專利名稱：一種測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三維測(cè)量裝置，特別涉及一種用于測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)的裝置，屬于三維曲面尺寸測(cè)量領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)需要對(duì)離心泵葉輪葉片進(jìn)行檢測(cè)或進(jìn)行逆向工程仿制時(shí)，通常需要測(cè)繪出葉輪的三維尺寸，特別是當(dāng)葉片為不規(guī)則的曲面時(shí)，需要使用專業(yè)的測(cè)繪工具來(lái)測(cè)出葉片的三維尺寸。葉輪水力圖紙的專業(yè)畫法就是利用三維柱坐標(biāo)表示。通過(guò)測(cè)量出葉片曲面柱坐標(biāo)，可以檢驗(yàn)葉輪模具是否符合圖紙尺寸規(guī)范；可以檢驗(yàn)鑄造生產(chǎn)出來(lái)的葉片是否符合圖紙尺寸規(guī)范。特別是當(dāng)進(jìn)行逆向工程仿造時(shí)，可以測(cè)繪出葉輪的三圍尺寸用于生產(chǎn)鑄造。 柱坐標(biāo)三維測(cè)量是測(cè)量復(fù)雜曲面的基本方法。柱坐標(biāo)三維測(cè)量先定位于一原點(diǎn)，再測(cè)出相對(duì)于原點(diǎn)的半徑R、角度α °、高度Z值(R，α °，Ζ)。柱坐標(biāo)三維測(cè)量通常使用基本的測(cè)量工具進(jìn)行手動(dòng)定位測(cè)量。這些基本的測(cè)量工具如圖I所示，使用大卡尺，小卡尺，深度尺，高度尺。利用大卡尺對(duì)葉輪進(jìn)行找軸心，并做支撐面；用小卡尺在葉輪前蓋板上進(jìn)行劃線，找角度線;用深度尺以大卡尺為基準(zhǔn)面在葉片上畫等高線Ζ，并以大卡尺的刻度讀出半徑R ;用高度尺在葉片工作面畫等高線Ζ，并用深度尺找出葉片工作面的半徑。手動(dòng)定位測(cè)量的過(guò)程如下I.找一塊長(zhǎng)條形木板卡在葉輪入口端面上；2.用大卡尺測(cè)出入口直徑；3.用大卡尺找出葉輪中心，并將中心點(diǎn)標(biāo)記在木條上；4.將大卡尺平方在葉輪入口上，并使一邊經(jīng)過(guò)始終中心點(diǎn)；5.將深度尺始終垂直壓在大卡尺上；6.分別移動(dòng)大卡尺和深度尺，找出葉片的0°起始線；7.在葉輪入口邊沿上標(biāo)記出葉片的0°起始線；8.計(jì)算出每10°的弦長(zhǎng)，用小卡尺標(biāo)記出10°、20。、30。
；9.在深度尺上以每取相同的h值作為等高線，使大卡尺沿著角度線方向，手動(dòng)移動(dòng)深度尺使深度尺的末端與葉片表面相交，由于大卡尺上有刻度，讀出此時(shí)的值，就找出了半徑R。由于此過(guò)程的定位葉輪中心、使大卡尺經(jīng)過(guò)中心、大卡尺經(jīng)過(guò)角度線、深度尺垂直于大卡尺等工作需要手工進(jìn)行定位，誤差相當(dāng)大，測(cè)量起來(lái)十分困難，大大的影響了測(cè)量精度與效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決在測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)時(shí)因采用手動(dòng)定位方法導(dǎo)致精度及效率不高的問(wèn)題，提出一種新的三維測(cè)量裝置。本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)的裝置，包括第一豎支桿、第一連接塊、第一螺釘、第一橫支桿、角度尺、第七螺釘、螺母、第六螺釘、三角連接支架、第二橫支桿、第二螺釘、第二連接塊、第二豎支桿、第三螺釘、第三連接塊、第三橫支桿、第三豎支桿、第一半徑尺、第四螺釘、第四連接塊、深度尺、第二半徑尺、第五螺釘和第五連接塊。