CN110000454A - 一种叶轮焊接定位工装 - Google Patents

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韩兴震
赵河林
王洪权
王许涛
孙东
王锰伟
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    • B23K9/32—Accessories

Abstract

本发明涉及一种叶轮焊接定位工装。叶轮焊接定位工装包括工作台，工作台上转动装配有转盘，工作台和转盘之间设置用于对转盘进行定位的转盘定位结构，工作台上在转盘的一侧还设置有叶片固定结构，所述叶片固定结构包括定位座，定位座上具有用于在竖向方向上承托待焊接叶片的叶片定位面，所述叶片定位面的形状与待焊接叶片的下侧面的形状相同以对待焊接叶片进行定位。所述叶片固定结构包括定位座，定位座上具有用于在竖向方向上承托待焊接叶片的叶片定位面，叶片定位面的设置，不仅可以用于对待焊接叶片进行定位，而且增加了定位座与待焊接叶片的支撑面积，从而提高定位座的承载能力，使定位座能够可靠的定位质量较重的叶片。

Description

一种叶轮焊接定位工装
技术领域
本发明涉及一种叶轮焊接定位工装。
背景技术
随着环境问题的日益严重，用于降低空气中灰尘含量的抑尘车的使用越来越广泛，抑尘车中，较为关键的部件是用于产生水雾的雾炮，而雾炮性能的优劣主要受其内部叶轮的影响。其中，叶轮的结构一般包括轮毂，轮毂的外周上设置有叶片，现有的叶轮在制造时，一般通过在轮毂上人工划线来对叶片进行定位，这种制造方式定位精度低，叶片成品质量差。
现有技术中也有很多在叶轮焊接过程中使用的夹具，例如，一项授权公告号为CN201175808Y，名称为用于安装通风机叶轮叶片的组对工作台的中国专利公开了一种通风机叶轮焊接过程中使用的夹具，包括水平设置的承台，承台上转动装配有转动盘，转动盘边缘上沿圆周均布有定位孔，转动盘的一侧设置有与所述定位孔配合进而固定转动盘的转盘定位装置，转盘的一侧还设置有叶片定位装置。在实际使用过程中，将轮毂与转动盘固定，叶片与叶片定位装置固定，通过转动盘与叶片定位装置的配合，大大提高了叶片的定位精度以及组装速度。
但是，现有技术中的叶轮焊接用夹具均是针对小型叶轮设计的，不仅各个结构的尺寸较小，而且各个结构在设计时其承重能力较小，而抑尘车中使用的雾炮尺寸较大，其叶轮的尺寸也比较大，叶轮直径一般一米左右，轮毂重量约25kg，单个叶片的重量为1.5kg左右，对于轮毂，可以勉强通过增大转动盘的尺寸来克服这一问题，但是对于叶片定位装置来说，就需要另设其他具有较大承重能力的叶片定位结构来实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于雾炮叶轮这种体积较大、重量较重叶轮的叶轮焊接定位工装。
为实现上述目的，本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案1是：一种叶轮焊接定位工装，包括工作台，工作台上转动装配有转盘，工作台和转盘之间设置用于对转盘进行定位的转盘定位结构，工作台上在转盘的一侧还设置有叶片固定结构，所述叶片固定结构包括定位座，定位座上具有用于在竖向方向上承托待焊接叶片的叶片定位面，所述叶片定位面的形状与待焊接叶片的下侧面的形状相同以对待焊接叶片进行定位。
所述叶片固定结构包括定位座，定位座上具有用于在竖向方向上承托待焊接叶片的叶片定位面，叶片定位面的设置，不仅可以用于对待焊接叶片进行定位，而且增加了定位座与待焊接叶片的支撑面积，从而提高定位座的承载能力，使定位座能够可靠的定位质量较重的叶片。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案2是在技术方案1的基础上做进一步改进：所述定位座包括支座以及设置在支座上的定位叶片，所述定位叶片的上侧面构成所述叶片定位面。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案3是在技术方案2的基础上做进一步改进：所述支座包括底板以及设置在底板上侧的竖板，所述定位叶片设置在竖板的顶端。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案4是在技术方案3的基础上做进一步改进：所述竖板包括沿左右方向延伸的横向竖板以及沿前后方向延伸的纵向竖板。设置横向竖板和纵向竖板，可以提高定位座的支撑强度，使定位座在使用时更加稳定可靠。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案5是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进：所述叶片固定结构还包括用于将叶片压紧固定在叶片定位面上的夹紧件。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案6是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进：所述转盘通过其上侧设置的、用于对轮毂在径向方向进行定位的径向定位结构对轮毂进行定位。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案7是在技术方案6的基础上做进一步改进：所述径向定位结构为转盘的上端面上设置的供轮毂卡入的环形凹槽。转盘通过其上设置的环形凹槽对轮毂进行定位，不仅结构简单，通用性强，而且，在轮毂不是正圆时，通过敲击或其他方式将轮毂卡入环形凹槽的过程中，可以对轮毂进行校正。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案8是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进：所述转盘通过推力球轴承与工作台转动装配。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案9是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进：所述转盘的上端面的中心位置处设置有供叶轮的轴套卡入的轴套卡槽。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案10是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进：所述转盘的边缘位置处在转盘和工作台之间还设置有用于支撑转盘的支撑件，该结构设计可以避免转盘在叶轮较重时出现中间高、边缘低的变形。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案11是在技术方案10的基础上做进一步改进：所述支撑件为活动装配在工作台上的万向球。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的技术方案12是在技术方案11的基础上做进一步改进：所述万向球有两个以上，两个以上万向球在转盘的下方圆周均布。
