空心葉片焊接用裝夾工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種空心葉片焊接用裝夾工裝，所述空心葉片主要由分體結(jié)構(gòu)的葉片背弧和葉片內(nèi)弧焊接組合而成；所述裝夾工裝包括背弧模板和內(nèi)弧模板，所述背弧模板具有匹配葉片背弧在高度方向上型線的工作面，所述內(nèi)弧模板具有匹配葉片內(nèi)弧在高度方向上型線的工作面，所述背弧模板和內(nèi)弧模板的一端鉸接在一起、另一端為可拆卸的鎖合結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型能夠最大程度的對應(yīng)貼合葉片內(nèi)、背弧的表面，進(jìn)而使葉片內(nèi)、背弧形成準(zhǔn)確定位、可靠裝夾，有利于可靠地保障焊接作業(yè)順利進(jìn)行，提高焊接成型的合格率，縮短焊接作業(yè)周期，降低制造成本，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性高。
【專利說明】
空心葉片焊接用裝夾工裝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工用的裝夾工裝，具體是一種空心葉片焊接用裝夾工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]空心葉片具有重量輕、制造成本低、周期靈活等特點(diǎn)，在動(dòng)能機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛應(yīng)用。參見圖7所示，常見的空心葉片22主要由分體結(jié)構(gòu)的葉片背弧23和葉片內(nèi)弧25焊接組合而成，葉片背弧23和葉片內(nèi)弧25之間具有邊焊縫24和出氣邊焊縫26。此種結(jié)構(gòu)的空心葉片例如HD1160A-118114C、HD1160A-123114C等核電汽輪機(jī)的低壓靜葉片。
[0003]由于葉片、尤其是核電汽輪機(jī)低壓靜葉片的成型型線復(fù)雜，彎扭度大，加之制造精度的技術(shù)要求高，從而使得焊接組合式空心葉片的制造難度特別大，這主要體現(xiàn)在分體結(jié)構(gòu)的葉片背弧和葉片內(nèi)弧的焊接作業(yè)中:由于對分體結(jié)構(gòu)的葉片內(nèi)、背弧缺乏可靠而實(shí)用的裝夾工裝，導(dǎo)致葉片內(nèi)、背弧無法形成可靠、有效、便捷、實(shí)用地準(zhǔn)確裝夾定位，進(jìn)而使得焊接作業(yè)中的葉片內(nèi)、背弧之間焊縫處的殘余應(yīng)力過大且分布不均勻，直接導(dǎo)致葉片的焊接變形大;對于核電汽輪機(jī)的低壓空心靜葉片而言，沒有專用的裝夾工裝，還會(huì)導(dǎo)致葉片出氣(汽)邊旁的彎變形和整體扭曲變形很難有效控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作方便、裝夾可靠、定位準(zhǔn)確、有利于可靠地保障焊接作業(yè)順利進(jìn)行的空心葉片焊接用裝夾工裝。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種空心葉片焊接用裝夾工裝，所述空心葉片主要由分體結(jié)構(gòu)的葉片背弧和葉片內(nèi)弧焊接組合而成;所述裝夾工裝包括背弧模板和內(nèi)弧模板，所述背弧模板具有匹配葉片背弧在高度方向上型線的工作面，所述內(nèi)弧模板具有匹配葉片內(nèi)弧在高度方向上型線的工作面，所述背弧模板和內(nèi)弧模板的一端鉸接在一起、另一端為可拆卸的鎖合結(jié)構(gòu)。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述背弧模板的內(nèi)部設(shè)有冷卻水槽，且在背弧模板的工作面上開設(shè)有若干個(gè)與冷卻水槽分別相通的噴水孔，這些噴水孔沿著背弧模板的工作面對應(yīng)空心葉片焊縫的軌跡排布;所述裝夾工裝包括有水箱，該水箱的出水口與背弧模板的冷卻水槽相通。