CN107639564A - 预定位凸台定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预定位凸台定位装置，其能解决现有对带阻尼凸台汽轮机叶片的预定位时以叶顶中心孔定位后再进行检测校正，无法有效控制叶根相对于叶身型面的位置，影响叶根的加工精度的问题。其包括底板、侧面定位座和工作面定位板；侧面定位座上设有侧面定位块、调节支撑和带角度压紧座，侧面定位块的定位面与阻尼凸台的背弧凸台侧面贴合；调节支撑竖直设置且其支撑端顶紧在阻尼凸台的内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽内；带角度压紧座上安装有压紧螺钉，压紧螺钉的头部顶紧在阻尼凸台的内弧凸台底部与叶身型面的过渡区；工作面定位板水平贴合安装在侧面定位座的上端面，且其凸台工作面定位面与阻尼凸台的背弧凸台工作面贴合。

Description

预定位凸台定位装置

技术领域

本发明涉及带阻尼凸台汽轮机叶片加工的工装夹具领域，具体为一种预定位凸台定位装置。

背景技术

带阻尼凸台汽轮机叶片的叶身型面属薄壁结构，其特点是凸台及其以下至叶根部位刚性好，加工后不易变形，但凸台以上至叶顶部位刚性差，加工后变形大，为此，现有做法是先加工叶身型面，让易变形的部位先变形，随着变形的产生而释放了应力，叶片的性能变得相对稳定，再以变形后的型面定位加工不易产生变形的叶根部位，从而使叶片型面相对于叶根的变形得到很好的控制。

预定位的作用就是将叶片上的定位基准全部转换到方箱上，再以方箱定位加工叶根。与传统的将叶片毛坯进行预定位浇方箱的方式相比较，叶身型面加工到位后再浇方箱，就要求预定位的工作要更加细致严谨。

目前使用的预定位方法是：对叶片的叶根部位进行定位，再利用活动顶尖以叶顶中心孔对叶顶定位，然后利用图1中的检测组件对阻尼凸台的背弧凸台侧面B和背弧凸台工作面C的位置进行检测，凸台侧面样板A和工作面样板D的检测面分别按包络设计，通过卡板支承座E检查漏光值来确定阻尼凸台的背弧凸台侧面B和背弧凸台工作面C的位置，以判断预定位的叶片是否装夹合格，若不合格，拆下叶片去校正，然后再重新定位和检测，直到合格为止，预定位的叶片装夹成功。但此种方法存在不足之处，首先，叶身型面加工后产生变形，叶顶中心孔的位置也随之改变，也就是原来的中心孔不再具有定位的功能；其次，由于阻尼凸台的特殊形状，其四周多为不规则的曲面，工作面样板D使用时不能沿卡板支承座E平推，需要先将工作面样板D的工作面检测区域跨过叶身进汽边，再搁在卡板支承座E上，贴住样板卡脚才能检测，不仅影响了检测精度，而且操作不便。因此，采用此种预定位方式对叶片进行预定位，仍无法有效控制叶根相对于叶身型面的位置，影响了叶根的加工精度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种预定位凸台定位装置，其能解决现有对带阻尼凸台汽轮机叶片的预定位时以叶顶中心孔定位后再进行检测校正，但叶顶中心孔的位置会因叶身型面加工变形而发生变化，从而影响了检测校正的精度，进而无法有效控制叶根相对于叶身型面的位置，影响叶根的加工精度的问题。

其技术方案是这样的：一种预定位凸台定位装置，其特征在于：其包括底板、侧面定位座和工作面定位板；所述侧面定位座水平安装在所述底板上，所述侧面定位座上设有侧面定位块、调节支撑和带角度压紧座，所述侧面定位块的定位面与阻尼凸台的背弧凸台侧面贴合；所述调节支撑竖直设置且其支撑端顶紧在所述阻尼凸台的内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽内；所述带角度压紧座上安装有压紧螺钉，所述压紧螺钉的头部顶紧在所述阻尼凸台的内弧凸台底部与叶身型面的过渡区；所述工作面定位板水平贴合安装在所述侧面定位座的上端面，且其凸台工作面定位面与所述阻尼凸台的背弧凸台工作面贴合。

