CN107470932A - 燃气轮机排气装置法兰加工工装及加工刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，包括内筒垂直法兰加工工装和外筒垂直法兰加工工装，内筒垂直法兰加工工装包括第一筒体，内筒与内筒垂直法兰以及底部内法兰连接后紧贴第一筒体内壁放置，外筒垂直法兰加工工装包括第二筒体，外筒与外筒垂直法兰及底部外法兰连接后套装在第二筒体上。该工装能够很好的对外筒垂直法兰和内筒垂直法兰进行装夹，减少法兰加工中的变形。同时提供一种刀具，可以对外筒垂直法兰和内筒垂直法兰上深窄槽进行加工。

Description

燃气轮机排气装置法兰加工工装及加工刀具
技术领域
本发明涉及燃气轮机加工领域，特别涉及适用于燃气轮机排气装置法兰加工工装以及加工刀具。
背景技术
燃气轮机排气装置是燃气轮机的重要组成部分，燃气轮机排气装置的内筒和外筒上分别焊接垂直法兰用于连接涡轮，由于内、外筒的回转直径较大，造成与之连接的垂直法兰的直径也较大，而且壁厚较薄，横截面积小，在加工过程中易变形，在加工部分工步时难装夹。例如，在加工GE公司9E.04燃气轮机的排气装置时，外筒垂直法兰和内筒垂直法兰上都含有深窄槽和一些弯曲部，如附图1和附图2，必须采用特定的工装才能实现加工要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，能够很好的对外筒垂直法兰和内筒垂直法兰进行装夹，减少法兰加工中的变形。同时提供一种刀具，可以对外筒垂直法兰和内筒垂直法兰上深窄槽进行加工。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是: 一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，包括内筒垂直法兰加工工装和外筒垂直法兰加工工装，内筒垂直法兰加工工装包括第一筒体，内筒与内筒垂直法兰以及底部内法兰连接后紧贴第一筒体内壁放置，外筒垂直法兰加工工装包括第二筒体，外筒与外筒垂直法兰及底部外法兰连接后套装在第二筒体上。
优选的方案中，所述第一筒体为中空圆柱。
优选的方案中，所述第一筒体包括两个对称连接的第一半筒体，所述两个第一半筒体的连接处设置第一连接片，所述第一连接片上设置第一螺栓孔，两个第一半筒体通过螺栓进行连接，第一连接片内侧不超过第一半筒体的内壁。
优选的方案中，所述第二筒体包括两个对称连接的第二半筒体，所述两个第二半筒体的连接处设置第二连接片，所述第二连接片上设置第二螺栓孔，两个第二半筒体通过螺栓进行连接，第二连接片的外侧不超过第二半筒体的外壁。
进一步的方案中，所述第二半筒体包括中空的上半圆锥台和下半圆锥台，上半圆锥台的底部内壁和下半圆锥台的顶部内壁分别设置环形连接片，环形连接片上设置连接孔，上半圆锥台和下半圆锥台通过螺栓及环形连接片进行连接。
优选的方案中，所述第一筒体或/和第二筒体内壁设置多个环形筋板。
进一步的方案中，所述第一筒体内的底部设置圆形凹槽，圆形凹槽的直径与环形筋板的内径相同。
优选的方案中，所述第二筒体的外壁底部设置环形凸台，底部外法兰与环形凸台点焊连接。
本发明还提供一种燃气轮机排气装置法兰的加工刀具，包括切割部和夹持部，所述切割部前端为圆弧形。
优选的方案中，所述切割部的长度大于内筒垂直法兰上的第一槽的深度，切割部的宽度等于内筒垂直法兰上的第一槽的宽度。
优选的方案中，所述切割部的长度大于外筒垂直法兰上的第二槽的深度，切割部的宽度等于外筒垂直法兰上的第二槽的宽度。
本发明提供的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，对燃气轮机排气装置的内筒垂直法兰和外筒垂直法兰进行固定和支撑，将工装与内筒垂直法兰或外筒垂直法兰一起装夹，解决该薄壁法兰无法装夹，加工困难，容易变形问题。同时提供一种燃气轮机排气装置法兰的加工刀具，可以对内筒垂直法兰上的第一槽和外筒垂直法兰上的第二槽进行加工，解决内筒垂直法兰和外筒垂直法兰上的深窄槽难加工的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的第一半筒体的结构示意图。
图2为本发明的第二半筒体的结构示意图。
图3为图2沿A-A面的剖视图。
图4为本发明的内筒垂直法兰安装示意图。
图5为本发明的外筒垂直法兰安装示意图。
图6为内筒垂直法兰上的第一槽的加工示意图。
图7为外筒垂直法兰上的第二槽的加工示意图。
图中：第一筒体1，第二筒体2，第一连接片3，第二连接片4，环形连接片5，切割部6，夹持部7，内筒8，内筒垂直法兰9，底部内法兰10，外筒11，外筒垂直法兰12，底部外法兰13，环形筋板14，第一半筒体101，圆形凹槽102，第二半筒体201，环形凸台202，上半圆锥台203，下半圆锥台204，第一螺栓孔301，第二螺栓孔401，连接孔501，第一槽901，第二槽1201。
具体实施方式
以GE公司9E.04燃气轮机的排气装置的加工进行说明。
