專利名稱：隔板焊接定位夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于汽輪機(jī)領(lǐng)域的夾具，尤其是一種隔板焊接定位夾具。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的汽輪機(jī)中，靜葉和動(dòng)葉構(gòu)成了最基本的級(jí)，而靜葉通常是焊接在汽輪機(jī) 隔板上，故在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)靜葉位置(如安裝角、輻射線、喉寬等精度)的要求極為 苛刻。現(xiàn)有的焊接方式較為復(fù)雜，焊接時(shí)，隔板通過(guò)半圓裝焊夾具夾裝定位，然后通過(guò)手工 劃線標(biāo)注葉片的位置再進(jìn)行焊接，這樣的方式存在較多不足，首先，一塊完整的圓形隔板需 要分成兩次焊接才能完成，分次焊接容易引起累計(jì)誤差在大的問(wèn)題，而且焊接質(zhì)量是否達(dá) 標(biāo)要在兩塊同時(shí)完成進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常出現(xiàn)兩塊半圓的隔板尺寸較為標(biāo)準(zhǔn)而結(jié)合 在一起卻產(chǎn)生問(wèn)題；其次，現(xiàn)有的葉片焊接不僅通過(guò)手工定位，而且在焊接時(shí)，也是通過(guò)人 工一手定位一手焊接的方式逐個(gè)完成，這種純粹的人工劃線人工定位方式不僅在劃線時(shí)容 易產(chǎn)生誤差，而且在焊接時(shí)也容易因人為因素(如人體免不了的抖動(dòng))產(chǎn)生誤差，難以確 保葉片的焊接精度。不僅如此，為了保證質(zhì)量，通常還會(huì)因誤差原因而重焊，反復(fù)的焊接對(duì) 葉片和隔板都有損傷，而且浪費(fèi)人力物力；再者，由于隔板的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外型尺寸大、葉片細(xì) 長(zhǎng)、剛性差、葉片材料焊接性差等特點(diǎn)，不僅焊接時(shí)難度極大，而且焊好后易出現(xiàn)變形、焊縫 出現(xiàn)裂紋服等問(wèn)題，即使按標(biāo)準(zhǔn)焊好，但冷卻后也會(huì)出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的情況。鑒于焊接隔板葉片 定位精度不足、焊接、熱處理易變形等諸多難點(diǎn)問(wèn)題，而汽輪機(jī)隔板的體積和重量又很大， 對(duì)焊接的質(zhì)量要求又高，現(xiàn)有的焊接方式和焊接設(shè)備無(wú)論在精度上、質(zhì)量上，還是在工作效 率上都難以滿足需求，隔板焊接也成為該領(lǐng)域的瓶頸問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供的一種在焊接時(shí)能對(duì)葉片 能進(jìn)行定位，焊接更為簡(jiǎn)單方便的隔板焊接定位夾具。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的隔板焊接定位夾具，它包括用于支撐固 定隔板的裝焊支架，在該裝焊支架上、焊接時(shí)葉片的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有葉片定位夾具，所述的 葉片定位夾具為一圓環(huán)臺(tái)，在該圓環(huán)臺(tái)臺(tái)面的內(nèi)環(huán)沿口和外環(huán)沿口上分別均勻地環(huán)設(shè)有與 葉片相同數(shù)量的內(nèi)齒和外齒，相鄰的兩個(gè)外齒與和它們相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)相鄰的內(nèi)齒相互配合 構(gòu)成一個(gè)葉片的支托結(jié)構(gòu)，當(dāng)葉片設(shè)置在支托結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)，外齒的齒面與葉片的背弧相切，齒 背與另一相鄰葉片出汽邊相抵，內(nèi)齒齒背與葉片出汽邊相抵，該支托結(jié)構(gòu)與相應(yīng)葉片的焊 接位置相對(duì)應(yīng)，該葉片定位夾具定位連接在裝焊支架上，且中心一致。所述的圓環(huán)臺(tái)可以是 大圓柱體中去除一個(gè)同心的小圓柱體的結(jié)構(gòu)，也可以是圓臺(tái)中去除一個(gè)同心的小圓柱體的 結(jié)構(gòu)。焊接時(shí)葉片可放置在支架結(jié)構(gòu)內(nèi)，由于支托結(jié)構(gòu)都是固定的且與葉片的焊接位置相 對(duì)應(yīng)，不用再像以往一樣對(duì)每一個(gè)葉片進(jìn)行劃線操作，而且葉片經(jīng)過(guò)外齒齒面、齒背兩點(diǎn)， 內(nèi)齒齒背三點(diǎn)確精定位，固定、定位效果更好。優(yōu)選的方案是所述外齒呈傾斜設(shè)置，內(nèi)齒呈豎直設(shè)置，外齒的齒面為一斜面，外齒