進(jìn)一步的，所述背弧模板的工作面上開設(shè)有多條回水槽，每條回水槽的外端延伸至噴水孔處、內(nèi)端延伸至工作面的最低處。再進(jìn)一步的，所述背弧模板的工作面上的噴水孔為兩排，它們以Z字形折線的軌跡排布。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述裝夾工裝包括有底座，所述底座用于安裝背弧模板，在底座上連接有變位器。進(jìn)一步的，所述裝夾工裝包括有背弧出氣邊鎖夾，所述背弧出氣邊鎖夾主要由背弧出氣邊模板、壓板和緊固螺桿組成，所述背弧出氣邊模板具有匹配葉片背弧出氣邊在高度方向上型線的工作面，所述壓板為多個(gè)，每個(gè)壓板的一端扣壓在背弧出氣邊模板上、另一端通過對應(yīng)的緊固螺桿鎖扣在底座上，多個(gè)壓板沿空心葉片的高度方向間隔扣壓在背弧出氣邊模板上。再進(jìn)一步的，所述背弧出氣邊模板為多個(gè)模段依序銜接組合而成。
[0008]所述內(nèi)弧模板的鉸接端設(shè)有配重塊。
[0009]所述鎖合結(jié)構(gòu)為螺桿鎖合結(jié)構(gòu)，主要由鎖合螺桿、開設(shè)在內(nèi)弧模板和/或背弧模板上的螺桿孔組成。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1.本實(shí)用新型的內(nèi)弧模板和背弧模板以“鍘刀”狀組合成型，且在對空心葉片的葉片內(nèi)弧和葉片背弧裝夾時(shí)，內(nèi)弧模板和背弧模板分別能夠最大程度的對應(yīng)貼合葉片內(nèi)、背弧的表面，進(jìn)而使葉片內(nèi)、背弧形成準(zhǔn)確定位、可靠裝夾，整個(gè)裝夾操作輕松、容易、方便，它在裝夾使用中，有利于可靠地保障空心葉片的葉片內(nèi)弧和葉片背弧之間的焊接作業(yè)順利進(jìn)行，提高空心葉片焊接成型的合格率，縮短了空心葉片焊接作業(yè)的周期，降低了空心葉片的制造成本，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性尚;
[0012]2.本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)(即背弧模板上的冷卻水槽、噴水孔和水箱等)能夠?qū)招娜~片上的焊縫形成可靠地冷卻降溫，避免葉片內(nèi)、背弧之間焊縫處的殘余應(yīng)力過大和分布不均勻的問題，減小、甚至杜絕葉片的焊接變形，同時(shí)控制空心葉片焊縫背面的氧化層產(chǎn)生，保障了焊縫成型的技術(shù)要求，進(jìn)一步提高了其實(shí)用性和可靠性；
[0013]3.本實(shí)用新型的背弧出氣邊鎖夾能夠?qū)招娜~片的出氣(汽)邊形成穩(wěn)定、可靠地輔助裝夾，從而對空心葉片出氣(汽)邊的彎變形和整體扭曲變形形成可靠、有效地控制，保障空心葉片的成型質(zhì)量。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是圖1中內(nèi)弧模板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是圖1中背弧模板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是圖1中背弧出氣邊鎖夾的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是圖1中底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6是圖1中水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖7是本實(shí)用新型所制造的空心葉片的結(jié)構(gòu)意圖。
