一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及涡轮盘锻件热处理过程盘件温度测量领域，具体为一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置和方法，可在高温状态涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程测温领域填补空白。其中，装置包括：可移动式温度采集模块(24)、涡轮盘转移模块(25)、涡轮盘旋转风冷降温模块(26)和数据处理模块(27)。方法包括：步骤1、对涡轮盘(5)进行温度信号采集；步骤2、对涡轮盘(5)进行出炉转移及安置；步骤3、对涡轮盘(5)进行旋转风冷降温及温度测量；步骤4、将获取的涡轮盘(5)降温过程的温度数据传输至数据处理模块(27)进行分析和绘图。据处理模块(27)进行分析和绘图。据处理模块(27)进行分析和绘图。

A temperature measuring device and method for heat treatment and rotary air cooling process of turbine disk forgings

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置和方法


[0001]本专利技术涉及涡轮盘锻件热处理过程盘件温度测量领域，具体为一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置和方法。

技术介绍

[0002]高温合金涡轮盘作为发动机中最重要的核心热端部件之一，其需要在高温、高转速、高载荷以及复杂氧化腐蚀环境下保持长期稳定工作。涡轮盘的性能与组织有着密切关系，而涡轮盘的组织是经一系列热处理工艺调整，通过控制涡轮盘的升温、保温和冷却过程来获得的。
[0003]在高温合金涡轮盘的实际生产中，为达到一定的组织与性能，涡轮盘在热处理加热后需要进行吹风冷却降温，为了保证盘件在风冷过程中的冷却均匀性，当前均采用旋转风冷的方式进行。而传统检测装置仅可以对在风冷过程中处于静止状态的涡轮盘的盘件温度进行测量，无法实现对在风冷过程中处于旋转状态的涡轮盘的盘件温度进行实时测量。同时由于热处理加热后的涡轮盘温度高，最高可超过1100℃，使得人员、设备的操作和测量难度极大。因此，如何设计一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置成为了当前急需要解决的问题和方法。
[0004]目前，市面上还有没一套成熟的、可实现对涡轮盘锻件旋转风冷过程盘件温度有效测量的装置和方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种用于涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程的盘件温度测量装置和方法，可在高温状态涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程测温领域填补空白。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置，包括：
[0008]可移动式温度采集模块24、涡轮盘转移模块25、涡轮盘旋转风冷降温模块26和数据处理模块27；
[0009]可移动式温度采集模块24采集涡轮盘5的温度，涡轮盘转移模块25将涡轮盘5和可移动式温度采集模块24同时放置在涡轮盘旋转风冷降温模块26中进行旋转风冷降温，待风冷完成后，将可移动式温度采集模块24所测温度数据传输至数据处理模块27，数据处理模块27对所述温度数据进行读取并识别，最终绘制温度/时间曲线图。
[0010]可移动式温度采集模块24包括热电偶1、充电式无纸记录仪2、隔热承载箱3和无纸记录仪承载支架4，
[0011]热电偶1一端连接至涡轮盘5上，热电偶1另一端连接至充电式无纸记录仪2中，将充电式无纸记录仪2放置于无纸记录仪承载支架4上的隔热承载箱3中；
[0012]涡轮盘5的温度信息将由热电偶1传输至充电式无纸记录仪2进行实时记录。
[0013]涡轮盘转移模块25包括吊车6，吊车6前端设有涡轮盘夹具7。
[0014]涡轮盘旋转风冷降温模块26包括涡轮盘旋转风冷平台8和工业风机9；
[0015]涡轮盘5及可移动式温度采集模块24整体放置在涡轮盘旋转风冷平台8上，涡轮盘旋转风冷平台8带动涡轮盘5及可移动式温度采集模块24一起旋转，工业风机9对涡轮盘5吹风，进行涡轮盘5旋转风冷降温。
[0016]涡轮盘旋转风冷平台8包括电机支架10、电机11、电机传动轴12、传动卡口13、吸热块14、承载支柱15、温度采集模块座舱16、工业万向轮17、底座18、挡风环19、主轴20和卡口固定锁21，
[0017]电机11固定在电机支架10上，电机传动轴12和主轴20通过传动卡口13实现同轴连接，在传动卡口13外侧套入卡口固定锁21将电机传动轴12和主轴20固定锁紧，吸热块14安装在主轴20上；主轴20向下固定在底座18的中心；
[0018]涡轮盘5放置承载支柱15上，承载支柱15与底座18固定连接，在涡轮盘5外缘处设置挡风环19，挡风环19固定连接在底座18上，在旋转吹风过程中无纸记录仪承载支架4放置在温度采集模块座舱16中固定，温度采集模块座舱16固定在底座18外缘上，底座18下方设有工业万向轮17；
[0019]打开电机11旋转，在电机传动轴12的带动下通过传动卡口13及卡口固定锁21使得主轴20发生旋转，在主轴20的带动下底座18及工业万向轮17做旋转运动从而带动涡轮盘5旋转。
[0020]数据处理模块27包括USB闪存盘22和计算机23，USB闪存盘22用于采集可移动式温度采集模块24的数据传输给计算机23。
[0021]一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量方法，包括：
[0022]步骤1、利用可移动式温度采集模块24对涡轮盘5进行温度信号采集；
[0023]步骤2、利用涡轮盘转移模块25将涡轮盘5转移出炉，并将涡轮盘5及可移动式温度采集模块24转移、安装在涡轮盘旋转风冷降温模块26上；
