CN112192126B - 一种叶片高度调节夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶片高度调节夹具，包括高度调节装置和风扇机匣的焊接夹具；高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环和抬升环，定位环底面设置有若干个凹槽，凹槽朝定位环周向的其中一端为斜面；抬升环顶面设置有若干个凸块，凸块与凹槽数量相同且位置对应，凸块朝定位环周向的其中一端为斜面，凸块与凹槽的斜面为同一端；焊接夹具的定位件端部设置有第一圆弧槽，高度调节装置设置在第一圆弧槽中，抬升环底面与第一圆弧槽的槽底接触。能够在定位环和抬升环相对转动时，改变定位环和抬升环的相对距离，调节定位环高度，从而通过定位环对风扇机匣整圈叶片高度进行统一调整，解决该类零件焊接加工中焊接质量不稳定的难题。
Description
技术领域
本发明属于风扇机匣组合件装配焊接领域，涉及一种叶片高度调节夹具。
背景技术
随着科技的不断发展，新工艺新方法的应运而生，对风扇机匣焊接精度要求越来越高，焊接质量也随之不断提高。如图1所示，风扇机匣组合件是由机匣内环和一整圈均布的静子叶片焊接而成。设计要求风扇机匣组合件在给定尺寸L的截面位置时，保证100多个静子叶片的高度符合H尺寸要求。叶片上缘板外廓与机匣型槽间隙配合，叶尖处叶形与内环叶型孔间隙配合，由于机匣和内环与静子叶片连接处的壁厚太薄，只有1～2mm厚度，刚性差容易变形，配合面非常小，当叶片装入机匣和内环之间时，叶片在重力作用下，始终向下偏离，原有焊接完全依靠操作者的经验，人为手工调整每个叶片的高度，由于叶片数量多，很难保证叶片轴向高度一致性，无法满足风扇机匣组合件的设计要求。整个焊接过程劳动强度大，效率低，对零件的焊接精度产生很大影响，焊接工序已成为该零件生产中的瓶颈环节。需设计自动调整装置代替人工调整，实现风扇机匣组合件快速准确装配定位焊接加工。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种叶片高度调节夹具，能够对风扇机匣整圈叶片高度进行统一调整。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种叶片高度调节夹具，包括高度调节装置和风扇机匣的焊接夹具；
高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环和抬升环，定位环底面设置有若干个凹槽，凹槽朝定位环周向的其中一端为斜面；抬升环顶面设置有若干个凸块，凸块与凹槽数量相同且位置对应，凸块朝定位环周向的其中一端为斜面，凸块与凹槽的斜面为同一端；
焊接夹具的定位件端部设置有第一圆弧槽，高度调节装置设置在第一圆弧槽中，抬升环底面与第一圆弧槽的槽底接触。
优选的，抬升环底面设置有扇形齿条，扇形齿条的齿条设置在扇形齿条内圆上，扇形齿条内圆朝向抬升环圆心，扇形齿条与抬升环直径相同；抬升环内圈和扇形齿条对应位置设置有轴套，轴套轴线和抬升环轴线平行；轴套上设置有把手，把手上设置有齿轮，齿轮与扇形齿条啮合；第一圆弧槽的槽底设置有盲孔，把手设置齿轮的一端伸入盲孔中。
进一步，抬升环与第一圆弧槽的槽底之间设置有支撑环，抬升环内圈设置有轴向的通槽，通槽两端位于抬升环顶底面，定位环上均布有多个限位螺钉穿过通槽与支撑环固定，限位螺钉与定位环间隙设置。
更进一步，定位环设置限位螺钉的孔为沉头孔，限位螺钉位于定位环一端的端头直径大于沉头孔小孔直径，当定位环底面和抬升环凸块顶部接触时，限位螺钉位于定位环一端的端头与沉头孔的台阶面接触。
更进一步，定位环上均布有多个压紧螺钉穿过通槽与支撑环固定，压紧螺钉与定位环间隙设置，压紧螺钉与定位环通过弹簧连接。
更进一步，支撑环顶面设置有第二圆环槽，第二圆环槽内设置有多个钢球，钢球露出支撑环顶面。
进一步，把手采用四角扳手。
进一步，齿轮采用齿轮轴，齿轮轴一端与把手连接，另一端通过销钉与盲孔间隙配合。
优选的，定位环顶面朝上设置有定位环带，定位环带顶部截面为锥形。
进一步，定位环带顶部设置有半径0.5mm的倒圆角。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在焊接夹具的定位件内设置高度调节装置，高度调节装置的定位环凹槽与抬升环的凸块配合，能够在定位环和抬升环相对转动时，改变定位环和抬升环的相对距离，调节定位环高度，从而通过定位环对风扇机匣整圈叶片高度进行统一调整，避免了焊接过程中人为因素的影响，解决该类零件焊接加工中焊接质量不稳定的难题。
