CN101804545B

CN101804545B - 一种风电机舱框架的制造方法及其焊接工装

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Publication number: CN101804545B
Application number: CN2010101558549A
Authority: CN
Inventors: 章立东; 娄俊超; 李静
Original assignee: Tianjin Seri Machinery Equipment Corp Ltd
Current assignee: Tianjin Seri Machinery Equipment Corp Ltd
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-04-26
Also published as: CN101804545A

Abstract

本发明涉及一种风电机舱框架的制造方法及其焊接工装。本发明属于风电技术领域。一种风电机舱框架的制造方法，利用焊接工装进行机舱框架四个箱体的先加工后焊接，工艺过程：(1)单独加工机舱框架的箱体，铣箱体的把合面，钻定位销孔和通孔；(2)利用定位销和螺栓将四个箱体分别固定在焊接工装本体的支座上；(3)将箱体和机舱框架整体焊接；箱体的位置由工装固定；(4)焊接完成后，将本体从已焊接完成的机舱框架中取出。焊接工装包括本体、垫板和定位销；本体两侧各有两个支座；每个支座上设置与机舱框架每个箱体上的孔位置一致的通孔和定位销孔。本发明具有工艺简单，加工费用和加工难度低，省时省力，加工效率高，加工精度高，产品质量好等优点。

Description

一种风电机舱框架的制造方法及其焊接工装

技术领域

本发明属于风电技术领域，特别是涉及一种风电机舱框架的制造方法及其焊接工装。

背景技术

目前，机舱框架是一种风力发电机组的设备，通过两侧四个箱体的把合面和孔，用螺栓与主机架连接固定，故四个箱体把合面的平面度和平行度高，四个箱体上的孔位置度精度高。

机舱框架传统制造方法为：利用大型数控机床整体加工，铣四个箱体把合面，按坐标钻箱体上的各个孔。由于机舱框架整体为框架结构，刚性差，用此传统制造方法进行加工时，机舱框架变形严重，很难达到精度要求，极其费时费力且加工费用高，不利于大批生产。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，而提供一种风电机舱框架的制造方法及其焊接工装。

本发明的设计理念为：制作出一套可多次重复使用的焊接工装，实现机舱框架四个箱体的先加工后焊接。利用所述本体的支座，确定机舱框架箱体的空间位置，用定位销和螺栓进行定位和把合固定。设置垫板，使本体支座两平面之间的距离等于机舱框架四个箱体之间的距离加两倍的垫板厚度，即L1＝L2+2D，这样的设计便于焊接过程中本体的安装和拆卸。发明既保证了精度又简化了工艺，并有利于降低成本，实现大批生产。

本发明的目的之一是提供一种具有工艺简单，加工费用和加工难度低，省时省力，定位可靠，操作简便快捷，易于操作者掌握，加工效率高等特点的风电机舱框架的制造方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种风电机舱框架的制造方法，包括两侧四个箱体的把合面和孔的加工，其特点是：利用焊接工装进行机舱框架四个箱体的先加工后焊接，制造工艺过程为，(1)单独加工机舱框架的箱体，铣箱体的把合面，钻定位销孔和通孔；(2)利用定位销和螺栓将四个箱体分别固定在焊接工装本体的支座上，每个箱体和支座之间插入垫板，利用螺栓把合固定；(3)将箱体和机舱框架整体焊接；箱体的位置由工装固定，其距离由两侧支座把合面之间的距离和垫板厚度确定，其平面度、平行度和孔的位置度通过工装得到保证；(4)焊接完成后，将垫板和定位销取出，卸下螺栓，将本体从已焊接完成的机舱框架中取出。

