多層環(huán)板軸向焊接的同心度控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及大型結(jié)構(gòu)件的焊接方法，特別是一種多層環(huán)板軸向焊接的同心度控制方法。
【背景技術】
[0002]
定子機座是大型發(fā)電機的外殼部件，其主要作用是支撐轉(zhuǎn)子并固定定子鐵芯，本體外形尺寸為直徑3800mm，軸向長度為8200mm，重量95噸。定子機座內(nèi)部圓周均布的18根鍵棒是用于定子鐵芯的定位及固定，焊接在4件鐵芯環(huán)與4件支撐環(huán)上，如果定子機座在焊后同心度誤差過大(> 3mm時)，鍵棒無法安裝。具體結(jié)構(gòu)參見圖1。
[0003]定子機座由內(nèi)部的框架和蒙在外圓的筒體組成，見圖1。其制造流程是先完成內(nèi)部的框架的裝焊，再完成筒體的裝焊。內(nèi)部框架是一種典型的具有多層環(huán)板結(jié)構(gòu)的大型結(jié)構(gòu)件，定子機座整體的同心度由框架的焊后同心度決定。
[0004]定子機座的裝配工作在大型裝配平臺上完成，一般情況下，大尺寸的裝配平臺的平面度及水平度誤差均大于3mm，隨著結(jié)構(gòu)件縱向尺寸越長，誤差也越大，用常規(guī)的零件找正方法無法保證定子機座的同心度要求。隨著結(jié)構(gòu)件尺寸的增大，焊接后造成的應力變形也隨之增大，而大型結(jié)構(gòu)件的變形誤差矯正非常困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種多層環(huán)板軸向焊接的同心度控制方法，能夠有效控制多層環(huán)板軸向焊接的同心度，控制整個結(jié)構(gòu)件的應力變形在設計誤差之內(nèi)。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種多層環(huán)板軸向焊接的同心度控制方法，包括以下步驟:
一、制作形位尺寸符合設計要求的裝配基準板；
二、確定裝配基準板和各層環(huán)板的象限點，并在裝配基準板和各層環(huán)板外緣或內(nèi)緣沿板厚方向刻線；
三、調(diào)平裝配基準板；
四、裝配各層環(huán)板；
使用定距管對待裝配的環(huán)板進行初步定位，在四個象限點上吊鉛垂線，通過測量鉛垂線到待裝配環(huán)板象限點和基準板象限點之間尺寸差的絕對值，取得四個數(shù)據(jù)，通過調(diào)整，使四個數(shù)據(jù)的最大值與最小值的差值滿足裝配定位要求，且鉛垂線與待裝配環(huán)板和裝配基準板在板厚方向的刻線對齊，進行定位焊；
五、將軸向結(jié)構(gòu)件與裝配基準板和環(huán)板焊接連接；
通過以上步驟實現(xiàn)控制軸向焊接的多層環(huán)板的同心度。
[0007]采用數(shù)控機床在裝配基準板和各層環(huán)板的象限點位置刻線。
[0008]采用調(diào)平裝置和水平測量裝置調(diào)平裝配基準板； 所述的調(diào)平裝置中，底座上設有定楔塊，定楔塊上設有與定楔塊滑動配合的活動楔塊，活動楔塊的上端面為水平，活動楔塊的一端與螺桿連接，螺桿穿過與底座固定連接的側(cè)板與螺母連接。
[0009]所述的螺母為齒輪螺母，齒輪螺母可轉(zhuǎn)動不可軸向移動的安裝在與側(cè)板固定連接的卡板內(nèi)；
齒輪螺母與行星減速器的輸出軸上的齒輪嚙合連接，行星減速器的輸入軸通過聯(lián)軸器與電機連接。
[0010]所述的水平測量裝置中，多個測量筒放置在裝配基準板上端面靠近邊緣的位置，測量筒內(nèi)設有液體，測量筒底部之間通過連通管連通。
[0011]通過深度千分尺測量液面的高度。
[0012]測量筒為透明材質(zhì)，測量筒內(nèi)設有浮子，浮子外壁設有標尺光柵，測量筒側(cè)壁設有反射式光柵讀取頭。
[0013]軸向結(jié)構(gòu)件在垂直位置焊接，每一層布置偶數(shù)焊工對稱同時焊接，從頂部的一層開始順序往下焊接。
[0014]當完成一半的焊接工作時，按步驟四的方法檢查整個結(jié)構(gòu)件整體的傾斜度； 在余下的焊接過程中，根據(jù)傾斜方向，由相反方向的焊工先開始焊接。
[0015]利用先焊側(cè)產(chǎn)生的收縮變形來逐步糾正傾斜，保證整個結(jié)構(gòu)件焊后的同心度。