其中，第一橫支桿、第二橫支桿、第三橫支桿上標(biāo)注有O. 5mm的刻度,用于對(duì)柱坐標(biāo)中心進(jìn)行定位；第一豎支桿、第二豎支桿、第三豎支桿上標(biāo)注有O. 5mm的刻度，用于對(duì)葉輪總高度進(jìn)行定位，定水平基準(zhǔn)線；角度尺上標(biāo)注有O. 2°的刻度，用于測(cè)量角度α，定等分角度；在第一半徑尺和深度尺、第二半徑尺上標(biāo)注有O. 5mm的刻度，用于測(cè)量半徑R和高度值Z。它們的連接關(guān)系為第一豎支桿與第一橫支桿通過(guò)第一連接塊連接在一起，并用第一螺釘將三者固定；第二豎支桿與第二橫支桿通過(guò)第二連接塊連接在一起，并用第二螺釘將三者固定；第三豎支桿與第三橫支桿通過(guò)第三連接塊連接在一起，并用第三螺釘將三者固定；第一半徑尺與深度尺通過(guò)第四連接塊連接在一起，并用第四螺釘將三者固定；深度尺與第二半徑尺通過(guò)第五連接塊在一起，并用第五螺釘將三者固定；第一橫支桿、第二橫支桿、第三橫支桿通過(guò)三角連接支架連接，并用第七螺釘將四者固定；角度尺、第一半徑尺、三角連接支架通過(guò)螺母、第六螺釘連接固定。所述第一豎支桿、第二豎支桿、第三豎支桿，其半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 800mm ;第一橫支桿、第二橫支桿、第三橫支桿，其半徑尺寸范圍優(yōu)選為200 800mm ;角度尺的尺寸范圍優(yōu)選為O 180° ;三角連接支架的半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 800mm ;第一半徑尺的半徑尺寸范圍優(yōu)選為100 800mm ;深度尺的半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 800mm ;第二半徑尺的半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 400mm。本實(shí)用新型裝置的工作過(guò)程為步驟一、測(cè)量葉輪背工作面數(shù)據(jù)，得到葉輪背工作面三維柱坐標(biāo)尺寸首先，利用三個(gè)豎支桿和三個(gè)橫支桿上的刻度，對(duì)被測(cè)葉輪的中心O點(diǎn)進(jìn)行定位。然后，將第一半徑尺對(duì)準(zhǔn)角度尺的0°位置，并讓第一半徑尺對(duì)準(zhǔn)葉片的0°位置，找到0°起點(diǎn)線，在角度尺上每取10°作為等分角度值。之后，根據(jù)葉輪的大小取Z值作為等高線的高度，利用第四連接塊和深度尺設(shè)定好等高線值Z并記錄。其中，Z值的取法為設(shè)葉片高度為Α，等分A為N份，等高線Z = A/
N0最后，用第一半徑尺，沿著角度α線上滑動(dòng)第四連接塊和深度尺，使深度尺下方與葉片背工作表面相交。讀出此時(shí)的第一半徑尺讀數(shù)半徑R，并記錄。依次測(cè)量α線上、Z高度上與葉片的交點(diǎn)半徑R，并記錄下對(duì)應(yīng)R的值。背工作面三維柱坐標(biāo)尺寸即為所有(R，Ζ，α ° )的集合。步驟二、測(cè)量葉輪工作面數(shù)據(jù)，得到葉輪工作面三維柱坐標(biāo)尺寸首先，將深度尺移到葉輪外部，并安裝第二半徑尺、第五螺釘、第五連接塊；之后，以測(cè)背工作面時(shí)葉輪的中心O點(diǎn)、角度起點(diǎn)0°、等分角度α為基準(zhǔn)，在角度尺上每取10°讀作為等分角度值α ° ；而后，以測(cè)背工作面時(shí)的等高線值Z為基準(zhǔn)；最后，滑動(dòng)第二半徑尺，使第二半徑尺與葉片工作面相交，記錄出此時(shí)第一半徑尺讀數(shù)Rl與第二半徑尺讀數(shù)R2。根據(jù)R = R1-R2，最終獲得半徑。依次測(cè)量α線上、Z高度上與葉片的交點(diǎn)半徑R’，并記錄下對(duì)應(yīng)R’的值。背工作面三維柱坐標(biāo)尺寸即為所有(R’，Ζ，α ° )的集合。