SolidWorks設計軸流壓縮機和高爐尾氣透平葉片

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

軸流壓縮機(以下簡稱:軸流)和高爐尾氣回收透平(以下簡稱:TRT)作為陜西鼓風機(集團)有限公司的主導產品,對企業的生存發展有著舉足輕重的作用。
宋傳煒;周亞鋒;張思功 來源:CAD/CAM與制造業信息化
關鍵字:軸流壓縮機 TRT 葉片

一、概述

軸流壓縮機(以下簡稱:軸流)和高爐尾氣回收透平(以下簡稱:TRT)作為陜西鼓風機(集團)有限公司的主導產品,對企業的生存發展有著舉足輕重的作用。軸流、TRT葉片是軸流、TRT產品當中的關鍵零部件,直接與整機的氣動性能和設計質量息息相關。

軸流、TRT葉片的葉型是由葉片沿葉高方向各截面型線坐標給出的。在實際產品設計工作中,當葉片實際葉頂沒有落在某一截面處時,葉片沿葉高方向就要做一定的變型設計 (截短或延伸)。軸流、TRT葉片變型設計的精度至關重要,因其直接關系著葉片的設計質量。

    二、關鍵步驟

(1) 軸流、TRT葉片沿葉高方向截成若干平面,葉片截面型線以內弧、外弧和兩個過渡圓弧型點坐標及半徑給定。現將葉片截面型線內弧、外弧型點坐標值以文本文件方式輸入計算機,每一行對應一個型點的x、y、z坐標值(z值可以任意選擇)。

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

圖1 葉片各截面的內弧、外弧曲線型線
   
   

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

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

    圖2 葉片各截面的內弧、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) 按實際葉高,采用“插入”→“曲面”→“剪裁曲面”,將葉頂修為一個平面。

(8) 采用“插入”→“曲面”→“平面區域”,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曲面。

    (10) 選取A-A截面所在平面作為基準平面,與其平行,并且在沿葉高方向相反的一側,作一個草圖平面,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”作一實體,包含住整個葉片基本型面曲面。(見圖7)

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

(13) 選取葉片葉頂為草圖平面,采用“插入”→“草圖繪制”→“等距實體”→“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,得到葉片型線型點及其坐標值。

    三、小結

(1)葉片延伸距離有一定限制,一般可正常延長15mm左右。

 (2)葉頂型點坐標要采用測量型點坐標的方法得到,目前暫無辦法自動獲得。

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