[0016]本發(fā)明提供的多層環(huán)板軸向焊接的同心度控制方法，通過調(diào)平裝置和水平測量裝置，配合特殊的焊接方法，能夠有效的控制多層環(huán)板結(jié)構(gòu)焊接件的同心度，避免裝配平臺平面度及水平度精度不足對結(jié)構(gòu)件的影響。并能夠控制整體結(jié)構(gòu)件的焊接變形，保證各環(huán)板的位置精度及整個結(jié)構(gòu)件的同心精度。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
圖1為定子機座的剖面結(jié)構(gòu)簡圖。
[0018]圖2為本發(fā)明中環(huán)形端板調(diào)平及環(huán)形腹板定位的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明中環(huán)形腹板定位的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明中調(diào)平裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明中水平測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:環(huán)形端板1，環(huán)形腹板2，支撐環(huán)3，鐵芯環(huán)4，鍵棒5，筒體6，調(diào)平裝置7，底座71，定楔塊72，活動楔塊73，螺桿74，側(cè)板75，齒輪螺母76，電機77，行星減速器78，卡板79，鉛垂線8，水平測量裝置9，標尺光柵91，浮子92，測量筒93，連通管94，反射式光柵讀取頭95，數(shù)顯屏96，定距管10。
【具體實施方式】
[0023]如圖1~3中，一種多層環(huán)板軸向焊接的同心度控制方法，包括以下步驟:
一、制作形位尺寸符合設計要求的裝配基準板；
本例中以環(huán)形端板1作為裝配基準板，以作為整個結(jié)構(gòu)件定位的基準。環(huán)形端板1通過加工或矯正以具有較高的平面度。按圖紙加工環(huán)形端板1兩平面及內(nèi)外圓。
[0024]二、確定裝配基準板和各層環(huán)板的內(nèi)、外圓象限點；在裝配基準板和各層環(huán)板在內(nèi)、外圓象限點的板厚方向上由數(shù)控機床刻線。也可以采用手工刻線。在環(huán)形零件上劃出十字中心線，并引到外圓或內(nèi)圓象限點的板厚方向，以四個象限點上的刻線作為定位基準點。方法取決于結(jié)構(gòu)件的同心度要求，同心度要求越高，則使用劃線精度更高的數(shù)控機床刻線的方法。
[0025]三、調(diào)平裝配基準板；
優(yōu)選的方案中，如圖2、4、5中所示，采用調(diào)平裝置7和水平測量裝置9調(diào)平裝配基準板；
優(yōu)選的方案中，所述的調(diào)平裝置7中，底座71上設有定楔塊72，定楔塊72上設有與定楔塊72滑動配合的活動楔塊73，活動楔塊73的上端面為水平，活動楔塊73的一端與螺桿74連接，螺桿74穿過與底座71固定連接的側(cè)板75與螺母連接。通過旋轉(zhuǎn)螺母，使螺桿74位移，從而帶動活動楔塊73位移，通過活動楔塊73與定楔塊72之間的楔形面調(diào)節(jié)活動楔塊73的上端面的高度。在調(diào)平時，沿著環(huán)形端板1的圓周，在環(huán)形端板1的底部均布多個調(diào)平裝置7，通過調(diào)節(jié)調(diào)平裝置7中活動楔塊73的上端面的高度實現(xiàn)環(huán)形端板1的調(diào)平。
[0026]進一步優(yōu)選的方案中，所述的螺母為齒輪螺母76，齒輪螺母76可轉(zhuǎn)動不可軸向移動的安裝在與側(cè)板75固定連接的卡板79內(nèi)；
齒輪螺母76與行星減速器78的輸出軸上的齒輪嚙合連接，行星減速器78的輸入軸通過聯(lián)軸器與電機77連接。由此結(jié)構(gòu)，通過控制電機77的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)自動調(diào)平。
[0027]優(yōu)選的方案如圖2、5中，所述的水平測量裝置9中，多個測量筒93放置在裝配基準板上端面靠近邊緣的位置，測量筒93內(nèi)設有