CN206974386U - 一种发动机叶片检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机叶片检测装置，其包括电源模块、控制器和箱体，箱体呈块状结构，箱体包括外箱体和内箱体，内箱体内设置有叶片固定模块、风机模块、检测探头模块、加热器和真空泵。本实用新型通过多个模块的相互作用，能够模拟发动机工况，可以分别模拟叶片单独作用力：离心力工况、气动负荷工况、温度负荷工况与振动工况，并采集其单独工况下的叶片数据进行分析。也可以模拟多作用力耦合的工况，并采集叶片数据进行分析，并能实现无损检测，具有安装方便、结构可靠、节约成本等优点。

Description

一种发动机叶片检测装置

技术领域

本实用新型属于测量设备技术领域，具体涉及一种发动机叶片检测装置。

背景技术

我国发动机的设计、机械加工技术和工艺、设备精度等已经达到国外先进水平，然而我国发动机低于国外水平的一个重要因素是发动机叶片性能与质量。发动机叶片工况下受离心力、气动负荷、温度负荷及振动应力影响。如何获取其工况下的型面数据，分析其形变及性能是研究的重要内容。然而现有的测量设备很难获取真实的在翼发动机在不同工况下的性能数据。

发明内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供了一种能够能模拟各种不同的工况并采集不同工况下的性能数据、同时实现对叶片无损检测的发动机叶片检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了下列技术方案：

提供了一种发动机叶片检测装置，其特征在于，包括电源模块、控制器和箱体，箱体呈块状结构，箱体包括外箱体和内箱体，内箱体底部中间位置设置叶片固定模块，叶片固定模块包括有底座，底座上同轴设置有旋转电机，旋转电机外侧对称设置有振动器，振动器与旋转电机上端固定套设有固定底板，固定地板上端连接有固定板；

内箱体上设置有检测探头模块，检测探头模块包括安装于底座上的横向电动推杆，横向电动推杆另一端连接有探头电动推杆，探头电动推杆上端连接有检测探头，检测探头上套设有玻璃罩；

内箱体的侧壁上设置有风机模块，风机模块包括依次连接的风机、风机电动推杆和纵向电动推杆，纵向电动推杆一端与内箱体连接；内箱体的顶部上设置有上盖，内箱体顶部与侧壁的交汇处设置有加热器，内箱体侧壁与底部的交汇处设置有真空泵；

内箱体侧壁的上部设置有出风口；控制器和电源模块分别与叶片固定模块、检测探头模块、风机模块、加热器和真空泵连接。

上述技术方案中，优选的，外箱体上与出风口相对应的位置安装有挡风板。

上述技术方案中，优选的，风机模块和出风口各有四个，分别设置于内箱体的四面侧壁上。

上述技术方案中，优选的，检测探头模块共有两个，两个检测探头模块分别设置于内箱体的底部和顶部。

上述技术方案中，优选的，加热器共有四个，分别设置于内箱体顶部的四角。

上述技术方案中，优选的，振动器共有两个，振动器的上端与旋转电机上端位于同一水平面上。

上述技术方案中，优选的，检测探头包括高速摄像机和红外线传感器。

上述技术方案中，优选的，玻璃罩材质为耐高温的玻璃材料。

上述技术方案中，优选的，内箱体与外箱体之间填充有隔音耐热的合金材料。

本实用新型提供的上述发动机叶片检测装置的主要有益效果在于：

本实用新型设置有上下两个检测探头模块，通过横向电动推杆和探头电动推杆的移动，带动检测探头沿发动机叶片的径向和轴向移动，利用红外线传感器检测，能够获得叶片上下表面沿径向的高度分布，当叶片绕轴心转动后，即可得到整个叶片上下表面的高度分布，通过高速摄像机可以记录叶片上下表面的外观图像，这两个数据为叶片的静态数据；当箱体内模拟不同工况时，通过红外线传感器的移动和检测，实时记录整个叶片表面高度分布的动态变化，得到叶片的形变数据，即动态数据；通过高速摄像机记录不同工况下的叶片外观图像，并与静态下的外观图像对比，便于从图像上直观判断叶片状况，当叶片出现异常时，能够更方便的识别。

