一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法
阅读说明：本技术 一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法 (Fan-shaped blade cascade blade and angle installation method thereof ) 是由 王松涛 孙越 陈英杰 王澜 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法,包括叶片、上端壁和下端壁,所述叶片的两端分别卡合连接有上榫头和下榫头,所述上榫头卡合连接于上端壁的一侧,所述下榫头卡合连接于下端壁的一侧,所述叶片呈环形阵列于上端壁和下端壁之间,所述上榫头和下榫头内侧均开设有接口；通过设置上榫头和下榫头,上榫头和下榫头通过接口与叶片的两端进行卡合连接,并且接口与上榫头和下榫头的夹角可根据试验需求生产加工出不同的角度,以便于在试验过程中选择性使用,进而通过更换上榫头和下榫头改变叶片的装配角,便于试验使用,取代了加工多套上、下端壁来改变叶片安装角的方式,大大简化了加工成本和时间成本。(The invention discloses a fan-shaped cascade blade and an angle mounting method thereof, wherein the fan-shaped cascade blade comprises a blade, an upper end wall and a lower end wall, wherein two ends of the blade are respectively connected with an upper tenon and a lower tenon in a clamping manner; through setting up tenon and lower tenon, go up the tenon and carry out the block with the both ends of lower tenon through interface and blade and be connected, and the contained angle of interface and last tenon and lower tenon can be according to experimental demand production processing out different angles, so that the selectivity uses in the experimentation, and then change the assembly angle of blade through more changing tenon and lower tenon, the experimental use of being convenient for, replaced and processed and sheathe in more, the mode that the lower extreme wall changed the blade erection angle, processing cost and time cost have been simplified greatly.)
技术领域
本发明属于扇形叶栅叶片技术领域，具体涉及一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法。
背景技术
详细研究叶栅流道内复杂的流场结构和损失机理，探索降低叶栅流道内的能量损失以及改善叶栅气动性能的方法，已经成为提高航空发动机性能的重要研究内容。从现有的叶栅理论和试验可知，叶栅内流动非常复杂，影响因素极多，有几何因素如气流转角、稠度影响有气动因素，如来流马赫数、激波边界层干扰等由于转动叶片与静止叶片呈交错排列，造成气流尾迹与叶片运动的互相干扰，以及在流动中粘性作用与激波的干涉影响，都造成叶栅内流动的非稳定性与极端复杂性，并呈现出旋转机械中共有的有旋性和三维特征；叶栅的基本几何参数有叶型弦长、栅距、相对栅距、叶栅稠度、叶型安装角、叶型出口角等；扇形叶栅试验件主要由上端壁、下端壁、叶片组成；其中，叶片根据实验要求，以一定的安装角度安装于在上、下端壁之间。