本发明风电机舱框架的制造方法还可以采用如下技术方案：所述的风电机舱框架的制造方法，其特点是：先单独加工箱体，之后利用焊接工装进行焊接并保证精度。

本发明的目的之二是提供一种具有结构简单，省时省力，加工成本低，定位可靠，加工效率高，加工精度高，产品质量好等特点的风电机舱框架的制造焊接工装。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种风电机舱框架的制造焊接工装，其特点是：焊接工装包括本体、垫板和定位销；本体两侧各有两个支座，其空间位置与机舱框架箱体空间位置一致；每一侧的两个支座的把合面在同一平面内，两侧支座把合面所在的平面相互平行；每个支座上设置与机舱框架每个箱体上的孔位置一致的通孔和定位销孔。

本发明风电机舱框架的制造焊接工装还可以采用如下技术方案：所述风电机舱框架的制造焊接工装，其特点是：两侧支座把合面之间的距离等于机舱框架两侧箱体把合面之间的距离加两倍的垫板厚度。

所述风电机舱框架的制造焊接工装，其特点是：每个支座上设置有两个与机舱框架箱体上的销孔位置一致的定位销孔。

所述风电机舱框架的制造焊接工装，其特点是：定位销孔配有定位销，定位销的插入端为锥头。

所述风电机舱框架的制造焊接工装，其特点是：支座和机舱框架的每个箱体之间设置两个垫板。

所述风电机舱框架的制造焊接工装，其特点是：垫板插入端为扁铲型，另一端为钩头型。

本发明具有的优点和积极效果是：风电机舱框架的制造方法及其焊接工装由于采用了本发明的技术方案，构思巧妙，结构简单，一个工装可重复使用多次；将在大型数控机床上整体加工的传统制造方法改为：先单独加工机舱框架的四个箱体，而后利用工装把合定位进行焊接。不仅能满足精度要求，而且简化了工艺，节省了大量工时，降低了生产成本，有利于大批生产。因此，本发明具有工艺简单，加工费用和加工难度低，省时省力，定位可靠，操作简便快捷，易于操作者掌握，加工效率高，加工精度高，产品质量好等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是焊接工装本体的结构示意图；图3是图2的俯视结构示意图；图4是图2的侧视结构示意图；图5是垫板的结构示意图；图6是图5的左视结构示意图；图7是定位销的结构示意图；图8是焊接工装使用状态结构示意图；图9是图7的局部放大结构示意图。

图中：1、本体的四个支座，2、定位销孔，3、穿螺栓用通孔，5、机舱框架两侧的四个箱体，6-钩头，7-扁铲，8-锥头。L1、本体两侧支座把合面所在的两个平面之间的距离，L2、机舱框架两侧箱体把合面所在的两个平面之间的距离，D、垫板的厚度。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：参阅附图1至图9。

实施例1一种风电机舱框架的制造方法，利用焊接工装进行机舱框架四个箱体的先加工后焊接，制造工艺过程为：(1)单独加工机舱框架的箱体，铣箱体的把合面，钻定位销孔和通孔；(2)利用定位销将四个箱体分别固定在焊接工装本体的支座上，每个箱体和支座之间插入两个垫板，调整后利用螺栓把合固定；(3)将箱体和机舱框架整体焊接；箱体的位置由工装固定，其距离由两侧支座把合面之间的距离和垫板厚度确定，其平面度、平行度和孔的位置度通过工装得到保证；(4)焊接完成后，将垫板和定位销取出，卸下螺栓，将本体从已焊接完成的机舱框架中取出。

实施例2一种风电机舱框架的制造焊接工装，包括本体、垫板和定位销；本体两侧各有两个支座，其空间位置与机舱框架箱体空间位置一致；每一侧的两个支座的把合面在同一平面内，两侧支座把合面所在的平面相互平行；每个支座上设置与机舱框架每个箱体上的孔位置一致的通孔。

两侧支座把合面之间的距离等于机舱框架两侧箱体把合面之间的距离加两倍的垫板厚度。每个支座上设置有两个与机舱框架箱体上的销孔位置一致的定位销孔。定位销孔配有定位销，定位销的插入端为锥头。

