SolidWorks設(shè)計(jì)軸流壓縮機(jī)和高爐尾氣透平葉片

2013-06-02  by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM  來源:仿真在線

軸流壓縮機(jī)(以下簡稱:軸流)和高爐尾氣回收透平(以下簡稱:TRT)作為陜西鼓風(fēng)機(jī)(集團(tuán))有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品,對企業(yè)的生存發(fā)展有著舉足輕重的作用。
宋傳煒;周亞鋒;張思功 來源:CAD/CAM與制造業(yè)信息化
關(guān)鍵字:軸流壓縮機(jī) TRT 葉片

一、概述

軸流壓縮機(jī)(以下簡稱:軸流)和高爐尾氣回收透平(以下簡稱:TRT)作為陜西鼓風(fēng)機(jī)(集團(tuán))有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品,對企業(yè)的生存發(fā)展有著舉足輕重的作用。軸流、TRT葉片是軸流、TRT產(chǎn)品當(dāng)中的關(guān)鍵零部件,直接與整機(jī)的氣動(dòng)性能和設(shè)計(jì)質(zhì)量息息相關(guān)。

軸流、TRT葉片的葉型是由葉片沿葉高方向各截面型線坐標(biāo)給出的。在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中,當(dāng)葉片實(shí)際葉頂沒有落在某一截面處時(shí),葉片沿葉高方向就要做一定的變型設(shè)計(jì) (截短或延伸)。軸流、TRT葉片變型設(shè)計(jì)的精度至關(guān)重要,因其直接關(guān)系著葉片的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

    二、關(guān)鍵步驟

(1) 軸流、TRT葉片沿葉高方向截成若干平面,葉片截面型線以內(nèi)弧、外弧和兩個(gè)過渡圓弧型點(diǎn)坐標(biāo)及半徑給定。現(xiàn)將葉片截面型線內(nèi)弧、外弧型點(diǎn)坐標(biāo)值以文本文件方式輸入計(jì)算機(jī),每一行對應(yīng)一個(gè)型點(diǎn)的x、y、z坐標(biāo)值(z值可以任意選擇)。

(2) 在SolidWorks 中,采用“插入”→“曲線”→“通過自由點(diǎn)的樣條曲線”插入每一截面的內(nèi)弧和外弧曲線型線(見圖1)。

圖1 葉片各截面的內(nèi)弧、外弧曲線型線
   
   

(3) 按葉片沿葉高方向各截面的實(shí)際z值定義草圖平面。采用“草圖繪制”→“轉(zhuǎn)化實(shí)體引用”,將內(nèi)弧和外弧曲線型線繪制在相應(yīng)草圖平面上。

 (4) 內(nèi)弧、外弧不能形成封閉型線時(shí),用“草圖繪制”→“切線圓弧”進(jìn)行曲線封閉工作(見圖2)。

    圖2 葉片各截面的內(nèi)弧、外弧曲線型線和葉片各截面曲線型線草圖

(5) 采用“插入”→“曲面”→“放樣曲面”,繪制葉片基本型面曲面(見圖3)。

    圖3 葉片型面曲面 
    

(6) 采用“插入”→“曲面”→“延伸曲面”(“延伸類型”選“同一曲面”,“距離”取值較實(shí)際葉高值大一些),延伸葉片基本型面曲面(見圖4)。

圖4 葉片型面曲面延伸
   
   

(7) 按實(shí)際葉高,采用“插入”→“曲面”→“剪裁曲面”,將葉頂修為一個(gè)平面。

(8) 采用“插入”→“曲面”→“平面區(qū)域”,封閉葉片基本型面曲面的兩端。

(9) 采用“插入”→“曲面”→“縫合曲面”,使葉片基本型面成為一個(gè)曲面。

    (10) 選取A-A截面所在平面作為基準(zhǔn)平面,與其平行,并且在沿葉高方向相反的一側(cè),作一個(gè)草圖平面,繪制“矩形”草圖(見圖5)。要求該“矩形”草圖的長與寬足夠大,足以包含所有葉片沿葉高方向的截面(見圖6)。

圖5 矩型草圖與葉片型面曲面的相對位置
 
 圖6 矩型草圖包含了葉片所有沿葉高方向的截面
 
圖7 長方體三維實(shí)體線框圖,包含了葉片型面曲面

(11) 采用“插入”→“基體”→“拉伸”作一實(shí)體,包含住整個(gè)葉片基本型面曲面。(見圖7)

(12) 采用“插入”→“切除”→“使用曲面”→“反向切除”,得到葉片的三維實(shí)體。

(13) 選取葉片葉頂為草圖平面,采用“插入”→“草圖繪制”→“等距實(shí)體”→“距離取為零”,得到葉片葉頂型線草圖,按一定距離做x、y軸的平行線,得到葉片型線型點(diǎn)及其坐標(biāo)值。

    三、小結(jié)

(1)葉片延伸距離有一定限制,一般可正常延長15mm左右。

 (2)葉頂型點(diǎn)坐標(biāo)要采用測量型點(diǎn)坐標(biāo)的方法得到,目前暫無辦法自動(dòng)獲得。

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