如图1和图4中，首先对内筒垂直法兰9按照图纸尺寸加工高度，粗车内孔、车内孔倒角以及精车外圆后，将内筒垂直法兰9与内筒8、内筒8与底部内法兰10焊接；加工第一筒体1，第一筒体1包括两个对称连接的第一半筒体101，第一筒体1内的底部设置环形卡槽102，第一半筒体101内壁设置环形筋板14，提高第一半筒体101的刚度，第一半筒体101上焊接第一连接片3，第一连接片3上钻6个M30的第一螺栓孔301，第一连接片3内侧不超过第一半筒体1的内壁，防止干扰内筒垂直法兰9的安装，通过连接片3以及螺栓将两个第一半筒体101卡在内筒垂直法兰9、内筒8以及底部内法兰10外部，底部内法兰10卡在圆形凹槽102内，内筒8和底部内法兰10的外壁与环形筋板14贴合，为保证内筒垂直法兰加工工装将内筒垂直法兰9、内筒8以及底部内法兰10完全卡紧，（设置焊接点）；将工件同内筒垂直法兰加工工装放置等高垫，按内筒垂直法兰9平面找平工件，找正内筒垂直法兰9内孔与回转工作台同心，之后精车内孔Φ1714.5mm，精车外圆圆弧面，精车Φ1744.22×79.25mm止口面，精车Φ1747.01mm内孔，精车Φ1756.41mm内腔；如图6中，利用设计刀具精车Φ1744.22×（6.86±0.12）×47.63mm第一槽901，完成内筒垂直法兰9的加工。
如图2、图3和图5中，首先对外筒垂直法兰12按照图纸尺寸加工高度，粗车外圆，精车外圆缺口，精车内孔后，外筒11与外筒垂直法兰12及底部外法兰13焊接；加工第两个对称连接的第二半筒体201，第二半筒体201包括中空的上半圆锥台203和下半圆锥台204，上半圆锥台203的底部内壁和下半圆锥台204的顶部内壁分别设置环形连接片5，环形连接片5上设置连接孔501，上半圆锥台203和下半圆锥台204通过螺栓以及环形连接片5进行连接，第二半筒体201内壁设置环形筋板14，提高第二半筒体201的刚度，所述第二半筒体201上设置第二连接片4，第二连接片4的外侧不超过第二半筒体201的外壁，防止干扰待加工工件的安装，第二连接片4上设置第二螺栓孔401，将外筒11、外筒垂直法兰12及底部外法兰13的焊接件套在第二半筒体201外壁，两个第二半筒体201通过第二连接片4以及螺栓连接，为保证外筒垂直法兰加工工装与工件完全卡紧，底部外法兰13与环形凸台202点焊加固；将第二筒体2以及工件大端置等高垫，按外筒垂直法兰12平面找平，找正已车外筒垂直法兰12外圆与回转工作台同心，精车外筒垂直法兰12外圆Φ3089.9mm、Φ3046.99mm，精车内孔R32.13mm，精车外圆R24.13mm的缺口；如图7中，利用设计刀具车Φ3054.61×（7.62±0.12）×49.28mm第二槽1201，完成外筒垂直法兰12的加工。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：包括内筒垂直法兰加工工装和外筒垂直法兰加工工装，内筒垂直法兰加工工装包括第一筒体（1），内筒（8）与内筒垂直法兰（9）以及底部内法兰（10）连接后紧贴第一筒体（1）内壁放置，外筒垂直法兰加工工装包括第二筒体（2），外筒（11）与外筒垂直法兰（12）及底部外法兰（13）连接后套装在第二筒体（2）上。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：所述第一筒体（1）为中空圆柱。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：所述第一筒体（1）包括两个对称连接的第一半筒体（101），所述两个第一半筒体（101）的连接处设置第一连接片（3），所述第一连接片（3）上设置第一螺栓孔（301），两个第一半筒体（101）通过螺栓进行连接，第一连接片（3）内侧不超过第一半筒体（1）的内壁。
4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：所述第二筒体（2）包括两个对称连接的第二半筒体（201），所述两个第二半筒体（201）的连接处设置第二连接片（4），所述第二连接片（4）上设置第二螺栓孔（401），两个第二半筒体（201）通过螺栓进行连接，第二连接片（4）的外侧不超过第二半筒体（201）的外壁。
5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：所述第二半筒体（201）包括中空的上半圆锥台（203）和下半圆锥台（204），上半圆锥台（203）的底部内壁和下半圆锥台（204）的顶部内壁分别设置环形连接片（5），环形连接片（5）上设置连接孔（501），上半圆锥台（203）和下半圆锥台（204）通过螺栓及环形连接片（5）进行连接。
6.根据权利要求1所述的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：所述第一筒体（1）或/和第二筒体（2）内壁设置多个环形筋板（14）。
7.根据权利要求6所述的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：所述第一筒体（1）内的底部设置圆形凹槽（102），圆形凹槽（102）的直径与环形筋板（14）的内径相同。
8.根据权利要求1所述的一种燃气轮机排气装置法兰加工工装，其特征在于：所述第二筒体（2）的外壁底部设置环形凸台（202），底部外法兰（13）与环形凸台（202）点焊连接。
9.一种燃气轮机排气装置法兰的加工刀具，其特征在于：包括切割部（6）和夹持部（7），所述切割部（6）前端为圆弧形，切割部（6）的长度大于内筒垂直法兰（9）上的第一槽（901）的深度，切割部（6）的宽度等于内筒垂直法兰（9）上的第一槽（901）的宽度。
10.一种燃气轮机排气装置法兰的加工刀具，其特征在于：包括切割部（6）和夹持部（7），所述切割部（6）前端为圆弧形，切割部（6）的长度大于外筒垂直法兰（12）上的第二槽（1201）的深度，切割部（6）的宽度等于外筒垂直法兰（12）上的第二槽（1201）的宽度。
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