进一步，通过将齿轮固定，转动齿轮，扇形齿轮进行移动，从而带动抬升环进行移动，从而使抬升环与定位环产生错位，实现位置调整。
进一步，通过限位螺钉将定位环与支撑环连接，限位螺钉对定位环产生周向的限位，保证定位环仅在竖直方向上移动。
进一步，限位螺钉端头直径大于沉头孔小孔直径，并且当定位环底面和抬升环土块顶部接触时，限位螺钉位于定位环一端的端头与沉头孔的台阶面接触，从而保证定位环向上一定高度后受到限位。
进一步，压紧螺钉与定位环通过弹簧连接，从而保证凸块与凹槽在配合使，弹簧拉动定位环向下，保证定位环回到最低位置。
进一步，在支撑环和抬升环之间设置有多个钢球，能够减小抬升环转动时的摩擦力。
进一步，把手采用四角扳手，从而在转动时，能够有效的将转矩传递给齿轮。
进一步，定位环上设置有定位环带，实现了点支撑，保证支撑有效性及叶片高度相同。
进一步，定位环带上设置倒角，减少定位环带对叶片的损伤。
附图说明
图1为本发明的风扇机匣截面示意图；
图2为本发明的高度调节装置结构示意图；
图3为本发明的图2中H处放大图；
图4为本发明的定位环部分俯视图；
图5为本发明的定位环部分截面图；
图6为本发明的抬升环部分俯视图；
图7为本发明的抬升环部分截面图；
图8为本发明的扇形齿条结构示意图；
图9为本发明的齿轮轴俯视图；
图10为本发明的齿轮轴截面图；
图11为本发明的齿轮轴仰视图；
图12为本发明的叶片高度调节夹具部分俯视图；
图13为本发明的叶片高度调节夹具部分截面图；
图14为本发明的图12中A-A向截面图。
其中：1-定位环；2-抬升环；3-钢球；4-支撑环；5-把手；6-扇形齿条；7-齿轮；8-限位螺钉；9-压紧螺钉；10-定位环带；11-焊接夹具；12-定位件；13-机匣；14-静子叶片；15-内环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，风扇机匣组合件是由机匣13，内环15和一整圈均布的静子叶片14焊接而成。
如图2所示，高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环1、抬升环2和支撑环4，定位环1底面与抬升环2顶面接触。
如图4和图5所示，定位环1顶面朝上设置有定位环带10，定位环带10顶部截面为锥形，定位环带10顶部设置有半径0.5mm的倒圆角，支承在静子叶片14给定尺寸L的截面上。定位环1底面设置有10个沿圆周均布的凹槽，凹槽朝定位环1轴向的其中一端为斜面；定位环1内圆上设置有月牙槽让开把手5。
如图6和图7所示，抬升环2外径直径尺寸与定位环1外径相同，抬升环2顶面上设置有10个均布的凸台。如图3所示，抬升环2的凸台与定位环1底面的凹槽对应配合，凹槽和凸块的斜面斜度相同；抬升环2内圆的通槽用于让开限位螺钉8和压紧螺钉9，通槽两端位于抬升环2顶底面，扇形齿条6通过两个螺钉固定在抬升环2底面，如图8所示，扇形齿条6的齿条设置在扇形齿条6内圆上，扇形齿条6内圆朝向抬升环2圆心，扇形齿条6与抬升环2直径相同；抬升环2内圈和扇形齿条6对应位置设置有轴套，轴套轴线和抬升环2轴线平行，轴套上设置有把手5，把手5上设置有齿轮7，齿轮7与扇形齿条6啮合；本实施例把手5采用四角扳手，齿轮7采用齿轮轴；如图9图、10和图11所示，齿轮轴一端的方孔与四角扳手间隙配合，传递扭矩，另一端的圆孔通过销钉与第一圆弧槽的槽底的盲孔间隙配合，起到粗限位的作用。
定位环1上均布有多个限位螺钉8穿过通槽与支撑环4固定，限位螺钉8与定位环1间隙设置。定位环1设置限位螺钉8的孔为沉头孔，限位螺钉8位于定位环1一端的端头直径大于沉头孔小孔直径，当定位环1底面和抬升环2土块顶部接触时，限位螺钉8位于定位环1一端的端头与沉头孔的台阶面接触。定位环1上均布有多个压紧螺钉9穿过通槽与支撑环4固定，压紧螺钉9与定位环1间隙设置，压紧螺钉9与定位环1通过弹簧连接。定位环1向上抬升时，弹簧始终给定位环1向下的力。
为了减小抬升环2转动时的摩擦力，支撑环4顶面设置有第二圆环槽，第二圆环槽内均布有54个钢球3，钢球3露出支撑环4顶面，抬升环2的底面与钢球3始终保持点接触。
支撑环4为非完整圆环，开口处让开扇形齿条6，厚度小于钢球3直径。
