一種用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，包括裝夾葉片兩端、并連接在機床上的葉根夾具和葉冠夾具，所述葉冠夾具包括夾具本體、夾緊裝置和蓄能器，所述夾緊裝置包括沿豎直方向、依次設(shè)置在夾具本體上表面的彈簧支撐油缸、支撐桿和油路塊油缸，所述彈簧支撐油缸的活塞端對應(yīng)葉冠部位的下表面設(shè)置，支撐桿底部連接在夾具本體上、頂部鉸接夾緊臂的中部，油路塊油缸的活塞端鉸接夾緊臂的末端，夾緊臂前端對應(yīng)葉冠部位的上表面設(shè)置；所述彈簧支撐油缸和油路塊油缸的活塞端運動到位后，蓄能器保持其油壓狀態(tài)。本發(fā)明減少操作人員的勞動強度，降低操作難度；有效避免夾具對葉片照成的變形；加工效率得到較大提升，加工質(zhì)量得以有效控制。
【專利說明】一種用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽輪機葉片制造領(lǐng)域，具體是一種用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對汽輪機葉片的汽道加工，一般使用傳統(tǒng)的夾具將葉片的葉根和葉冠部分裝夾在機床上。但是，在使用機床對葉片汽道加工過程中，容易出現(xiàn)以下問題:1、葉片且因葉片頂尖壓應(yīng)力造成葉片彎曲變形以及汽道型線較長且出汽邊薄弱(厚度0.8左右)導(dǎo)致加工易發(fā)顫等問題；2、傳統(tǒng)加工模式導(dǎo)致葉片在加工過程中易變形、效率較低(裝夾導(dǎo)致葉片加工發(fā)顫，所以不能大吃刀)；3、由于葉根夾緊后，葉冠處于自由狀態(tài)，操作人員在裝夾時為了保證工件變形小，即要采用手工墊墊片等方式來夾緊工件，這樣勞動強度較大(葉片加工時間為8h，裝夾時間3h)，且操作難度較大。特別是在加工低壓葉片時，由于低壓葉片的長度相對于其徑向尺寸而言十分大，比如47英寸低壓葉片的長度為1200mm，因此，加工更為困難，產(chǎn)生以上問題更為嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，使得在汽道加工過程中，加工穩(wěn)定、操作簡易、加工效率高。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，包括裝夾葉片兩端、并連接在機床上的葉根夾具和葉冠夾具，所述葉冠夾具包括夾具本體、夾緊裝置和蓄能器，所述夾緊裝置包括沿豎直方向、依次設(shè)置在夾具本體上表面的彈簧支撐油缸、支撐桿和油路塊油缸，所述彈簧支撐油缸的活塞端對應(yīng)葉冠部位的下表面設(shè)置，支撐桿底部連接在夾具本體上、頂部鉸接夾緊臂的中部，油路塊油缸的活塞端鉸接夾緊臂的末端，夾緊臂前端對應(yīng)葉冠部位的上表面設(shè)置；所述彈簧支撐油缸和油路塊油缸的活塞端運動到位后，蓄能器保持其油壓狀態(tài)。
[0005]所述夾緊裝置是若干套，并列對稱設(shè)置在夾具本體上表面。
[0006]所述支撐桿相對于夾具本體具有可繞其軸線旋轉(zhuǎn)的自由度。
[0007]所述夾緊臂的前端對應(yīng)與葉冠部位接觸部位設(shè)置有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。
[0008]所述葉根夾具包括夾具本體、壓緊裝置、頂緊裝置和蓄能器，所述葉根部位的下表面與夾具本體底面接觸，壓緊裝置和頂緊裝置分別設(shè)置在夾具本體的相對兩側(cè)，壓緊裝置包括擺動油缸和壓緊臂，擺動油缸沿豎直方向設(shè)置在夾具本體的一側(cè)、其活塞端連接壓緊臂的末端，壓緊臂前端對應(yīng)葉根部位的上表面設(shè)置；頂緊裝置包括擺動油缸和頂緊臂，擺動油缸沿豎直方向設(shè)置在夾具本體的另一側(cè)、其活塞端連接頂緊臂的末端，頂緊臂前端對應(yīng)葉根部位的側(cè)面設(shè)置；所述壓緊裝置和頂緊裝置的擺動油缸運動到位后，蓄能器保持其油壓狀態(tài)。
[0009]所述葉冠夾具和葉根夾具通過過渡盤連接在機床上。[0010]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:
本發(fā)明采用液壓自動夾緊方式，減少操作人員的勞動強度，降低操作難度；葉根夾具采用浮動支撐的方式，使葉片在自適應(yīng)狀態(tài)下加工，這樣可以有效避免夾具對葉片照成的變形；葉冠夾具采用夾緊后拉伸葉片的方式，解決葉片加工易發(fā)顫等問題，使葉片的變形問題得到改善，加工效率得到較大提升，加工質(zhì)量得以有效控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明汽輪機葉片汽道加工的自動液壓夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明汽輪機葉片汽道加工的自動液壓夾具的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明葉根用傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖3的俯視結(jié)構(gòu)意圖；
圖6是圖3的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明葉冠用傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是圖7的主視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖9是圖7的俯視結(jié)構(gòu)意圖；
圖10是圖7的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是本發(fā)明葉冠用傳動系統(tǒng)夾緊臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12是圖11的A局部放大示意圖。
[0012]圖中標(biāo)號表示:1、葉根夾具，2、葉冠夾具，3、葉片，1-1、過渡盤，1-2、夾具本體，
1-3、蓄能器，1-4、順序閥，1-5、壓力表，1-6、快速接口，1-7、擺動油缸，1-8、頂緊臂，1-9、擺動油缸，1-10、壓緊臂，2-1、過渡盤，2-2、夾具本體，2-3、蓄能器，2-4、順序閥，2-5、壓力表，
2-6、快速接口，2-7、彈簧支撐油缸，2-8、夾緊臂，2-9、油路塊油缸，2-10、支撐桿，2-11、磁吸塊。
【具體實施方式】
[0013]如圖1?12所示，本發(fā)明是一種通過設(shè)計一種用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，包括裝夾葉片3兩端、并連接在機床上的葉根夾具I (葉根用傳動系統(tǒng))和葉冠夾具2 (葉冠用傳動系統(tǒng))。其中:
-葉冠夾具2包括夾具本體2-2、夾緊裝置和蓄能器2-3。夾具本體2-2也稱之為葉冠傳動體，是一個長方體、上表面前端向內(nèi)凹進一個臺階狀的平臺。夾緊裝置包括沿豎直方向、依次設(shè)置在夾具本體2-2上表面的彈簧支撐油缸2-7、支撐桿2-10和油路塊油缸2-9，且彈簧支撐油缸2-7設(shè)置在夾具本體2-2的前端平臺上，支撐桿2-10和油路塊油缸2-9設(shè)置在夾具本體2-2上表面上。
[0014]彈簧支撐油缸2-7的活塞端對應(yīng)葉冠部位的下表面設(shè)置，彈簧支撐油缸2-7采用浮動自適應(yīng)支撐，其活塞端觸碰工件(葉冠部位的下表面)即停止上升，并保持當(dāng)前狀態(tài)，提供較強的支持力，達到浮動支撐的目的。本【具體實施方式】中，彈簧支撐油缸2-7選用ENERPAC公司的彈簧支撐油缸WSC-222。
[0015]支撐桿2-10底部連接在夾具本體2-2上、頂部鉸接夾緊臂2-8的中部，起到支撐夾緊臂2-8的目的。同時，支撐桿2-10相對于夾具本體2-2高度方向固定、但是具有可繞其軸線旋轉(zhuǎn)的自由度，即支撐桿2-10可順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，方便工件的裝夾。
[0016]油路塊油缸2-9的活塞端鉸接夾緊臂2-8的末端，工作時頂起夾緊臂2-8，使夾緊臂2-8產(chǎn)生壓力和向后的拉力。
[0017]夾緊臂2-8前端對應(yīng)葉冠部位的上表面設(shè)置，且夾緊臂2-8的前端對應(yīng)與葉冠部位接觸部位設(shè)置有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。夾緊臂2-8是側(cè)壓工件，由于其前端對應(yīng)與葉冠部位接觸部位為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，且夾緊臂2-8整體呈彎曲狀態(tài)，所以，在夾緊臂2-8前端壓緊葉冠部位時，會產(chǎn)生向后的拉力，使工件處于拉伸狀態(tài)，有利于提高葉片汽道型線的加工效率(加大切屑參數(shù))。
