一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板及其製作和使用方法與流程

2023-10-24 06:07:22

本發明涉及鑄件的檢測，具體地講是一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板及其製作和使用方法。

背景技術：

隨著國家對環境的日益重視，對汽輪機的效率要求越來越高，為提高汽輪機的運行效率，汽輪機汽缸鑄件的通流位置大多設計成變截面的形式，這就為鑄件的檢測帶來了巨大的難題。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板及其製作和使用方法，使用該立體樣板及檢測方法可以直觀方便地檢查汽缸整個汽道面，檢測準確度能滿足鑄件尺寸精度要求，且立體樣板結構簡單，檢測成本低。

實現本發明的技術方案是：一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板，其特徵在於：包括若干截面安裝板和若干截面板；所述截面安裝板分為側位截面安裝板和中位截面安裝板，每一個截面安裝板、截面板均包括有測量邊和非測量邊；有兩個側位截面安裝板分別排列在兩側，有一個中位截面安裝板排在兩個側位截面安裝板之間；所述截面安裝板的測量邊上有若干安裝槽，排列在不同位置的截面安裝板上的相應位置的安裝槽分別前後對齊；所述若干截面板分別安裝在前後對齊的安裝槽內，使每個截面安裝板的測量邊和截面板的測量邊均置於同一側，組成立體的檢測工具。

所述截面安裝板的測量邊兩端的安裝槽在同一平面內，該兩個安裝槽的中心連線上設有中心點；其它的安裝槽的中心線均通過該中心點，使各安裝槽處在以中心點為圓心，以中心點到測量邊一端的安裝槽的中心線為起始角度的相應角度位置；所述兩個側位截面安裝板的測量邊，分別與待測汽輪機汽缸半缸被測流道兩側的縱向截面型線的設計形狀相同；所述中位截面安裝板的測量邊，與待測汽輪機汽缸半缸被測流道中線的縱向截面型線的設計形狀相同；所述截面板的測量邊形狀，與汽輪機汽缸被測流道相應位置的橫向切面型線的設計形狀相同。

所述每個截面板安裝槽的深度與卡入安裝槽處的截面板的高度一致；所述安裝槽的寬度與截面板的厚度適配。

所述截面安裝板之間用若干防變形筋固定。

一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板的製作方法，其特徵在於：包括如下步驟：

1）根據汽輪機汽缸變截面流道圖紙提供的形狀尺寸,對流道面及周圍定位面建立三維模型；

2）從汽輪機汽缸變截面流道中選定的各不同角度，用通過汽缸中心線的平面橫向剖切三維模型，得到相應的截面板型線；

3）用垂直於汽缸中心線的平面縱向剖切所述三維模型中線位置和兩側位置，分別得到中位截面安裝板和側位截面安裝板型線，在各截面安裝板測量邊上根據選定的截面板的安裝位置留出截面板安裝槽，每個截面板安裝槽的深度與相應位置的截面板的高度保持一致；

4）繪製出得到的截面板型線圖和截面安裝板型線圖；

5）將繪製好的截面板型線圖和截面安裝板型線圖平整地粘貼在製作板上，並按照型線邊緣線切割出所需形狀，製作出各截面板和截面安裝板；

6）將製作好的各截面板和截面安裝板按照相應位置編號並組合好；

7）將各截面板與截面安裝板組合好之後固定好，在截面安裝板之間用若干防變形筋固定。

上述用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板製作方法，用軟體輔助製作時，包括如下步驟：

1）根據汽輪機汽缸變截面流道圖紙提供的形狀尺寸,利用三維建模軟體對流道面及周圍定位面進行建模；

2）從汽輪機汽缸變截面流道中選定的各不同角度，用通過汽缸中心線的平面橫向剖切三維模型，並將剖切面圖形導入cad軟體中；

3）用垂直於汽缸中心線的平面縱向剖切所述三維模型中線位置和兩側位置，分別得到中位截面安裝板和側位截面安裝板型線，在圖形處理軟體中繪製出選定位置的截面安裝板的形狀，截面安裝板上要根據選定的截面板的安裝位置留出截面板安裝槽，每個截面板安裝槽的深度與相應位置的截面板的高度保持一致；