3以及內(nèi)齒齒背與出汽邊相抵。為了有效控制焊接過(guò)程中及焊后熱處理中的變形問(wèn)題，優(yōu)選的方案是在裝焊支架 的上方還設(shè)有抗變形焊接支架，抗變形焊接支架底面設(shè)有內(nèi)外兩層呈環(huán)形分布的固定腳， 其內(nèi)層的固定腳與隔板的內(nèi)環(huán)相對(duì)應(yīng)，其外層的固定腳與隔板的外環(huán)相對(duì)應(yīng)。作為優(yōu)選，所述的葉片定位夾具與裝焊支架的接觸面上設(shè)有相互配合的定位止 口，它們之間還設(shè)有相配合的連接孔，所述的連接孔呈圓周分布。本實(shí)用新型得到的隔板焊接定位夾具，保證了定位尺寸的準(zhǔn)確性，減少了中間環(huán) 節(jié)的累積誤差，保證了工裝的質(zhì)量，進(jìn)而保證產(chǎn)品的葉片定位精度；另外使得焊接更為簡(jiǎn)單 方便，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，抗變形焊接支架通過(guò)剛性結(jié)構(gòu)與工件的焊接，進(jìn) 一步有效地控制了整個(gè)工件在焊接作業(yè)和熱處理過(guò)程中的變形。

圖1是隔板焊接定位夾具裝配簡(jiǎn)圖；圖2是實(shí)施例2抗變形焊接支架裝配簡(jiǎn)圖；圖3是實(shí)施例1葉片定位夾具俯視圖；圖4是實(shí)施例1內(nèi)齒與葉片的定位示意圖；圖5是實(shí)施例1外齒與葉片的定位示意圖；圖6抗變形支架俯視圖；圖7是葉片定位夾具的平面圖。圖中裝焊支架1、葉片定位夾具2、內(nèi)齒3、外齒4、外齒齒背5、外齒齒面6、抗變形 焊接支架7、固定腳8、隔板9、連接孔10、葉片11、葉片出汽邊12、內(nèi)齒齒背13、葉片節(jié)距線 A、葉柵中心線B、葉片定位夾具中心線C。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例所描述的隔板焊接定位夾具，它包括用于支撐固定隔板9的 裝焊支架1，其特征是在該裝焊支架1上、焊接時(shí)葉片的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有葉片定位夾具2，如 圖7所示，所述的葉片定位夾具2為一圓環(huán)臺(tái)，在該圓環(huán)臺(tái)臺(tái)面的內(nèi)環(huán)沿口和外環(huán)沿口上分 別均勻地環(huán)設(shè)有與葉片相同數(shù)量的內(nèi)齒3和外齒4，內(nèi)齒3為直齒，外齒4為斜齒，相鄰的 兩個(gè)外齒4與和它們相對(duì)應(yīng)的相鄰的內(nèi)齒3相互配合構(gòu)成一個(gè)葉片的支托結(jié)構(gòu)，如圖4、圖 5所示，當(dāng)葉片設(shè)置在支托結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)，外齒4的齒面6與葉片11的背弧相切，外齒齒背5以 及內(nèi)齒齒背13與葉片11出汽邊相抵，該支托結(jié)構(gòu)與相應(yīng)葉片的焊接位置相對(duì)應(yīng)，該葉片定 位夾具2定位連接在裝焊支架1上，且中心一致。所述的定位連接指葉片定位夾具2和裝 焊支架1相互精確定位后連接在一起，其中定位指所述的葉片定位夾具2與裝焊支架1的 接觸面上設(shè)有相互配合的定位止口，它們之間還設(shè)有銷定位，以及相配合的連接孔10，所述 的連接孔10呈圓周分布，通過(guò)在連接孔10內(nèi)設(shè)置固定螺栓實(shí)現(xiàn)連接。焊接時(shí)，將隔板9固定設(shè)置在裝焊支架1上，而葉片定位夾具2則位于隔板9的內(nèi) 外環(huán)之間，可將所有的待焊葉片逐個(gè)放置在葉片定位夾具2內(nèi)、外齒4構(gòu)成的支托結(jié)構(gòu)內(nèi)，然后將葉片焊接在隔板9上。內(nèi)齒和外齒的數(shù)量可以是各50個(gè)，也可根據(jù)葉片的實(shí)際數(shù)量變化。實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例所描述的隔板焊接定位夾具，與實(shí)施例1不同的是在裝焊支 架1的上方還設(shè)有抗變形焊接支架7，抗變形焊接支架7底面設(shè)有內(nèi)外兩層呈環(huán)形分布的固 定腳8，其內(nèi)層的固定腳8與隔板9的內(nèi)環(huán)相對(duì)應(yīng)，其外層的固定腳8與隔板9的外環(huán)相對(duì) 應(yīng)，如圖2所示。使用時(shí)，將葉片定位夾具2與裝焊支架1通過(guò)相互配合止口裝配成一體，并用銷定 位，使兩者成為一個(gè)整體部件。按照產(chǎn)品零件(隔板9內(nèi)、外環(huán))的定位尺寸，保證夾具的 中心與產(chǎn)品零件的中心重合。