本实用新型涉及一种用于叶片残余应力测试的测试装置，具体涉及一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，属于汽轮机、燃气轮机叶片表面残余应力测试技术领域。
背景技术：
使用x射线应力仪测试残余应力前，需将待测点所在面调至水平，且待测点与光斑重合。在汽轮机、燃气轮机叶片表面残余应力测试过程中，由于待测叶片结构复杂，且现有x射线应力仪的载物台仅具备在水平面上转动和移动的功能，当指定测点法线与竖直方向呈一定角度时，则无法进行测量。同时，由于叶片表面的非平面特征，常见水平仪尺寸又远大于叶片待测点尺寸，一般水平仪无法与待测叶片表面贴合，从而无法实现对叶片指定测点进行水平调节。
技术实现要素：
在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，本实用新型为了解决水平仪无法与待测叶片表面贴合，无法实现对叶片指定测点进行水平调节的问题，进而设计了一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，增加了应力仪载物台的旋转自由度，用以解决了复杂构件非平面特征指定测点残余应力测试调节水平问题，装置具有结构简单，操作方便，节省时间成本，对于小范围近似平面区域有很好的水平调节作用的优点。
一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，包括六自由度载物台、点接触水平仪和激光探头；待测叶片安装于六自由度载物台，激光探头置于待测叶片上方；所述点接触水平仪包括锥形托架、十字刻度盘和磁力柱，所述锥形托架的小直径端加工有轴向安装槽，磁力柱置于轴向安装槽内，且磁力柱底部伸出轴向安装槽，所述点接触水平仪通过磁力柱吸附于待测叶片的指定测点处，所述锥形托架的大直径端安装有十字刻度盘，所述十字刻度盘上设置有空气泡。
进一步地：所述六自由度载物台包括垂直升降台、x轴方向平移滑动副、y轴方向平移滑动副、y轴转动滑动副、x轴转动滑动副、第一转接板、第二转接板、第一弧形转接板、第二弧形转接板和载物板；垂直升降台的上方设置有第一转接板，两者通过x轴方向平移滑动副实现x轴方向平移；第一转接板的上方设置有第二转接板，两者通过y轴方向平移滑动副实现y轴方向平移；第二转接板的上方设置有第一弧形转接板，两者通过轴转动滑动副实现绕y轴转动；第一弧形转接板的上方设置有第二弧形转接板，两者通过x轴转动滑动副实现绕x轴转动；载物板与第二弧形转接板转动安装；待测叶片安装于载物板上。
本实用新型旋转调节六自由度载物台直至点接触水平仪中空气泡处在十字刻度盘的中心；使激光抬头发射的光斑准确落在十字刻度盘的中心，与空气泡重合。所述六自由度载物台具有绕x轴、y轴、z轴转动自由度和沿x轴、y轴、z轴平动自由度。
进一步地：所述点接触水平仪中的磁力柱与轴向安装槽为过渡配合，满足d1＝d1，d1为轴向安装槽内径，d1为磁力柱的直径。
进一步地：所述磁力柱底部加工有凸台，凸台直径为d2，高度为h，锥形托架的底部安装有挡圈，挡圈用于封挡磁力柱，防止磁力柱脱落，挡圈的内径为d2，厚度为h，满足d2＞d2，h＜h。当磁力柱吸附于叶片时，磁力柱与轴向安装槽接触面无摩擦可相对滑动。
本实用新型所达到的效果为：
本实用新型通过x轴方向平移滑动副，实现载物板的x方向平移调整，通过y轴方向平移滑动副，实现载物板的y方向平移调整，通过y轴转动滑动副，实现载物板绕y轴转动调整，通过x轴转动滑动副，实现载物板绕x轴转动调整，通过载物板与第二弧形转接板转动安装，实现载物板绕z轴转动调整，通过垂直升降台，实现载物板的z方向平移调整。
综合以上，本实用新型增加了应力仪载物台的旋转自由度，解决了复杂构件非平面特征指定测点残余应力测试调节水平问题。装置结构简单，操作方便，节省了时间成本，对于小范围近似平面区域有很好的水平调节作用。
附图说明
图1是本实用新型一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置的原理图；
图2是位置调整初始状态图；
图3是位置调整完成后则状态图；
图4是点接触水平仪的主视图；
图5是图4的a-a剖视图；
图6是图4的俯视图；
图7是托架的局部剖视图；
图8是磁力柱的剖视图；
图9是六自由度载物台轴测图；
图10是载物台主视图；
图11是载物台侧视图；
图12是载物台俯视图。
图中具体标号为：1-六自由度载物台；2-点接触水平仪；3-激光探头；4-待测叶片；5-十字刻度盘；6-托架；7-磁力柱；8-轴向安装槽；9-空气泡；10-垂直升降台；11-x轴方向平移滑动副；12-y轴方向平移滑动副；13-y轴转动滑动副；14-x轴转动滑动副；15-第一转接板；16-第二转接板；17-第一弧形转接板；18-第二弧形转接板；19-载物板；20-挡圈。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本实用新型公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。
本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。
本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。