[0024]步骤3、利用涡轮盘旋转风冷降温模块26对涡轮盘5进行旋转风冷降温；
[0025]步骤4、将可移动式温度采集模块24获取的涡轮盘5的温度数据传输至数据处理模块27进行分析和绘图。
[0026]步骤1具体为：将热电偶1一端连接至涡轮盘5上，热电偶1另一端连接至充电式无纸记录仪2中，将充电式无纸记录仪2放置于无纸记录仪承载支架4上的隔热承载箱3中；将涡轮盘5送入热处理炉中进行加热，打开充电式无纸记录仪2进行温度信号接收。
[0027]步骤2具体为：涡轮盘出炉转移：待涡轮盘完成加热后，利用涡轮盘夹具7对完成加热的涡轮盘5进行夹持，利用吊车6将涡轮盘5及可移动式温度采集模块24整体吊起并放置在涡轮盘旋转风冷平台8上，其中涡轮盘5放置在承载支柱15上，外圈预先安装有挡风环19，承载支柱15和挡风环19固定安装在底座18上，底座下方设有工业万向轮17，无纸记录仪承载支架4放置在温度采集模块座舱16中固定。
[0028]步骤3具体为：涡轮盘旋转风冷降温：电机11固定在电机支架10上，电机传动轴12和主轴20通过传动卡口13实现同轴连接，在传动卡口13外侧套入卡口固定锁21将电机传动轴12和主轴20固定锁紧，打开电机11旋转，在电机传动轴12的带动下通过传动卡口13及卡口固定锁21使得主轴20发生旋转，吸热块14安装在主轴20上，在主轴20的带动下底座18及工业万向轮17做旋转运动从而带动涡轮盘5旋转，打开工业风机9吹风，进行涡轮盘5旋转风
冷降温，在完成旋转风冷降温后关闭电机11；
[0029]步骤4具体为：涡轮盘旋转风冷盘件温度数据处理：在涡轮盘旋转风冷降温结束后，断开热电偶1与充电式无纸记录仪2的连接，将充电式无纸记录仪2从温度采集模块座舱16中取出，利用USB闪存盘22从充电式无纸记录仪2中读取涡轮盘旋转风冷过程的盘件温度数据，读取完毕后利用USB闪存盘22将温度数据输入至计算机23中进行分析和绘图。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]1、本专利技术可实现对热处理后处于高温状态的涡轮盘在旋转风冷过程中的温度测量，装置采取模块化设计，安装与拆卸便捷，便于人员操作；
[0032]2、本专利技术涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置，参数灵活可调，具体为采集温度用热电偶信号通道数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置，其特征在于，包括：可移动式温度采集模块(24)、涡轮盘转移模块(25)、涡轮盘旋转风冷降温模块(26)和数据处理模块(27)；可移动式温度采集模块(24)采集涡轮盘(5)的温度，涡轮盘转移模块(25)将涡轮盘(5)和可移动式温度采集模块(24)同时放置在涡轮盘旋转风冷降温模块(26)中进行旋转风冷降温，待风冷完成后，将可移动式温度采集模块(24)所测温度数据传输至数据处理模块(27)，数据处理模块(27)对所述温度数据进行读取并识别，最终绘制温度/时间曲线图。2.如权利要求1所述的一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置，其特征在于，可移动式温度采集模块(24)包括热电偶(1)、充电式无纸记录仪(2)、隔热承载箱(3)和无纸记录仪承载支架(4)，热电偶(1)一端连接至涡轮盘(5)上，热电偶(1)另一端连接至充电式无纸记录仪(2)中，将充电式无纸记录仪(2)放置于无纸记录仪承载支架(4)上的隔热承载箱(3)中；涡轮盘(5)的温度信息将由热电偶(1)传输至充电式无纸记录仪(2)进行实时记录。3.如权利要求1所述的一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置，其特征在于，涡轮盘转移模块(25)包括吊车(6)，吊车(6)前端设有涡轮盘夹具(7)。4.如权利要求1所述的一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置，其特征在于，涡轮盘旋转风冷降温模块(26)包括涡轮盘旋转风冷平台(8)和工业风机(9)；涡轮盘(5)及可移动式温度采集模块(24)整体放置在涡轮盘旋转风冷平台(8)上，涡轮盘旋转风冷平台(8)带动涡轮盘(5)及可移动式温度采集模块(24)一起旋转，工业风机(9)对涡轮盘(5)吹风，进行涡轮盘(5)旋转风冷降温。5.如权利要求4所述的一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置，其特征在于，涡轮盘旋转风冷平台(8)包括电机支架(10)、电机(11)、电机传动轴(12)、传动卡口(13)、吸热块(14)、承载支柱(15)、温度采集模块座舱(16)、工业万向轮(17)、底座(18)、挡风环(19)、主轴(20)和卡口固定锁(21)，电机(11)固定在电机支架(10)上，电机传动轴(12)和主轴(20)通过传动卡口(13)实现同轴连接，在传动卡口(13)外侧套入卡口固定锁(21)将电机传动轴(12)和主轴(20)固定锁紧，吸热块(14)安装在主轴(20)上；主轴(20)向下固定在底座(18)的中心；涡轮盘(5)放置承载支柱(15)上，承载支柱(15)与底座(18)固定连接，在涡轮盘(5)外缘处设置挡风环(19)，挡风环(19)固定连接在底座(18)上，在旋转吹风过程中无纸记录仪承载支架(4)放置在温度采集模块座舱(16)中固定，温度采集模块座舱(16)固定在底座(18)外缘上，底座(18)下方设有工业万向轮(17)；打开电机(11)旋转，在电机传动轴(12)的带动下通过传动卡口(13)及卡口固定锁(21)使得主轴(20)发生旋转，在主轴(20)的带动下底座(18)及工业万向轮(17)做旋转运动从而带...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈阳，田高峰，姜嘉赢，王志彪，张皓，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：