叶片测量仪系统的工作原理及其应用VIP专享VIP免费

文献标识码：B文章编号：1003—0492(2009)01—0086-04中图分类号：TP393叶片测量仪系统的工作原理及其应用WorkingPrincipleandApplicationofBladeMeasuringApparatusSystem高天国(1963一)男，毕业于哈尔滨工业大学精密仪器系，主要从事新产品开发与设计工作。摘要：本文论述了叶片测量仪的结构及工作原理。介绍了叶片测量仪硬件和软件系统及住实际工作中的应用，并探讨了叶片测量仪的发展趋势和应用前景。关键词：叶片测量仪；汽轮机叶片；型面测量；三维触发式测头；运动控制卡Abstract：ThisisaprimarystudyabouttheworkingprincipleandapplicationoftheBlademeasuringapparatussystem．Thispaperintroducesthemeasurementhardwareandsoftwaresystemsanditsapplicationsinpracticalwork，anddiscussesthedevelopmenttrendandapplicationprospectsoftheblademeasuringapparatus．Keywords：Blademeasuringapparatus；Turbineblade；Moldingsurfacemeasurement；Three—-dimensionalflip—flopprobe；MotionControlCard1引言在现代工业中，汽轮机由于具有功率大、转速高、效率较高、运转平稳和使用寿命长等优点，因而得到广泛的应用。汽轮机叶片是汽轮机的关键零件。叶片的质量是评价整台汽轮机质量的重要指标之一【1]。其制造精度的高低，直接影响到汽轮机的能量转换效率和工作性能。因此叶片测量越来越受到叶片生产企业以及用户的关注和重视。叶片的造型较为复杂、特殊。描述的参数众多，叶片形状、位置关系的测量也是整个叶片测量的关键。叶片型线的评定一般是通过测量沿叶片轴线方向分布的若干截面的型线来实现的。目前就国内叶片测量领域来说，还没有专门用于叶片测量的仪器。关于叶片型线的测量，尽管目前测量方法很多，每种测量方法都有各自的特点，但从测量效率、测量精度以及成本等方面综合考虑，这些测量方法均存在一定的不足，一般都不具备专用性，且数据处理也不够灵活。目前，坐标测量法是当今叶片型面测量的一个发展趋势。本文在基于坐标测量法的基础上，设计出一种测量效率高、价格较低、使用方便，而且适用于车间及计量室使用的汽轮机叶片型面专用测量机——叶片测量仪。2叶片测量仪结构及工作原理I叶片测量仪结构叶片测量仪的机械结构如图1所示。它是由机体1、立柱2、操纵控制面板3、三维触发式测头4、径向滑板(x轴)5、水平滑板(Y轴)6、垂直滑架(z轴)7、回转轴(c轴)8、下顶尖9、上顶尖1O等构成。＼、一’一、一／图1叶片测量仪的机械结构1一机体2一立柱3一操纵控制面板4一三维触发式测头5一径向滑板(X轴)6一水平滑板(Y轴)7一垂直滑架(z轴)8一回转轴(c轴)9一下顶尖10一上顶尖该叶片测量仪是基于三坐标测量机的基础上，在保持原有的x，Y，z轴，又增加了一个以z轴为旋转轴的C轴组成，是四坐标测量机。即它有4个运动轴：x、Y、z轴和c轴。最底层为水平滑板(Y轴)6，上托垂直滑架(Z轴)7，Z轴上安装86自勋，匕博览2009年01月刊径向滑板(x轴)5，径向滑板(x轴)5上装有雷尼绍3D触发式测头4，立柱2上安装有上顶尖l0，可自动上下升降，以便检测不同规格尺寸的叶片，下顶尖9可回转，构成C轴。该叶片测量仪采用了三坐标的测量方式，它通过三维触发式测头实现对被测叶片在(x、Y、z)三维坐标方向上的测量。叶片测量仪的工作原理为实现自动测量和三维型线的测量评定，叶片测量仪选用了坐标测量法对叶片进行测量。为了保证叶片测量仪的精度，准确测量叶片的各项参数。因此在测量叶片前，首先要对叶片测量仪进行参数校核及叶片参数设置和工件坐标系建立等工作。叶片测量仪参数的校核有两项内容：即测量仪三维触发式测头参数校核和回转轴校核。通过测量标准圆柱样件，实现了对测量仪三维触发式测头和回转轴的校核，根据校核结果对三维触发式测头、测杆以及复位参数进行修正与补偿。叶片参数的设置：主要有叶片型线的理论数据，叶根、叶冠的基本参数等。理论数据，它主要含有两方面的信息，其一为叶片背弧和内弧型线点的坐标值、截面高度、进汽边圆弧的半径与圆心坐标、出汽边圆弧的半径与圆心坐标、进汽边与背弧、内弧的交点，出汽边与背弧、内弧的交点等；其二为叶片的特征参数信息，...