实施例1：结合图1-图10，对本实施例的一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，具体阐述为：
包括六自由度载物台1、点接触水平仪2和激光探头3；待测叶片4安装于六自由度载物台1，激光探头3置于待测叶片4上方；
点接触水平仪2包括锥形托架6、十字刻度盘5和磁力柱7，六自由度载物台1包括垂直升降台10、x轴方向平移滑动副11、y轴方向平移滑动副12、y轴转动滑动副13、x轴转动滑动副14、第一转接板15、第二转接板16、第一弧形转接板17、第二弧形转接板18和载物板19；
所述锥形托架6的小直径端加工有轴向安装槽8，磁力柱7置于轴向安装槽8内，且磁力柱7底部伸出轴向安装槽8，点接触水平仪2通过磁力柱7吸附于待测叶片4的指定测点处，锥形托架6的大直径端安装有十字刻度盘5，十字刻度盘5上设置有空气泡9；
所述垂直升降台10的上方设置有第一转接板15，两者通过x轴方向平移滑动副11实现x方向平移；第一转接板15的上方设置有第二转接板16，两者通过y轴方向平移滑动副12实现y方向平移；第二转接板16的上方设置有第一弧形转接板17，两者通过y轴转动滑动副13实现绕y轴转动；第一弧形转接板17的上方设置有第二弧形转接板18，两者通过x轴转动滑动副14实现绕x轴转动；载物板19与第二弧形转接板18转动安装；待测叶片4安装于载物板19上。
所述垂直升降台10包括底板、顶板和多个电动推杆，电动推杆的底座固定安装在底板上，电动推杆的执行端连接顶板，带动顶板上下运动实现沿z轴平动。
所述x轴方向平移滑动副11、y轴方向平移滑动副12、y轴转动滑动副13和x轴转动滑动副14均包括滑轨和滑块，两者配合实现滑动；或者采用可实现相对滑动的等同方式进行替换。
所述载物板19与第二弧形转接板18转动安装可以通过轴承和轴承套配合实现，或者采用可实现相对转动的等同方式进行替换。
本实用新型旋转调节六自由度载物台1直至点接触水平仪2中空气泡9处在十字刻度盘5的中心；使激光抬头3发射的光斑准确落在十字刻度盘5的中心，与空气泡重合。所述六自由度载物台1具有绕x轴、y轴、z轴转动自由度和沿x轴、y轴、z轴平动自由度。所述的x轴、y轴、z轴为笛卡尔坐标系中的各坐标轴。
更为具体地：所述点接触水平仪2中的磁力柱7与轴向安装槽8为过渡配合，满足d1＝d1，d1为轴向安装槽8内径，d1为磁力柱7的直径。
更为具体地：所述磁力柱7底部加工有凸台，凸台直径为d2，高度为h，锥形托架6的底部安装有挡圈20，挡圈20用于封挡磁力柱7，防止磁力柱脱落，挡圈的内径为d2，厚度为h，满足d2＞d2，h＜h。当磁力柱7吸附于叶片4时，磁力柱7与轴向安装槽8接触面无摩擦可相对滑动。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
1.一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，其特征在于，包括六自由度载物台(1)、点接触水平仪(2)和激光探头(3)；待测叶片(4)安装于六自由度载物台(1)，激光探头(3)置于待测叶片(4)上方；点接触水平仪(2)包括锥形托架(6)、十字刻度盘(5)和磁力柱(7)，锥形托架(6)的小直径端加工有轴向安装槽(8)，磁力柱(7)置于轴向安装槽(8)内，且磁力柱(7)底部伸出轴向安装槽(8)，点接触水平仪(2)通过磁力柱(7)吸附于待测叶片(4)的指定测点处，锥形托架(6)的大直径端安装有十字刻度盘(5)，十字刻度盘(5)上设置有空气泡(9)。
2.根据权利要求1所述一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，其特征在于，所述六自由度载物台(1)包括垂直升降台(10)、x轴方向平移滑动副(11)、y轴方向平移滑动副(12)、y轴转动滑动副(13)、x轴转动滑动副(14)、第一转接板(15)、第二转接板(16)、第一弧形转接板(17)、第二弧形转接板(18)和载物板(19)；垂直升降台(10)的上方设置有第一转接板(15)，两者通过x轴方向平移滑动副(11)实现x轴方向平移；第一转接板(15)的上方设置有第二转接板(16)，两者通过y轴方向平移滑动副(12)实现y轴方向平移；第二转接板(16)的上方设置有第一弧形转接板(17)，两者通过y轴转动滑动副(13)实现绕y轴转动；第一弧形转接板(17)的上方设置有第二弧形转接板(18)，两者通过x轴转动滑动副(14)实现绕x轴转动；载物板(19)与第二弧形转接板(18)转动安装；待测叶片(4)安装于载物板(19)上。
3.根据权利要求2所述一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，其特征在于，所述点接触水平仪(2)中的磁力柱(7)与轴向安装槽(8)为过渡配合，满足d1＝d1，d1为轴向安装槽(8)内径，d1为磁力柱(7)的直径。
4.根据权利要求3所述一种用于叶片残余应力测试的点接触测试装置，其特征在于，所述磁力柱(7)底部加工有凸台，凸台直径为d2，高度为h，锥形托架(6)的底部安装有挡圈(20)，挡圈(20)用于封挡磁力柱(7)，挡圈的内径为d2，厚度为h，满足d2＞d2，h＜h。
技术总结