4）將繪製好的截面板圖和截面安裝板圖在圖形印表機中按照1:1比例列印出來；

5）將列印好的截面板圖和截面安裝板圖平整的粘貼在製作板上，待粘結劑幹且結合緊密後，按照邊緣線切割出所需形狀；

6）將製作好的截面板和截面安裝板按照相應位置編號並組合好；

7）將各截面板與截面安裝板組合好之後固定好，在截面安裝板之間用若干防變形筋固定。

所述防變形筋為木材加強筋。

一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板的使用方法，其特徵在於，包括如下步驟：

1）在汽輪機汽缸半缸上刻畫出變截面汽缸流道面的縱向中心線和橫向中心線分別作為縱向定位線和橫向定位線；

2）以縱向定位線和橫向定位線為基準，將製作好的立體樣板放入鑄件內腔中，將立體樣板上的中位截面安裝板與汽輪機汽缸流道面的縱向縱向定位線對齊，同時保證截面安裝板測量邊兩端的兩個安裝槽的中心連線在汽缸水平中分面內；使截面安裝板上的中心點在汽輪機汽缸流道面的橫向定位線上；

3）利用塞尺和目測的方式檢查立體樣板與汽道面的間隙尺寸，若間隙大於和小於規定尺寸表明汽缸鑄件汽道面尺寸不合格，間隙大於規定尺寸表明鑄件汽道面尺寸過大，間隙小於規定尺寸表明鑄件汽道面尺寸過小。

所述規定尺寸為5mm。

本發明的有益效果：

1、本發明與現有技術相比，樣板結構簡單，可以檢查汽缸整個汽道面，直觀方便。

2、檢測準確度能滿足鑄件尺寸精度要求，檢測成本低。

附圖說明：

圖1為本發明實施例立體樣板立體結構示意圖；

圖2為本發明實施例立體樣板立體透視結構示意圖；

圖3a為本發明實施例x1-x1位置流道橫截面型線示意圖；

圖3b為本發明實施例x2-x2位置流道橫截面型線示意圖；

圖3c為本發明實施例x3-x3位置流道橫截面型線示意圖；

圖3d為本發明實施例x4-x4位置流道橫截面型線示意圖；

圖3e為本發明實施例x5-x5位置流道橫截面型線示意圖；

圖4為本發明實施例側位截面安裝面結構示意圖；

圖5為本發明實施例中位截面安裝面結構示意圖；

圖6為本發明實施例汽缸半缸結構示意圖；

圖7為圖6的a-a視圖；

圖8為圖6的b-b視圖；

圖9為本發明實施例測量時截面安裝板位置示意圖。

圖中標號：1—截面安裝板，2—截面板，3—中間截面安裝板，4—側面截面安裝板，5—測量邊，6—非測量邊，7—安裝槽，8—中心點，9—端頭安裝槽中心連線，10—水平中分面，11—流道，12—汽缸半缸，13—橫向定位線，14—縱向定位線，15—防變形筋，16—x1-x1位置截面型線，17—x2-x2位置截面型線，18—x3-x3位置截面型線，19—x4-x4位置截面型線，20—x5-x5位置截面型線。

