专利摘要

本发明公开一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法，该方法采用两种材料，混合式填充至叶轮机械的叶栅流道中，取出硅胶模型时不受流道内部复杂空间的限制，且受重力形象变形小。反求成型前，先在流道内标识边界面，对叶栅流道进行空间划分，形成反求成型流道空间和非反求成型流道空间。反求成型时，先在非反求成型流道空间内填充可塑性强、易风干，化学性质稳定且不与硅胶发生化学反应的粘土；然后在反求成型流道空间内填充液态硅胶，待液态硅胶固化后，沿填充方向将模型推出。在硅胶反求成型推出的过程中，非反求成型流道空间中的粘土随着硅胶推出的过程被塑性破坏，不会对硅胶模型的推出造成阻力。

权利要求

1.一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法，其特征在于，

步骤1：在流道内壁的两个相对面上各标识一条边界线，所述两条边界线形成的平面为边界面；

当需要获得叶片非工作面的结构数据时，所述边界面平行于叶片非工作面，其中流道内部叶片非工作面与边界面之间的区域为反求成型流道空间，边界面与叶片工作面之间的区域为非反求成型流道空间；

当需要获得叶片工作面的结构数据时，所述边界面平行于叶片工作面，其中流道内部叶片工作面与边界面之间的区域为反求成型流道空间，边界面与叶片非工作面之间的区域为非反求成型流道空间；

步骤2、填充粘土：所述粘土为与硅胶不发生化学反应，塑性指数大于10，且比重在0.2-0.3之间的粘土；依据步骤1划分的流道空间，将粘土填充于非反求成型流道空间内；

步骤3、填充硅胶：所述硅胶为固化后邵氏硬度大于55HA的硅胶，填充硅胶前封堵住流道，并在流道顶部预留填充口，将未固化的液态硅胶从填充口填充至反求成型流道空间内，保证液态硅胶充满整个反求成型流道空间；

步骤4、依据所选择硅胶的固化条件对反求成型流道空间内的硅胶进行固化；所述固化条件为所选择硅胶在设定温度下的固化时间；

步骤5、固化完成后，解除步骤3中对流道的封堵，沿填充方向施加作用力，将反求成型流道空间中的模型推出，得到叶栅系统的硅胶模型；

当所述反求成型流道空间为叶片非工作面与边界面之间的区域时，得到的硅胶模型能够展示叶轮的内环流道面、外环流道面和叶片非工作面；

当所述反求成型流道空间为叶片工作面与边界面之间的区域时，得到的硅胶模型能够展示叶轮的内环流道面、外环流道面和叶片工作面；

步骤6、扫描步骤5中得到的叶栅系统的硅胶模型，获得叶栅系统中内环流道面、外环流道面、叶片非工作面和叶片工作面的结构数据，实现对叶栅系统的反求成型。

2.如权利要求1所述的一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法，其特征在于，所述硅胶为导热灌封胶；所述粘土为超轻纸粘土。

3.如权利要求2所述的一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法，其特征在于，所述步骤4中，在常温条件下固化8小时。

4.如权利要求1所述的一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法，其特征在于，在步骤1中，所述反求成型流道空间的厚度尺寸与所述流道沿周向的最短距离一致。

说明书

技术领域

发明涉及一种叶栅系统反求成型法，具体涉及一种基于混合材料的叶轮机械叶栅系统反求成型法。

背景技术

叶轮机械的叶栅系统包括叶轮机械的叶片与两相邻叶片之间的流道，叶栅系统的结构参数是影响叶轮机械性能的重要因素。要实现对叶轮机械重构，必须获得流道内部与叶片的完整结构数据。液力变矩器中叶轮机械（泵轮及涡轮）的叶栅系统内部空间结构复杂且有遮挡，采用光学非接触处测量手段无法直接获得流道内部与叶片的完整结构数据。为在不破坏叶轮的前提下获得叶栅系统的结构数据，实现对叶轮的重构，现有技术中多采用硅胶填充反求成型法获取叶栅系统的模型。在该方法中，用硅胶填充至叶轮机械的叶栅流道中，待硅胶固化后取出，便可得到叶栅系统的硅胶几何构型，该模型能够完整的展示叶轮的内环流道面、外环流道面、叶片工作面（叶片受液体冲击的一面）和叶片非工作面，对该模型进行扫描便可获得叶栅系统的结构数据，从而实现对叶栅系统的反求成型。

