CN112304625B - 一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，涉及自动化检测设备技术领域，包括机台、固定架、浸涂机构以及检测机构，所述机台的上端开设有滑腔，所述滑腔内滑动设有支撑板，所述支撑板的侧端转动连接有卡盘，所述固定架为倒“匚”形且固定于机台的上端，固定架上转动设置有安装筒。本发明通过在机台上设置浸涂机构和检测机构，挂壁于气膜孔和冷却通道内的淤积物会通过荧光液暴露在感光摄像仪一和感光摄像仪二中，进而同步完成叶片的挂壁及通堵检测；通过直接转动夹持于定位盘和夹爪上的发动机转盘，使得转盘上的涡轮叶片无需拆解即可自动进行封堵及挂壁检测，更不用对涡轮上的各个叶片逐个进行检测，进而使得检测效率得以大幅提升。

Description

一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置
技术领域
本发明涉及自动化检测设备技术领域，具体涉及一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置。
背景技术
飞机发动机高压涡轮叶片在运行一段时间后，内部冷却通道和气膜孔会存在沙尘堆积，堵塞后会导致叶片因局部散热不良，发生断裂的可能性，现有的通堵检测方式为喷水试验方式，即由榫头下端的气道入口导入水流，再观察冷却通道和气膜孔上出气口是否有水流冲出，以此来判断是否有堵塞情况，最后针对相应的堵塞部位进行打通。
但是，现有技术在使用过程中仍存在一定的弊端：一、冷却通道或气膜孔内可能存在未完全堵塞的情况，即沙尘等淤积物部分积挂于内壁上的挂壁现象，但水流却可以完全流经挂壁旁的空隙区域冲出，该方式只能检测是否完全通堵，并不能检测是否存在挂壁，而为检测出来的挂壁淤积物会严重影响后续的磨损、烧熔以及裂纹等一系列损伤检测；二、需要拆解涡轮上的各个叶片逐个检测，且需要依次对每个气膜孔进行封堵检测，非常耗费时间，检测效率非常低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，包括机台、固定架、浸涂机构以及检测机构，所述机台的上端开设有滑腔，所述滑腔内滑动设有支撑板，所述支撑板的侧端转动连接有卡盘，所述固定架为倒“匚”形且固定于机台的上端，固定架上转动设置有安装筒，所述安装筒上开设有若干个环向设置的避让孔，安装筒上固定设置有定位盘，安装筒内安装有气缸，所述气缸的输出端通过连接块连接有卡爪，所述卡爪滑动设置于避让孔内，安装筒的端部还卡接于卡盘上，所述浸涂机构安装于机台上，并用于向涡轮叶片的片体浸涂荧光液，所述检测机构安装于机台的侧端上，并用于检测涡轮上气膜孔的通堵程度。
优选的，所述浸涂机构包括驱动电机、主动件、从动件以及容纳罐，所述驱动电机通过安装板安装于机台上，所述主动件安装于驱动电机的输出端上，主动件的另一端固定有拨杆，主动件上于拨杆的侧端开设有让位孔，主动件的侧端还固定有两个对称设置的拨板，所述从动件固定于安装筒上，从动件的侧端均布若干个与主动件相配合的挡齿，所述机台上固定有两个对称设置的滑槽，所述容纳罐滑动设置于滑槽内，容纳罐的上下两端均限位于滑槽的端部，容纳罐的侧端固定有两个对称设置的滑柱，容纳罐的侧端连接有进气头一，两个所述滑柱上滑动设置有滑环，所述滑环内固定连接有导向杆，两个所述滑柱均滑动设置于导向杆上，所述导向杆上于滑柱与滑环的内壁之间套设有两个对称设置的弹簧，滑环的上端固定有支撑杆，所述支撑杆的另一端通过扭簧设置有抵块。
优选的，所述检测机构包括喷气装置、涡流管、遮光道、感光摄像仪一以及感光摄像仪二，所述喷气装置安装于机台的下端，所述涡流管也安装于机台上，涡流管的进气端与喷气装置相连，涡流管的冷气出气口通过柔性接管一连接于进气头一上，所述遮光道通过安装台安装于机台上，安装台上安装有进气头二，涡流管的热气出气口通过柔性接管二连接于进气头二上，所述感光摄像仪一设置于遮光道的曲面侧端上，所述感光摄像仪二有两个并分别对称设置于遮光道的两个平面侧端上。
优选的，所述连接块的端部为倾斜状，卡爪的内部开设有斜孔，连接块的端部滑动设置于斜孔内。
优选的，所述容纳罐的下端与供液泵相连，容纳罐上移到最上端位置时涡轮叶片刚好没入荧光液面以下。
优选的，两个所述拨板的端面为倾斜设置，所述抵块未与拨板相接触时，在扭簧的作用下抵块与支撑杆相垂直。
优选的，所述遮光道的凹槽宽度不小于涡轮叶片的竖直投影宽度。
优选的，所述遮光道的凹槽下端与进气头二的出气端口相对应。
本发明的优点在于：
