本發(fā)明屬于葉片水流量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)：

葉片作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部件，其在工作時(shí)需要承受高溫及高離心載荷作用，同時(shí)還需要保證其長(zhǎng)使用壽命。近年來(lái)，渦輪葉片普遍采用了空心冷卻結(jié)構(gòu)，用以增強(qiáng)葉片的冷卻效果，為了得到準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)，并確保能夠有效的對(duì)葉片質(zhì)量進(jìn)行判斷，對(duì)葉片進(jìn)行水流量檢測(cè)就是必不可少的。

目前，在水流量檢測(cè)過(guò)程中，主要采用高位水箱提供測(cè)試用水，并要求在高位水箱上至少安裝兩個(gè)不同的液位計(jì)，并使測(cè)試用水在重力作用下流經(jīng)葉片，從而進(jìn)行水流量檢測(cè)。但是，現(xiàn)有水流量檢測(cè)裝置的重復(fù)檢測(cè)誤差較大，而水流量檢測(cè)過(guò)程中水壓及水溫的穩(wěn)定性又難以保證，這對(duì)重復(fù)檢測(cè)誤差也會(huì)產(chǎn)生較大的影響，最終會(huì)導(dǎo)致水流量檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置及方法，摒棄了傳統(tǒng)高位水箱提供測(cè)試用水的方式，流經(jīng)葉片的測(cè)試用水僅通過(guò)水泵驅(qū)動(dòng)，水循環(huán)過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)壓控制和恒溫控制，能夠有效提高水流量檢測(cè)過(guò)程中水壓及水溫的穩(wěn)定性，降低重復(fù)檢測(cè)誤差，進(jìn)而提高水流量檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置，包括水箱、水泵、工作倉(cāng)、穩(wěn)壓罐、電磁流量計(jì)、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器、電磁閥、加熱器及水冷機(jī)；所述水泵的進(jìn)水口與水箱相連通，在水泵的進(jìn)水口與水箱之間的管路上設(shè)置有第一截止閥；所述水泵的出水口一路與水箱相連通，在水泵的出水口與水箱之間的管路上設(shè)置有第二截止閥，水泵的出水口另一路與穩(wěn)壓罐的進(jìn)水口相連通，穩(wěn)壓罐的出水口與葉片的進(jìn)水孔相連通，葉片位于工作倉(cāng)內(nèi)；在所述工作倉(cāng)底部設(shè)有回水口，工作倉(cāng)的回水口通過(guò)回水管與水箱相連通；在所述穩(wěn)壓罐的出水口與葉片進(jìn)水孔之間的管路上分別設(shè)置電磁流量計(jì)、壓力傳感器、壓力調(diào)節(jié)閥及電磁閥；所述加熱器設(shè)置在水箱內(nèi)部；所述水冷機(jī)設(shè)置在水箱外部，水冷機(jī)的進(jìn)水口和出水口均與水箱相連通；在所述水箱內(nèi)部安裝有溫度傳感器。

在所述穩(wěn)壓罐出水口與電磁流量計(jì)之間的管路上加裝有蓄能器，通過(guò)蓄能器對(duì)進(jìn)入葉片中的測(cè)試用水進(jìn)行二次穩(wěn)壓。

在所述水泵的進(jìn)水口與水箱之間的管路上設(shè)置有第一過(guò)濾器，且第一過(guò)濾器位于水箱內(nèi)部；在所述水泵的出水口與穩(wěn)壓罐的進(jìn)水口之間的管路上分別設(shè)置有第二過(guò)濾器和第三過(guò)濾器，通過(guò)第一過(guò)濾器、第二過(guò)濾器及第三過(guò)濾器對(duì)檢測(cè)用水進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾。

在所述第三過(guò)濾器與穩(wěn)壓罐進(jìn)水口之間的管路上連接有溢流管，所述溢流管與水箱相連通，在溢流管上設(shè)置有溢流閥。

在所述回水管上加裝有回水緩沖器。

所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置共設(shè)置有兩套，兩套航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置并列設(shè)置。