支座和机舱框架的每个箱体之间设置两个垫板。垫板插入端为扁铲型，方便插入和取出；另一端为钩头型，便于插入后固定。

本发明具体结构及其使用说明如下：请参阅图1-图9，发明为一种风电机舱框架的制造新方法，利用焊接工装实现机舱框架四个箱体的先加工后焊接。所述焊接工装包括本体、垫板和定位销。在所述本体两侧各有两个支座，其空间位置与机舱框架的四个箱体空间位置一致。每一侧的两个支座的把合面在同一平面内，两侧支座把合面所在的平面相互平行，两平面之间的距离等于机舱框架两侧箱体把合面之间的距离加两倍的垫板厚度，即L1＝L2+2D。在所述本体的每个支座上设置有两个与机舱框架每个箱体上的销孔位置一致的定位销孔，利用定位销将机舱框架的箱体与所述本体的支座定位连接。所述本体每个支座上设置与机舱框架每个箱体上的孔位置一致的通孔，利用螺栓穿过通孔将机舱框架的箱体与所述本体的支座把合固定。为便于焊接时所述本体的安装和拆卸，在所述本体的每个支座和机舱框架的每个箱体之间，设置两个垫板。

本实施例的制造方法：钢板、H型钢下料、焊接成本体的外形结构；铣本体四个支座的把合面，保证每一侧的两个支座把合面在同一平面内，两侧支座把合面所在的平面相互平行，两平面之间的距离等于机舱框架四个箱体之间的距离加两倍的垫板厚度，即L1＝L2+2D；利用数控机床，按机舱框架四个箱体上通孔和定位销孔的坐标，在本体四个支座上一一对应精确钻孔、铰孔；制作定位销；制作垫板，为保证所有垫板厚度一致，最好统一磨制垫板。

应用发明制造机舱框架的方法：第一步：单独加工机舱框架的箱体，铣箱体的把合面，钻定位销孔和通孔；第二步：利用定位销将四个箱体分别固定在本体的支座上，每个箱体和支座之间插入两个垫板，调整好后利用螺栓把合固定；第三步：将箱体和机舱框架整体焊接到一起。此时箱体的位置由工装固定，其距离L2由两侧支座把合面之间的距离L1和两倍的垫板厚度2D确定，其平面度、平行度和各孔的位置度也都可以通过工装得到保证；第四步：焊接完成后，敲击垫板的扁铲型底部和定位销锥头，将垫板和定位销取出，卸下螺栓，由于本体支座两平面之间的距离L1小于机舱框架四个箱体之间的距离L2，此时可以轻易地将本体从已焊接完成的机舱框架中取出。

Claims

1.一种风电机舱框架的制造方法，包括两侧四个箱体的把合面和孔的加工，其特征是：利用焊接工装进行机舱框架四个箱体的先加工后焊接，焊接工装包括本体、垫板和定位销；本体两侧各有两个支座，其空间位置与机舱框架箱体空间位置一致；每一侧的两个支座的把合面在同一平面内，两侧支座把合面所在的平面相互平行；每个支座上设置与机舱框架每个箱体上的孔位置一致的通孔和定位销孔；两侧支座把合面之间的距离等于机舱框架两侧箱体把合面之间的距离加两倍的垫板厚度；制造工艺过程为，

(1)单独加工机舱框架的箱体，铣箱体的把合面，钻定位销孔和通孔；

(2)利用定位销和螺栓将四个箱体分别固定在焊接工装本体的支座上，每个箱体和支座之间插入垫板，利用螺栓把合固定；

(3)将箱体和机舱框架整体焊接；箱体的位置由工装固定，其距离由两侧支座把合面之间的距离和垫板厚度确定，其平面度、平行度和孔的位置度通过工装得到保证；

(4)焊接完成后，将垫板和定位销取出，卸下螺栓，将本体从已焊接完成的机舱框架中取出。

2.根据权利要求1所述的风电机舱框架的制造方法，其特征是：先单独加工箱体，之后利用焊接工装进行焊接并保证精度。