步驟三、依次測(cè)量α線上，Z高度上與葉片的交點(diǎn)半徑R，并記錄下a、Z、R的值。自此就測(cè)出了葉片工作面曲面柱坐標(biāo)數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)可在CAD上畫出部分工作面葉片形狀。 有益效果本實(shí)用新型所述裝置，應(yīng)用機(jī)械聯(lián)動(dòng)，定位準(zhǔn)確，取代了已有測(cè)量技術(shù)中手動(dòng)定位的測(cè)量方法，提高了測(cè)量精度和效率。本實(shí)用新型的突出特點(diǎn)在于(I)能夠通過(guò)儀器上的刻度調(diào)節(jié)，快速定出葉輪的中心位置；(2)能夠通過(guò)角度尺及第一半徑尺，快速劃分出葉片上的角度α ；(3)能夠通過(guò)第一半徑尺測(cè)量葉片背工作面的半徑R，并通過(guò)第一半徑尺和第二半徑尺測(cè)量得到葉片工作面半徑尺寸R ；(4)能夠通過(guò)深度尺快速找到等高線(即高度)值Ζ。

圖I是已有技術(shù)中應(yīng)用的測(cè)量工具；圖2是本實(shí)用新型裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型裝置的局部放大圖；圖4是本實(shí)用新型裝置可測(cè)葉片背工作面的整體結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中需要測(cè)量的葉輪軸測(cè)圖；圖6是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中測(cè)量葉輪背工作面原理側(cè)面透視圖；圖7是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中測(cè)量葉片工作面原理圖；圖8是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)所繪制CAD圖；圖9是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中測(cè)量葉片工作面原理圖；圖10是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中檢測(cè)數(shù)據(jù)所畫CAD軸測(cè)投影圖；圖11是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中檢測(cè)數(shù)據(jù)所畫CAD俯視投影圖。其中，在本實(shí)用新型裝置中1_第一豎支桿、2-第一連接塊、3-第一螺釘、4-第一橫支桿、5-角度尺、6-第七螺釘、7-螺母、8-第六螺釘、9_ 二角連接支架、10-第二橫支桿、11-第二螺釘、12-第二連接塊、13-第二豎支桿、14-第二螺釘、15-第二連接塊、16-第二橫支桿、17-第三豎支桿、18-第一半徑尺、19-第四螺釘、20-第四連接塊、21-深度尺、22-第二半徑尺、23-第五螺釘、24-第五連接塊。在現(xiàn)有技術(shù)中，25-大卡尺、26-小卡尺、27-深度標(biāo)尺、28-高度標(biāo)尺具體實(shí)施方式
[0059]
以下結(jié)合附圖說(shuō)明和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。本實(shí)用新型公開的一種測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)的裝置，其結(jié)構(gòu)組成如圖2所不，包括第一豎支桿I、第一連接塊2、第一螺釘3、第一橫支桿4、角度尺5、第七螺釘6、螺母7、第六螺釘8、三角連接支架9、第二橫支桿10、第二螺釘11、第二連接塊12、第二豎支桿13、第三螺釘14、第三連接塊15、第三橫支桿16、第三豎支桿17、第一半徑尺18、第四螺釘19、第四連接塊20、深度尺21、第二半徑尺22、第五螺釘23、第五連接塊24。