CN105880339B - 一种翻边工装及翻边加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种翻边工装及翻边加工方法，属于机械加工领域。该工装包括工装底板、设置在工装底板上的工件支撑环、垫环、设置在垫环上的压板和翻边轮，通过将隔板放置在工件支撑环上，通过第一环形凸台与外圈上的环形凹槽配合以对隔板进行定位，通过垫环将蜂窝密封圈的第一翻边压紧在内圈的一端端面上，并通过第二环形凸台将密封体的一端端面压紧，通过将压板放置在内圈中，使得压板将蜂窝密封圈压紧在内圈的内侧壁上，并通过外凸缘压紧密封体的另一端端面，使蜂窝密封圈固定在内圈中，再通过翻边轮对钢带进行翻边加工，避免了在钢带上形成压痕或裂纹，同时由于通过垫环支撑内圈，避免了在加工过程中隔板出现变形。

Description

一种翻边工装及翻边加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种翻边工装及翻边加工方法。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。良好的密封能有助于降低燃气轮机的燃油消耗，降低运行和维修成本，提高燃气轮机的性能。

目前蜂窝密封是燃气轮机中使用较多的一种密封方式，图1是一种燃气轮机的隔板，如图1所示，该隔板包括同心设置的一个外圈a和一个内圈b，外圈a和内圈b之间通过连接板c连接，外圈a的厚度大于内圈b，外圈a上有一环形凹槽a1，该隔板需要在内圈b中设置蜂窝密封圈，图2是一种蜂窝密封圈，如图2所示，蜂窝密封圈包括一钢带d和设置在钢带d上的密封体e，钢带d的一端自带有第一翻边d1，通常在设置蜂窝密封圈时，要采用人工敲击的方式对钢带d的另一端进行翻边，以将蜂窝密封圈安装在内圈b上，这种方式由于无法保证受力的均衡，因此容易在敲击时在钢带d上形成压痕或裂纹，同时由于该隔板尺寸较大，连接板c较薄，因此在敲击过程中容易产生变形，影响隔板的装配。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种翻边工装及翻边加工方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种翻边工装，适用于对安装在燃气轮机的隔板上的蜂窝密封圈进行翻边加工，所述隔板包括同轴设置的外圈和内圈、以及连接所述外圈和所述内圈的连接板，所述外圈上设有环形凹槽，所述内圈内安装有所述蜂窝密封圈，所述蜂窝密封圈包括钢带和设置在所述钢带上的密封体，所述钢带的一端设有第一翻边，所述密封体设在所述内圈内，其特征在于，所述工装包括：

工装底板；

第一环形凸台，所述第一环形凸台设置在所述工装底板上，且所述第一环形凸台与所述环形凹槽相匹配；

垫环，所述垫环设置在所述工装底板的一侧，所述垫环与所述第一环形凸台同轴设置，所述垫环用于支撑所述内圈并将所述第一翻边压紧在所述内圈的一端端面上；

第二环形凸台，所述第二环形凸台设置在所述垫环上，所述第二环形凸台用于压紧所述密封体的一端端面；

压板，所述压板设在所述密封体中，所述压板的外侧壁压紧在所述密封体的内侧壁上，所述垫环夹设于所述压板的一端和所述工装底板之间，所述压板的背向所述垫环的一端设有外凸缘，所述外凸缘的一端端面用于压紧所述密封体的另一端端面；

支架，所述支架用于与数控机床的刀架连接；

翻边轮，所述翻边轮可转动地设置在所述支架上。

优选地，所述垫环与所述工装底板之间设有用于调节所述垫环与所述工装底板之间的间距的调节机构。

进一步地，所述调节机构包括多个调节螺杆和设置在所述多个调节螺杆上的调节螺母，所述多个调节螺杆的一端固定插装在所述垫环上，所述工装底板上对应所述多个调节螺杆的位置设置有多个调节通孔，所述多个调节螺杆分别插装在对应的所述多个调节通孔中，所述调节螺母设置在所述垫环和所述工装底板之间。

更进一步地，所述压板上设置有多个安装孔，所述垫环上对应所述多个安装孔的位置设置有多个螺纹孔，所述压板通过设置在对应的所述安装孔和所述螺纹孔中的螺栓可拆卸安装在所述垫环上。

