CN101797674B - 隔板焊接定位夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明所设计的隔板焊接定位夹具，它包括用于支撑固定隔板的装焊支架，在该装焊支架上、焊接时叶片的对应位置处设有叶片定位夹具，所述的叶片定位夹具为一圆环台，在该圆环台台面的内环沿口和外环沿口上分别均匀地环设有与叶片相同数量的内齿和外齿，相邻的两个外齿与和它们相对应的相邻的内齿相互配合构成一个叶片的支托结构，当叶片设置在支托结构内时，外齿的齿面与叶片的背弧相切，外齿齿背以及内齿齿背与叶片出汽边相抵，该支托结构与相应叶片的焊接位置相对应，该叶片定位夹具定位连接在装焊支架上，且中心一致。本发明得到的隔板焊接定位夹具在焊接时能对叶片能进行定位，焊接更为简单方便，有效控制焊接时的变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于汽轮机领域的夹具，尤其是一种隔板焊接定位夹具。
背景技术
在现有的汽轮机中，静叶和动叶构成了最基本的级，而静叶通常是焊接在汽轮机隔板上，故在汽轮机运行过程中，对静叶位置(如安装角、辐射线、喉宽等精度)的要求极为苛刻。现有的焊接方式较为复杂，焊接时，隔板通过半圆装焊夹具夹装定位，然后通过手工划线标注叶片的位置再进行焊接，这样的方式存在较多不足，首先，一块完整的圆形隔板需要分成两次焊接才能完成，分次焊接容易引起累计误差在大的问题，而且焊接质量是否达标要在两块同时完成进行试验时才能发现，经常出现两块半圆的隔板尺寸较为标准而结合在一起却产生问题；其次，现有的叶片焊接不仅通过手工定位，而且在焊接时，也是通过人工一手定位一手焊接的方式逐个完成，这种纯粹的人工划线人工定位方式不仅在划线时容易产生误差，而且在焊接时也容易因人为因素(如人体免不了的抖动)产生误差，难以确保叶片的焊接精度。不仅如此，为了保证质量，通常还会因误差原因而重焊，反复的焊接对叶片和隔板都有损伤，而且浪费人力物力；再者，由于隔板的结构复杂、外型尺寸大、叶片细长、刚性差、叶片材料焊接性差等特点，不仅焊接时难度极大，而且焊好后易出现变形、焊缝出现裂纹服等问题，即使按标准焊好，但冷却后也会出现不达标的情况。鉴于焊接隔板叶片定位精度不足、焊接、热处理易变形等诸多难点问题，而汽轮机隔板的体积和重量又很大，对焊接的质量要求又高，现有的焊接方式和焊接设备无论在精度上、质量上，还是在工作效率上都难以满足需求，隔板焊接也成为该领域的瓶颈问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供的一种在焊接时能对叶片能进行定位，焊接更为简单方便的隔板焊接定位夹具。
为了达到上述目的，本发明所设计的隔板焊接定位夹具，它包括用于支撑固定隔板的装焊支架，在该装焊支架上、焊接时叶片的对应位置处设有叶片定位夹具，所述的叶片定位夹具为一圆环台，在该圆环台台面的内环沿口和外环沿口上分别均匀地环设有与叶片相同数量的内齿和外齿，相邻的两个外齿与和它们相对应的两个相邻的内齿相互配合构成一个叶片的支托结构，当叶片设置在支托结构内时，外齿的齿面与叶片的背弧相切，齿背与另一相邻叶片出汽边相抵，内齿齿背与叶片出汽边相抵，该支托结构与相应叶片的焊接位置相对应，该叶片定位夹具定位连接在装焊支架上，且中心一致。所述的圆环台可以是大圆柱体中去除一个同心的小圆柱体的结构，也可以是圆台中去除一个同心的小圆柱体的结构。焊接时叶片可放置在支架结构内，由于支托结构都是固定的且与叶片的焊接位置相对应，不用再像以往一样对每一个叶片进行划线操作，而且叶片经过外齿齿面、齿背两点，内齿齿背三点确精定位，固定、定位效果更好。
优选的方案是所述外齿呈倾斜设置，内齿呈竖直设置，外齿的齿面为一斜面，外齿以及内齿齿背与出汽边相抵。
为了有效控制焊接过程中及焊后热处理中的变形问题，优选的方案是在装焊支架的上方还设有抗变形焊接支架，抗变形焊接支架底面设有内外两层呈环形分布的固定脚，其内层的固定脚与隔板的内环相对应，其外层的固定脚与隔板的外环相对应。
作为优选，所述的叶片定位夹具与装焊支架的接触面上设有相互配合的定位止口，它们之间还设有相配合的连接孔，所述的连接孔呈圆周分布。
本发明得到的隔板焊接定位夹具，保证了定位尺寸的准确性，减少了中间环节的累积误差，保证了工装的质量，进而保证产品的叶片定位精度；另外使得焊接更为简单方便，提高了工作效率，降低了劳动强度，抗变形焊接支架通过刚性结构与工件的焊接，进一步有效地控制了整个工件在焊接作业和热处理过程中的变形。