[0018]當(dāng)彈簧支撐油缸2-7和油路塊油缸2-9的活塞端運動到位后，蓄能器2-3保持其油壓狀態(tài)。本【具體實施方式】中，蓄能器2-3選用ENERPAC公司的蓄能器ACL202。
[0019]葉冠夾具2通過過渡盤2-1連接在機床上，過渡盤2-1設(shè)置在夾具本體2-2的側(cè)面，過渡盤2-1是機床與葉冠夾具2的接口，其軸向與葉片3的軸向?qū)?yīng)。
[0020]需要注意的是:夾緊裝置可以是一套，可以是若干套，當(dāng)夾緊裝置是多套時、其并列對稱設(shè)置在夾具本體2-2的上表面。本【具體實施方式】中，夾緊裝置是2套，即在夾具本體
2-2上表面上，依次成對并列設(shè)置有2個彈簧支撐油缸2-7、2個支撐桿2-10和2個油路塊油缸2-9。
[0021]葉冠夾具2的油路系統(tǒng)上還設(shè)置有快速接口 2-6、順序閥2-4和壓力表2_5。具體的:液壓油源通過快速接口 2-6與彈簧支撐油缸2-7和油路塊油缸2-9連接，快速接口 2-6是液壓油壓力入口，可實現(xiàn)快速夾緊及卸載。順序閥2-4為彈簧支撐油缸2-7和油路塊油缸2-9提供供壓順序，本【具體實施方式】中，順序閥2-4選用ENERPAC公司的順序閥MVPM-5。壓力表2-5用于檢測葉冠夾具2的油路壓力。
[0022]另外，彈簧支撐油缸2-7位置處的夾具本體2-2上設(shè)置有磁吸塊2_11，可以快速準(zhǔn)確定位金屬材料制得的夾緊臂2-8的工作位置，使其不容易跑位。
[0023]本發(fā)明的葉冠夾具2的工作過程如下:
1、手動旋轉(zhuǎn)支撐桿2-10、從而調(diào)節(jié)夾緊臂2-8的角度，使其避開葉片3的葉冠部位放入的位置，方便裝夾葉片3的葉冠部位。
[0024]2、將葉片3的葉冠部位放入葉冠夾具2內(nèi)。
[0025]3、彈簧支撐油缸2-7工作、其活塞端向上運動，直到觸碰葉片3的葉冠部位的底面停止，并保持當(dāng)前狀態(tài)，承擔(dān)較大的壓力。
[0026]4、手動旋轉(zhuǎn)支撐桿2-10、從而調(diào)節(jié)夾緊臂2-8的角度，使夾緊臂2_8垂直于葉片3的葉冠部位端面；利用磁吸塊2-11的磁吸作用、使得夾緊臂2-8被快速吸住定位。
[0027]5、油路塊油缸2-9工作、其活塞端向上運動，頂起夾緊臂2-8末端，使得夾緊臂2_8前端葉片3的葉冠部位的頂面，并產(chǎn)生向后的拉力來拉伸工件。
[0028]如此，完成葉片3的葉冠部位的夾緊工作。
[0029]-葉根夾具I包括夾具本體1-2、壓緊裝置、頂緊裝置和蓄能器1-3。夾具本體1-2也稱之為葉根傳動體，是一個具有三個側(cè)面和一個底面的框體，夾具本體1-2的底面落放葉片3的葉根部位、即葉根部位的下表面與夾具本體1-2的底面接觸；兩個相對的側(cè)面頂端分別向內(nèi)設(shè)置壓緊裝置和頂緊裝置；單獨的側(cè)面上設(shè)置有過渡盤1-1。葉根夾具I通過過渡盤1-1連接在機床上，過渡盤1-1是機床與葉根夾具I的接口、其軸向與葉片3的軸向?qū)?yīng)。
[0030]壓緊裝置包括擺動油缸1-9和壓緊臂1-10，擺動油缸1-9沿豎直方向設(shè)置在夾具本體1-2的一側(cè)、其活塞端連接壓緊臂1-10的末端。擺動油缸1-9工作時，旋動壓緊臂1-10向內(nèi)向下壓緊、落放在夾具本體1-2底面上的葉片3的葉根部位上表面。本【具體實施方式】中，擺動油缸1-9選用ENERPAC公司的擺動油缸SCLS-22，可旋轉(zhuǎn)90°，方便裝夾。
[0031]頂緊裝置包括擺動油缸1-7和頂緊臂1-8，擺動油缸1-7沿豎直方向設(shè)置在夾具本體1-2的另一側(cè)、其活塞端連接頂緊臂1-8的末端。擺動油缸1-7工作時，旋動頂緊臂1-8向內(nèi)向側(cè)面壓緊、落放在夾具本體1-2內(nèi)的葉片3的葉根部位側(cè)面。本【具體實施方式】中，擺動油缸1-7選用ENERPAC公司的擺動油缸SULS202，可旋轉(zhuǎn)90°，方便裝夾。
[0032]葉根夾具I工作時，先使用頂緊裝置的擺動油缸1-7、帶動頂緊臂1-8頂緊葉片3的葉根部位側(cè)面后，再使用壓緊裝置的擺動油缸1-9、帶動壓緊臂1-10壓緊葉片3的葉根部位上表面，使得的葉根部位在葉根夾具I內(nèi)被完全定位。