优选地，所述多个安装孔为沉头孔。

进一步地，所述支架包括第一安装架和第二安装架，所述翻边轮安装在所述第一安装架上，所述第二安装架用于连接所述第一安装架和所述数控机床的刀架。

更进一步地，所述第一安装架包括两块平行相对设置的安装板和连接在两块所述安装板同一端端面上的安装杆，转轴垂直安装在两块所述安装板之间，所述安装杆与所述第二安装架连接，所述安装杆上设置有两个安装通孔，所述两个安装通孔的中心线垂直于所述转轴的轴线。

可选地，所述第二安装架包括一用于与所述数控机床的刀架连接的连接杆和与所述连接杆一端端面连接的安装座，所述安装座上设置有轴线相互平行的第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，其中所述第二安装孔和所述第三安装孔关于所述连接杆的轴线对称设置，所述第一安装孔设置在所述连接杆的轴线上，所述安装杆通过所述第一安装孔和所述第二安装孔安装在所述安装座上或通过所述第一安装孔和所述第三安装孔安装在所述安装座上。

优选地，所述第一安装孔和所述第二安装孔的连线与所述连接杆的轴线之间的夹角为45°。

另一方面，本发明实施例还提供了一种翻边加工方法，所述加工方法用于采用前述任一种翻边工装对安装在燃气轮机的隔板上的蜂窝密封圈进行翻边加工，所述加工方法包括：

将所述蜂窝密封圈插入到所述隔板的内圈中，使所述蜂窝密封圈的第一翻边卡在所述内圈的一端端面上；

将所述隔板放置在所述翻边工装上，使第一环形凸台卡入到环形凹槽中，且垫环压紧在所述第一翻边上，第二环形凸台压紧在密封体的一端端面上；

将压板安装到所述垫环上，使所述压板将所述蜂窝密封圈压紧在所述内圈的内侧壁上，外凸缘压紧在所述密封体的另一端端面上；

将支架安装到数控机床的刀架上，将工装底板装夹到所述数控机床的工作台上，使翻边轮的轮缘与所述蜂窝密封圈的钢带内侧接触；

控制所述工装底板转动，同时控制所述翻边轮绕与所述钢带的接触点向所述内圈的外侧转动，使所述钢带翻折至与所述内圈的端面平齐；

调整所述翻边轮，使所述翻边轮的轮缘与所述钢带位于所述内圈的外侧壁之外的部分接触；

控制所述工装底板转动，同时控制所述翻边轮绕与所述钢带的接触点向所述内圈的外侧转动，使所述钢带位于所述内圈的外侧壁之外的部分翻折至贴紧在所述内圈的外侧壁上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将隔板放置在工件支撑环上，通过第一环形凸台与外圈上的环形凹槽配合以对隔板进行定位，通过垫环将蜂窝密封圈的第一翻边压紧在内圈的一端端面上，并通过第二环形凸台将密封体的一端端面压紧，通过将压板放置在内圈中，使得压板将蜂窝密封圈压紧在内圈的内侧壁上，并通过外凸缘压紧密封体的另一端端面，使蜂窝密封圈固定在内圈中，再通过翻边轮对钢带进行翻边加工，避免了在钢带上形成压痕或裂纹，同时由于通过垫环支撑内圈，避免了在加工过程中隔板出现变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种燃气轮机隔板示意图；

图2是一种蜂窝密封圈示意图；

图3是本发明实施例提供的一种翻边工装的结构图；

图4是本发明实施例提供的一种垫环；

图5是本发明实施例提供的一种压板；

图6是本发明实施例提供的一种翻边轮；

图7是本发明实施例提供的一种第一安装架；

图8是本发明实施例提供的一种第二安装架；

图9是本发明实施例提供的一种翻边工装的加工示意图；

图10是本发明实施例提供的一种翻边工装的加工示意图；

图11是本发明实施例提供的一种加工方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图3是本发明实施例提供的一种翻边工装的结构图，该工装适用于对安装在燃气轮机的隔板上的蜂窝密封圈进行翻边加工，隔板包括同轴设置的外圈a和内圈b、以及连接外圈a和内圈b的连接板c，外圈a上设有环形凹槽a1，内圈b内安装有蜂窝密封圈，蜂窝密封圈包括钢带d和设置在钢带d上的密封体e，钢带d的一端设有第一翻边d1，密封体e设在内圈b内，如图3所示，该工装包括工装底板11；第一环形凸台121，第一环形凸台121设置在工装底板11上，且第一环形凸台121与环形凹槽a1相匹配；垫环14，垫环14设置在工装底板11的一侧，垫环14与第一环形凸台121同轴设置，垫环14用于支撑内圈b并将第一翻边d1压紧在内圈b的一端端面上；第二环形凸台141，图4是本发明实施例提供的一种垫环，如图4所示，第二环形凸台141设置在垫环14上，第二环形凸台141用于压紧密封体e的一端端面；压板15，压板15设在密封体e中，压板15的外侧壁压紧在密封体e的内侧壁上，垫环14夹设于压板15的一端和工装底板11之间，如图5所示，压板15的背向垫环14的一端设有外凸缘151，外凸缘151的一端端面用于压紧密封体e的另一端端面；图6是本发明实施例提供的一种翻边轮，如图6所示，支架20，支架20用于与数控机床的刀架连接；翻边轮224，翻边轮224可转动地设置在支架20上。