具體實施方式：

如圖1至圖8所示，一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板，包括若干截面安裝板1和若干截面板2；所述截面安裝板1分為側位截面安裝板4和中位截面安裝板3，每一個截面安裝板1、截面板2均包括有測量邊5和非測量邊6；有兩個側位截面安裝板4分別排列在兩側，有一個中位截面安裝板3排在兩個側位截面安裝板4之間；所述截面安裝板1的測量邊5上有若干安裝槽7，排列在不同位置的截面安裝板1上的相應位置的安裝槽7分別前後對齊；所述若干截面板2分別安裝在前後對齊的安裝槽7內，使每個截面安裝板1的測量邊5和截面板2的測量邊5均置於同一側，組成立體的檢測工具。所述截面安裝板1的測量邊5兩端的安裝槽7在同一平面內，該兩個端頭安裝槽中心連線9上設有中心點8；其它的安裝槽7的中心線均通過該中心點，使各安裝槽7處在以中心點8為圓心，以中心點8到測量邊5一端的安裝槽7的中心線為起始角度的相應角度位置；所述兩個側位截面安裝板4的測量邊5，分別與待測汽輪機汽缸半缸12被測流道11兩側的縱向截面型線的設計形狀相同；所述中位截面安裝板3的測量邊5，與待測汽輪機汽缸半缸12被測流道11中線的縱向截面型線的設計形狀相同；所述截面板2的測量邊形狀，與汽輪機汽缸被測流11道相應位置的橫向切面型線的設計形狀相同。所述每個截面板安裝槽7的深度與卡入安裝槽7處的截面板2的高度一致；所述安裝槽7的寬度為6mm，與截面板2的厚度適配。所述截面安裝板1之間用若干防變形筋15固定。

一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板的製作方法，包括如下步驟：

1）根據汽輪機汽缸變截面流道11圖紙提供的形狀尺寸,利用三維建模軟體對流道面及周圍定位面進行建模；

2）從汽輪機汽缸變截面流道11中選定的各不同角度，用通過汽缸中心線的平面橫向剖切三維模型，並將剖切面圖形導入cad軟體中；本實施案例中僅剖切了5個角度，包括0°、45°、90°、135°和180°；分別得到x1-x1位置截面型線16，x2-x2位置截面型線17，x3-x3位置截面型線18，x4-x4位置截面型線19，x5-x5位置截面型線20，並繪製好相應圖形；

3）用垂直於汽缸中心線的平面縱向剖切所述三維模型中線位置和兩側位置，分別得到中位截面安裝板3和側位截面安裝板4型線，在圖形處理軟體中繪製出選定位置的截面安裝板1的形狀，截面安裝板1上要根據選定的截面板2的安裝位置留出截面板安裝槽7，每個截面板安裝槽7的深度與相應位置的截面板的高度保持一致；

4）將繪製好的截面板圖和截面安裝板圖在圖形印表機中按照1:1比例列印出來；

5）將列印好的截面板圖和截面安裝板圖平整的粘貼在5mm木材層板上，待粘結劑幹且結合緊密後，按照邊緣線切割出所需形狀；

6）將製作好的截面板和截面安裝板按照相應位置編號並對應放入截面安裝面1的x1-x1、x2-x2、x3-x3、x4-x4、x5-x5位置組合好；

7）將各截面板2與截面安裝板1組合好之後固定好，在截面安裝板1之間分別放置六個木材加強筋並固定。

一種用於檢測汽輪機汽缸變截面流道的立體樣板的使用方法，包括如下步驟：

1）在汽輪機汽缸半缸12上刻畫出變截面汽缸流道面的縱向中心線和橫向中心線分別作為縱向定位線14和橫向定位線13；

2）以縱向定位線14和橫向定位線13為基準，將製作好的立體樣板放入鑄件內腔中，將立體樣板上的中位截面安裝板3與汽輪機汽缸流道面的縱向定位線14對齊，同時保證截面安裝板1測量邊5兩端頭安裝槽中心連線9在汽缸水平中分面10內；使截面安裝板1上的中心點8在汽輪機汽缸流道面的橫向定位線13上；

3）利用塞尺和目測的方式檢查立體樣板與汽道面的間隙尺寸，若間隙大於和小於5mm表明汽缸鑄件汽道面尺寸不合格，間隙大於5mm表明鑄件汽道面尺寸過大，間隙小於5mm表明鑄件汽道面尺寸過小。