涡轮叶片喷涂遮蔽工装及涡轮叶片试验路径制作方法技术

本发明专利技术公开了一种涡轮叶片喷涂遮蔽工装及涡轮叶片试验路径制作方法，旨在提供一种能够省去了布置测点和测点引线路径时的去除涡轮叶片表面隔热涂层的步骤，保证了叶片基体和涂层的完整性，提高试验数据准确性的涡轮叶片喷涂遮蔽工装及涡轮叶片试验路径制作方法。一种涡轮叶片喷涂遮蔽工装，包括：试验路径遮蔽件，试验路径遮蔽件上设有与涡轮叶片表面相匹配的叶型贴合面；边缘定位件，边缘定位件与试验路径遮蔽件相连接，边缘定位件与涡轮叶片边缘配合，以对试验路径遮蔽件进行定位；端壁定位件，端壁定位件与试验路径遮蔽件相连接，端壁定位件与涡轮叶片端壁配合，以对试验路径遮蔽件进行定位。蔽件进行定位。蔽件进行定位。

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片喷涂遮蔽工装及涡轮叶片试验路径制作方法


[0001]本专利技术涉及涡轮叶片试验领域，具体涉及一种涡轮叶片喷涂遮蔽工装及涡轮叶片试验路径制作方法。

技术介绍

[0002]涡轮叶片是燃气轮机的核心零件之一，为了获得其温度、压力、流量、应力、应变等参数，涡轮叶片需要经过大量的试验，如：叶片内换热系数测量试验、外换热系数测量试验、叶片冷效试验、涡轮特性试验、燃机整机试验等。这些试验能为叶片的气动、冷却、结构、强度设计提供反馈，是验证、修正设计的必经环节。这些试验大都需要在叶片表面布置探针或者传感器，如：叶型探针、热电偶、应变片、压力探头等。布置这些传感器之前，必须要去除涡轮叶片表面的测点及测点引线路径上的隔热涂层。目前涡轮叶片的隔热涂层厚度一般为0.1
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0.5mm，且粘结力较大，去除隔热涂层时需要经过装夹、喷砂、打磨、化学腐蚀等操作，如此，导致涡轮叶片的涂层、基体均受到一定的破坏风险。这些破坏往往是涡轮叶片和涂层裂纹、缺陷产生的起点。在高温高压的试验环境中，这些缺陷容易影响试验结果，导致重大的经济和时间损失。
[0003]另一方面，由于涡轮叶片表面是复杂的三维曲面，布置测点需要进行一系列的手动操作，如放置测点，焊接，固定测点，测点引线等，这些操作在复杂的叶片三维外表面上进行时，难以做到精确定位，导致测点布置的位置度误差大于毫米量级。测点位置的不准确性，对后续试验数据的处理也造成了误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的是为了提供一种能够省去了布置测点和测点引线路径时的去除涡轮叶片表面隔热涂层的步骤，从而有效解决因去除隔热涂层，而导致涡轮叶片的涂层、基体受到破坏的问题，保证了叶片基体和涂层的完整性，提高试验数据准确性的涡轮叶片喷涂遮蔽工装及涡轮叶片试验路径制作方法。
[0005]本专利技术的第二目的是为了提供一种能够获得精确的测点位置，从而提高试验数据准确性的涡轮叶片喷涂遮蔽工装及涡轮叶片试验路径制作方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种涡轮叶片喷涂遮蔽工装，包括：试验路径遮蔽件，试验路径遮蔽件上设有与涡轮叶片表面相匹配的叶型贴合面；与涡轮叶片边缘配合的边缘定位件，边缘定位件与试验路径遮蔽件相连接，边缘定位件与涡轮叶片边缘配合，以对试验路径遮蔽件进行定位；与涡轮叶片端壁配合的端壁定位件，端壁定位件与试验路径遮蔽件相连接，端壁定位件与涡轮叶片端壁配合，以对试验路径遮蔽件进行定位。本方案针对现有涡轮叶片试验布置测点和测点引线路径时，需要去除涡轮叶片表面隔热涂层，导致涡轮叶片的隔热涂层、基体容易受破坏，而影响试验结果的问题；专门设置了涡轮叶片喷涂遮蔽工装，在涡轮
叶片表面喷涂隔热涂层的过程中，预先留出了测点和测点引线路径，省去了现有涡轮叶片试验方法中布置测点和测点引线路径时的去除涡轮叶片表面隔热涂层的步骤，从而有效解决因去除隔热涂层，而导致涡轮叶片的涂层、基体受到破坏的问题，保证了叶片基体和涂层的完整性，提高试验数据准确性。
[0007]作为优选，试验路径遮蔽件上设有测点预留孔。如此，在布置测点时，可以将涡轮叶片喷涂遮蔽工装的试验路径遮蔽件定位在涡轮叶片上，接着，通过测点预留孔来对涡轮叶片上测点进行定位（即通过测点预留孔在涡轮叶片上对应的位置做标记），以获得精确的测点位置，提高试验数据分析的精度。 另一方面，在采用探针传感器测量数据时，在探针传感器安装到涡轮叶片表面上后，还可以再次将涡轮叶片喷涂遮蔽工装的试验路径遮蔽件定位在涡轮叶片上，使探针传感器穿过测点预留孔，通过观察测点预留孔与探针传感器的轴线是否重合，来检查探针传感器的安装位置和角度是否正确。
[0008]作为优选，测点预留孔与叶型贴合面相连通，且测点预留孔与叶型贴合面的连接端口边缘设有内壁面圆角。由于探针传感器一般采用焊接发生固定在涡轮叶片上，在采用涡轮叶片喷涂遮蔽工装的测点预留孔来检查探针传感器的安装角度是否正确时，为了避免探针传感器与涡轮叶片焊接位置处的焊缝与测点预留孔端口发生干涉，本方案设置了内壁面圆角，防止工装套合时被焊缝顶死，而影响对探针传感器的安装位置和角度的检查。