本发明实施例通过将隔板放置在工件支撑环上，通过第一环形凸台与外圈上的环形凹槽配合以对隔板进行定位，通过垫环将蜂窝密封圈的第一翻边压紧在内圈的一端端面上，并通过第二环形凸台将密封体的一端端面压紧，通过将压板放置在内圈中，使得压板将蜂窝密封圈压紧在内圈的内侧壁上，并通过外凸缘压紧密封体的另一端端面，使蜂窝密封圈固定在内圈中，再通过翻边轮对钢带进行翻边加工，避免了在钢带上形成压痕或裂纹，同时由于通过垫环支撑内圈，避免了在加工过程中隔板出现变形。

优选地，第一环形凸台121的端面上设置有橡胶垫，橡胶垫可以避免第一环形凸台121在隔板的环形凹槽a1中留下压痕或磨痕。

需要说明的是，第二环形凸台141的侧壁与端面之间通过圆角连接，外凸缘151的侧壁与用于压紧密封体e的端面之间通过圆角连接，从而可以避免第二环形凸台141和外凸缘151压坏蜂窝密封圈。

在本发明的一种实施方式中，垫环14与工装底板11之间设有用于调节垫环14与工装底板11之间的间距的调节机构，通过调节垫环14与工装底板11之间的间距，使得垫环14能将第一翻边d1压紧在内圈b的一端端面上。

具体地，如图3所示，调节机构包括多个调节螺杆16和设置在多个调节螺杆16上的调节螺母17，多个调节螺杆16的一端固定插装在垫环14上，工装底板11上对应多个调节螺杆16的位置设置有多个调节通孔111，多个调节螺杆16分别插装在对应的多个调节通孔111中，调节螺母17设置在垫环14和工装底板11之间，通过改变调节螺母17在调节螺杆16上的位置，从而调节调节螺杆16插入调节通孔111中的长度，以调节垫环14与工装底板11之间的距离，使垫环14能将第一翻边d1压紧在内圈b的端面上。

图5是本发明实施例提供的一种压板，如图5所示，压板15上设置有多个安装孔152，垫环14上对应多个安装孔152的位置设置有多个螺纹孔142，压板15通过设置在对应的安装孔152和螺纹孔142中的螺栓可拆卸安装在垫环14上，避免在进行翻边加工的过程中压板15出现移动而无法对蜂窝密封圈进行定位。

进一步地，多个安装孔152为沉头孔，从而使得使用螺栓将压板15固定在垫环14上后，螺栓的头部可以拧入沉头孔中，避免螺栓的头部高出压板15的表面而可能出现的螺栓与翻边轮224干涉。

如图6所示，支架20包括第一安装架22和第二安装架23，翻边轮224安装在第一安装架22上，第二安装架23用于连接第一安装架22和数控机床的刀架，从而可以通过调节第一安装架22和第二安装架23之间的安装角度来改变翻边轮224的安装角度。

图7是本发明实施例提供的一种第一安装架，进一步地，如图7所示，第一安装架22包括两块平行相对设置的安装板222和连接在两块安装板222同一端端面上的安装杆221，转轴223垂直安装在两块安装板222之间，安装杆221与第二安装架23连接，安装杆221上设置有两个安装通孔225，两个安装通孔225的中心线垂直于转轴223的轴线，通过两块安装板222共同支撑转轴223，可以避免转轴223的晃动，使翻边轮224更加平稳的在转轴223上转动。

