[发明专利]核主泵叶轮翼型检测方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种核主泵叶轮翼型检测方法。

背景方法：核主泵叶轮是核主泵保持稳定性运行的关键部件之一，直接关系到核主泵在电站中的安全可靠运行。如果过流部件表面质量有缺陷，叶片表面迎面阻力损失大，对主泵扬程有明显影响；叶片翼型进出口角以及骨线完全决定了主泵最主要流体特性，如果以上参数超差，将导致主泵抗汽蚀性能下降、泵轴振动过大、效率下降、机组能量损耗增大，缩短设备使用寿命。核主泵叶轮翼型检测方法将为主泵关键部件的国产化提供方法保障。

发明内容：

本发明的目的是提供一种准确检测产品翼型与理论翼型的核主泵叶轮翼型检测方法。本发明的方法方案为：一种核主泵叶轮翼型检测方法，其特征是：主要采用逆向工程通过点云分析（PolyWorks）与三维（3D）扫描设备相结合测量叶片型线方法，采用数据拟合重点判断叶片进口（10）、出口（11）角型线以及叶距角的偏离是否在设计公差允许范围:

1)启动逆向工程点云分析（PolyWorks）测量系统；

2)读入三维设计数值模型（CAD）定位到产品件坐标；

3)三坐标测量机(CMM)沿叶轮轴心为中心的柱面分布采集叶片压力面（7）、吸力面（8）测量型线数据坐标actual(x_i,y_i,z_i)(i=1,2,3,…n)，逆向工程点云分析（PolyWorks）将测量型线数据坐标actual(x_i,y_i,z_i)与三维设计数值模型（CAD）相对应理论型线数据坐标ideal(x_i,y_i,z_i)比对，分别生成压力面（7）空间坐标偏离值△_i与吸力面（8）空间坐标偏离值▽_i；

叶片骨线（9）点偏离值：

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其中：

actual(x_i,y_i,z_i)产品件测量型线坐标值；

ideal(x_i,y_i,z_i)三维设计数值模型（CAD）理论型线坐标值；

point_i叶片骨线（9）点偏离值；

n采集坐标点数；

4)检查叶片表面质量，具体方法如下：

将数据坐标actual(x_i,y_i,z_i)生成CAD文件，获取叶片表面凹坑深度（x）与点与点之间的间距（u）的比值，压力面与吸力面波纹深度与间距（x:u）比值≤0.02，进口出边易空化区表面波纹深度与间距（x:u）比值≤0.01，空化区域以外出现的气孔直径不应超过2mm；其中，间距（u）不应小于50mm；深度（x）在间距（u）段的中三分之一量取；

5)叶片进口、出口型线偏离角计算；

型线进口偏移Δβ_进、出口偏移Δβ_出公差的基本尺寸定义约为叶轮外径的l=0.1D：

叶片进口型线偏离角通过测点1（point1）与测点2（point2）的差值计算：

arctan((point1–point2)/l₁)         （1）

叶片出口型线偏离角通过测点5（point5）与测点6（point6）的差值计算：

arctan((point5–point6)/l₂)         （2）

其中：

arctan表示反正切值；

l₁为骨线上进口测点1与测点2间距；

point1、point2分别表示测点1、2处骨线的偏离值；

l₂为骨线上出口测点5与测点6间距；