所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置采用PLC進(jìn)行控制。

一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)方法，采用了所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置，包括如下步驟：

步驟一：將待檢測(cè)的葉片裝夾固定到工作倉(cāng)內(nèi)；

步驟二：將第一截止閥調(diào)整到最大開(kāi)啟狀態(tài)，將第二截止閥調(diào)整到不完全開(kāi)啟狀態(tài)，電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)；

步驟三：?jiǎn)?dòng)水泵，溢流閥開(kāi)啟，水箱內(nèi)的檢測(cè)用水經(jīng)水泵出水口流出，分兩路返回水箱，一路經(jīng)溢流閥返回水箱，另一路經(jīng)第二截止閥返回水箱，通過(guò)溢流閥和第二截止閥配合對(duì)水泵出水量進(jìn)行調(diào)節(jié)；

步驟四：電磁閥開(kāi)啟，溢流閥關(guān)閉，測(cè)試用水首先流經(jīng)穩(wěn)壓罐進(jìn)行穩(wěn)壓，再流經(jīng)電磁流量計(jì)及壓力調(diào)節(jié)閥后流入葉片，而流出葉片的測(cè)試用水會(huì)經(jīng)回水管流回水箱，此時(shí)為非檢測(cè)狀態(tài)下的水循環(huán)過(guò)程；

步驟五：通過(guò)壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)水循環(huán)過(guò)程中的壓力數(shù)據(jù)，且壓力傳感器檢測(cè)的壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給壓力調(diào)節(jié)閥，再通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)壓，直至滿足設(shè)定壓力值；

步驟六：在設(shè)定壓力值下，開(kāi)始進(jìn)行水流量的檢測(cè)，通過(guò)電磁流量計(jì)進(jìn)行定時(shí)計(jì)量，并對(duì)流量計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄；

步驟七：流量計(jì)量結(jié)束后，電磁閥關(guān)閉，溢流閥開(kāi)啟，在非檢測(cè)狀態(tài)下進(jìn)行水循環(huán)，同時(shí)壓力調(diào)節(jié)閥繼續(xù)維持在水流量檢測(cè)狀態(tài)；

步驟八：在工作倉(cāng)內(nèi)完成葉片更換；

步驟九：電磁閥開(kāi)啟，溢流閥關(guān)閉，并快速恢復(fù)到設(shè)定壓力值，完成后續(xù)葉片的水流量檢測(cè)。

所述壓力調(diào)節(jié)閥采用二級(jí)調(diào)壓方式，依次為一次調(diào)壓、卸荷穩(wěn)壓及二次調(diào)壓，直至滿足設(shè)定壓力值。

在水流量檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到水溫低于設(shè)定值時(shí)，加熱器啟動(dòng)，通過(guò)加熱器對(duì)水箱內(nèi)的測(cè)試用水進(jìn)行加溫，直到水溫恢復(fù)到設(shè)定值；當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到水溫高于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)水冷機(jī)，通過(guò)水冷機(jī)對(duì)水箱內(nèi)的測(cè)試用水進(jìn)行降溫，直到水溫恢復(fù)到設(shè)定值；所述加熱器和水冷機(jī)采用人工手動(dòng)啟動(dòng)方式或自動(dòng)啟動(dòng)方法。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，摒棄了傳統(tǒng)高位水箱提供測(cè)試用水的方式，流經(jīng)葉片的測(cè)試用水僅通過(guò)水泵驅(qū)動(dòng)，水循環(huán)過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)壓控制和恒溫控制，能夠有效提高水流量檢測(cè)過(guò)程中水壓及水溫的穩(wěn)定性，降低重復(fù)檢測(cè)誤差，進(jìn)而提高水流量檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置正視圖；