由于液力变矩器叶栅系统内部结构复杂，采用硬度较高的硅胶反求成型时，虽然固化效果好，不易变形，但往往无法完整的取出硅胶模型。为保证硅胶模型能够顺利取出，目前通常选用固化后邵氏硬度在20HA-30HA的软质硅胶，软质硅胶回弹性好；硅胶模型取出后，依靠其自身的回弹性保证其形状，但由于硅胶模型受重力影响较大，容易导致硅胶模型变形，不能准确体现叶栅系统的结构。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法，该方法采用两种材料，混合式填充至叶轮机械的叶栅流道中，取出硅胶模型时不受流道内部复杂空间的限制，且受重力影响形象变形小。

该方法的具体步骤为：

步骤1：在流道内壁的两个相对面上各标识一条边界线，所述两条边界线形成的平面为边界面；

当需要获得叶片非工作面的结构数据时，所述边界面平行于叶片非工作面，其中流道内部叶片非工作面与边界面之间的区域为反求成型流道空间，边界面与叶片工作面之间的区域为非反求成型流道空间；

当需要获得叶片工作面的结构数据时，所述边界面平行于叶片工作面，其中流道内部叶片工作面与边界面之间的区域为反求成型流道空间，边界面与叶片非工作面之间的区域为非反求成型流道空间；

步骤2、填充粘土：所述粘土为与硅胶不发生化学反应，塑性指数大于10，且比重在0.2-0.3之间的粘土；依据步骤1划分的流道空间，将粘土填充于非反求成型流道空间内；

步骤3、填充硅胶：所述硅胶为固化后邵氏硬度大于55HA的硅胶，填充硅胶前封堵住流道，并在流道顶部预留填充口，将未固化的液态硅胶从填充口填充至反求成型流道空间内，保证液态硅胶充满整个反求成型流道空间；

步骤4、依据所选择硅胶的固化条件对反求成型流道空间内的硅胶进行固化；所述固化条件为所选择硅胶在设定温度下的固化时间；

步骤5、固化完成后，解除步骤3中对流道的封堵，沿填充方向施加作用力，将反求成型流道空间中的模型推出，得到叶栅系统的硅胶模型；

当所述反求成型流道空间为叶片非工作面与边界面之间的区域时，得到的硅胶模型能够展示叶轮的内环流道面、外环流道面和叶片非工作面；

当所述反求成型流道空间为叶片工作面与边界面之间的区域时，得到的硅胶模型能够展示叶轮的内环流道面、外环流道面和叶片工作面；

步骤6、扫描步骤5中得到的叶栅系统的硅胶模型，获得叶栅系统中内环流道面、外环流道面、叶片非工作面和叶片工作面的结构数据，实现对叶栅系统的反求成型。

所述硅胶为导热灌封胶；所述粘土为超轻纸粘土。

所述步骤4中，在常温条件下固化8小时。

在步骤1中，所述反求成型流道空间的厚度尺寸与所述流道沿周向的最短距离一致。

有益效果：

该方法采用两种材料，混合式填充至叶轮机械的叶栅流道中，取出硅胶模型时不受流道内部复杂空间的限制，且受重力影响变形小，能准确体现叶栅系统的结构。

附图说明

图1为叶片非工作面与流道反求成型图；

图2为叶片工作面与流道反求成型图；

图3为混合式反求成型示意图。

其中，1-叶片，2-反求成型流道空间，3-非反求成型流道空间，4-流道

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法，该方法通过两种材料，混合式填充至叶轮机械的叶栅流道中，取出硅胶模型时不受液力变矩器复杂空间限制，且受重力影响变形微小，能够得到有效的叶栅系统的结构数据。