（1）通过在机台上设置浸涂机构和检测机构，主动件转动一周带动发动机涡轮转盘同步转动一周，此过程两个对称设置的拨板会带动容纳罐的往复升降两次，使得其可以两次浸没发动机转盘上的各个涡轮叶片两次，以保证涡流管内产生的高温气体能够有充足的时间完成对荧光液的加热，进而保证容纳罐内的低温荧光液全部浸没到叶片上的细小气膜孔内，待检叶片经安装台上安装的进气头二，使得涡流管中生成的高温热气作用于叶片表面，挂壁于气膜孔和冷却通道内的淤积物会通过荧光液暴露在感光摄像仪一和感光摄像仪二中，进而同步完成叶片的挂壁及通堵检测；
（2）通过直接转动夹持于定位盘和夹爪上的发动机转盘，使得转盘上的涡轮叶片无需拆解即可自动进行封堵及挂壁检测，更不用对涡轮上的各个叶片逐个进行检测，进而使得检测效率得以大幅提升。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中浸涂机构的结构示意图。
图3为图2中A处的放大图。
图4为本发明中浸涂机构内部分结构的示意图。
图5为本发明中固定发动机转盘部分结构的拆分***图。
图6为本发明中气缸与卡爪的装配示意图。
图7为本发明中检测机构的结构示意图。
图8为本发明中机台与固定架的结构示意图。
其中，1-机台，2-固定架，3-浸涂机构，4-检测机构，11-滑腔，5-支撑板，6-卡盘，7-安装筒，71-避让孔，8-定位盘，9-气缸，10-连接块，101-斜孔，12-卡爪，301-驱动电机，302-主动件，303-从动件,304-容纳罐，305-安装板，306-拨杆，307-让位孔，308-拨板，309-挡齿，310-滑槽，311-滑柱，312-进气头一，313-滑环，314-导向杆，315-弹簧，316-支撑杆，317-抵块，401-喷气装置，402-涡流管，403-遮光道,404-感光摄像仪一，405-感光摄像仪二，406-柔性接管一，407-安装台，408-进气头二，409-柔性接管二。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图8所示，一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，包括机台1、固定架2、浸涂机构3以及检测机构4，所述机台1的上端开设有滑腔11，所述滑腔11内滑动设有支撑板5，所述支撑板5的侧端转动连接有卡盘6，所述固定架2为倒“匚”形且固定于机台1的上端，固定架2上转动设置有安装筒7，所述安装筒7上开设有若干个环向设置的避让孔71，安装筒7上固定设置有定位盘8，安装筒7内安装有气缸9，所述气缸9的输出端通过连接块10连接有卡爪12，所述卡爪12滑动设置于避让孔71内，安装筒7的端部还卡接于卡盘6上，所述浸涂机构3安装于机台1上，并用于向涡轮叶片的片体浸涂荧光液，所述检测机构4安装于机台1的侧端上，并用于检测涡轮上气膜孔的通堵程度。
在本实施例中，所述浸涂机构3包括驱动电机301、主动件302、从动件303以及容纳罐304，所述驱动电机301通过安装板305安装于机台1上，所述主动件302安装于驱动电机301的输出端上，主动件302的另一端固定有拨杆306，主动件302上于拨杆306的侧端开设有让位孔307，主动件302的侧端还固定有两个对称设置的拨板308，所述从动件303固定于安装筒7上，从动件303的侧端均布若干个与主动件302相配合的挡齿309，所述机台1上固定有两个对称设置的滑槽310，所述容纳罐304滑动设置于滑槽310内，容纳罐304的上下两端均限位于滑槽310的端部，容纳罐304的侧端固定有两个对称设置的滑柱311，容纳罐304的侧端连接有进气头一312，两个所述滑柱311上滑动设置有滑环313，所述滑环313内固定连接有导向杆314，两个所述滑柱311均滑动设置于导向杆314上，所述导向杆314上于滑柱311与滑环313的内壁之间套设有两个对称设置的弹簧315，滑环313的上端固定有支撑杆316，所述支撑杆316的另一端通过扭簧设置有抵块317。
需要说明的是，所述驱动电机301为伺服电机，所述容纳罐304为金属导热材质。
在本实施例中，所述检测机构4包括喷气装置401、涡流管402、遮光道403、感光摄像仪一404以及感光摄像仪二405，所述喷气装置401安装于机台1的下端，所述涡流管402也安装于机台1上，涡流管402的进气端与喷气装置401相连，涡流管402的冷气出气口通过柔性接管一406连接于进气头一312上，所述遮光道403通过安装台407安装于机台1上，安装台407上安装有进气头二408，涡流管402的热气出气口通过柔性接管二409连接于进气头二408上，所述感光摄像仪一404设置于遮光道403的曲面侧端上，所述感光摄像仪二405有两个并分别对称设置于遮光道403的两个平面侧端上。
