Способ контроля геометрических параметров заготовки лопаток газотурбинных двигателей и устройство для его осуществления



Способ контроля геометрических параметров заготовки лопаток газотурбинных двигателей и устройство для его осуществления
Способ контроля геометрических параметров заготовки лопаток газотурбинных двигателей и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2466350:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве турбинных и компрессорных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД), а также для контроля других деталей, имеющих сложный профиль поверхности. Сущность: способ включает установку контролируемой заготовки в устройство для контроля, ее фиксирование, сравнение профиля контролируемой заготовки с заданным профилем путем наложения этих профилей и при их несовпадении осуществление поступательных и угловых перемещений контролируемой заготовки, контроль величины перемещения. По совмещению профилей судят о годности заготовки. При этом профиль контролируемой заготовки и заданный профиль отображают на экране монитора компьютера по информации, полученной от бесконтактной лазерной измерительной установки. При несовпадении профилей поступательные и угловое перемещения осуществляют в трехмерном пространстве до совпадения профилей на экране в пределах допускаемых отклонений, фиксируют установочные координаты контролируемой заготовки и обрабатывают замок лопатки в соответствии с зафиксированным профилем по установочным координатам. Устройство включает компьютер, бесконтактную лазерную измерительную установку, приспособление для размещения заготовки, на станине которого имеются упоры для фиксации заготовки. При этом на основании приспособления и боковых поверхностях станины расположены регулируемые, перемещаемые в осевом направлении упоры, а на противоположных сторонах, соответственно, подпружиненные упоры. Технический результат: повышение производительности труда, уменьшение брака лопаток ГТД, улучшение условия труда за счет исключения абразивной, ручной обработки профиля пера заготовки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве турбинных и компрессорных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД), а также для контроля других деталей, имеющих сложный профиль поверхности.

Известно устройство для контроля заготовок лопаток ГТД (авторское свидетельство RU №1620809, МПК G01B 5/20, опубликованное 15.01.1991), содержащее основание, направляющие валики, узел базирования, выполненный в виде размещенных на валиках шаблонов, предназначенных для взаимодействия с контролируемой лопаткой, упор, связанный с одним из шаблонов, стол, установленный с возможностью перемещения вдоль оси валиков и предназначенный для размещения на нем контролируемой лопатки и механизм ее зажима. С целью повышения точности контроля механизм зажима выполнен в виде скобы, установленной на столе с возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной оси валиков, и поворота вокруг оси, параллельной оси валиков и двух шарнирно закрепленных на соответствующих стойках скобы двухконтактных губок, одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой, центры масс каждой из губок смещены к полке скобы относительно их шарниров, а упор закреплен шарнирно.

Известна кассета к прибору для контроля профиля пера лопатки турбины (авторское свидетельство RU №1566193, МПК G01B 5/20, опубликованное 23.05.1990), содержащая корпус с каналами и размещенные в соответствующих каналах стержни с контактными наконечниками. С целью повышения точности контроля, каналы выполнены ступенчатыми, их смежные участки наклонены друг к другу под тупыми углами, в вершинах этих углов выполнены цилиндрические полости, оси которых расположены на биссектрисах соответствующих углов, а каждый из стержней выполнен составным из частей, соединенных между собой и с наконечником посредством роликов, размещенных в соответствующих цилиндрических полостях.