其进一步特征在于：

所述底板为水平板，所述底板上沿其长度方向开有键槽一，所述侧面定位座的底面为水平定位面并与所述底板贴合，所述侧面定位座的底面上开有键槽二，所述键槽二内配合安装有定位键，所述定位键配合插入所述键槽一。

所述侧面定位座的上端面为水平定位面且其上开有键槽三，所述工作面定位板的底面为水平定位面且其上固接有定位凸键，所述定位凸键竖直且配合插入所述键槽三后通过螺钉锁紧，所述工作面定位板的前端延伸出所述侧面定位座并设有弯头，所述弯头的下端面为所述凸台工作面定位面。

所述凸台工作面定位面的宽度为1mm。

所述调节支撑的主体呈圆柱状，所述主体的中部沿其周向设有凸缘，所述主体的上端面呈球面，位于所述凸缘下端的所述主体上设有外螺纹，所述侧面定位座上开设有螺孔，所述调节支撑螺纹配合安装在所述螺孔内，且其球面顶紧在所述阻尼凸台的内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽内。

所述侧面定位块为倒U形块，所述侧面定位块的两个侧臂的端面与所述阻尼凸台的背弧凸台侧面贴合。

所述带角度压紧座与所述侧面定位块相对设置，所述带角度压紧座上开设有螺纹孔，所述压紧螺钉穿过所述螺纹孔且二者螺纹配合。

所述侧面定位块和所述带角度压紧座均与所述侧面定位座一体制成。

位于所述键槽一两侧的所述侧面定位座上分别安装有定位螺钉，所述底座上分别开设有与两个所述定位螺钉正对的定位槽，所述定位槽与所述键槽一平行，所述定位螺钉的一端穿过所述侧面定位座后配合插入所述定位槽。

本发明的有益效果是：

1、本发明的预定位凸台定位装置，利用侧面定位块贴紧阻尼凸台的背弧凸台侧面，利用压紧螺钉顶紧阻尼凸台的内弧凸台底部与叶身型面的过渡区，实现了对凸台左右方向的定位；利用工作面定位板贴紧阻尼凸台的背弧凸台工作面，利用调节支撑顶在内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽内，实现了对凸台上下方向的定位，从而有效控制了凸台位置，由于带阻尼凸台汽轮机叶片的阻尼凸台刚性好，其位置不会因叶身型面的加工变形而发生变化，因此与传统的以叶顶中心孔进行定位的方式相比，本装置对叶片的定位更精确，从而保证了后续检测校正的准确性，使叶片在方箱中的位置更加合理，进而可有效控制叶根相对于叶身型面的位置，保证叶根的加工精度；其次，本装置以刚性好的阻尼凸台对叶片进行定位，这与叶片在使用时是靠凸台工作面定位的情形一致，符合带阻尼凸台叶片的工作原理；再次，本装置以阻尼凸台的侧面和背弧凸台工作面作为定位面，也符合让叶片充分释放应力的初衷；

2、利用侧面定位座的键槽三和工作面定位板的定位凸键，使得工作面定位板可以竖直插装到达指定位置，不必跨过凸台部位型面的阻挡，方便操作使用。

附图说明

图1为现有用于预定位的凸台检测样板的主视结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为侧面定位座的整体结构示意图；

图4为工作面定位板的整体结构示意图；

图5为调节支撑的主视图；

图6为本发明装置用在预定位工序中定位叶片阻尼凸台的效果图。

附图标记：A-凸台侧面样板；B-背弧凸台侧面；C-背弧凸台工作面；D-工作面样板；1-底板；2-侧面定位座；2-1-侧面定位座的上端面；2-2-侧面定位座的底面；3-工作面定位板；3-1-凸台工作面定位面；3-2-工作面定位板的底面；3-3-定位凸键；3-4-弯头；4-侧面定位块；4-1-侧面定位块的定位面；5-调节支撑；5-1-主体；5-2-凸缘；5-3-球面；5-4-外螺纹；6-带角度压紧座；7-阻尼凸台；8-内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽；9-压紧螺钉；10-内弧凸台底部与叶身型面的过渡区；11-键槽一；12-键槽二；13-定位键；14-键槽三；15-内六角圆柱头螺钉；16-定位螺钉；17-定位槽；18-叶片。