[0022]圖中代號含義:I一內(nèi)弧模板;2—背弧模板;3—背弧出氣邊鎖夾;4一底座；5—鎖合螺桿;6—吊耳;7—水箱;8—固定螺桿;9一配重塊；10—鉸軸；11、27—減重孔；12一螺桿孔；13—固定座；14—鉸軸孔；15—固定螺孔；16—背弧出氣邊模板；17—壓板；18—緊固螺桿；19一墊塊;20—出水口 ； 21 —變位器;22—空心葉片;23—葉片背弧;24—邊焊縫;25—葉片內(nèi)弧;26—出氣邊焊縫。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參見圖7所示，本實(shí)用新型所制造的空心葉片22包括葉片背弧23和葉片內(nèi)弧25，通常，葉片背弧23和葉片內(nèi)弧25分別采用鐵素體不銹鋼成型，它們的各自成型型線應(yīng)當(dāng)滿足空心葉片22的背弧面和內(nèi)弧面的設(shè)計(jì)要求。由于空心葉片22的葉片背弧23和葉片內(nèi)弧25在焊接組合前為分體成型結(jié)構(gòu)，因而需要將葉片內(nèi)弧25和葉片背弧23需要進(jìn)行焊接組合，以此形成葉片整體，組合成型的空心葉片22上具有邊焊縫24和出氣邊焊縫26(當(dāng)空心葉片為汽輪機(jī)的靜葉片時(shí)，“氣”應(yīng)為“汽”)。
[0024]參見圖1至圖6所示，本實(shí)用新型包括內(nèi)弧模板1、背弧模板2、底座4、背弧出氣邊鎖夾3和水箱7。其中，內(nèi)弧模板I為扭曲的條形狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)弧模板I長度對應(yīng)所焊接的空心葉片22的高度；內(nèi)弧模板I的內(nèi)側(cè)面(通常為底面)具有匹配空心葉片22的葉片內(nèi)弧25型線的工作面(通常為曲面形態(tài))，需要說明的是，內(nèi)弧模板I的工作面是沿著空心葉片22的高度方向?qū)?yīng)于葉片內(nèi)弧25的型線;為了便于操作，內(nèi)弧模板I上設(shè)有減重孔11。為了使內(nèi)弧模板I能夠與背弧模板2形成“鍘刀”式的組合安裝，內(nèi)弧模板I的一端為鉸接端、設(shè)有鉸接頭，在鉸接頭上設(shè)有鉸軸孔，該鉸軸孔用于穿裝鉸軸10，內(nèi)弧模板I的另一端為鎖合端、設(shè)有鎖合結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，內(nèi)弧模板I上的鎖合結(jié)構(gòu)為螺桿孔12。
[0025]背弧模板2為扭曲的條形狀結(jié)構(gòu)，背弧模板2長度對應(yīng)所焊接的空心葉片22的高度。背弧模板2的內(nèi)側(cè)面(通常為頂面)具有匹配空心葉片22的葉片背弧23型線的工作面(通常為曲面形態(tài))，需要說明的是，背弧模板2的工作面是沿著空心葉片22的高度方向?qū)?yīng)于葉片背弧23的型線。為了便于操作，背弧模板2上設(shè)有減重孔27。為了使背弧模板2能夠與內(nèi)弧模板I形成“鍘刀”式的組合安裝，背弧模板2的一端為鉸接端、設(shè)有固定座13，該固定座13為U形結(jié)構(gòu)，固定座13的底部設(shè)有固定螺孔15，固定座13的開口設(shè)有鉸軸孔14，該鉸軸孔14用于與內(nèi)弧模板I上的鉸軸孔對應(yīng)，進(jìn)而由同一鉸軸10將內(nèi)弧模板I和背弧模板2鉸接在一起;背弧模板2的另一端為鎖合端、設(shè)有鎖合結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，背弧模板2上的鎖合結(jié)構(gòu)為螺桿孔，該螺桿孔與內(nèi)弧模板I上的螺桿孔12相對應(yīng)。前述背弧模板2的內(nèi)部設(shè)有冷卻水槽，且在背弧模板2的工作面上開設(shè)有若干個(gè)與冷卻水槽分別相通的噴水孔，這些噴水孔沿著背弧模板2的工作面對應(yīng)空心葉片22焊縫的軌跡排布，作為優(yōu)選，背弧模板2的工作面上的噴水孔為兩排，它們以Z字形折線的軌跡排布成型;此外，背弧模板2的工作面上開設(shè)有多條回水槽(順著背弧模板2的寬度方向設(shè)置)，每條回水槽的外端延伸至噴水孔處(可以考慮在噴水孔處設(shè)置一條或多條集水槽，由集水槽將多個(gè)噴水孔連通，再由回水槽連通集水槽)、內(nèi)端延伸至背弧模板2的工作面的最低處(即減重孔27處)。