通过在检测探头上设置耐高温的玻璃罩，能够提高检测探头的寿命；在箱体结构内部进行发动机叶片检测，箱体能够起到隔绝噪音的效果；通过在箱体的内箱体与外箱体之间填充有隔音耐热的合金材料，能够防止箱体内部的模拟环境中的高温、噪音和气压变化等对外部环境的影响。

通过旋转电机带动叶片转动，能够模拟发动机的叶片在发动机上工作的状态，通过改变转速，能够模拟不同场合的工作需求；通过设置振动器改变叶片的工作状态，能够模拟叶片在振动工况下的工作状态。

通过设置多个风机模块，使风机电动推杆和纵向电动推杆带动风机移动，并动态调节出风口的挡风板开合程度，能够提高可模拟不同强度的风向变化情况，尽可能的接近真实多变的工作环境，以模拟在复杂气动负荷条件下的叶片工作状态。

通过设置多个加热器，调节加热器改变箱体内的温度和高温源方向，可以提高可模拟的温度变化情况，尽可能接近真实多变的工作环境，以模拟在复杂温度负荷条件下的叶片工作状态；通过设置真空泵改变箱体内的气压，可以模拟在不同气压负荷条件下的叶片工作状态。

附图说明

图1为发动机叶片检测装置的结构示意图。

其中，1、加热器，2、挡风板，3、出风口，4、内箱体，5、箱体，6、真空泵，7、固定板，8、旋转电机，9、底座，10、固定底板，11、振动器，12、上盖，13、风机，14、风机电动推杆，15、纵向电动推杆，16、玻璃罩，17、检测探头，18、探头电动推杆，19、横向电动推杆，20、电源模块，21、控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，其为发动机叶片检测装置的结构示意图。

本实用新型的发动机叶片检测装置包括箱体5、电源模块20和控制器21，箱体5内的固定底板10和固定板7用于夹持叶片，以便模拟多种工况来检测叶片的静态数据和动态形变数据；箱体5上端设置有上盖12，用于放置取放叶片；箱体5内分为外箱体和内箱体4，外箱体与内箱体4之间填充有具有隔音耐热作用的合金材料，如钴基高温合金，以隔绝箱体5内的模拟工况对外界环境的影响。

内箱体4底部上设置有叶片固定模块，叶片固定模块包括安装于内箱体4上的底座9，底座9呈圆柱形，底座9上分别设置有一个旋转电机8和两个对称设置的振动器11，旋转电机8与底座同轴设置，旋转电机8的上端套设有固定底板10，固定底板10呈圆形，固定底板10的中间为一连接轴，固定底板10的边缘连接有振动器11，固定底板10的上端安装有固定板7。

使用时，打开上盖12后，通过取下固定板7，即可将发动机叶片装设在固定底板10的连接轴上；启动旋转电机8，即可模拟发动机的叶片在发动机上工作的状态；启动振动器11，即可模拟叶片在振动工况下的工作状态。

振动器11和旋转电机8连接有控制器21和电源模块20，通过控制器21控制其独立工作。

内箱体4的四面侧壁上分别设置有风机模块，风机模块的上方设置有出风口3，出风口3连接有外箱体，出风口的末端设置有挡风板2，挡风板2可以为可折叠式挡风板，通过调节挡风板2的开合度，进而调节出风量的大小。

风机模块包括依次连接的纵向电动推杆15、风机电动推杆14和风机13，纵向电动推杆15一端固定设置于内箱体4底部，另一端连接有风机电动推杆14，控制器21通过控制纵向电动推杆15和风机电动推杆14的移动改变风机13的位置，风机13的出风方向为倾斜向下的角度，通过调节风机13的位置，并动态调节出风口3的挡风板2开合程度，以及与多个风机模块之间的相互作用，能够提高可模拟的风向变化情况，尽可能的接近真实多变的工作环境，以模拟在复杂气动负荷条件下的叶片工作状态。