此外，翻边轮224可以包括一套装在转轴223上的轮毂224a和沿轮毂224a外缘的圆周设置的凸环224b，该凸环224b用于对钢带d进行翻边。

图8是本发明实施例提供的一种第二安装架，如图8所示，第二安装架23包括一用于与数控机床的刀架连接的连接杆231和与连接杆231一端端面连接的安装座232，安装座232上设置有轴线相互平行的第一安装孔233、第二安装孔234和第三安装孔235，其中第二安装孔234和第三安装孔235关于连接杆231的轴线对称设置，第一安装孔233设置在连接杆231的轴线上，安装杆221通过第一安装孔233和第二安装孔234安装在安装座232上或通过第一安装孔233和第三安装孔安装在安装座232上，通过选择不同的安装方式可以改变安装杆221的安装方向，从而调整翻边轮224的朝向。

可选地，第一安装孔233和第二安装孔234的连线与连接杆231的轴线之间的夹角为45°。

本发明实施例还提供了一种翻边加工方法，该加工方法用于采用前述任一种翻边工装对安装在燃气轮机的隔板上的蜂窝密封圈的钢带进行翻边加工，图9和图10是本发明实施例提供的一种翻边工装的加工示意图，图11是本发明实施例提供的一种加工方法的流程图，该加工方法包括：

S11：将蜂窝密封圈插入到隔板的内圈中，使蜂窝密封圈的第一翻边卡在内圈的一端端面上；

S12：将隔板放置在翻边工装上，使第一环形凸台卡入到环形凹槽中，且垫环压紧在第一翻边上，第二环形凸台压紧在密封体的一端端面上；

S13：将压板安装到垫环上，使压板将蜂窝密封圈压紧在内圈的内侧壁上，外凸缘压紧在密封体的另一端端面上；

S14：将支架安装到数控机床的刀架上，将工装底板装夹到数控机床的工作台上，使翻边轮的轮缘与蜂窝密封圈的钢带内侧接触；

S15：控制工装底板转动，同时控制翻边轮绕与钢带的接触点向内圈的外侧转动，使钢带翻折至与内圈的端面平齐；

S16：调整翻边轮，使翻边轮的轮缘与钢带位于内圈的外侧壁之外的部分接触；

S17：控制工装底板转动，同时控制翻边轮绕与钢带的接触点向内圈的外侧转动，使钢带位于内圈的外侧壁之外的部分翻折至贴紧在内圈的外侧壁上。

本发明实施例通过将隔板放置在工件支撑环上，通过第一环形凸台与外圈上的环形凹槽配合以对隔板进行定位，通过垫环将蜂窝密封圈的第一翻边压紧在内圈的一端端面上，并通过第二环形凸台将密封体的一端端面压紧，通过将压板放置在内圈中，使得压板将蜂窝密封圈压紧在内圈的内侧壁上，并通过外凸缘压紧密封体的另一端端面，使蜂窝密封圈固定在内圈中，再通过翻边轮对钢带进行翻边加工，避免了在钢带上形成压痕或裂纹，同时由于通过垫环支撑内圈，避免了在加工过程中隔板出现变形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种翻边工装，适用于对安装在燃气轮机的隔板上的蜂窝密封圈进行翻边加工，所述隔板包括同轴设置的外圈(a)和内圈(b)、以及连接所述外圈(a)和所述内圈(b)的连接板(c)，所述外圈(a)上设有环形凹槽(a1)，所述内圈(b)内安装有所述蜂窝密封圈，所述蜂窝密封圈包括钢带(d)和设置在所述钢带(d)上的密封体(e)，所述钢带(d)的一端设有第一翻边(d1)，所述密封体(e)设在所述内圈(b)内，其特征在于，所述工装包括：

工装底板(11)；

第一环形凸台(121)，所述第一环形凸台(121)设置在所述工装底板(11)上，且所述第一环形凸台(121)与所述环形凹槽(a1)相匹配；

垫环(14)，所述垫环(14)设置在所述工装底板(11)的一侧，所述垫环(14)与所述第一环形凸台(121)同轴设置，所述垫环(14)用于支撑所述内圈(b)并将所述第一翻边(d1)压紧在所述内圈(b)的一端端面上；

第二环形凸台(141)，所述第二环形凸台(141)设置在所述垫环(14)上，所述第二环形凸台(141)用于压紧所述密封体(e)的一端端面；

压板(15)，所述压板(15)设在所述密封体(e)中，所述压板(15)的外侧壁压紧在所述密封体(e)的内侧壁上，所述垫环(14)夹设于所述压板(15)的一端和所述工装底板(11)之间，所述压板(15)的背向所述垫环(14)的一端设有外凸缘(151)，所述外凸缘(151)的一端端面用于压紧所述密封体(e)的另一端端面；

