[发明专利]风扇叶片前缘加强边鼻锥宽度的测量系统及测量方法

说明书

本发明涉及一种风扇叶片前缘加强边鼻锥宽度的测量系统及测量方法，包括基座，包括安装槽，所述安装槽的侧壁紧贴所述前缘加强边的侧面；光学模块，包括激光测量组件以及位置记录器，所述测量组件包括控制部以及可沿所述前缘加强边的延展方向移动的激光发射器、接收器；所述接收器接收从所述发射器发射并经所述前缘加强边鼻锥内表面的测量点反射后的激光，所述位置记录器以记录所述测量点在所述前缘加强边的延展方向的位置，所述控制部控制所述激光发射器发射激光，并计算从发射器发射激光至接收器接收激光的时间差。上述测量系统以及测量方法具有测量精确、效率高等优点。

技术领域

本发明属于测量技术领域，尤其涉及一种风扇叶片前缘加强边鼻锥宽度的测量系统及测量方法。

背景技术

风扇叶片是大涵道比民用航空发动机关键零件之一。复合材料风扇叶片的前缘加强边是一种深“V”型结构，图2所示。该加强边通过胶层粘结在风扇叶片前缘的压力面和吸力面两侧，如图1所示。在外物吸入过程中起到保护叶片复合材料本体的作用，同时为叶片提供一定刚度。其中，加强边的鼻锥提供较高的刚度和重要的保护作用。

风扇叶片外型是复杂的空间曲面。因此，前缘加强边是一个深“V”型的空间曲面结构。为了将两者(加强边与复材本体)按照设计要求进行装配，需要对加强边提出极高的加工精度要求。另一方面，由于深“V”型结构，加强边的加工难度极大，特别是鼻锥的加工更加困难。鼻锥内表面通过胶层与复材本体前缘配合，其装配精度对于复材叶片性能有重大影响。显然，鼻锥宽度(鼻锥内表面与加强边前缘)的加工精度直接影响装配精度。因此，测量鼻锥的最终宽度成为判定前缘加强边是否合格的关键之一。

由于复杂的空间形状，导致准确测量鼻锥宽度，并评估其是否满足设计要求成为一个难点。因此本领域需要一种用于测量并评估鼻锥宽度的测量系统与测量方法。

发明内容

本发明旨在提出一种风扇叶片前缘加强边鼻锥宽度的测量系统。

本发明旨在提出一种风扇叶片前缘加强边鼻锥宽度的测量方法。

根据本发明一方面的一种风扇叶片前缘加强边鼻锥宽度的测量系统，包括：基座，包括安装槽，所述安装槽的侧壁紧贴所述前缘加强边的侧面；光学模块，包括激光测量组件以及位置记录器，所述测量组件包括控制部以及可沿所述前缘加强边的延展方向移动的激光发射器、接收器；所述接收器接收从所述发射器发射并经所述前缘加强边鼻锥内表面的测量点反射后的激光，并将光信号转为电信号传输至所述控制部，所述位置记录器接收从所述激光测量组件发出的激光，并将光信号转为电信号传输至所述控制部，以记录所述测量点在所述前缘加强边的延展方向的位置，所述控制部控制所述激光发射器发射激光，并计算从发射器发射激光至接收器接收激光的时间差。

在所述测量系统的实施例中，所述测量组件还包括壳体，所述壳体包括锥形部，激光发射器、接收器置于所述壳体内，所述壳体可沿所述前缘加强边的延展方向移动，所述锥形部的小端为开放端，供激光穿过。

在所述测量系统的实施例中，所述测量组件还包括光学元件，所述光学元件固定于所述锥形部内，所述光学元件与所述激光发射器的距离以及夹角分别为第一定值、第二定值，所述锥形部的小端紧贴所述前缘加强边鼻锥内表面，且所述锥形部的轴线垂直于所述鼻锥内表面；所述接收器、位置记录器接收从所述发射器发射、经过所述光学元件、所述前缘加强边鼻锥内表面的测量点反射、再次经过所述光学元件后的激光，并将光信号转为电信号传输至所述控制部，当所述光学元件与所述发射器的距离和/或夹角偏离所述第一定值、第二定值时，所述光学元件阻止所述接收器、位置记录器接收从所述前缘加强边鼻锥内表面反射的激光。

在所述测量系统的实施例中，所述光学元件为凸透镜。