寸与衬套孔、螺纹孔或者排气孔的尺寸相吻合；第二挡块(33)和若干第二直线移动装置(32)的活动端均与涡轮壳密封连接。

5.根据权利要求4所述的涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，所述加压检测组件(4)包括气源(41)、气路切换开关(42)和压力检测单元(43)；第二挡块(33)上设置有贯通的进气通道(500)，进气通道(500)穿过第二挡块(33)与涡轮壳的进气管内部连通；所述气路切换开关(42)的第一端与气源(41)连通，气路切换开关(42)的第二端与第二挡块(33)上的进气通道(500)密封连接，气路切换开关(42)的第三端与外部大气连通；气路切换开关(42)的第二端与第一端或者第二端与第三端选择性的连通；所述压力检测单元(43)设置在涡轮壳内部的封闭空间中，用于测量涡轮壳内部的气压并通过压力检测单元(43)的显示输出端显示输出。

6.根据权利要求5所述的涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，气路切换开关(42)的第二端与第一端间歇性的连通，使气源(41)间歇性的通过气路切换开关(42)向涡轮壳的封闭空间进行输气加压；或者气路切换开关(42)的第二端与第三端间歇性的连通，间歇的降低涡轮壳的封闭空间内部的气压。

7.根据权利要求2所述的涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，还包括位置检测组件(5)，所述位置检测组件(5)设置在底座(1)或者安装板(21)的端面上，用于检测涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓或者螺纹孔的位置。

8.根据权利要求2所述的涡轮壳气密性检测工装，其特征在于，还包括扫描打标组件(6)，所述扫描打标组件(6)设置在底座(1)的端面上，涡轮壳的表面设置有条码；所述扫描打标组件(6)用于读取条码的内容，更新气密性检测结果，并在气密性检测合格的涡轮壳的表面进行永久性打标。

9.涡轮壳气密性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：配置如权利要求4-8任一项所述的涡轮壳气密性检测工装；

S2：在底座(1)或者安装板(21)上配置扫描打标组件(6)，使用扫描打标组件(6)读取涡轮壳的表面的条码内部写入的涡轮壳型号和已完成工序内容，符合预设要求的，执行步骤S3，否则更换涡轮壳直到通过扫描内容检测，执行步骤S3；

S3：在底座(1)或者安装板(21)上配置并启用位置检测组件(5)，使用位置检测组件(5)对涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓或者涡轮壳上的螺纹孔的位置进行检测，位置检测组件(5)与涡轮壳靠近压气机一侧的端面轮廓相切设置或者正对螺纹孔内部区域，如果位置检测组件(5)检测到涡轮壳轮廓边缘被遮挡并且与螺纹孔内部区域的距离符合要求，则执行步骤S4；否则发出报警信号，提示操作人员检查涡轮壳是否放置平稳并旋转涡轮壳与抵持部(23)抵接，直到完成位置检测内容，再执行步骤S4；

S4：启动密封组件(3)，使第二挡块(33)封堵涡轮壳的进气管的进气口，若干第二直线移动装置(32)的活动端抵持在衬套孔、螺纹孔或者排气孔处，使涡轮壳内部处于密闭状态；加压检测组件(4)配置了包括三个端口的气路切换开关(42)、气源(41)和压力检测单元(43)；气路切换开关(42)的第一端口与气源(41)连通，第二端口与涡轮壳内部的封闭空间连通，第三端口与外部大气连通；将加压检测组件(4)的加压检测过程分为充气阶段、保压阶段和排气阶段，在充气阶段，间歇性的连通气路切换开关(42)的第一端口和第二端口，间歇充气后由压力检测单元(43)记录各第一气压值，直到达到设定气压阈值后到达保压阶段；保压阶段气路切换开关(42)的第二端口断开与第一端口的连通，气源(41)停止向第一端口供气并维持密封组件(3)的动作状态，压力检测单元(43)间歇的记录保压阶段的第二气压值；然后进入排气阶段，间歇的将气路切换开关(42)的第二端口与第三端口连通，压力检测单元(43)间歇的记录排气阶段的第三气压值；

S5：将得到的各第一气压值、第二气压值和第三气压值进行曲线拟合，判端拟合后的曲线面积是否在预设范围内；

S6：扫描打标组件(6)向拟合后的曲线面积在预设范围内涡轮壳表面进行合格标记的永久打标，并向条码内写入当期气密检测工序的各第一气压值、第二气压值、第三气压值和曲线面积，完成气密性检测工序。

10.根据权利要求9所述的涡轮壳气密性检测方法，其特征在于，所述间歇充气是在充气阶段每充气时间t1后，经过第一间隔时间t2然后再次充气t1时间，压力检测单元(43)在第一间隔时间t2起始和终止时刻记录两次涡轮壳内部的封闭空间的气压值，如此不断循环，直到达到预设的检测压力后停止记录气压值，提取并保存各第一间隔时间t2内记录的气压值作为第一气压值，第一间隔时间t2大于等于充气时间t1；按照获取的第一气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干间隔的柱状梯形区域，累加便得到充气阶段的曲线面积；

保压阶段是在涡轮壳内部的封闭空间达到预设的检测压力后，维持涡轮壳的密闭状态，压力检测单元(43)按第二间隔时间t3记录多个第二气压值，直到保压阶段结束，将获取的第二气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干连续的柱状梯形区域，累加的到保压阶段的曲线面积；

排气阶段是在保压阶段结束后，间歇的进行排气，令每次排气时间为t4，相邻的排气时间t4之间的等待时间为第三间隔时间t5，压力检测单元(43)在第三间隔时间t5内至少记录两次气压值均作为第三气压值，将第三气压值在时间-气压值曲线上的线性连接并构建若干间隔的柱状梯形区域，累加得到排气阶段的曲线面积。