纵向电动推杆15、风机电动推杆14和风机分别与控制器21和电源模块20连接，并独立工作。

内箱体4的顶部四角设置有四个加热器1，通过不同方向的高温源，保证加热时，箱体5内温度的均衡；通过设置加热器1，可以提高可模拟的温度变化情况，尽可能接近真实多变的工作环境，以模拟在复杂温度负荷条件下的叶片工作状态。

内箱体4的侧壁底部设置有真空泵6，通过真空泵6可以改变箱体内的气压环境，进而能够模拟在不同气压负荷条件下的叶片工作状态。

真空泵6与加热器1分别与控制器21和电源模块20连接，并独立工作。

内箱体4的顶部和底部上各设置有一个检测探头模块，检测探头模块包括一依次连接的横向电动推杆19、探头电动推杆18和检测探头17，检测探头17包括高速摄像机和红外线传感器，通过设置红外线传感器，能够检测叶片的外表面高度分布数据，进而得到外表面形状数据，叶片处于工作状态下因工况变化发生形变时，可以通过记录外表面高度分布数据并与静态下的数据对比，进而得到形变数据；通过设置高速摄像机，能够获得叶片工作状态的图像化信息，便于直观地判断；检测探头17上套设有耐高温的玻璃罩16，玻璃的材质为二氧化硅为主要原料的工业用耐热玻璃；通过调整检测探头17的位置能够全面检测叶片的性能状况，通过设置玻璃罩16，能保护检测探头17，提高使用寿命。

横向电动推杆19、探头电动推杆18和检测探头17分别与电源模块20和控制器21连接，并独立工作。

上面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种发动机叶片检测装置，其特征在于，包括电源模块(20)、控制器(21)和箱体(5)，箱体(5)包括外箱体和内箱体(4)，所述内箱体(4)底部中间位置设置叶片固定模块，所述叶片固定模块包括底座(9)，底座(9)上设置有旋转电机(8)，旋转电机(8)外侧对称设置有振动器(11)，振动器(11)与旋转电机(8)上端固定套设有固定底板(10)，固定底板(10)上端连接有固定板(7)；

内箱体(4)上设置有检测探头模块，所述检测探头模块包括安装于底座上的横向电动推杆(19)，横向电动推杆(19)另一端连接有探头电动推杆(18)，探头电动推杆(18)上端连接有检测探头(17)，检测探头(17)上套设有玻璃罩(16)；

内箱体(4)的侧壁上设置有风机模块，所述风机模块包括依次连接的风机(13)、风机电动推杆(14)和纵向电动推杆(15)，纵向电动推杆(15)一端与内箱体(4)底部连接；

内箱体(4)的顶部上设置有上盖(12)，内箱体(4)顶部与侧壁的交汇处设置有加热器(1)，内箱体(4)侧壁与底部的交汇处设置有真空泵(6)；内箱体(4)侧壁的上部设置有出风口(3)；控制器(21)和电源模块(20)分别与叶片固定模块、检测探头模块、风机模块、加热器(1)和真空泵(6)连接。

2.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述外箱体与出风口(3)相对应的位置处安装有挡风板(2)。

3.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述风机模块和出风口各有四个，分别设置于内箱体(4)的四面侧壁上。

4.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述检测探头模块共有两个，两个检测探头模块分别设置于内箱体(4)的底部和顶部。

5.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述加热器(1)共有四个，分别设置于内箱体(4)顶部的四角。

6.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述振动器(11)共有两个，振动器(11)的上端与旋转电机(8)上端位于同一水平面上。

7.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述检测探头(17)包括高速摄像机和红外线传感器。

8.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述玻璃罩(16)的材质为耐高温玻璃。

9.根据权利要求1所述的发动机叶片检测装置，其特征在于，所述内箱体(4)与外箱体之间填充有隔音耐热的合金。