具体实施方式

见图2-6，本发明的一种预定位凸台定位装置，其包括底板1、侧面定位座2和工作面定位板3；侧面定位座2水平安装在底板1上，侧面定位座2上设有侧面定位块4、调节支撑5和带角度压紧座6，侧面定位块的定位面4-1与阻尼凸台7的背弧凸台侧面B贴合；调节支撑5竖直设置且其支撑端顶紧在阻尼凸台7的内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽8内；带角度压紧座6上安装有压紧螺钉9，压紧螺钉9的头部顶紧在阻尼凸台7的内弧凸台底部与叶身型面的过渡区10；工作面定位板3水平贴合安装在侧面定位座的上端面2-1，且其凸台工作面定位面3-1与阻尼凸台7的背弧凸台工作面C贴合。

见图2、图3和图6，底板1为水平板，底板1上沿其长度方向开有键槽一11，侧面定位座的底面2-2为水平定位面并与底板1贴合，侧面定位座的底面2-2上开有键槽二12，键槽二12内配合安装有定位键13，定位键13配合插入键槽一11。加工时应确保侧面定位座的底面和键槽二的加工精度，从而保证侧面定位座和底板的相对位置。

见图2-图4，侧面定位座的上端面2-1为水平定位面且其上开有键槽三14，工作面定位板的底面3-2为水平定位面且其上一体成型有定位凸键3-3，定位凸键3-3竖直且配合插入键槽三14后通过内六角圆柱头螺钉15锁紧，工作面定位板3的前端延伸出侧面定位座2并设有弯头3-4，弯头3-4的下端面为凸台工作面定位面3-1。使用时将定位凸键竖直插入键槽三，使侧面定位座的上端面与工作面定位板的底面贴合，再用内六角圆柱头螺钉将工作面定位板固定在侧面定位座上，通过工作面定位板上的凸台工作面定位面来确定和控制阻尼凸台的背弧凸台工作面的位置。为保证定位精度，将位于凸台工作面定位面两侧的弯头倒角，只留1mm宽度的凸台工作面定位面作为定位接触面。

见图2和图5，调节支撑5的主体5-1呈圆柱状，主体5-1的中部沿其周向设有凸缘5-2，主体5-1的上端面呈球面5-3，位于凸缘5-2下端的主体5-1上设有外螺纹5-4，侧面定位座2上开设有螺孔，调节支撑5螺纹配合安装在螺孔内，且其球面5-3顶紧在阻尼凸台7的内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽8内。调节支撑的安装位置，根据阻尼凸台的形状设计，使用时通过握住并旋转凸缘来调节调节支撑的升降高度，使调节支撑的球面正好顶在内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽内，保证支撑稳定不滑动。

见图3，侧面定位块4为倒U形块，侧面定位块4的两个侧臂的端面与阻尼凸台7的背弧凸台侧面B贴合。如此设计，侧面定位块为中间镂虚，可保证定位的稳定性，同时，通过减小两个侧臂端面的宽度，可进一步提高定位的稳定性。

见图2和图3，带角度压紧座6与侧面定位块4相对设置，带角度压紧座6上开设有螺纹孔，压紧螺钉9穿过螺纹孔且二者螺纹配合。带角度压紧座的设计角度和高度，要保证压紧螺钉的压紧点正好位于内弧凸台底部与叶身型面的过渡区，以增加压紧的可靠性。

见图3，侧面定位块4和带角度压紧座6均与侧面定位座2一体制成。

见图6，位于键槽一11两侧的侧面定位座2上分别安装有定位螺钉16，底座1上分别开设有与两个定位螺钉16正对的定位槽17，定位槽17与键槽一11平行，定位螺钉16的一端穿过侧面定位座2后配合插入定位槽17。如此，可进一步保证侧面定位座和底板的相对位置的稳定。

下面具体描述采用本发明的凸台定位装置进行预定位的工作过程：本过程是根据带阻尼凸台叶片的特点：即凸台及其以下至叶根部位刚性好，凸台以上至叶顶部位虽然刚性差，变形大，但容易校正，所以预定位时通过检测2至3档凸台以上部位的型面来判断叶片是否满足要求，如果检测结果超差，就要校正后再预定位，确保预定位的叶片是一种受控状态。