如图12和图13所示，焊接夹具11的定位件12位于叶片下方，定位件12端部设置有第一圆弧槽，高度调节装置设置在第一圆弧槽中，定位环1和抬升环2外圆与第一圆弧槽间隙配合，保证都能灵活转动。高度调节装置的支撑环4底面与第一圆弧槽的槽底接触。如图14所示，第一圆弧槽的槽底设置有盲孔，用于齿轮轴端部通过销钉与盲孔间隙配合。
本发明所述叶片高度调节夹具在使用时，先将机匣13和内环15分别装入焊接夹具11中，正确定位并压紧，此时应将定位环1置于轴向位置的最低处，再将静子叶片14装入机匣13和内环15之间，装满整圈，把手5顺着叶片的空当插入齿轮轴的方孔中，顺时针转动把手5带动齿轮轴旋转，齿轮轴与固定在抬升环2上的扇形齿条6啮合转动，当抬升环2顺时针转动时，抬升环2顶面的凸台斜面在转动中向上移动，带动与之相配合的定位环1底面凹槽斜面向上移动，直至定位环1的定位环带10与静子叶片14接触，完成静子叶片14轴向高度的调整，拔出把手5，就可以对静子叶片14进行装配定位焊接。待装配定位焊接完成合格后，将调整装置下降，再进行电子束焊接。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种叶片高度调节夹具，其特征在于，包括高度调节装置和风扇机匣的焊接夹具（11）；
高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环（1）和抬升环（2），定位环（1）底面设置有若干个凹槽，凹槽朝定位环（1）周向的其中一端为斜面；抬升环（2）顶面设置有若干个凸块，凸块与凹槽数量相同且位置对应，凸块朝定位环（1）周向的其中一端为斜面，凸块与凹槽的斜面为同一端；
焊接夹具（11）的定位件（12）端部设置有第一圆弧槽，高度调节装置设置在第一圆弧槽中，抬升环（2）底面与第一圆弧槽的槽底接触；
抬升环（2）底面设置有扇形齿条（6），扇形齿条（6）的齿条设置在扇形齿条（6）内圆上，扇形齿条（6）内圆朝向抬升环（2）圆心，扇形齿条（6）与抬升环（2）直径相同；抬升环（2）内圈和扇形齿条（6）对应位置设置有轴套，轴套轴线和抬升环（2）轴线平行；轴套上设置有把手（5），把手（5）上设置有齿轮（7），齿轮（7）与扇形齿条（6）啮合；第一圆弧槽的槽底设置有盲孔，把手（5）设置齿轮（7）的一端伸入盲孔中；
抬升环（2）与第一圆弧槽的槽底之间设置有支撑环（4），抬升环（2）内圈设置有轴向的通槽，通槽两端位于抬升环（2）顶底面，定位环（1）上均布有多个限位螺钉（8）穿过通槽与支撑环（4）固定，限位螺钉（8）与定位环（1）间隙设置。
2.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具，其特征在于，定位环（1）设置限位螺钉（8）的孔为沉头孔，限位螺钉（8）位于定位环（1）一端的端头直径大于沉头孔小孔直径，当定位环（1）底面和抬升环（2）凸块顶部接触时，限位螺钉（8）位于定位环（1）一端的端头与沉头孔的台阶面接触。
3.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具，其特征在于，定位环（1）上均布有多个压紧螺钉（9）穿过通槽与支撑环（4）固定，压紧螺钉（9）与定位环（1）间隙设置，压紧螺钉（9）与定位环（1）通过弹簧连接。
4.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具，其特征在于，支撑环（4）顶面设置有第二圆环槽，第二圆环槽内设置有多个钢球（3），钢球（3）露出支撑环（4）顶面。
5.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具，其特征在于，把手（5）采用四角扳手。
6.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具，其特征在于，齿轮（7）采用齿轮轴，齿轮轴一端与把手（5）连接，另一端通过销钉与盲孔间隙配合。
7.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具，其特征在于，定位环（1）顶面朝上设置有定位环带（10），定位环带（10）顶部截面为锥形。
8.根据权利要求7所述的叶片高度调节夹具，其特征在于，定位环带（10）顶部设置有半径0.5mm的倒圆角。
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