[0026]底座4為平板結(jié)構(gòu)。底座4用于固定背弧模板2，在底座4的兩端分別設(shè)有螺桿孔，在本實(shí)施例中，底座4左端處的螺桿孔為兩個(gè)、對應(yīng)于背弧模板2上的固定座13上的固定螺孔15，背弧模板2的固定座13通過固定螺桿8固定安裝在底座4上;底座4右端處的螺桿孔為一個(gè)、對應(yīng)于內(nèi)弧模板I和背弧模板2上的螺桿孔，天地向穿裝在內(nèi)弧模板I和背弧模板2上的鎖合螺桿5固定在底座4此處的螺桿孔上。在底座4的中部處設(shè)有回水孔，流經(jīng)背弧模板2減重孔27處的冷卻水經(jīng)底座4上的回水孔進(jìn)入水箱7進(jìn)行循環(huán)。底座4的一側(cè)沿其長度方向設(shè)有一排螺孔，此排螺孔需與下述背弧出氣邊鎖夾3的緊固螺桿18對應(yīng)、匹配。底座4的四角分別設(shè)置有起重用的吊耳6。為了有利于焊接操作，要求本實(shí)用新型在作業(yè)時(shí)實(shí)現(xiàn)周向旋轉(zhuǎn)，因而，在安裝背弧模板2的底座4上連接有變位器21，在本實(shí)施例中，變位器21穿過水箱7安裝在底座4上。
[0027]背弧出氣邊鎖夾3主要由背弧出氣邊模板16、壓板17和緊固螺桿18組成。背弧出氣邊模板16為細(xì)條狀結(jié)構(gòu)，它具有匹配葉片背弧23出氣邊在高度方向上型線的工作面，為了便于加工成型和安裝，背弧出氣邊模板16主要由多個(gè)模段依序銜接組合而成，每個(gè)模段匹配于葉片背弧23出氣邊在高度方向上的一段型線。壓板17為多個(gè)，在裝夾時(shí)，要求每個(gè)壓板17的一端扣壓在背弧出氣邊模板16上、另一端通過對應(yīng)的緊固螺桿18鎖扣在底座4上，因而，優(yōu)選的，壓板17結(jié)構(gòu)為Z字形壓板，它的上延伸端扣壓背弧出氣邊模板16、下延伸端設(shè)置螺桿孔(用于穿裝緊固螺桿18);多個(gè)壓板17沿空心葉片22的高度方向間隔扣壓在背弧出氣邊模板16上，每個(gè)壓板17由至少一根緊固螺桿18在底座4上對應(yīng)緊固，為了保證壓板17安裝的穩(wěn)定性，在每個(gè)壓板17和底座4之間設(shè)有墊塊19，該墊塊19對應(yīng)在每個(gè)壓板17的緊固螺桿18處。
[0028]水箱7用于盛裝冷卻水。由于上述變位器21穿過水箱7安裝在底座4上，那么變位器21在實(shí)現(xiàn)其本身特性的同時(shí)充裝了水箱7在底座4上的緊固件，當(dāng)然，也可以根據(jù)需要另行設(shè)置密封件和緊固件。在前述水箱7的底部設(shè)有出水口 20，該出水口 20通過水管與背弧模板2的冷卻水槽相通。為了保證冷卻水能夠充分的噴射出背弧模板2，在水箱7內(nèi)部或外部的水管上設(shè)有對冷卻水加壓的水栗。
[0029]通過上述結(jié)構(gòu)描述可以清楚的看出，本實(shí)用新型的背弧模板2和內(nèi)弧模板I的一端鉸接在一起、另一端為可拆卸的鎖合結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，該可拆卸的鎖合結(jié)構(gòu)為螺桿鎖合結(jié)構(gòu)(當(dāng)然，也可以采用其它鎖合結(jié)構(gòu)代替，例如卡扣鎖合結(jié)構(gòu)、抱箍鎖合結(jié)構(gòu)等等)，主要由鎖合螺桿5、開設(shè)在內(nèi)弧模板I和背弧模板2上的螺桿孔組成(也可以僅在上方的內(nèi)弧模板I上設(shè)置螺桿孔)，鎖合螺桿5由上而下穿過內(nèi)弧模板I和背弧模板2，并在底座4上對應(yīng)鎖合固定。為了方便內(nèi)弧模板I的抬起，在內(nèi)弧模板I的鉸接端設(shè)有配重塊9。