支架(20)，所述支架(20)用于与数控机床的刀架连接；

翻边轮(224)，所述翻边轮(224)可转动地设置在所述支架(20)上。

2.根据权利要求1所述的翻边工装，其特征在于，所述垫环(14)与所述工装底板(11)之间设有用于调节所述垫环(14)与所述工装底板(11)之间的间距的调节机构。

3.根据权利要求2所述的翻边工装，其特征在于，所述调节机构包括多个调节螺杆(16)和设置在所述多个调节螺杆(16)上的调节螺母(17)，所述多个调节螺杆(16)的一端固定插装在所述垫环(14)上，所述工装底板(11)上对应所述多个调节螺杆(16)的位置设置有多个调节通孔(111)，所述多个调节螺杆(16)分别插装在对应的所述多个调节通孔(111)中，所述调节螺母(17)设置在所述垫环(14)和所述工装底板(11)之间。

4.根据权利要求1所述的翻边工装，其特征在于，所述压板(15)上设置有多个安装孔(152)，所述垫环(14)上对应所述多个安装孔(152)的位置设置有多个螺纹孔(142)，所述压板(15)通过设置在对应的所述安装孔(152)和所述螺纹孔(142)中的螺栓可拆卸安装在所述垫环(14)上。

5.根据权利要求4所述的翻边工装，其特征在于，所述多个安装孔(152)为沉头孔。

6.根据权利要求1所述的翻边工装，其特征在于，所述支架(20)包括第一安装架(22)和第二安装架(23)，所述翻边轮(224)安装在所述第一安装架(22)上，所述第二安装架(23)用于连接所述第一安装架(22)和所述数控机床的刀架。

7.根据权利要求6所述的翻边工装，其特征在于，所述第一安装架(22)包括两块平行相对设置的安装板(222)和连接在两块所述安装板(222)同一端端面上的安装杆(221)，转轴(223)垂直安装在两块所述安装板(222)之间，所述安装杆(221)与所述第二安装架(23)连接，所述安装杆(221)上设置有两个安装通孔(225)，所述两个安装通孔(225)的中心线垂直于所述转轴(223)的轴线。

8.根据权利要求6所述的翻边工装，其特征在于，所述第二安装架(23)包括一用于与所述数控机床的刀架连接的连接杆(231)和与所述连接杆(231)一端端面连接的安装座(232)，所述安装座(232)上设置有轴线相互平行的第一安装孔(233)、第二安装孔(234)和第三安装孔(235)，其中所述第二安装孔(234)和所述第三安装孔(235)关于所述连接杆(231)的轴线对称设置，所述第一安装孔(233)设置在所述连接杆(231)的轴线上，所述安装杆(221)通过所述第一安装孔(233)和所述第二安装孔(234)安装在所述安装座(232)上或通过所述第一安装孔(233)和所述第三安装孔安装在所述安装座(232)上。

9.根据权利要求8所述的翻边工装，其特征在于，所述第一安装孔(233)和所述第二安装孔(234)的连线与所述连接杆(231)的轴线之间的夹角为45°。

10.一种翻边加工方法，所述加工方法用于采用权利要求1～9任一项所述的翻边工装对安装在燃气轮机的隔板上的蜂窝密封圈进行翻边加工，其特征在于，所述加工方法包括：

将所述蜂窝密封圈插入到所述隔板的内圈中，使所述蜂窝密封圈的第一翻边卡在所述内圈的一端端面上；

将所述隔板放置在所述翻边工装上，使第一环形凸台卡入到环形凹槽中，且垫环压紧在所述第一翻边上，第二环形凸台压紧在密封体的一端端面上；

将压板安装到所述垫环上，使所述压板将所述蜂窝密封圈压紧在所述内圈的内侧壁上，外凸缘压紧在所述密封体的另一端端面上；

将支架安装到数控机床的刀架上，将工装底板装夹到所述数控机床的工作台上，使翻边轮的轮缘与所述蜂窝密封圈的钢带内侧接触；

控制所述工装底板转动，同时控制所述翻边轮绕与所述钢带的接触点向所述内圈的外侧转动，使所述钢带翻折至与所述内圈的端面平齐；

调整所述翻边轮，使所述翻边轮的轮缘与所述钢带位于所述内圈的外侧壁之外的部分接触；

控制所述工装底板转动，同时控制所述翻边轮绕与所述钢带的接触点向所述内圈的外侧转动，使所述钢带位于所述内圈的外侧壁之外的部分翻折至贴紧在所述内圈的外侧壁上。