附图说明
图1是隔板焊接定位夹具装配简图；
图2是实施例2抗变形焊接支架装配简图；
图3是实施例1叶片定位夹具俯视图；
图4是实施例1内齿与叶片的定位示意图；
图5是实施例1外齿与叶片的定位示意图；
图6抗变形支架俯视图；
图7是叶片定位夹具的平面图。
图中：装焊支架1、叶片定位夹具2、内齿3、外齿4、外齿齿背5、外齿齿面6、抗变形焊接支架7、固定脚8、隔板9、连接孔10、叶片11、叶片出汽边12、内齿齿背13、叶片节距线A、叶栅中心线B、叶片定位夹具中心线C。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例所描述的隔板焊接定位夹具，它包括用于支撑固定隔板9的装焊支架1，其特征是在该装焊支架1上、焊接时叶片的对应位置处设有叶片定位夹具2，如图7所示，所述的叶片定位夹具2为一圆环台，在该圆环台台面的内环沿口和外环沿口上分别均匀地环设有与叶片相同数量的内齿3和外齿4，内齿3为直齿，外齿4为斜齿，相邻的两个外齿4与和它们相对应的相邻的内齿3相互配合构成一个叶片的支托结构，如图4、图5所示，当叶片设置在支托结构内时，外齿4的齿面6与叶片11的背弧相切，外齿齿背5以及内齿齿背13与叶片11出汽边相抵，该支托结构与相应叶片的焊接位置相对应，该叶片定位夹具2定位连接在装焊支架1上，且中心一致。所述的定位连接指叶片定位夹具2和装焊支架1相互精确定位后连接在一起，其中定位指所述的叶片定位夹具2与装焊支架1的接触面上设有相互配合的定位止口，它们之间还设有销定位，以及相配合的连接孔10，所述的连接孔10呈圆周分布，通过在连接孔10内设置固定螺栓实现连接。
焊接时，将隔板9固定设置在装焊支架1上，而叶片定位夹具2则位于隔板9的内外环之间，可将所有的待焊叶片逐个放置在叶片定位夹具2内、外齿4构成的支托结构内，然后将叶片焊接在隔板9上。
内齿和外齿的数量可以是各50个，也可根据叶片的实际数量变化。
实施例2
如图2所示，本实施例所描述的隔板焊接定位夹具，与实施例1不同的是在装焊支架1的上方还设有抗变形焊接支架7，抗变形焊接支架7底面设有内外两层呈环形分布的固定脚8，其内层的固定脚8与隔板9的内环相对应，其外层的固定脚8与隔板9的外环相对应，如图2所示。
使用时，将叶片定位夹具2与装焊支架1通过相互配合止口装配成一体，并用销定位，使两者成为一个整体部件。按照产品零件(隔板9内、外环)的定位尺寸，保证夹具的中心与产品零件的中心重合。将隔板9整体放置于装焊平台上固定，将抗变形焊接支架7的固定脚8与隔板9内外环点焊成一体，抗变形焊接支架7作为一个刚性结构，可有效防止形变，对于控制隔板9焊接过程中的隔板9的变形相当有效。将抗变形焊接支架7与焊接变位机装配成一体后，逐个安装叶片于叶片定位夹具2内、外齿构成的支托结构内，该支托结构三点定位精确各叶片，再对叶片进行全方位焊接。
Claims (2)
1.一种隔板焊接定位夹具，它包括用于支撑固定隔板的装焊支架，其特征是在该装焊支架上、焊接时叶片的对应位置处设有叶片定位夹具，所述的叶片定位夹具为一圆环台，在该圆环台台面的内环沿口和外环沿口上分别均匀地环设有与叶片相同数量的内齿和外齿，相邻的两个外齿与和它们相对应的相邻的内齿相互配合构成一个叶片的支托结构，当叶片设置在支托结构内时，外齿的齿面与叶片的背弧相切，外齿齿背以及内齿齿背与叶片出汽边相抵，该支托结构与相应叶片的焊接位置相对应，该叶片定位夹具定位连接在装焊支架上，且中心一致。
2.根据权利要求1所述的隔板焊接定位夹具，其特征是所述外齿呈倾斜设置，内齿呈竖直设置，外齿的齿面为一斜面。
3. 根据权利要求1或2所述的隔板焊接定位夹具，其特征是在装焊支架的上方还设有抗变形焊接支架，抗变形焊接支架底面设有内外两层呈环形分布的固定脚，其内层的固定脚与隔板的内环相对应，其外层的固定脚与隔板的外环相对应。
4．根据权利要求1或2所述的隔板焊接定位夹具，其特征是所述的叶片定位夹具与装焊支架的接触面上设有相互配合的定位止口，它们之间还设有相配合的连接孔，所述的连接孔呈圆周分布。
5．根据权利要求3所述的隔板焊接定位夹具，其特征是所述的叶片定位夹具与装焊支架的接触面上设有相互配合的定位止口，它们之间还设有相配合的连接孔，所述的连接孔呈圆周分布。
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