一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板及其制作和使用方法与流程

本发明涉及铸件的检测，具体地讲是一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板及其制作和使用方法。

背景技术：

随着国家对环境的日益重视，对汽轮机的效率要求越来越高，为提高汽轮机的运行效率，汽轮机汽缸铸件的通流位置大多设计成变截面的形式，这就为铸件的检测带来了巨大的难题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板及其制作和使用方法，使用该立体样板及检测方法可以直观方便地检查汽缸整个汽道面，检测准确度能满足铸件尺寸精度要求，且立体样板结构简单，检测成本低。

实现本发明的技术方案是：一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板，其特征在于：包括若干截面安装板和若干截面板；所述截面安装板分为侧位截面安装板和中位截面安装板，每一个截面安装板、截面板均包括有测量边和非测量边；有两个侧位截面安装板分别排列在两侧，有一个中位截面安装板排在两个侧位截面安装板之间；所述截面安装板的测量边上有若干安装槽，排列在不同位置的截面安装板上的相应位置的安装槽分别前后对齐；所述若干截面板分别安装在前后对齐的安装槽内，使每个截面安装板的测量边和截面板的测量边均置于同一侧，组成立体的检测工具。

所述截面安装板的测量边两端的安装槽在同一平面内，该两个安装槽的中心连线上设有中心点；其它的安装槽的中心线均通过该中心点，使各安装槽处在以中心点为圆心，以中心点到测量边一端的安装槽的中心线为起始角度的相应角度位置；所述两个侧位截面安装板的测量边，分别与待测汽轮机汽缸半缸被测流道两侧的纵向截面型线的设计形状相同；所述中位截面安装板的测量边，与待测汽轮机汽缸半缸被测流道中线的纵向截面型线的设计形状相同；所述截面板的测量边形状，与汽轮机汽缸被测流道相应位置的横向切面型线的设计形状相同。

所述每个截面板安装槽的深度与卡入安装槽处的截面板的高度一致；所述安装槽的宽度与截面板的厚度适配。

所述截面安装板之间用若干防变形筋固定。

一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）根据汽轮机汽缸变截面流道图纸提供的形状尺寸,对流道面及周围定位面建立三维模型；

2）从汽轮机汽缸变截面流道中选定的各不同角度，用通过汽缸中心线的平面横向剖切三维模型，得到相应的截面板型线；

3）用垂直于汽缸中心线的平面纵向剖切所述三维模型中线位置和两侧位置，分别得到中位截面安装板和侧位截面安装板型线，在各截面安装板测量边上根据选定的截面板的安装位置留出截面板安装槽，每个截面板安装槽的深度与相应位置的截面板的高度保持一致；

4）绘制出得到的截面板型线图和截面安装板型线图；

5）将绘制好的截面板型线图和截面安装板型线图平整地粘贴在制作板上，并按照型线边缘线切割出所需形状，制作出各截面板和截面安装板；

6）将制作好的各截面板和截面安装板按照相应位置编号并组合好；

7）将各截面板与截面安装板组合好之后固定好，在截面安装板之间用若干防变形筋固定。

上述用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板制作方法，用软件辅助制作时，包括如下步骤：

1）根据汽轮机汽缸变截面流道图纸提供的形状尺寸,利用三维建模软件对流道面及周围定位面进行建模；

2）从汽轮机汽缸变截面流道中选定的各不同角度，用通过汽缸中心线的平面横向剖切三维模型，并将剖切面图形导入cad软件中；

3）用垂直于汽缸中心线的平面纵向剖切所述三维模型中线位置和两侧位置，分别得到中位截面安装板和侧位截面安装板型线，在图形处理软件中绘制出选定位置的截面安装板的形状，截面安装板上要根据选定的截面板的安装位置留出截面板安装槽，每个截面板安装槽的深度与相应位置的截面板的高度保持一致；

4）将绘制好的截面板图和截面安装板图在图形打印机中按照1:1比例打印出来；

5）将打印好的截面板图和截面安装板图平整的粘贴在制作板上，待粘结剂干且结合紧密后，按照边缘线切割出所需形状；

6）将制作好的截面板和截面安装板按照相应位置编号并组合好；

7）将各截面板与截面安装板组合好之后固定好，在截面安装板之间用若干防变形筋固定。

所述防变形筋为木材加强筋。

一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在汽轮机汽缸半缸上刻画出变截面汽缸流道面的纵向中心线和横向中心线分别作为纵向定位线和横向定位线；

2）以纵向定位线和横向定位线为基准，将制作好的立体样板放入铸件内腔中，将立体样板上的中位截面安装板与汽轮机汽缸流道面的纵向纵向定位线对齐，同时保证截面安装板测量边两端的两个安装槽的中心连线在汽缸水平中分面内；使截面安装板上的中心点在汽轮机汽缸流道面的横向定位线上；

3）利用塞尺和目测的方式检查立体样板与汽道面的间隙尺寸，若间隙大于和小于规定尺寸表明汽缸铸件汽道面尺寸不合格，间隙大于规定尺寸表明铸件汽道面尺寸过大，间隙小于规定尺寸表明铸件汽道面尺寸过小。

