一种用于涡轮转子的检测装置的制作方法

本技术涉及测量、测试或检测装置，特别涉及一种用于涡轮转子的检测装置。

背景技术：

1、涡轮转子作为航空发动机、燃气轮机等动力装置中的核心旋转部件，其结构完整性与运行状态直接关系到整机的安全性与可靠性。在制造和服役过程中，涡轮转子常因高温、高应力及复杂载荷环境而产生裂纹、变形或材料退化等缺陷，因此需通过检测装置对其形貌、尺寸及表面状态进行定期或实时评估。目前，针对涡轮转子的检测多采用光学测量、接触式探针或工业内窥镜等方式，在特定工况下可获取部分几何或表面信息。然而，现有检测装置在对涡轮转子叶片根部、榫槽区域等结构复杂且空间受限的部位进行检测时，往往受限于探头尺寸、视场角度或定位精度，难以实现对关键区域的全面覆盖与稳定观测，导致检测数据存在盲区或重复性不足，影响对缺陷的准确识别与评估。

技术实现思路

1、实用新型的目的在于提供一种用于涡轮转子的检测装置，解决了背景技术中提到的问题。

2、本实用新型是这样实现的，一种用于涡轮转子的检测装置，包含基座构件、旋转调节机构、伸缩探测臂、光学采集头及角度锁定组件，其中：

3、所述基座构件呈环形框架结构，其内圈轮廓与待测涡轮转子外缘轮廓相匹配，基座构件的上表面沿圆周方向均布设置有四个支承耳板，各支承耳板顶部开设有贯通孔，该贯通孔轴线垂直于基座构件所在平面；

4、所述旋转调节机构包括中心轴杆、轴承座组与驱动齿轮环，所述中心轴杆竖直贯穿基座构件几何中心位置，其下端与外部固定平台连接，上端延伸至基座构件上方并设有法兰盘；所述轴承座组由上下两组滚动轴承构成，分别嵌装于基座构件中心孔上下两端，用于支撑中心轴杆自由转动；所述驱动齿轮环同轴套设于中心轴杆中部，其外齿面与基座构件内壁预留的齿条段啮合，通过手动旋钮施加扭矩可带动整个基座构件围绕中心轴杆作周向回转；

5、所述伸缩探测臂数量为四组，每组对应安装于一个支承耳板的贯通孔内，伸缩探测臂主体为中空管状结构，其外径略小于贯通孔内径，前端封闭且端面中央开有圆形通光口，后端开口并与气动推杆输出轴刚性连接；所述气动推杆缸体底部通过螺钉紧固于支承耳板背侧，其活塞杆轴线与贯通孔轴线重合，推动伸缩探测臂沿轴向做直线往复运动；

6、所述光学采集头嵌装于伸缩探测臂前端内部，其镜头朝向通光口方向布置，镜头外围包裹柔性硅胶密封环，该密封环外缘与伸缩探测臂内壁过盈配合，防止灰尘侵入；光学采集头背部引出信号线缆，该线缆经伸缩探测臂内部空腔穿过后从气动推杆尾部引出，最终接入外部图像处理主机；

7、所述角度锁定组件设置于每个伸缩探测臂近前端三分之一处，包括弧形导轨、滑块座与锁止螺栓，所述弧形导轨焊接固定于伸缩探测臂外壁，其圆心位于伸缩探测臂轴线上，弧长覆盖九十度范围；所述滑块座底部设有与弧形导轨匹配的凹槽，可在导轨上滑动并绕伸缩探测臂轴线摆动；所述锁止螺栓从滑块座顶部垂直旋入，末端抵压弧形导轨顶面实现位置固定；光学采集头的安装座通过转轴铰接于滑块座前端，使镜头俯仰角可在负三十度至正六十度区间内连续调整；

8、进一步地，所述基座构件外缘设置有刻度标识带，该标识带沿圆周等分标记三百六十个角度单位，与驱动齿轮环联动指示当前基座构件相对于涡轮转子的周向方位；

9、进一步地，所述伸缩探测臂外壁靠近前端位置设有位移标尺，该标尺以毫米为最小单位，零点位于支承耳板内侧面，用于读取伸缩探测臂伸出长度；

10、进一步地，所述气动推杆配备压力反馈阀，该阀体串联于供气管路中，当伸缩探测臂前端接触涡轮转子表面时，系统自动降低进气压力，维持接触力恒定在零点五牛顿以内，避免损伤被测工件；