[0030]上述具體技術(shù)方案僅用以說明本實(shí)用新型，而非對其限制。盡管參照上述具體技術(shù)方案對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對上述具體技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空心葉片焊接用裝夾工裝，所述空心葉片(22)主要由分體結(jié)構(gòu)的葉片背弧(23)和葉片內(nèi)弧(25)焊接組合而成；其特征在于:所述裝夾工裝包括背弧模板(2)和內(nèi)弧模板(1)，所述背弧模板(2)具有匹配葉片背弧(23)在高度方向上型線的工作面，所述內(nèi)弧模板(I)具有匹配葉片內(nèi)弧(25)在高度方向上型線的工作面，所述背弧模板(2)和內(nèi)弧模板(I)的一端鉸接在一起、另一端為可拆卸的鎖合結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述背弧模板(2)的內(nèi)部設(shè)有冷卻水槽，且在背弧模板(2)的工作面上開設(shè)有若干個(gè)與冷卻水槽分別相通的噴水孔，這些噴水孔沿著背弧模板(2)的工作面對應(yīng)空心葉片(22)焊縫的軌跡排布;所述裝夾工裝包括有水箱(7)，該水箱(7)的出水口(20)與背弧模板(2)的冷卻水槽相通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述背弧模板(2)的工作面上開設(shè)有多條回水槽，每條回水槽的外端延伸至噴水孔處、內(nèi)端延伸至工作面的最低處。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述背弧模板(2)的工作面上的噴水孔為兩排，它們以Z字形折線的軌跡排布。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述裝夾工裝包括有底座(4)，所述底座(4)用于安裝背弧模板(2)，在底座(4)上連接有變位器(21)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述裝夾工裝包括有背弧出氣邊鎖夾(3)，所述背弧出氣邊鎖夾(3)主要由背弧出氣邊模板(16)、壓板(17)和緊固螺桿(18)組成，所述背弧出氣邊模板(16)具有匹配葉片背弧(23)出氣邊在高度方向上型線的工作面，所述壓板(17)為多個(gè)，每個(gè)壓板(17)的一端扣壓在背弧出氣邊模板(16)上、另一端通過對應(yīng)的緊固螺桿(18)鎖扣在底座(4)上，多個(gè)壓板(17)沿空心葉片(22)的高度方向間隔扣壓在背弧出氣邊模板(16)上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述背弧出氣邊模板(16)為多個(gè)模段依序銜接組合而成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述內(nèi)弧模板(I)的鉸接端設(shè)有配重塊(9)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心葉片焊接用裝夾工裝，其特征在于:所述鎖合結(jié)構(gòu)為螺桿鎖合結(jié)構(gòu)，主要由鎖合螺桿(5)、開設(shè)在內(nèi)弧模板(I)和/或背弧模板(2)上的螺桿孔組成。
【文檔編號】B23K37/04GK205614269SQ201620461835
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】熊建坤, 王堯, 徐健, 陳仲明, 舒學(xué)芳, 王虹, 譚小平, 伍敏, 張峻銘, 戚德高, 鄧小龍, 潘思蒙, 陳達(dá)平, 陶德, 劉燕
【申請人】東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司