所述规定尺寸为5mm。

本发明的有益效果：

1、本发明与现有技术相比，样板结构简单，可以检查汽缸整个汽道面，直观方便。

2、检测准确度能满足铸件尺寸精度要求，检测成本低。

附图说明：

图1为本发明实施例立体样板立体结构示意图；

图2为本发明实施例立体样板立体透视结构示意图；

图3a为本发明实施例x1-x1位置流道横截面型线示意图；

图3b为本发明实施例x2-x2位置流道横截面型线示意图；

图3c为本发明实施例x3-x3位置流道横截面型线示意图；

图3d为本发明实施例x4-x4位置流道横截面型线示意图；

图3e为本发明实施例x5-x5位置流道横截面型线示意图；

图4为本发明实施例侧位截面安装面结构示意图；

图5为本发明实施例中位截面安装面结构示意图；

图6为本发明实施例汽缸半缸结构示意图；

图7为图6的a-a视图；

图8为图6的b-b视图；

图9为本发明实施例测量时截面安装板位置示意图。

图中标号：1—截面安装板，2—截面板，3—中间截面安装板，4—侧面截面安装板，5—测量边，6—非测量边，7—安装槽，8—中心点，9—端头安装槽中心连线，10—水平中分面，11—流道，12—汽缸半缸，13—横向定位线，14—纵向定位线，15—防变形筋，16—x1-x1位置截面型线，17—x2-x2位置截面型线，18—x3-x3位置截面型线，19—x4-x4位置截面型线，20—x5-x5位置截面型线。

具体实施方式：

如图1至图8所示，一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板，包括若干截面安装板1和若干截面板2；所述截面安装板1分为侧位截面安装板4和中位截面安装板3，每一个截面安装板1、截面板2均包括有测量边5和非测量边6；有两个侧位截面安装板4分别排列在两侧，有一个中位截面安装板3排在两个侧位截面安装板4之间；所述截面安装板1的测量边5上有若干安装槽7，排列在不同位置的截面安装板1上的相应位置的安装槽7分别前后对齐；所述若干截面板2分别安装在前后对齐的安装槽7内，使每个截面安装板1的测量边5和截面板2的测量边5均置于同一侧，组成立体的检测工具。所述截面安装板1的测量边5两端的安装槽7在同一平面内，该两个端头安装槽中心连线9上设有中心点8；其它的安装槽7的中心线均通过该中心点，使各安装槽7处在以中心点8为圆心，以中心点8到测量边5一端的安装槽7的中心线为起始角度的相应角度位置；所述两个侧位截面安装板4的测量边5，分别与待测汽轮机汽缸半缸12被测流道11两侧的纵向截面型线的设计形状相同；所述中位截面安装板3的测量边5，与待测汽轮机汽缸半缸12被测流道11中线的纵向截面型线的设计形状相同；所述截面板2的测量边形状，与汽轮机汽缸被测流11道相应位置的横向切面型线的设计形状相同。所述每个截面板安装槽7的深度与卡入安装槽7处的截面板2的高度一致；所述安装槽7的宽度为6mm，与截面板2的厚度适配。所述截面安装板1之间用若干防变形筋15固定。

一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板的制作方法，包括如下步骤：

1）根据汽轮机汽缸变截面流道11图纸提供的形状尺寸,利用三维建模软件对流道面及周围定位面进行建模；

2）从汽轮机汽缸变截面流道11中选定的各不同角度，用通过汽缸中心线的平面横向剖切三维模型，并将剖切面图形导入cad软件中；本实施案例中仅剖切了5个角度，包括0°、45°、90°、135°和180°；分别得到x1-x1位置截面型线16，x2-x2位置截面型线17，x3-x3位置截面型线18，x4-x4位置截面型线19，x5-x5位置截面型线20，并绘制好相应图形；

3）用垂直于汽缸中心线的平面纵向剖切所述三维模型中线位置和两侧位置，分别得到中位截面安装板3和侧位截面安装板4型线，在图形处理软件中绘制出选定位置的截面安装板1的形状，截面安装板1上要根据选定的截面板2的安装位置留出截面板安装槽7，每个截面板安装槽7的深度与相应位置的截面板的高度保持一致；

4）将绘制好的截面板图和截面安装板图在图形打印机中按照1:1比例打印出来；

5）将打印好的截面板图和截面安装板图平整的粘贴在5mm木材层板上，待粘结剂干且结合紧密后，按照边缘线切割出所需形状；

6）将制作好的截面板和截面安装板按照相应位置编号并对应放入截面安装面1的x1-x1、x2-x2、x3-x3、x4-x4、x5-x5位置组合好；

7）将各截面板2与截面安装板1组合好之后固定好，在截面安装板1之间分别放置六个木材加强筋并固定。

一种用于检测汽轮机汽缸变截面流道的立体样板的使用方法，包括如下步骤：

1）在汽轮机汽缸半缸12上刻画出变截面汽缸流道面的纵向中心线和横向中心线分别作为纵向定位线14和横向定位线13；

2）以纵向定位线14和横向定位线13为基准，将制作好的立体样板放入铸件内腔中，将立体样板上的中位截面安装板3与汽轮机汽缸流道面的纵向定位线14对齐，同时保证截面安装板1测量边5两端头安装槽中心连线9在汽缸水平中分面10内；使截面安装板1上的中心点8在汽轮机汽缸流道面的横向定位线13上；

3）利用塞尺和目测的方式检查立体样板与汽道面的间隙尺寸，若间隙大于和小于5mm表明汽缸铸件汽道面尺寸不合格，间隙大于5mm表明铸件汽道面尺寸过大，间隙小于5mm表明铸件汽道面尺寸过小。