11、进一步地，所述光学采集头内置双光源照明系统，一组为环形led阵列环绕镜头布置，提供均匀正面补光，另一组为侧向光纤导光束，自镜头斜上方四十五度方向投射光线，增强凹槽与棱边阴影对比度；

12、进一步地，所述滑块座侧面增设微调旋钮，该旋钮通过蜗轮蜗杆传动机构连接转轴，每旋转一圈对应镜头俯仰角变化一度，便于精细校准观测角度；

13、进一步地，所述中心轴杆法兰盘上表面设有磁吸定位销，该定位销分布于法兰盘边缘四等分点，与涡轮转子轮盘上的预设孔位吸附配合，确保每次装夹时基座构件与转子相对位置一致；

14、进一步地，所述基座构件底部焊接有三组可调支脚，每组支脚包含螺纹套筒与升降螺杆，螺杆顶端球面与基座构件底面凹窝接触，通过旋转螺杆可独立调节各支脚高度，补偿安装平台不平整误差；

15、进一步地，所述伸缩探测臂前端通光口外侧加装防护玻璃片，该玻璃片采用蓝宝石材质，厚度一毫米，表面镀有防反射膜层，既保护内部镜头又减少杂散光干扰；

16、进一步地，所述信号线缆外部包覆金属编织屏蔽层，该屏蔽层两端接地，抑制电磁干扰对图像传输质量的影响；

17、进一步地，所述弧形导轨两端设置机械限位挡块，限制滑块座行程边界，防止超范围运动导致结构干涉；

18、本实用新型提供的用于涡轮转子的检测装置，具备以下有益效果：

19、该装置通过基座构件与涡轮转子轮廓贴合安装，并借助旋转调节机构实现周向全覆盖扫描，配合四组独立控制的伸缩探测臂，可根据不同叶片间距动态调整径向位置，确保光学采集头贴近目标区域；角度锁定组件赋予镜头多自由度姿态调节能力，在面对榫槽深窄结构时，可通过滑块座沿弧形导轨滑移改变观测倾角，再辅以微调旋钮精修俯仰角，获得最佳成像视角；气动推杆的压力反馈机制保障非刚性接触安全，避免划伤高温合金表面；双光源照明设计强化三维形貌表现力，尤其利于识别裂纹走向与材料剥落边界；位移标尺与角度刻度共同构成空间坐标参照体系，支持缺陷位置定量记录；整体结构无电子控制部件介入，纯机械传动保证极端环境下工作稳定性，适用于航空发动机维修车间现场快速部署与重复使用。

1.一种用于涡轮转子的检测装置，其特征在于，包括基座构件(1)、旋转调节机构、伸缩探测臂(8)、光学采集头(12)及角度锁定组件，其中：

2.根据权利要求1所述的用于涡轮转子的检测装置，其特征在于：所述基座构件(1)外缘设有刻度标识带(18)，该刻度标识带(18)沿圆周标记三百六十个角度单位，与驱动齿轮环(6)联动指示基座构件(1)相对于涡轮转子(32)的周向方位。

3.根据权利要求1所述的用于涡轮转子的检测装置，其特征在于：所述伸缩探测臂(8)外壁靠近前端位置设有位移标尺(19)，该位移标尺(19)以毫米为最小单位，零点位于支承耳板(2)内侧面。

4.根据权利要求1所述的用于涡轮转子的检测装置，其特征在于：所述气动推杆(10)配备压力反馈阀(20)，该压力反馈阀(20)串联于供气管路中，当伸缩探测臂(8)前端接触涡轮转子(32)表面时，系统进气压力自动调节以维持接触力恒定在零点五牛顿以内。

5.根据权利要求1所述的用于涡轮转子的检测装置，其特征在于：所述光学采集头(12)内置双光源照明系统，包括环绕镜头布置的环形led阵列(21)及自镜头斜上方四十五度方向投射光线的侧向光纤导光束(22)。

6.根据权利要求1所述的用于涡轮转子的检测装置，其特征在于：所述滑块座(15)侧面设有微调旋钮(23)，该微调旋钮(23)通过蜗轮蜗杆传动机构连接转轴(17)，每旋转一圈对应镜头俯仰角变化一度。

7.根据权利要求1所述的用于涡轮转子的检测装置，其特征在于：所述中心轴杆(4)法兰盘(7)上表面设有磁吸定位销(24)，该磁吸定位销(24)分布于法兰盘(7)边缘四等分点，与涡轮转子(32)轮盘上的预设孔位吸附配合。