Известен способ контроля геометрических параметров заготовки турбинной лопатки (авторское свидетельство RU №1523885, МПК G01B 5/20, опубликованное 23.11.1989), наиболее близкий к заявляемому изобретению и принятый за прототип, включающий установку контролируемой заготовки в устройство для контроля, ее фиксирование, сравнение профиля контролируемой заготовки с заданным профилем, путем наложения этих профилей и при их несовпадении производят поступательное и угловое перемещение контролируемой заготовки, контролируют величину перемещения, по совмещению профилей судят о годности заготовки. Однако в известном способе в полной мере не используются возможности перемещения контролируемой заготовки в трехмерном пространстве и применены контрольные шаблоны, что не позволяет обеспечить высокую точность измерения и исключить абразивную ручную обработку при несовпадении профиля контролируемой заготовки с заданным профилем. Устройство для контроля геометрических параметров заготовки турбинной лопатки содержит приспособление для размещения заготовки на установочном шаблоне, фиксирования ее хвостовой части и установки контрольных шаблонов.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении производительности труда, уменьшении брака лопаток ГТД по геометрическим размерам и поверхностным дефектам, улучшении условий труда за счет исключения абразивной, ручной обработки профиля пера заготовки.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля геометрических параметров заготовки лопаток ГТД, включающем установку контролируемой заготовки в устройство для контроля, ее фиксирование, сравнение профиля контролируемой заготовки с заданным профилем, путем наложения этих профилей и при их не совпадении осуществление поступательных и угловых перемещений контролируемой заготовки, контроль величины перемещения, по совмещению профилей судят о годности заготовки, новым является то, что профиль контролируемой заготовки и заданный профиль отображают на экране монитора компьютера по информации, полученной от бесконтактной лазерной измерительной установки, а при несовпадении профилей поступательные и угловое перемещения осуществляют в трехмерном пространстве до совпадения профилей на экране в пределах допускаемых отклонений, фиксируют установочные координаты контролируемой заготовки и обрабатывают замок лопатки в соответствии с зафиксированным профилем по установочным координатам.

Контролируемую заготовку фиксируют в торцевой, боковой, нижней части замка и в хвостовой части.

В устройстве для контроля геометрических параметров заготовки лопаток ГТД, включающем приспособление для размещения заготовки, на станине которого имеются упоры для фиксации заготовки, новым является то, что устройство дополнительно включает компьютер, бесконтактную лазерную измерительную установку, при этом на основании приспособления и боковых поверхностях станины расположены регулируемые, перемещаемые в осевом направлении упоры, а на противоположных сторонах, соответственно, подпружиненные нерегулируемые упоры.

На фиг.1 представлена схема установки для контроля заготовок лопаток.

На фиг.2 представлена станина 1 установки с перемещающимися в осевом направлении упорами и подпружиненными упорами.

Устройство состоит из основания 1, регулируемых перемещаемых в осевом направлении упоров 2, нерегулируемых подпружиненных упоров 3, бесконтактной лазерной измерительной установки типа «ОПТЭЛ» 4, компьютера 5.

На основании 1 устройства располагаются регулируемые, перемещаемые в осевом направлении упоры 2. Два регулируемых упора 2 устанавливаются в торцевой замковой части лопатки. Противоположно им в хвостовой части лопатки установлены нерегулируемые подпружиненные упоры 3. Наличие данных упоров позволяет перемещать заготовку лопатки в продольном направлении. Два регулируемых упора 2 устанавливаются перпендикулярно торцевой замковой части лопатки. Противоположно им установлены нерегулируемые подпружиненные упоры 3. Наличие данных упоров позволяет осуществлять угловое перемещение заготовки лопатки. Один регулируемый упор 2 устанавливается в нижней замковой части заготовки, другой регулируемый упор 2 устанавливается в нижней хвостовой части заготовки лопатки. Наличие данных упоров обеспечивает поворот заготовки лопатки. Все регулируемые упоры перемещаются по компьютерной программе.

Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом. По команде, выданной компьютером 5, в соответствии с разработанной программой регулируемые, перемещаемые в осевом направлении упоры 2 для установки заготовки выставлены в номинальное положение. На регулируемые упоры 2 устанавливается заготовка и крепится нерегулируемыми подпружиненными упорами 3. На экране монитора компьютера 5 имеется изображение сечения заданного профиля заготовки с допускаемыми отклонениями, а при установке заготовки лопатки турбины появляется и изображение сечения фактического профиля заготовки, полученного по информации от бесконтактного лазерного измерительного устройства типа «ОПТЭЛ» 4. При несоответствии фактического профиля заготовки заданному профилю по специальной программе происходят поступательные осевые перемещения регулируемых упоров 2 в трехмерном пространстве, при этом происходит совмещение профилей в пределах допускаемых отклонений. При совпадении профилей на экране в пределах допускаемых отклонений, перемещения, при которых происходит совпадение контролируемого профиля с заданным, фиксируют установочными координатами на компьютере, и заготовки передаются для дальнейшей механической обработки замка лопатки в соответствии с зафиксированным профилем по установочным координатам.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют за счет компьютерной технологии, применения регулируемых и подпружиненных упоров устройства производить продольные и угловое перемещения заготовки лопатки турбины газотурбинного двигателя, что обеспечивает совпадение заданного профиля пера лопатки с фактическим в пределах допускаемых отклонениях, и за счет исключения ручной, абразивной обработки профиля повысить производительность труда, уменьшить брак лопаток ГТД по геометрическим размерам и поверхностным дефектам, улучшить условия труда.

1. Способ контроля геометрических параметров заготовки лопаток газотурбинного двигателя, включающий установку контролируемой заготовки в устройство для контроля, ее фиксирование, сравнение профиля контролируемой заготовки с заданным профилем путем наложения этих профилей, и при их несовпадении осуществление поступательных и угловых перемещений контролируемой заготовки, контроль величины перемещения, по совмещению профилей судят о годности заготовки, отличающийся тем, что профиль контролируемой заготовки и заданный профиль отображают на экране монитора компьютера по информации, полученной от бесконтактной лазерной измерительной установки, а при несовпадении профилей поступательные и угловое перемещения осуществляют в трехмерном пространстве до совпадения профилей на экране в пределах допускаемых отклонений, фиксируют установочные координаты контролируемой заготовки и обрабатывают замок лопатки в соответствии с зафиксированным профилем по установочным координатам.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контролируемую заготовку фиксируют в торцевой, боковой, нижней части замка и в хвостовой части.

3. Устройство для контроля геометрических параметров заготовки лопаток ГТД, включающее приспособление для размещения заготовки, на станине которого имеются упоры для фиксации заготовки, отличающееся тем, что устройство включает компьютер, бесконтактную лазерную измерительную установку, при этом на основании приспособления и боковых поверхностях станины расположены регулируемые, перемещаемые в осевом направлении упоры, а на противоположных сторонах, соответственно, нерегулируемые подпружиненные упоры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии и может быть использовано в машиностроении. .

Изобретение относится к области эксплуатации канальных ядерных реакторов, в частности реакторов типа АДЭ, и может быть использовано для непрерывного контроля искривления технологических каналов.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к области контроля геометрических параметров сложных поверхностей изделий, например пера лопаток газотурбинных двигателей, на координатных измерительных машинах.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров колесных пар, в частности, на железнодорожном и других видах транспорта.

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для балансировки лопаточных колес, для снижения эксплуатационной разбалансировки. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при контроле кинематической точности и плавности работы шпинделя при изготовлении круглошлифовального станка и его эксплуатации.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для измерения профиля почвенной поверхности. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля качества крупномодульных зубчатых передач, например, главных приводов, черновых и чистовых шестеренных клетей прокатных станов, а так же тяговых зубчатых передач локомотивов железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к инженерной биологии и биоиндикации загрязнения окружающей среды измерениями качества ростовых органов различных видов растений, преимущественно древесных растений, например проб в виде отдельных листьев древесных растений с равномерной выпукло-волновой листовой пластинкой, например, дуба

Изобретение может быть использовано для контроля крупногабаритных изделий, отладки и контроля стабильности и точности технологических процессов механической обработки, для определения отклонений формы и расположения деталей машин в полевых условиях. Способ осуществляют с использованием стандартизованных средств измерений, например измерительной линейки или штангенрейсмаса. Координаты точек поверхности определяют относительно плоскости отсчета, в качестве которой используют горизонтальную или вертикальную плоскости, каждая из которых построена лазерным лучом построителя плоскостей с устройством автоматического горизонтирования лазерного луча. Построитель плоскостей устанавливают непосредственно на измеряемую или любую другую поверхность, угол наклона которой по отношению к истинному горизонту не превышает угла наклона устройства автоматического горизонтирования. Координаты точки поверхности в вертикальной и горизонтальной плоскостях определяют по формулам, приведенным в формуле изобретения. Технический результат - повышение точности и удобства осуществления. 2 ил.