[0033]當(dāng)壓緊裝置和頂緊裝置的擺動油缸1-7和1-9的活塞端運動到位后，蓄能器1-3保持其油壓狀態(tài)。本【具體實施方式】中，蓄能器1-3選用ENERPAC公司的蓄能器ACL202。
[0034]葉根夾具I的油路系統(tǒng)上還設(shè)置有快速接口 1-6、順序閥1-4和壓力表1-5。具體的:液壓油源通過快速接口 1-6與擺動油缸1-7和1-9連接，快速接口 1-6是液壓油壓力入口，可實現(xiàn)快速夾緊及卸載。順序閥1-4為擺動油缸1-7和1-9提供供壓順序，本【具體實施方式】中，順序閥1-4選用ENERPAC公司的順序閥MVPM-5。壓力表1_5用于檢測葉根夾具I的油路壓力。
[0035]本發(fā)明的葉根夾具I的工作過程如下:
1、將葉片3的葉根部位放入葉根夾具I內(nèi)。
[0036]2、擺動油缸1-7工作，使得頂緊臂1-8向內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°、正對葉片3的葉根部位側(cè)面；當(dāng)頂緊臂1-8前端接觸葉片3的葉根部位的側(cè)面后，擺動油缸1-7收縮、產(chǎn)生壓力，使得頂緊臂1-8頂緊葉片3的葉根部位的側(cè)面。
[0037]3、擺動油缸1-9工作，使得壓緊臂1-10向內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°、正對葉片3的葉根部位頂面；當(dāng)壓緊臂1-10前端接觸葉片3的葉根部位的頂面后，擺動油缸1-9收縮、產(chǎn)生壓力，使得壓緊臂1-10壓緊葉片3的葉根部位的頂面。
[0038]如此，完成葉片3的葉根部位的夾緊工作。
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，包括裝夾葉片兩端、并連接在機床上的葉根夾具和葉冠夾具，其特征在于:所述葉冠夾具包括夾具本體、夾緊裝置和蓄能器，所述夾緊裝置包括沿豎直方向、依次設(shè)置在夾具本體上表面的彈簧支撐油缸、支撐桿和油路塊油缸，所述彈簧支撐油缸的活塞端對應(yīng)葉冠部位的下表面設(shè)置，支撐桿底部連接在夾具本體上、頂部鉸接夾緊臂的中部，油路塊油缸的活塞端鉸接夾緊臂的末端，夾緊臂前端對應(yīng)葉冠部位的上表面設(shè)置；所述彈簧支撐油缸和油路塊油缸的活塞端運動到位后，蓄能器保持其油壓狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，其特征在于:所述夾緊裝置是若干套，并列對稱設(shè)置在夾具本體上表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，其特征在于:所述支撐桿相對于夾具本體具有可繞其軸線旋轉(zhuǎn)的自由度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，其特征在于:所述夾緊臂的前端對應(yīng)與葉冠部位接觸部位設(shè)置有鋸齒狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，其特征在于:所述葉根夾具包括夾具本體、壓緊裝置、頂緊裝置和蓄能器，所述葉根部位的下表面與夾具本體底面接觸，壓緊裝置和頂緊裝置分別設(shè)置在夾具本體的相對兩側(cè)，壓緊裝置包括擺動油缸和壓緊臂，擺動油缸沿豎直方向設(shè)置在夾具本體的一側(cè)、其活塞端連接壓緊臂的末端，壓緊臂前端對應(yīng)葉根部位的上表面設(shè)置；頂緊裝置包括擺動油缸和頂緊臂，擺動油缸沿豎直方向設(shè)置在夾具本體的另一側(cè)、其活塞端連接頂緊臂的末端，頂緊臂前端對應(yīng)葉根部位的側(cè)面設(shè)置；所述壓緊裝置和頂緊裝置的擺動油缸運動到位后，蓄能器保持其油壓狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5所述的用于汽道加工的汽輪機葉片定位裝夾系統(tǒng)，其特征在于:所述葉冠夾具和葉根夾具通過過渡盤連接在機床上。
【文檔編號】B23Q3/00GK103737353SQ201310702448
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】文舉, 鐘成明, 徐志明, 胡劍華, 劉文澤, 周良才, 唐凱, 曾敬平, 尤芳海, 張金華 申請人:東方電氣集團東方汽輪機有限公司