附图说明
图1为本发明一种叶轮焊接定位工装具体实施例1的俯视图；
图2为图1中的A-A向视图；
图中：1、装置架；2、工作台；3、转盘；31、定位孔；4、轴承座；5、推力球轴承；6、万向球；7、定位销；8、轮毂；9、轴套；10、叶轮底板；11、叶片；12、叶片固定结构；121、底板；122、横向竖板；123、纵向竖板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的具体实施例1，如图1至图2所示，包括装置架1，装置架的上方设置有工作台2，工作台2上转动装配有转盘3，转盘的3上端面上设置有供轮毂8卡入的环形凹槽，转盘3上还沿圆周方向均布有定位孔31，工作台2上设置有与所述定位孔配合的定位配合孔，转盘3通过穿装在定位孔和定位配合孔中的定位销7与工作台2固定，定位孔和定位配合孔构成转盘与工作台之间的转盘定位结构。工作台2上还在转盘的一侧设置有叶片固定结构12。
在上述结构中，转盘3和工作台2之间通过推力球轴承5转动配合，其中，转盘3的下端面上设置有呈圆形凹槽状的轴承上卡槽，推力球轴承5的上圈卡在轴承上卡槽中进而与转盘3固定；工作台2上固定有轴承座4，轴承座4上设置有呈圆形凹槽状的轴承下卡槽，推力球轴承5的下圈卡在轴承下卡槽中进而与工作台2固定。
所述叶片固定结构12包括定位座，定位座包括支座以及设置在支座上的定位叶片，定位叶片的上侧面与待焊接叶片的下侧面的形状相同，用于在竖向方向上承托待焊接叶片并对待焊接叶片进行定位，定位叶片的上侧面构成叶片定位面。所述支座包括底板121，底板121的上侧设置有沿左右方向延伸的横向竖板122以及沿前后方向延伸的纵向竖板123，定位叶片设置在横向竖板122和纵向竖板123的顶端。叶片固定结构在实际使用过程中，一种情况，在定位座上设置夹紧件，利用夹紧件将待焊接叶片压紧在叶片定位面上，此时，夹紧件属于叶轮焊接定位工装的一部分；另一种情况，定位座上不设置夹紧件，而是在使用时通过常见的大力钳将待焊接叶片压紧在叶片定位面上，此时，夹紧件不属于叶轮焊接定位工装的一部分。
此外，转盘3的上端面的中心位置处还设置有供叶轮的轴套9卡入的、呈圆形凹槽状的轴套卡槽。工作台上在转盘的边缘位置的下方还设有多个万向球6，万向球6通过设置在工作台上的万向球底座转动装配在工作台上，多个万向球6沿圆周均布，万向球的上端面与转盘的下端面接触配合，用于辅助支撑转盘，避免转盘在叶轮较重时出现中间高、边缘低的变形。
在上述结构中，轴承座、叶片固定结构的底座，万向球底座均通过螺栓与工作台固定。
本发明的叶轮焊接定位工装实际加工使用过程为：(1)将工作台2上表面铣平，并加工定位配合孔和螺纹孔。
(2)将轴承座4上、下表面铣平，上表面加工轴承下卡槽；同时将轴承座通过螺栓安装在工作台上。
(3)将转盘3上、下表面铣平，并在转盘的上表面加工轴套卡槽、环形凹槽以及沿圆周均匀分布的定位孔。
(4)将推力球轴承5放置在轴承座上的轴承下卡槽以及与转盘下方的轴承上卡槽内。
(5)将万向球底座通过螺栓安装在工作台上，万向球的上球面均在同一个平面内，即贴紧转盘的下表面。
(6)将叶片固定结构12用螺栓安装在工作台上。
(7)将叶轮轮毂8放置转盘上表面的环形凹槽内，因为雾炮的轮毂一般比较重，可以利用轮毂与转盘之间的摩擦力进行固定，此外，在轮毂不是正圆时，通过敲击或其他方式将轮毂卡入环形凹槽的过程中，可以对轮毂进行校正。
(8)将固定一体的轴套9和叶轮底板10放置在转盘的轴套卡槽内，将叶轮底板10通过点焊与轮毂8固定。
(9)转动转盘3使其定位孔与工作台上的定位配合孔重合，并用定位销7固定。
(10)将待焊接的叶片11的下表面贴紧叶片固定结构上的叶片定位面放置，并用大力钳夹紧。再将待焊接的叶片11与轮毂8点焊固定。
(11)取出定位销，转动转盘，将转盘的下一个定位孔与定位配合孔配合，再将用定位销固定，点焊另一个叶片。
(12)重复上述操作，直至所有叶片点焊完成。
(13)将所有叶片与轮毂点焊后，取下叶轮总成，进行充分焊接，具体的焊接方法如下：焊前清理干净轮毂焊接位置及周边杂物。
使用MIG焊接，焊材选择见表1，焊接参数见表2。焊接时应严格控制线能量，在保证焊透及融合良好的条件下，应选用小焊接工艺规范，即小电流、短电弧、较快焊接速度，层间温度不应过高，减小焊接变形。焊丝采用φ0.8的ER309焊丝，细焊丝通常多用于短路过渡的薄板，ER309用于异性钢结构焊接。焊缝焊接时，焊接电弧要对准焊缝根部，焊缝饱满，与母材熔合良好。焊接时要求匀速焊接，送丝平稳。
焊后对焊缝质量及焊接变形进行检测，对于局部焊接变形超差位置应进行矫正。
表1焊材选择
母材材质 焊丝型号 焊丝直径/mm
304不锈钢+Q345B钢板 ER309 φ0.8
表2焊接参数
本发明的一种叶轮焊接定位工装，叶片固定结构包括定位座，定位座上具有用于在竖向方向上承托待焊接叶片的叶片定位面，叶片定位面的设置，不仅可以用于对待焊接叶片进行定位，而且增加了定位座与待焊接叶片的支撑面积，从而提高定位座的承载能力，使定位座能够可靠的定位质量较重的叶片。
此外，转盘通过其上设置的环形凹槽对轮毂进行定位，不仅结构简单，通用性强，而且，在轮毂不是正圆时，通过敲击或其他方式将轮毂卡入环形凹槽的过程中，可以对轮毂进行校正。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的具体实施例2与具体实施例1的区别在于：所述定位配合孔不设置在工作台上，而是在工作台上设置定位板，定位板上设置定位配合孔；或者在工作台上设置圆周均布的定位孔，转盘上设置定位配合孔。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的具体实施例3与具体实施例1的区别在于：可以不设置定位叶片，直接在定位座的上端面上加工出叶片定位面；另外，所述支座也可以设置成实心支座，而不是设置成底板和横向竖板、纵向竖板的形式；或者，支座只设置横向竖板或只设置纵向竖板。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的具体实施例4与具体实施例1的区别在于：所述工作台和转盘之间不通过推力球轴承转动配合，而是在工作台上设置一个转轴安装槽，转盘的下部设置一个转轴，转盘的下部转轴安装在所述转轴安装槽中，并通过两者之间的轴承转动配合。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的具体实施例5与具体实施例1的区别在于：所述万向球可以由其他结构代替，例如，在工作台上表面围绕所述推力球轴承设置环槽，环槽内安装钢球，钢球的上表面与转盘的下表面接触配合。
本发明的一种叶轮焊接定位工装的具体实施例6与具体实施例1的区别在于：所述转盘也可以不通过上端面设置的环形凹槽对轮毂进行定位，而是在转盘的上端面圆周均布几个弧形卡块，多个弧形卡块的内侧面共圆且与轮毂的外侧面贴合，通过弧形卡块内侧面与轮毂外侧面的配合，实现对轮毂的径向限位；此外，弧形卡块也可以设置成外侧面与轮毂的内侧面贴合的形式，通过弧形卡块外侧面与轮毂内周面的配合实现对轮毂的径向限位。