Изобретение относится к области красильно-отделочного производства текстильной промышленности, а также может быть использовано в целлюлозно-бумажной, полиграфической, химической и других отраслях, где применяется валковое оборудование. Заявленный способ измерения деформации валов, заключающийся в определении деформации валов с помощью измерительного средства, приводимого в контакт с образующей валов, их нагружении, при этом валы плотно обхватывают по всей их рабочей ширине полимерной лентой, жестко закрепляют ее с двух сторон к корпусу машины по всей длине валов, фиксируют положение полимерной ленты на рабочих поверхностях валов во взаимно перпендикулярных осевых плоскостях с помощью штанги с опорами и двух пластин, установленных параллельно друг другу и перпендикулярно штанге по ее краям, которыми регулируют изменение необходимой величины прижимной нагрузки и положение устройства в горизонтальной или вертикальной плоскостях перпендикулярно оси вала посредством регулировочных прорезей на них, устраняя тем самым прогиб и перекос измерительного устройства, при этом упорный винт и шток измерительного средства опирают о ленту, оставляя зазор в 2-3 мм для обеспечения возможности установления на нулевой отметке шкалы измерительного средства или задания начальных значений для измерения деформации рабочих поверхностей валов, затем валы нагружают, для каждой величины нагрузки снимают показания измерительного средства, по разности показаний при нулевой или начальной и заданной нагрузке определяют величину суммарной деформации рабочих поверхностей валов. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности и сокращение времени определения деформации за счет одномоментного измерения суммарной деформации всех валов, участвующих в отжиме. 1 табл., 2 ил.

Использование: изобретение относится к способам измерения, а именно к способам измерения профиля сечений, и может быть использовано для контроля профиля и положения рабочих лопаток моноколеса. Сущность изобретения: форму и положение профиля рабочих лопаток моноколеса контролируют в заданном сечении при помощи шаблонов путем совмещения рабочей поверхности шаблона с лопаткой в заданном сечении. Базовое положение шаблона определяют по чертежу. Шаблон перемещают в плоскости, перпендикулярной теоретической оси лопатки. Положение лопатки в заданном сечении контролируют относительно теоретической оси лопатки в тангенциальном и аксиальном направлениях. Контролируют наличие отклонения реальной оси лопатки от теоретической. Лопатки фиксируют в заданном положение и диск закрепляют неподвижно, после перемещают на шаг расположения. Перемещая шаблон в тангенциальном и аксиальном направлениях и поворачивая шаблон, добиваются полного их совмещения. Фиксируют величину смещения шаблона от исходного положения в обоих направлениях, угол и направление поворота лопатки. Затем моноколесо пошагово поворачивают и контролируют положение профиля остальных лопаток. Технический результат: повышение достоверности результата контроля моноколеса. 2 ил.

Изобретение относится к области управления качеством продукции, в частности, крупногабаритных топливных баков ракет. Способ заключается в выборе информативных параметров качества (ИПК) изготовления тонкостенной оболочки бака. При этом выделяют так называемые реперные точки, определяющие слабейшие места его конструкции, содержащие граничные характеристики ИПК. В качестве последних выбирают начальные неправильности формы, замеренные по всей поверхности оболочки топливного бака в нескольких взаимосвязанных сечениях. Полученные данные преобразуют и обрабатывают для использования в приемочном и выборочном контроле. Технический результат изобретения заключается в повышении достоверности принятия решения о допуске изделия в серию, в автоматизации и повышении производительности контроля. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 ил.
Наверх