传统的扇形叶栅试验件，每套扇形叶栅叶片的安装角度是固定的，这是由于叶片与上、下端壁的安装固定是通过加工在端壁表面的卡槽结构实现的；而试验过程中，往往对叶片的安装角度有多种需求；为改变叶片安装角，此时就需加工多套上、下端壁，通过改变上、下端壁的卡槽角度来改变叶片安装角度；这样往往提高了加工成本和时间成本，且多套栅板堆积浪费占地空间，因此提出一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法，以解决上述背景技术中提出的传统的扇形叶栅试验件，每套扇形叶栅叶片的安装角度是固定的，在改变安装角时加工成本和时间成本较高，且多套栅板堆积浪费占地空间的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种扇形叶栅叶片，包括叶片、上端壁和下端壁，所述叶片的两端分别卡合连接有上榫头和下榫头，所述上榫头卡合连接于上端壁的一侧，所述下榫头卡合连接于下端壁的一侧，所述叶片呈环形阵列于上端壁和下端壁之间，所述上榫头和下榫头内侧均开设有接口，所述叶片的两端位于接口的内侧。
优选的，所述接口与上榫头和下榫头之间的夹角包括+3°、0°、-3°、-6.8°和-10°。
优选的，所述上端壁和下端壁的相对内侧均开设有卡槽，所述卡槽分别与上榫头和下榫头相互对应配合。
优选的，所述叶片的两端均设置有卡块，所述卡块与接口之间相互配合。
一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法，包括以下步骤：
步骤1：根据所需扇形叶栅试验件的规格分别生产固定尺寸的上端壁和下端壁；
步骤2：根据试验需求生产加工一定尺寸的叶片；
步骤3：生产加工用于连接叶片两端的上榫头和下榫头；
步骤4：通过上榫头和下榫头将叶片与上端壁和下端壁进行装配；
步骤5：将下端壁与驱动端联接进行试验。
优选的，所述步骤1包括以下步骤：
步骤1.1：根据上端壁和下端壁的尺寸设计一定尺寸和形状的卡槽；
步骤1.2：分别在上端壁和下端壁的相对内侧开设一定数量的卡槽。
优选的，所述步骤2包括以下步骤：
步骤2.1：根据试验需求设计一定尺寸和形状的叶片；
步骤2.2：并且分别在叶片的两端设计一定尺寸和形状的卡块；
步骤2.3：将叶片和两端的卡块作为一个整体进行生产加工。
优选的，所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：根据上端壁和下端壁一侧的卡槽的形状和尺寸设计上榫头和下榫头；
步骤3.2：根据叶片两端的卡块的形状和尺寸设计接口；
步骤3.3：根据设计结果将上榫头和下榫头进行生产加工；
步骤3.4：在上榫头和下榫头相互对应的一侧开设接口，并且根据试验需求，使接口与上榫头和下榫头之间的夹角可以为+3°、0°、-3°、-6.8°和-10°。
优选的，所述步骤4包括以下步骤：
步骤4.1：根据叶片的装配角度选择对应的上榫头和下榫头，上榫头和下榫头与接口之间的夹角满足叶片的装配条件；
步骤4.2：将上榫头和下榫头通过接口分别与叶片两端的卡块对应卡合连接；
步骤4.3：再将上榫头卡合于上端壁一侧的卡槽内，将下榫头卡合于下端壁一侧的卡槽内；
步骤4.4：将上端壁和下端壁之间进行固定，形成扇形叶栅试验件。
优选的，所述步骤5中，当需要改变叶片的角度时，只需要对应选择叶片两端的上榫头和下榫头进行更换即可，将其余未使用的上榫头和下榫头进行收纳存放。
与现有技术相比，本发明提供了一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法，具备以下有益效果：
1、本发明通过设置上榫头和下榫头，上榫头和下榫头通过接口与叶片的两端进行卡合连接，并且接口与上榫头和下榫头的夹角可根据试验需求生产加工出不同的角度，以便于在试验过程中选择性使用，进而通过更换上榫头和下榫头改变叶片的装配角，便于试验使用；
2、本发明通过设置上榫头和下榫头，在试验过程中，当需要改变叶片的角度时，只需要对应选择叶片两端的上榫头和下榫头进行更换即可，将其余未使用的上榫头和下榫头进行收纳存放，便于收纳，减少了空间占用；
3、本发明通过设置叶片、上端壁和下端壁，将叶片、上端壁和下端壁均作为标准件进行生产加工，将叶片与上端壁和下端壁之间的角度变化转换为上榫头和下榫头上接口的角度变化，进而在加工过程中只需要对上榫头和下榫头进行生产加工即可，相对于传统的加工多套端壁，通过改变端壁的卡槽角度来改变叶片的安装角度而言，大大降低了加工成本和时间成本。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法中叶片与榫头的装配结构示意图；
图2为本发明提出的一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法中叶片的装配结构示意图；
图3为本发明提出的一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法中上榫头和下榫头的结构示意图；