下面以获取液力变矩器中泵轮的叶栅系统模型为例，对该方法进行详细介绍。本实施例中的两种填充材料分别为导热灌封胶和超轻纸粘土。其中超轻纸粘土可塑性强、易风干，化学性质稳定且不与硅胶发生化学反应，对硅胶固化效果没有影响。导热灌封胶为两种液体组分混合而成，流动性强，混合后液体状态可操作时间（25℃）为2小时，固化时间（25℃）为8小时。固化后邵氏硬度为55HA-65HA，在硅胶产品中硬度较高，且具有极小的收缩性。

采用该方法进行泵轮叶栅系统反求成型的具体步骤为：

步骤1：由于本方法中主要填充材料为硅胶，为避免变矩器所用油液与硅胶发生化学反应导致硅胶中毒，在填充前应先清理流道，清除流道内残留的油液。

步骤2：在流道内壁的上表面和下表面各标识一条边界线，两条边界线形成的平面为边界面，通过边界面对叶栅流道进行空间划分，形成反求成型流道空间和非反求成型流道空间。采用本方法获得的硅胶模型只能够体现叶栅系统的三个完整面，分别为泵轮的内环流道面、外环流道面、叶片工作面或叶片非工作面。因此，若要获得叶栅系统完整的结构数据，需对叶栅系统进行两次铸型。

当需要获得叶片非工作面的结构数据时，则以图1所示的方式划分流道空间。此时所述边界面平行于叶片非工作面，反求成型流道空间的厚度尺寸与流道在泵轮入口端沿周向较小的尺寸一致。其中流道内部叶片非工作面与边界面之间的空间为反求成型流道空间，边界面与叶片工作面之间的空间为非反求成型流道空间。

当需要获得叶片工作面的结构数据，则以图2所示的方式划分流道空间，此时所述边界面平行于叶片工作面，反求成型流道空间的厚度尺寸与流道在泵轮入口端沿周向较小的尺寸一致。其中流道内部叶片工作面与边界面之间的空间为反求成型流道空间，边界面与叶片非工作面之间的空间为非反求成型流道空间。

步骤3、填充超轻纸粘土：本实施例中辅助填充材料为超轻纸粘土；依据步骤2中划分的流道空间，将超轻纸粘土填充于非反求成型流道空间中，保证其在边界面处光滑平整。

步骤4、填充导热灌封胶：本实施例中主要填充材料为导热灌封胶；填充前封堵住泵轮的入口，从泵轮出口将未固化的液态硅胶缓慢倒入步骤2中划分的反求成型流道空间内，液态硅胶在自身重力作用下充满整个反求成型流道空间。

步骤5、依据导热灌封胶的固化条件，在常温25℃下，固化8小时。固化完成后，解除泵轮入口处的封堵，在泵轮出口端施加作用力，将反求成型流道空间中的硅胶模型从泵轮入口缓慢推出，得到叶栅系统的硅胶模型，硅胶模型推出后清理流道内的硅胶与粘土残渣。在硅胶反求成型推出的过程中，非反求成型流道空间中的超轻纸粘土随着硅胶推出的过程被塑性破坏，不会对硅胶模型的推出造成阻力。

其中当反求成型流道空间为叶片非工作面与边界面之间的区域时，得到的硅胶模型能够展示叶轮的内环流道面、外环流道面和叶片非工作面；当反求成型流道空间为叶片工作面与边界面之间的区域时，得到的硅胶模型能够展示叶轮的内环流道面、外环流道面和叶片工作面。

步骤6、扫描步骤5中得到的叶栅系统的硅胶模型，获得叶栅系统中内环流道面、外环流道面、叶片非工作面和叶片工作面的结构数据，实现对叶栅系统的反求成型。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一种基于混合材料填充的叶轮机械叶栅系统反求成型法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。