圖2為本發(fā)明的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置俯視圖；

圖3為本發(fā)明的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置原理圖；

圖4為二級(jí)調(diào)壓曲線圖；

圖中，1—水箱，2—水泵，3—工作倉(cāng)，4—穩(wěn)壓罐，5—電磁流量計(jì)，6—壓力調(diào)節(jié)閥，7—壓力傳感器，8—加熱器，9—水冷機(jī)，10—第一截止閥，11—第二截止閥，12—回水管，13—溫度傳感器，14—第一過(guò)濾器，15—第二過(guò)濾器，16—第三過(guò)濾器，17—溢流管，18—溢流閥，19—電磁閥，20—葉片，21—蓄能器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1～3所示，一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置，包括水箱1、水泵2、工作倉(cāng)3、穩(wěn)壓罐4、電磁流量計(jì)5、壓力調(diào)節(jié)閥6、壓力傳感器7、電磁閥19、加熱器8及水冷機(jī)9；所述水泵2的進(jìn)水口與水箱1相連通，在水泵2的進(jìn)水口與水箱1之間的管路上設(shè)置有第一截止閥10；所述水泵2的出水口一路與水箱1相連通，在水泵2的出水口與水箱1之間的管路上設(shè)置有第二截止閥11，水泵2的出水口另一路與穩(wěn)壓罐4的進(jìn)水口相連通，穩(wěn)壓罐4的出水口與葉片20的進(jìn)水孔相連通，葉片20位于工作倉(cāng)3內(nèi)；在所述工作倉(cāng)3底部設(shè)有回水口，工作倉(cāng)3的回水口通過(guò)回水管12與水箱1相連通；在所述穩(wěn)壓罐4的出水口與葉片20進(jìn)水孔之間的管路上分別設(shè)置電磁流量計(jì)5、壓力傳感器7、壓力調(diào)節(jié)閥6及電磁閥19；所述加熱器8設(shè)置在水箱1內(nèi)部；所述水冷機(jī)9設(shè)置在水箱1外部，水冷機(jī)9的進(jìn)水口和出水口均與水箱1相連通；在所述水箱1內(nèi)部安裝有溫度傳感器13。

在所述穩(wěn)壓罐4出水口與電磁流量計(jì)5之間的管路上加裝有蓄能器21，通過(guò)蓄能器21對(duì)進(jìn)入葉片20中的測(cè)試用水進(jìn)行二次穩(wěn)壓。

在所述水泵2的進(jìn)水口與水箱1之間的管路上設(shè)置有第一過(guò)濾器14，且第一過(guò)濾器14位于水箱1內(nèi)部；在所述水泵2的出水口與穩(wěn)壓罐4的進(jìn)水口之間的管路上分別設(shè)置有第二過(guò)濾器15和第三過(guò)濾器16，通過(guò)第一過(guò)濾器14、第二過(guò)濾器15及第三過(guò)濾器16對(duì)檢測(cè)用水進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾。

在所述第三過(guò)濾器16與穩(wěn)壓罐4進(jìn)水口之間的管路上連接有溢流管17，所述溢流管17與水箱1相連通，在溢流管17上設(shè)置有溢流閥18。

在所述回水管12上加裝有回水緩沖器。通過(guò)回水緩沖器可以有效降低高速回水對(duì)水箱1內(nèi)靜止水的沖擊作用，如果不對(duì)高速回水進(jìn)行緩沖，因沖擊作用會(huì)使水箱1內(nèi)的靜止水產(chǎn)生過(guò)多氣泡，同時(shí)伴生壓力波動(dòng)，而壓力波動(dòng)和氣泡會(huì)對(duì)水流量檢測(cè)誤差帶來(lái)較大影響。

所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置共設(shè)置有兩套，兩套航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置并列設(shè)置。通過(guò)并列設(shè)置的兩套航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置可以一次完成兩個(gè)葉片的水流量檢測(cè)。