图4为本发明提出的一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法的流程示意图；
图中：叶片1、上端壁2、下端壁3、上榫头4、下榫头5、接口6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种扇形叶栅叶片，包括叶片1、上端壁2和下端壁3，叶片1的两端分别卡合连接有上榫头4和下榫头5，上榫头4卡合连接于上端壁2的一侧，下榫头5卡合连接于下端壁3的一侧，叶片1呈环形阵列于上端壁2和下端壁3之间，上榫头4和下榫头5内侧均开设有接口6，叶片1的两端位于接口6的内侧，通过设置上榫头4和下榫头5，上榫头4和下榫头5通过接口6与叶片1的两端进行卡合连接，并且接口6与上榫头4和下榫头5的夹角可根据试验需求生产加工出不同的角度，以便于在试验过程中选择性使用，进而通过更换上榫头4和下榫头5改变叶片1的装配角，便于试验使用。
本发明的工作原理及使用流程：通过设置叶片1、上端壁2和下端壁3，将叶片1、上端壁2和下端壁3均作为标准件进行生产加工，将叶片1与上端壁2和下端壁3之间的角度变化转换为上榫头4和下榫头5上接口6的角度变化，进而在加工过程中只需要对上榫头4和下榫头5进行生产加工即可，相对于传统的加工多套端壁，通过改变端壁的卡槽角度来改变叶片1的安装角度而言，大大降低了加工成本和时间成本，在装配时，根据叶片1的装配角度选择对应的上榫头4和下榫头5，上榫头4和下榫头5与接口6之间的夹角满足叶片1的装配条件，将上榫头4和下榫头5通过接口6分别与叶片1两端的卡块对应卡合连接，再将上榫头4卡合于上端壁2一侧的卡槽内，将下榫头5卡合于下端壁3一侧的卡槽内，最后将上端壁2和下端壁3之间进行固定，形成扇形叶栅试验件，在试验过程中，当需要改变叶片1的角度时，只需要对应选择叶片1两端的上榫头4和下榫头5进行更换即可，进而便于改变叶片1的装配角度，将其余未使用的上榫头4和下榫头5进行收纳存放，便于收纳，减少了空间占用。
实施例二
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种扇形叶栅叶片，包括叶片1、上端壁2和下端壁3，叶片1的两端分别卡合连接有上榫头4和下榫头5，上榫头4卡合连接于上端壁2的一侧，下榫头5卡合连接于下端壁3的一侧，叶片1呈环形阵列于上端壁2和下端壁3之间，上榫头4和下榫头5内侧均开设有接口6，叶片1的两端位于接口6的内侧，通过设置上榫头4和下榫头5，上榫头4和下榫头5通过接口6与叶片1的两端进行卡合连接，并且接口6与上榫头4和下榫头5的夹角可根据试验需求生产加工出不同的角度，以便于在试验过程中选择性使用，进而通过更换上榫头4和下榫头5改变叶片1的装配角，便于试验使用。
本发明中，优选的，接口6与上榫头4和下榫头5之间的夹角包括+3°、0°、-3°、-6.8°和-10°，根据试验所需的叶片1装配角度加工不同角度的接口6，便于在试验过程中选择性使用。
本发明中，优选的，上端壁2和下端壁3的相对内侧均开设有卡槽，卡槽分别与上榫头4和下榫头5相互对应配合，便于上榫头4和下榫头5分别与上端壁2和下端壁3卡合连接。
本发明中，优选的，叶片1的两端均设置有卡块，卡块与接口6之间相互配合，使叶片1通过两端的卡块与接口6联接。
本发明的工作原理及使用流程：通过设置叶片1、上端壁2和下端壁3，将叶片1、上端壁2和下端壁3均作为标准件进行生产加工，将叶片1与上端壁2和下端壁3之间的角度变化转换为上榫头4和下榫头5上接口6的角度变化，进而在加工过程中只需要对上榫头4和下榫头5进行生产加工即可，根据试验需求，使接口6与上榫头4和下榫头5之间的夹角可以为+3°、0°、-3°、-6.8°和-10°，以便于选择性使用，进而通过更换上榫头4和下榫头5改变叶片1的装配角，相对于传统的加工多套端壁，通过改变端壁的卡槽角度来改变叶片1的安装角度而言，大大降低了加工成本和时间成本，在装配时，根据叶片1的装配角度选择对应的上榫头4和下榫头5，上榫头4和下榫头5与接口6之间的夹角满足叶片1的装配条件，将上榫头4和下榫头5通过接口6分别与叶片1两端的卡块对应卡合连接，再将上榫头4卡合于上端壁2一侧的卡槽内，将下榫头5卡合于下端壁3一侧的卡槽内，最后将上端壁2和下端壁3之间进行固定，形成扇形叶栅试验件，在试验过程中，当需要改变叶片1的角度时，只需要对应选择叶片1两端的上榫头4和下榫头5进行更换即可，进而便于改变叶片1的装配角度，将其余未使用的上榫头4和下榫头5进行收纳存放，便于收纳，减少了空间占用。
实施例三