需要说明的是，所述感光摄像仪一404和感光摄像仪二405为对称设置，同时对单独一片叶片进行检测。
在本实施例中，所述连接块10的端部为倾斜状，卡爪12的内部开设有斜孔101，连接块10的端部滑动设置于斜孔101内，使得气缸9的输出端能够带动12在避让孔71内进行伸出与合拢。
在本实施例中，所述容纳罐304的下端与供液泵相连，容纳罐304上移到最上端位置时涡轮叶片刚好没入荧光液面以下，使得发动机转盘上的每个待检叶片均可以没入荧光液的相同高度位置，具有普遍适用性。
在本实施例中，两个所述拨板308的端面为倾斜设置，所述抵块317未与拨板308相接触时，在扭簧的作用下抵块317与支撑杆316相垂直，使得拨板308在转动一定角度后，抵块317能够与拨板308脱落分离，从而容纳罐304及313复位，准备下一次上升位移。
值得注意的是，所述遮光道403的凹槽宽度不小于涡轮叶片的竖直投影宽度，使得发动机转盘上的涡轮叶片在转动过程中不会与遮光道403的内壁相抵触。
此外，所述遮光道403的凹槽下端与进气头二408的出气端口相对应。
工作过程及原理：本发明在使用过程中，首先分离卡接于安装筒7端部的支撑板5，并在滑腔11内滑移动不小于发动机转盘厚度的距离，通过机械手将发动机转盘放置于安装筒7上，并抵接至定位盘8位置，推动支撑板5继续使其与安装筒7的端部完成卡接，然后启动气缸9使其输出端伸出，通过推动连接块10在倾斜设置的斜孔101内滑动，使得卡爪12在避让孔71内全部伸出，卡爪在平移和向外伸出的过程抵接至转盘的内圈表面，配合定位盘8夹紧转盘；
然后启动驱动电机301使其输出端带动主动件302转动，设置于主动件302内的拨杆306在同步转动的过程中，会进入两个挡齿309之间的间隙内，而其中一个挡齿309会经让位孔307进入到主动件302内部并与之相对滑动，同时拨板308会在另一个相邻间隙内转动，以实现限位的同时拨动从动件303转动，实现从动件303带动安装筒7上的发动机转盘间隙地规律转动，在主动件302转动一周的过程中，拨板308会抵接设置于下方的抵块317两次，并经支撑杆316、滑环313以及滑柱311带动容纳罐304上移直至下端限位部抵接于滑槽310下端，进而使与叶片相适配的容纳罐304上移，使之内部的低温荧光液浸没待检叶片，侧端斜面设置的拨板308转动到一定高度后，抵块317在支撑杆316上进行转动至与拨板308分离，容纳罐304在滑槽310内缓慢下落，在弹簧315的弹力作用下，下一个拨板308可同样进行上述过程，两次重复浸涂使得气膜孔内有效附着荧光液，然后通过下端供液泵同步向容纳罐304内补充消耗的荧光液；
涂好荧光液的叶片有序转动经过遮光道403下端的安装台407，由与其相连的进气头二408对准叶片吹高温热气，使得金属合金材质叶片快速升温，而封堵或挂壁于冷却通道和气膜孔内的淤积物由于是非金属物质，相较于叶片升温速度缓慢，又因荧光液的荧光强度受温度的影响较为敏感，且温度下降时，荧光强度增强，温度升高时，荧光强度下降，使得积挂于淤积物上的荧光液相较于叶片上的荧光液显示出的荧光强度较高，在明显的亮暗对比下，设置于遮光道403上的感光摄像仪一404和感光摄像仪二405可以清晰捕捉到叶片内的冷却通道和气膜孔是否存在挂壁或封堵现象。
基于上述，本发明通过在机台1上设置浸涂机构3和检测机构4，主动件302转动一周带动发动机涡轮转盘同步转动一周，此过程两个对称设置的拨板308会带动容纳罐304的往复升降两次，使得其可以两次浸没发动机转盘上的各个涡轮叶片两次，以保证涡流管402内产生的高温气体能够有充足的时间完成对荧光液的加热，进而保证容纳罐304内的低温荧光液全部浸没到叶片上的细小气膜孔内，待检叶片经安装台407上安装的进气头二408，使得涡流管402中生成的高温热气作用于叶片表面，挂壁于气膜孔和冷却通道内的淤积物会通过荧光液暴露在感光摄像仪一404和感光摄像仪二405中，进而同步完成叶片的挂壁及通堵检测；