所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置采用PLC進(jìn)行控制。

一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)方法，采用了所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片水流量檢測(cè)裝置，包括如下步驟：

步驟一：將待檢測(cè)的葉片20裝夾固定到工作倉(cāng)3內(nèi)；

步驟二：將第一截止閥10調(diào)整到最大開(kāi)啟狀態(tài)，將第二截止閥11調(diào)整到不完全開(kāi)啟狀態(tài)，電磁閥19處于關(guān)閉狀態(tài)；

步驟三：?jiǎn)?dòng)水泵2，溢流閥18開(kāi)啟，水箱1內(nèi)的檢測(cè)用水經(jīng)水泵2出水口流出，分兩路返回水箱1，一路經(jīng)溢流閥18返回水箱1，另一路經(jīng)第二截止閥11返回水箱1，通過(guò)溢流閥18和第二截止閥11配合對(duì)水泵2出水量進(jìn)行調(diào)節(jié)；

步驟四：電磁閥19開(kāi)啟，溢流閥18關(guān)閉，測(cè)試用水首先流經(jīng)穩(wěn)壓罐4進(jìn)行穩(wěn)壓，再流經(jīng)電磁流量計(jì)5及壓力調(diào)節(jié)閥6后流入葉片20，而流出葉片20的測(cè)試用水最后經(jīng)回水管12流回水箱1，此時(shí)為非檢測(cè)狀態(tài)下的水循環(huán)過(guò)程；

步驟五：通過(guò)壓力傳感器7實(shí)時(shí)檢測(cè)水循環(huán)過(guò)程中的壓力數(shù)據(jù)，且壓力傳感器7檢測(cè)的壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給壓力調(diào)節(jié)閥6，再通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥6進(jìn)行調(diào)壓，直至滿足設(shè)定壓力值；

步驟六：在設(shè)定壓力值下，開(kāi)始進(jìn)行水流量的檢測(cè)，通過(guò)電磁流量計(jì)5進(jìn)行定時(shí)計(jì)量，并對(duì)流量計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄；

步驟七：流量計(jì)量結(jié)束后，電磁閥19關(guān)閉，溢流閥18開(kāi)啟，在非檢測(cè)狀態(tài)下進(jìn)行水循環(huán)，同時(shí)壓力調(diào)節(jié)閥6繼續(xù)維持在水流量檢測(cè)狀態(tài)；

步驟八：在工作倉(cāng)3內(nèi)完成葉片20更換；

步驟九：電磁閥19開(kāi)啟，溢流閥18關(guān)閉，并快速恢復(fù)到設(shè)定壓力值，完成后續(xù)葉片的水流量檢測(cè)。

所述壓力調(diào)節(jié)閥6采用二級(jí)調(diào)壓方式，依次為一次調(diào)壓、卸荷穩(wěn)壓及二次調(diào)壓，直至滿足設(shè)定壓力值，其調(diào)壓曲線圖如圖4所示。

在水流量檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)溫度傳感器13檢測(cè)到水溫低于設(shè)定值時(shí)，加熱器8啟動(dòng)，通過(guò)加熱器8對(duì)水箱1內(nèi)的測(cè)試用水進(jìn)行加溫，直到水溫恢復(fù)到設(shè)定值；當(dāng)溫度傳感器13檢測(cè)到水溫高于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)水冷機(jī)9，通過(guò)水冷機(jī)9對(duì)水箱1內(nèi)的測(cè)試用水進(jìn)行降溫，直到水溫恢復(fù)到設(shè)定值；所述加熱器8和水冷機(jī)9采用人工手動(dòng)啟動(dòng)方式或自動(dòng)啟動(dòng)方法。本發(fā)明利用加熱器8和水冷機(jī)9對(duì)水溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效滿足了水檢測(cè)過(guò)程中的恒溫控制，有助于降低重復(fù)檢測(cè)誤差，并有助于提高水流量檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均包含于本案的專(zhuān)利范圍中。