其中，第一橫支桿4、第二橫支桿10、第三橫支桿16上標(biāo)注有O. 5mm的刻度,用于對(duì)柱坐標(biāo)中心進(jìn)行定位；第一豎支桿I、第二豎支桿13、第三豎支桿17上標(biāo)注有O. 5mm的刻度，用于對(duì)葉輪總高度進(jìn)行定位，定水平基準(zhǔn)線；角度尺5上標(biāo)注有O. 2°的刻度，用于測(cè)量角度α，定等分角度；在第一半徑尺18和深度尺21、第二半徑尺22上標(biāo)注有O. 5mm的刻度，用于測(cè)量葉片半徑R和葉片高度值Z。所述第一豎支桿I、第二豎支桿2、第三豎支桿3，其半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 800mm ;第一橫支桿4、第二橫支桿13、第三橫支桿17,其半徑尺寸范圍優(yōu)選為200 800mm ； 角度尺5的尺寸范圍優(yōu)選為O 180° ;三角連接支架9的半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 800mm ；第一半徑尺18的半徑尺寸范圍優(yōu)選為100 800mm ;深度尺21的半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 800mm ;第二半徑尺22的半徑尺寸范圍優(yōu)選為O 400_。上述組成部件的連接關(guān)系為第一豎支桿I與第一橫支桿4通過(guò)第一連接塊2連接在一起，并用第一螺釘3將三者固定；第二橫支桿10與第二豎支桿13通過(guò)第二連接塊12連接在一起，并用第二螺釘11將三者固定；第三橫支桿16與第三豎支桿17通過(guò)第三連接塊15連接在一起，并用第三螺釘14將三者固定；第一半徑尺18與深度尺21通過(guò)第四連接塊20連接在一起，并用第四螺釘19將三者固定；深度尺21與第二半徑尺22通過(guò)第五連接塊24在一起，并用第五螺釘23將三者固定；第一橫支桿4、第二橫支桿10、第三橫支桿16通過(guò)三角連接支架9連接，并用第七螺釘6將四者固定；角度尺5、第一半徑尺18、三角連接支架9通過(guò)螺母7、第六螺釘8連接固定。實(shí)施例本實(shí)用新型的測(cè)量過(guò)程(舉例說(shuō)明，測(cè)量蘇爾壽ZAP701-9800葉輪說(shuō)明)步驟一、測(cè)量葉輪背工作面數(shù)據(jù)，獲取背工作面三維柱坐標(biāo)尺寸首先，利用三個(gè)豎支桿和三個(gè)橫支桿上邊的刻度，對(duì)葉輪的中心O點(diǎn)進(jìn)行定位。測(cè)量出葉輪外圓半徑為920mm，當(dāng)三個(gè)橫支桿上的刻度都為460mm時(shí)即找到了葉輪的中心O點(diǎn)，并確定水平基準(zhǔn)面的位置。將第一半徑尺18對(duì)準(zhǔn)角度尺5上的0°位置，同時(shí)也讓第一半徑尺18對(duì)準(zhǔn)葉片上的0°位置，這樣就找到了 0°起點(diǎn)線。根據(jù)葉輪水力表示方法，在角度尺5上每取10°作為等分角度值α，如圖6、圖7所不；根據(jù)葉輪水力表示方法，將整個(gè)葉片高度等分成7份，以50_值作為等高線的高度， 、 ^、 ^、τΑ、 ^即為等高線；將深度尺21沿第四連接塊20向下滑動(dòng)，將7份等高線的值記錄下來(lái)，如圖6、圖7所示；將第一半徑尺18對(duì)準(zhǔn)20°角度線的方向，取深度尺21為Z3等高線，深度尺21沿著第一半徑尺18滑動(dòng)，與葉片的背工作面相交于一點(diǎn)，在第一半徑尺18上讀出此點(diǎn)的半徑R0此點(diǎn)的三維柱坐標(biāo)為(R，Z3，20° )，如圖10、圖11所示；依次測(cè)量α線上、Z高度上與葉片的交點(diǎn)半徑R，并記錄下R值，如表I所示。表I背工作面三維數(shù)據(jù)