[0009]作为优选，端壁定位件上设有与涡轮叶片的一端面对齐的对齐检查端面。在涡轮叶片喷涂遮蔽工装的试验路径遮蔽件定位在涡轮叶片上后，工装的对齐检查端面将与涡轮叶片的一端面对齐，如此，使用者可以通过工装的对齐检查端面与涡轮叶片的一端面平齐情况，来判断涡轮叶片喷涂遮蔽工装安装定位是否正确。
[0010]作为优选，边缘定位件包括左右两个侧定位件，左右两个侧定位件与叶型贴合面之间围成边缘定位槽。实际使用时，涡轮叶片的边缘位于边缘定位槽内，通过边缘定位槽与涡轮叶片的边缘配合，从而对应试验路径遮蔽件进行定位。
[0011]作为优选，边缘定位件包括与涡轮叶片边缘配合的弧形槽。实际使用时，边缘定位件的弧形槽与涡轮叶片边缘的弧面贴合，从而对应试验路径遮蔽件进行定位。
[0012]作为优选，端壁定位件包括与涡轮叶片端壁表面配合的端壁定位面。实际使用时，端壁定位件通过端壁定位面与涡轮叶片端壁表面贴合，从而对应试验路径遮蔽件进行定位。
[0013]作为优选，试验路径遮蔽件、边缘定位件与端壁定位件为一体结构，并采用3D打印制作。3D打印制作的涡轮叶片喷涂遮蔽工装制作精度高，并且能够制作各种复杂的曲面，保证涡轮叶片喷涂遮蔽工装的制作要求和制作精度。
[0014]一种利用涡轮叶片喷涂遮蔽工装的涡轮叶片试验路径制作方法，依次包括以下步骤，第一，在涡轮叶片喷涂之前，将试验路径遮蔽件的叶型贴合面紧贴在于其配合涡轮叶片的表面，并通过边缘定位件与涡轮叶片边缘配合，通过端壁定位件与涡轮叶片端壁配合，从而将试验路径遮蔽件定位在涡轮叶片上；第二，在涡轮叶片表面画出试验路径遮蔽件的轮廓线，然后取下涡轮叶片喷涂遮蔽工装；第三，采用遮蔽件粘贴在轮廓线内的涡轮叶片表面，通过遮蔽件来遮蔽轮廓线内
的涡轮叶片表面，遮蔽件形状和大小与试验路径遮蔽件的轮廓线相同；第四，对涡轮叶片表面进行喷涂隔热涂层；第五，去除涡轮叶片表面的遮蔽件。本方案的涡轮叶片试验路径制作方法，其通过在涡轮叶片表面喷涂隔热涂层的过程中，预先留出了测点和测点引线路径，省去了现有涡轮叶片试验方法中布置测点和测点引线路径时的去除涡轮叶片表面隔热涂层的步骤，从而有效解决因去除隔热涂层，而导致涡轮叶片的涂层、基体受到破坏的问题，保证了叶片基体和涂层的完整性，提高试验数据准确性。
[0015]一种利用涡轮叶片喷涂遮蔽工装的涡轮叶片试验路径制作方法，依次包括以下步骤，第一，在涡轮叶片喷涂之前，将试验路径遮蔽件的叶型贴合面紧贴在于其配合涡轮叶片的表面，并通过边缘定位件与涡轮叶片边缘配合，通过端壁定位件与涡轮叶片端壁配合，从而将试验路径遮蔽件定位在涡轮叶片上；第二，在涡轮叶片表面画出试验路径遮蔽件和端壁定位件的轮廓线，然后取下涡轮叶片喷涂遮蔽工装；第三，采用遮蔽件粘贴在轮廓线内的涡轮叶片表面，通过遮蔽件来遮蔽轮廓线内的涡轮叶片表面，遮蔽件形状和大小与试验路径遮蔽件和端壁定位件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，包括：试验路径遮蔽件，试验路径遮蔽件上设有与涡轮叶片表面相匹配的叶型贴合面；与涡轮叶片边缘配合的边缘定位件，边缘定位件与试验路径遮蔽件相连接，边缘定位件与涡轮叶片边缘配合，以对试验路径遮蔽件进行定位；与涡轮叶片端壁配合的端壁定位件，端壁定位件与试验路径遮蔽件相连接，端壁定位件与涡轮叶片端壁配合，以对试验路径遮蔽件进行定位。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，所述试验路径遮蔽件上设有测点预留孔。3.根据权利要求2所述的涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，所述测点预留孔与叶型贴合面相连通，且测点预留孔与叶型贴合面的连接端口边缘设有内壁面圆角。4.根据权利要求1或2或3所述的涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，所述端壁定位件上设有与涡轮叶片的一端面对齐的对齐检查端面。5.根据权利要求1或2或3所述的涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，所述边缘定位件包括左右两个侧定位件，左右两个侧定位件与叶型贴合面之间围成边缘定位槽。6.根据权利要求1或2或3所述的涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，所述边缘定位件包括与涡轮叶片边缘配合的弧形槽。7.根据权利要求1或2或3所述的涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，所述端壁定位件包括与涡轮叶片端壁表面配合的端壁定位面。8.根据权利要求1或2或3所述的涡轮叶片喷涂遮蔽工装，其特征是，所述试验路径遮蔽件、边缘定位件与端壁定位件为一体结构，并采用3D打印制作。9.一种利用权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，吴宏超，陈列，姚世传，隋永枫，谢健，蓝吉兵，初鹏，薛彬彬，
申请(专利权)人：杭州汽轮动力集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：