[发明专利]用于控制涡轮机元件的曲面的轮廓的一致性的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制涡轮机元件的曲面的截面轮廓的一致性的方法，该方法包括以下步骤：‑(100)采集截面的多个测量点在针对所述截面限定的参照系中的坐标；其特征在于，该方法包括以下步骤：‑(200)基于这些测量点的坐标，计算这些点中的每个点处截面的曲率半径，以沿所述截面根据测量点的位置获得曲率半径的测量的演化曲线；‑(300)将前述步骤中获得的曲率半径的测量的演化曲线与预先确定的、截面的曲率半径的理论的演化曲线进行比较；‑(400)基于前述步骤中进行的比较，评估截面的一致性。

技术领域

本发明涉及一种涡轮机元件的曲面的截面(例如用于飞机的涡轮机叶片的截面)轮廓的一致性的控制方法，以验证所述元件的曲面的截面符合在设计所述元件期间设定的制造标准。

因此，本发明尤其可以涉及一种叶片的前缘和/或后缘的辐射状轮廓的一致性的控制方法，以验证叶片的前缘和/或后缘的形状完全符合在设计叶片期间设定的制造标准。

背景技术

在制造涡轮机元件的曲面期间，已知的是对曲面的截面轮廓的一致性进行控制，以验证该元件是否符合在设计所述元件期间设定的制造标准。

因此，在制造用于飞机的涡轮机叶片(例如风扇叶片或压气机叶片)期间，进行该叶片的一致性的控制步骤以验证所述叶片的形状是否符合在设计所述叶片期间设定的制造标准。

叶片的前缘和后缘且特别是前缘是如下叶片区域，该叶片区域的形状对所述叶片的空气动力学性能具有主要影响。这样，重要的是叶片的前缘和后缘具有符合在设计所述叶片期间限定的形状的形状，使得所述叶片具有优选的空气动力学特性。

根据图1所示的已知方法，通过将叶片1与最大叶片轮廓11和最小叶片轮廓12进行比较来进行叶片1的一致性的控制。最大轮廓11对应于叶片1所容许的最大厚度，且最小轮廓12对应于所述叶片1所容许的最小厚度。最大轮廓11和最小轮廓12通过给在设计叶片1期间设定的叶片的最佳厚度施加公差阈值来设定。

但是图1所示的方法仅控制叶片1的厚度是否包含在由最大轮廓11和最小轮廓12限定的公差阈值内，并且不能检测前缘或后缘是否具有不可接受的辐射状形状(例如，图2所示的那些形状)。例如，如果叶片1的前缘或后缘在可接受的公差阈值内太过尖锐，则叶片1的前缘或后缘可能具有不可接受的形状。

为了控制叶片1的前缘的轮廓和后缘的轮廓，因此必须由质量控制的操作者进行目视检查以将前缘和后缘的轮廓与不可接受的形状轮廓，例如图2b至2h所示的形状轮廓进行比较，而图2a示出了优选的轮廓。

图2b示出了前缘或后缘的端部的横向偏移。图2c示出了轮廓太圆的前缘或后缘。图2d示出了包括凹口的前缘或后缘。图2e示出了包括平点的前缘或后缘。图2f示出了前缘或太过尖锐的后缘，原因是它包括形成一个尖的两个平点。图2g示出了包括轻微平点与轻微横向偏移的组合的前缘或后缘。最后，图2h示出了过于薄的前缘或后缘。

然而，这种控制方法经证明不足以正确地评估叶片的一致性，尤其会产生关于重复性和再现性的问题。

已知文献WO2012/152255(还对应于文献US2014/0076038)描述了一种用于控制叶片的截面轮廓的方法。通过观察测量的叶片的截面轮廓是否包含在可接受的公差区间内来控制轮廓。该方法还可以包括将截面的最小曲率半径与最小理论曲率半径进行比较。但是这种方法无法检测和揭示涡轮机元件(特别是叶片)的截面可能出现的所有缺陷。此外，最小曲率半径的分析集中于叶片的前缘或后缘。

发明内容

本发明的总体目的是提出一种曲面的截面轮廓的控制方法，其不存在现有技术的缺陷。

本发明的另一个目的是提出一种控制方法，该方法可靠、不依赖于测量装置并能够定量、客观和完整地评估曲面，尤其是叶片的前缘和/或后缘的曲率半径的一致性。