Claims (10)

1.一种叶轮焊接定位工装，包括工作台，工作台上转动装配有转盘，工作台和转盘之间设置用于对转盘进行定位的转盘定位结构，工作台上在转盘的一侧还设置有叶片固定结构，其特征在于：所述叶片固定结构包括定位座，定位座上具有用于在竖向方向上承托待焊接叶片的叶片定位面，所述叶片定位面的形状与待焊接叶片的下侧面的形状相同以对待焊接叶片进行定位。
2.根据权利要求1所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述定位座包括支座以及设置在支座上的定位叶片，所述定位叶片的上侧面构成所述叶片定位面。
3.根据权利要求2所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述支座包括底板以及设置在底板上侧的竖板，所述定位叶片设置在竖板的顶端。
4.根据权利要求3所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述竖板包括沿左右方向延伸的横向竖板以及沿前后方向延伸的纵向竖板。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述叶片固定结构还包括用于将叶片压紧固定在叶片定位面上的夹紧件。
6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述转盘通过其上侧设置的、用于对轮毂在径向方向进行定位的径向定位结构对轮毂进行定位。
7.根据权利要求6所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述径向定位结构为转盘的上端面上设置的供轮毂卡入的环形凹槽。
8.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述转盘通过推力球轴承与工作台转动装配。
9.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述转盘的上端面的中心位置处设置有供叶轮的轴套卡入的轴套卡槽。
10.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的叶轮焊接定位工装，其特征在于：所述转盘的边缘位置处在转盘和工作台之间还设置有用于支撑转盘的支撑件。
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