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种扇形叶栅叶片，包括叶片1、上端壁2和下端壁3，叶片1的两端分别卡合连接有上榫头4和下榫头5，上榫头4卡合连接于上端壁2的一侧，下榫头5卡合连接于下端壁3的一侧，叶片1呈环形阵列于上端壁2和下端壁3之间，上榫头4和下榫头5内侧均开设有接口6，叶片1的两端位于接口6的内侧，通过设置上榫头4和下榫头5，上榫头4和下榫头5通过接口6与叶片1的两端进行卡合连接，并且接口6与上榫头4和下榫头5的夹角可根据试验需求生产加工出不同的角度，以便于在试验过程中选择性使用，进而通过更换上榫头4和下榫头5改变叶片1的装配角，便于试验使用。
本发明中，优选的，接口6与上榫头4和下榫头5之间的夹角包括+3°、0°、-3°、-6.8°和-10°，根据试验所需的叶片1装配角度加工不同角度的接口6，便于在试验过程中选择性使用。
本发明中，优选的，上端壁2和下端壁3的相对内侧均开设有卡槽，卡槽分别与上榫头4和下榫头5相互对应配合，便于上榫头4和下榫头5分别与上端壁2和下端壁3卡合连接。
本发明中，优选的，叶片1的两端均设置有卡块，卡块与接口6之间相互配合，使叶片1通过两端的卡块与接口6联接。
一种扇形叶栅叶片及其角度安装方法，包括以下步骤：
步骤1：根据所需扇形叶栅试验件的规格分别生产固定尺寸的上端壁2和下端壁3；
步骤2：根据试验需求生产加工一定尺寸的叶片1；
步骤3：生产加工用于连接叶片1两端的上榫头4和下榫头5；
步骤4：通过上榫头4和下榫头5将叶片1与上端壁2和下端壁3进行装配；
步骤5：将下端壁3与驱动端联接进行试验。
本发明中，优选的，步骤1包括以下步骤：
步骤1.1：根据上端壁2和下端壁3的尺寸设计一定尺寸和形状的卡槽；
步骤1.2：分别在上端壁2和下端壁3的相对内侧开设一定数量的卡槽。
本发明中，优选的，步骤2包括以下步骤：
步骤2.1：根据试验需求设计一定尺寸和形状的叶片1；
步骤2.2：并且分别在叶片1的两端设计一定尺寸和形状的卡块；
步骤2.3：将叶片1和两端的卡块作为一个整体进行生产加工。
本发明中，优选的，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：根据上端壁2和下端壁3一侧的卡槽的形状和尺寸设计上榫头4和下榫头5；
步骤3.2：根据叶片1两端的卡块的形状和尺寸设计接口6；
步骤3.3：根据设计结果将上榫头4和下榫头5进行生产加工；
步骤3.4：在上榫头4和下榫头5相互对应的一侧开设接口6，并且根据试验需求，使接口6与上榫头4和下榫头5之间的夹角可以为+3°、0°、-3°、-6.8°和-10°。
本发明中，优选的，步骤4包括以下步骤：
步骤4.1：根据叶片1的装配角度选择对应的上榫头4和下榫头5，上榫头4和下榫头5与接口6之间的夹角满足叶片1的装配条件；
步骤4.2：将上榫头4和下榫头5通过接口6分别与叶片1两端的卡块对应卡合连接；
步骤4.3：再将上榫头4卡合于上端壁2一侧的卡槽内，将下榫头5卡合于下端壁3一侧的卡槽内；
步骤4.4：将上端壁2和下端壁3之间进行固定，形成扇形叶栅试验件。
本发明中，优选的，步骤5中，当需要改变叶片1的角度时，只需要对应选择叶片1两端的上榫头4和下榫头5进行更换即可，将其余未使用的上榫头4和下榫头5进行收纳存放。
本发明的工作原理及使用流程：使用时，根据所需扇形叶栅试验件的规格分别生产固定尺寸的上端壁2和下端壁3，根据上端壁2和下端壁3的尺寸设计一定尺寸和形状的卡槽，根据设计型结果分别在上端壁2和下端壁3的相对内侧开设一定数量的卡槽，然后根据试验需求设计一定尺寸和形状的叶片1，并且分别在叶片1的两端设计一定尺寸和形状的卡块，再将叶片1和两端的卡块作为一个整体进行生产加工，然后根据上端壁2和下端壁3一侧的卡槽的形状和尺寸设计上榫头4和下榫头5，根据叶片1两端的卡块的形状和尺寸设计接口6，再根据设计结果将上榫头4和下榫头5进行生产加工，在上榫头4和下榫头5相互对应的一侧开设接口6，并且根据试验需求，使接口6与上榫头4和下榫头5之间的夹角可以为+3°、0°、-3°、-6.8°和-10°，以便于选择性使用，相对于传统的加工多套端壁，通过改变端壁的卡槽角度来改变叶片1的安装角度而言，大大降低了加工成本和时间成本，在装配时，根据叶片1的装配角度选择对应的上榫头4和下榫头5，上榫头4和下榫头5与接口6之间的夹角满足叶片1的装配条件，将上榫头4和下榫头5通过接口6分别与叶片1两端的卡块对应卡合连接，再将上榫头4卡合于上端壁2一侧的卡槽内，将下榫头5卡合于下端壁3一侧的卡槽内，最后将上端壁2和下端壁3之间进行固定，形成扇形叶栅试验件，在试验过程中，当需要改变叶片1的角度时，只需要对应选择叶片1两端的上榫头4和下榫头5进行更换即可，进而便于改变叶片1的装配角度，将其余未使用的上榫头4和下榫头5进行收纳存放，便于收纳，减少了空间占用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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