權(quán)利要求1.一種測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)的裝置，其特征在于包括第一豎支桿(I)、第一連接塊(2)、第一螺釘(3)、第一橫支桿(4)、角度尺(5)、第七螺釘￠)、螺母(7)、第六螺釘(8)、三角連接支架(9)、第二橫支桿(10)、第二螺釘(11)、第二連接塊(12)、第二豎支桿(13)、第三螺釘(14)、第三連接塊(15)、第三橫支桿(16)、第三豎支桿(17)、第一半徑尺(18)、第四螺釘(19)、第四連接塊(20)、深度尺(21)、第二半徑尺(22)、第五螺釘(23)和第五連接塊(24)； 其中，第一橫支桿、第二橫支桿、第三橫支桿上標(biāo)注有刻度，用于對(duì)柱坐標(biāo)中心進(jìn)行定位；第一豎支桿、第二豎支桿、第三豎支桿上標(biāo)注有刻度，用于對(duì)葉輪總高度進(jìn)行定位，定水平基準(zhǔn)線；角度尺上標(biāo)注有刻度，用于測(cè)量角度α，定等分角度；在第一半徑尺和深度尺、第二半徑尺上標(biāo)注有刻度，用于測(cè)量半徑R和高度值Z ; 它們的連接關(guān)系為第一豎支桿(I)與第一橫支桿(4)通過(guò)第一連接塊(2)連接在一起，并用第一螺釘(3)將三者固定；第二橫支桿(10)與第二豎支桿(13)通過(guò)第二連接塊(12)連接在一起，并用第二螺釘(11)將三者固定；第三橫支桿(16)與第三豎支桿(17)通過(guò)第三連接塊(15)連接在一起，并用第三螺釘(14)將三者固定；第一半徑尺(18)與深度尺(21)通過(guò)第四連接塊(20)連接在一起，并用第四螺釘(19)將三者固定；深度尺(21)與第二半徑尺(22)通過(guò)第五連接塊(24)在一起，并用第五螺釘(23)將三者固定；第一橫支桿(4)、第二橫支桿(10)、第三橫支桿(16)通過(guò)三角連接支架(9)連接，并用第七螺釘(6)將四者固定；角度尺(5)、第一半徑尺(18)、三角連接支架(9)通過(guò)螺母(7)、第六螺釘(8)連接固定。
2.如權(quán)利要求I所述的一種測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)的裝置，其特征在于所述第一豎支桿、第二豎支桿、第三豎支桿，半徑尺寸范圍為O 800mm ;第一橫支桿、第二橫支桿、第三橫支桿，半徑尺寸范圍為200 800mm ;角度尺的尺寸范圍為O 180° ;三角連接支架的半徑尺寸范圍為O 800mm ;第一半徑尺的半徑尺寸范圍為100 800mm ;深度尺的半徑尺寸范圍為O 800mm ;第二半徑尺的半徑尺寸范圍為O 400mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種三維測(cè)量裝置，特別涉及一種用于測(cè)量離心泵葉輪葉片曲面柱坐標(biāo)的裝置，屬于三維曲面尺寸測(cè)量領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)為第一橫支桿、第二橫支桿、第三橫支桿上標(biāo)注有刻度，用于對(duì)柱坐標(biāo)中心進(jìn)行定位；第一豎支桿、第二豎支桿、第三豎支桿上標(biāo)注有刻度，用于對(duì)葉輪總高度進(jìn)行定位，定水平基準(zhǔn)線；角度尺上標(biāo)注有刻度，用于測(cè)量角度α，定等分角度；在第一半徑尺和深度尺、第二半徑尺上標(biāo)注有刻度，用于測(cè)量半徑R和高度值Z。本實(shí)用新型所述裝置，應(yīng)用機(jī)械聯(lián)動(dòng)，定位準(zhǔn)確，取代了已有測(cè)量技術(shù)中手動(dòng)定位的不良測(cè)量方法，提高了測(cè)量精度和效率。
文檔編號(hào)F04D29/22GK202579216SQ20112032981
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者高楊, 朱俊濤, 萬(wàn)仁偉, 任麗娜, 黃琴 申請(qǐng)人:襄樊五二五泵業(yè)有限公司