通过直接转动夹持于定位盘8和夹爪12上的发动机转盘，使得转盘上的涡轮叶片无需拆解即可自动进行封堵及挂壁检测，更不用对涡轮上的各个叶片逐个进行检测，进而使得检测效率得以大幅提升。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于，包括机台（1）、固定架（2）、浸涂机构（3）以及检测机构（4），所述机台（1）的上端开设有滑腔（11），所述滑腔（11）内滑动设有支撑板（5），所述支撑板（5）的侧端转动连接有卡盘（6），所述固定架（2）为倒“匚”形且固定于机台（1）的上端，固定架（2）上转动设置有安装筒（7），所述安装筒（7）上开设有若干个环向设置的避让孔（71），安装筒（7）上固定设置有定位盘（8），安装筒（7）内安装有气缸（9），所述气缸（9）的输出端通过连接块（10）连接有卡爪（12），所述卡爪（12）滑动设置于避让孔（71）内，安装筒（7）的端部还卡接于卡盘（6）上，涡轮叶片安装于发动机转盘上，发动机转盘夹持于定位盘（8）和卡爪（12）之间，所述浸涂机构（3）安装于机台（1）上，并用于向涡轮叶片的片体浸涂荧光液，所述检测机构（4）安装于机台（1）的侧端上，并用于检测涡轮上气膜孔的通堵程度。
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于：所述浸涂机构（3）包括驱动电机（301）、主动件（302）、从动件（303）以及容纳罐（304），所述驱动电机（301）通过安装板（305）安装于机台（1）上，所述主动件（302）安装于驱动电机（301）的输出端上，主动件（302）的另一端固定有拨杆（306），主动件（302）上于拨杆（306）的侧端开设有让位孔（307），主动件（302）的侧端还固定有两个对称设置的拨板（308），所述从动件（303）固定于安装筒（7）上，从动件（303）的侧端均布若干个与主动件（302）相配合的挡齿（309），所述机台（1）上固定有两个对称设置的滑槽（310），所述容纳罐（304）滑动设置于滑槽（310）内，容纳罐（304）的上下两端均限位于滑槽（310）的端部，容纳罐（304）的侧端固定有两个对称设置的滑柱（311），容纳罐（304）的侧端连接有进气头一（312），两个所述滑柱（311）上滑动设置有滑环（313），所述滑环（313）内固定连接有导向杆（314），两个所述滑柱（311）均滑动设置于导向杆（314）上，所述导向杆（314）上于滑柱（311）与滑环（313）的内壁之间套设有两个对称设置的弹簧（315），滑环（313）的上端固定有支撑杆（316），所述支撑杆（316）的另一端通过扭簧设置有抵块（317）。
3.根据权利要求1所述的一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于：所述检测机构（4）包括喷气装置（401）、涡流管（402）、遮光道（403）、感光摄像仪一（404）以及感光摄像仪二（405），所述喷气装置（401）安装于机台（1）的下端，所述涡流管（402）也安装于机台（1）上，涡流管（402）的进气端与喷气装置（401）相连，涡流管（402）的冷气出气口通过柔性接管一（406）连接于进气头一（312）上，所述遮光道（403）通过安装台（407）安装于机台（1）上，安装台（407）上安装有进气头二（408），涡流管（402）的热气出气口通过柔性接管二（409）连接于进气头二（408）上，所述感光摄像仪一（404）设置于遮光道（403）的曲面侧端上，所述感光摄像仪二（405）有两个并分别对称设置于遮光道（403）的两个平面侧端上。
4.根据权利要求1所述的一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于：所述连接块（10）的端部为倾斜状，卡爪（12）的内部开设有斜孔（101），连接块（10）的端部滑动设置于斜孔（101）内。
5.根据权利要求2所述的一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于：所述容纳罐（304）的下端与供液泵相连，容纳罐（304）上移到最上端位置时涡轮叶片刚好没入荧光液面以下。
6.根据权利要求2所述的一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于：两个所述拨板（308）的端面为倾斜设置，所述抵块（317）未与拨板（308）相接触时，在扭簧的作用下抵块（317）与支撑杆（316）相垂直。
7.根据权利要求3所述的一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于：所述遮光道（403）的凹槽宽度不小于涡轮叶片的竖直投影宽度。
8.根据权利要求7所述的一种用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置，其特征在于：所述遮光道（403）的凹槽下端与进气头二（408）的出气端口相对应。
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