步骤一、采用现有的活动顶尖以叶片18的三中心孔夹持住叶片18；

步骤二、按叶根部位的定位方式，调整叶根的位置，将叶根定位压紧；

步骤三、将工作面定位板3上的定位凸键3-3沿侧面定位座2上的键槽三14插入，保证工作面定位板的底面3-2与侧面定位座的上端面2-1贴合，再用圆柱头内六角螺钉15将工作面定位板3固定在侧面定位座2上；

步骤四、调整叶片18上阻尼凸台7的位置，使阻尼凸台7的背弧凸台工作面C与工作面定位板3上的凸台工作面定位面3-1贴合，同时保证将叶片18上的背弧凸台侧面B贴住侧面定位座2上的侧面定位块4；

步骤五、旋转调节支撑5使其上升，直到其顶部的球面5-3顶住内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽8，带紧；

步骤六、旋转压紧螺钉9，直到其头部顶住内弧凸台底部与叶身型面的过渡区10，带紧；

步骤七、松开叶顶处的活动顶尖，使叶片18处于自然状态，然后根据叶顶中心孔的位置调整活动顶尖的位置，使活动顶尖再次顶进叶顶中心孔，再旋紧顶尖，带紧；

步骤八、检测工艺要求的2至3档阻尼凸台以上部位的叶片型面，如果不合格，拆下叶片去校正，校正后再按步骤一~八重新安装进行检测，直至合格，预定位的叶片装夹成功；

步骤九、完成浇方箱的工作。

Claims (9)

1.一种预定位凸台定位装置，其特征在于：其包括底板、侧面定位座和工作面定位板；所述侧面定位座水平安装在所述底板上，所述侧面定位座上设有侧面定位块、调节支撑和带角度压紧座，所述侧面定位块的定位面与阻尼凸台的背弧凸台侧面贴合；所述调节支撑竖直设置且其支撑端顶紧在所述阻尼凸台的内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽内；所述带角度压紧座上安装有压紧螺钉，所述压紧螺钉的头部顶紧在所述阻尼凸台的内弧凸台底部与叶身型面的过渡区；所述工作面定位板水平贴合安装在所述侧面定位座的上端面，且其凸台工作面定位面与所述阻尼凸台的背弧凸台工作面贴合。

2.根据权利要求1所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：所述底板为水平板，所述底板上沿其长度方向开有键槽一，所述侧面定位座的底面为水平定位面并与所述底板贴合，所述侧面定位座的底面上开有键槽二，所述键槽二内配合安装有定位键，所述定位键配合插入所述键槽一。

3.根据权利要求2所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：所述侧面定位座的上端面为水平定位面且其上开有键槽三，所述工作面定位板的底面为水平定位面且其上固接有定位凸键，所述定位凸键竖直且配合插入所述键槽三后通过螺钉锁紧，所述工作面定位板的前端延伸出所述侧面定位座并设有弯头，所述弯头的下端面为所述凸台工作面定位面。

4.根据权利要求3所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：所述凸台工作面定位面的宽度为1mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：所述调节支撑的主体呈圆柱状，所述主体的中部沿其周向设有凸缘，所述主体的上端面呈球面，位于所述凸缘下端的所述主体上设有外螺纹，所述侧面定位座上开设有螺孔，所述调节支撑螺纹配合安装在所述螺孔内，且其球面顶紧在所述阻尼凸台的内弧凸台工作面与叶身型面之间的过渡凹槽内。

6.根据权利要求5所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：所述侧面定位块为倒U形块，所述侧面定位块的两个侧臂的端面与所述阻尼凸台的背弧凸台侧面贴合。

7.根据权利要求6所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：所述带角度压紧座与所述侧面定位块相对设置，所述带角度压紧座上开设有螺纹孔，所述压紧螺钉穿过所述螺纹孔且二者螺纹配合。

8.根据权利要求6或7所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：所述侧面定位块和所述带角度压紧座均与所述侧面定位座一体制成。

9.根据权利要求2、3或4所述的一种预定位凸台定位装置，其特征在于：位于所述键槽一两侧的所述侧面定位座上分别安装有定位螺钉，所述底座上分别开设有与两个所述定位螺钉正对的定位槽，所述定位槽与所述键槽一平行，所述定位螺钉的一端穿过所述侧面定位座后配合插入所述定位槽。