將隔板9整體放置于裝焊平臺(tái)上固定，將抗變形焊接支架7 的固定腳8與隔板9內(nèi)外環(huán)點(diǎn)焊成一體，抗變形焊接支架7作為一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)，可有效防止 形變，對(duì)于控制隔板9焊接過(guò)程中的隔板9的變形相當(dāng)有效。將抗變形焊接支架7與焊接 變位機(jī)裝配成一體后，逐個(gè)安裝葉片于葉片定位夾具2內(nèi)、外齒構(gòu)成的支托結(jié)構(gòu)內(nèi)，該支托 結(jié)構(gòu)三點(diǎn)定位精確各葉片，再對(duì)葉片進(jìn)行全方位焊接。
權(quán)利要求一種隔板焊接定位夾具，它包括用于支撐固定隔板的裝焊支架，其特征是在該裝焊支架上、焊接時(shí)葉片的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有葉片定位夾具，所述的葉片定位夾具為一圓環(huán)臺(tái)，在該圓環(huán)臺(tái)臺(tái)面的內(nèi)環(huán)沿口和外環(huán)沿口上分別均勻地環(huán)設(shè)有與葉片相同數(shù)量的內(nèi)齒和外齒，相鄰的兩個(gè)外齒與和它們相對(duì)應(yīng)的相鄰的內(nèi)齒相互配合構(gòu)成一個(gè)葉片的支托結(jié)構(gòu)，當(dāng)葉片設(shè)置在支托結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)，外齒的齒面與葉片的背弧相切，外齒齒背以及內(nèi)齒齒背與葉片出汽邊相抵，該支托結(jié)構(gòu)與相應(yīng)葉片的焊接位置相對(duì)應(yīng)，該葉片定位夾具定位連接在裝焊支架上，且中心一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板焊接定位夾具，其特征是所述外齒呈傾斜設(shè)置，內(nèi)齒呈 豎直設(shè)置，外齒的齒面為一斜面，外齒以及內(nèi)齒齒背與出汽邊相抵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔板焊接定位夾具，其特征是在裝焊支架的上方還設(shè)有 抗變形焊接支架，抗變形焊接支架底面設(shè)有內(nèi)外兩層呈環(huán)形分布的固定腳，其內(nèi)層的固定 腳與隔板的內(nèi)環(huán)相對(duì)應(yīng)，其外層的固定腳與隔板的外環(huán)相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔板焊接定位夾具，其特征是所述的葉片定位夾具與裝 焊支架的接觸面上設(shè)有相互配合的定位止口，它們之間還設(shè)有相配合的連接孔，所述的連 接孔呈圓周分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔板焊接定位夾具，其特征是所述的葉片定位夾具與裝焊支 架的接觸面上設(shè)有相互配合的定位止口，它們之間還設(shè)有相配合的連接孔，所述的連接孔 呈圓周分布。
專利摘要本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的隔板焊接定位夾具，它包括用于支撐固定隔板的裝焊支架，在該裝焊支架上、焊接時(shí)葉片的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有葉片定位夾具，所述的葉片定位夾具為一圓環(huán)臺(tái)，在該圓環(huán)臺(tái)臺(tái)面的內(nèi)環(huán)沿口和外環(huán)沿口上分別均勻地環(huán)設(shè)有與葉片相同數(shù)量的內(nèi)齒和外齒，相鄰的兩個(gè)外齒與和它們相對(duì)應(yīng)的相鄰的內(nèi)齒相互配合構(gòu)成一個(gè)葉片的支托結(jié)構(gòu)，當(dāng)葉片設(shè)置在支托結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)，外齒的齒面與葉片的背弧相切，外齒齒背以及內(nèi)齒齒背與葉片出汽邊相抵，該支托結(jié)構(gòu)與相應(yīng)葉片的焊接位置相對(duì)應(yīng)，該葉片定位夾具定位連接在裝焊支架上，且中心一致。本實(shí)用新型得到的隔板焊接定位夾具在焊接時(shí)能對(duì)葉片能進(jìn)行定位，焊接更為簡(jiǎn)單方便，有效控制焊接時(shí)的變形。
文檔編號(hào)B23K37/04GK201728496SQ201020146529
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者周圍中, 施彧翰, 楊鳴, 王樟水, 董太寧, 蔡亮, 金武, 陸漢軍 申請(qǐng)人:杭州汽輪機(jī)股份有限公司