CN112975495A - 一种汽轮机叶片加工卧式夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机叶片加工卧式夹具，涉及汽轮机生产加工设备技术领域，夹具本体包括底部为水平且整体呈“U”型的支撑座，支撑座包括底座，底座上方设置有用于对汽轮机叶片进行卧式夹持的夹持机构，夹持机构包括叶冠夹持部和叶根夹持部，叶冠夹持部和叶根夹持部之间的间距可通过滑动机构进行调节；底座内部设置有用于对汽轮机叶片斜面进行加工的定位装置，所述底座上端表面开设有可使定位装置穿过的穿孔，定位装置通过升降机构上升到底座上表面的上方且定位装置位于叶冠夹持部和叶根夹持部之间。本发明通过提供卧式的夹具和定位装置设置为一体，可实现在同一夹具工装上同时对汽轮机叶片的叶根、叶冠加工和对叶片的斜面的加工。

Description

一种汽轮机叶片加工卧式夹具

技术领域

本发明涉及汽轮机加工设备技术领域，具体涉及一种汽轮机叶片加工卧式夹具。

背景技术

汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。

叶片是汽轮机的关键零件，又是最精细、最重要的零件之一；它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用；其空气动力学性能、加工几何形状、表面粗糙度、安装间隙及运行工况、结垢等因素均影响汽轮机的效率、出力；其结构设计、振动强度及运行方式则对机组的安全可靠性起决定性的影响。

而现有的对汽轮机叶片叶根端面、叶冠端面以及叶片斜面的加工的夹具工装都是单独分别设置的，也就是说对叶片不同部位加工时需要多个工装，使得对叶片整体加工时需多次在不同的加工夹具工装上安装叶片和拆卸叶片，增加劳动强度，而且多次的移动也会造成叶片表面的损伤。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提供一种汽轮机叶片加工卧式夹具，包括夹具本体，所述夹具本体包括底部为水平且整体呈“U”型的支撑座，所述支撑座包括水平设置的底座，所述底座上方设置有用于对汽轮机叶片进行卧式夹持的夹持机构，所述夹持机构包括叶冠夹持部和叶根夹持部，所述叶冠夹持部和叶根夹持部之间的间距可通过滑动机构进行调节；

所述底座内部设置有用于对汽轮机叶片斜面进行加工的定位装置，所述底座上端表面开设有可使定位装置穿过的穿孔，所述定位装置通过升降机构上升到所述底座上表面的上方且所述定位装置位于所述叶冠夹持部和叶根夹持部之间。

进一步的方案是，所述叶冠夹持部和叶根夹持部均呈“U”型，且所述叶冠夹持部和叶根夹持部两侧均设置有至少一个限位螺孔，所述限位螺孔内插接有螺栓；

所述叶冠夹持部和叶根夹持部的中部均设置有与汽轮机叶片横卧时对应位置相适配的的接触面。

进一步的方案是，所述叶根夹持部固定在所述底座上，所述滑动机构包括滑槽和滑块，所述滑块滑动连接在所述滑槽内，所述滑槽开设在所述底座的上表面，所述滑块的上端面固定连接有连接座，所述连接座的上端面与所述叶冠夹持部的底面固定连接；

所述连接座的上端面一侧设置有贯穿所述连接座的第一固定螺孔，所述底座上设置有多个与所述第一固定螺孔孔径大小相同的第二固定螺孔，所述第一固定螺孔和所述第二固定螺孔可连接同一螺栓。

进一步的方案是，所述定位装置包括底板、多个压板、第一斜板、第二斜板、第三斜板、多个第一肋板和多个第二肋板，所述第一肋板和第二肋板均竖直设置在所述底板的上端面上，多个所述第一肋板和多个所述第二肋板均沿夹所述底板的长度方向间隔设置，所述第一肋板与第二肋板沿所述底板的宽度方向对应布置，多个所述第一肋板上加工有共面的第一斜面，所述第一斜面与水平面之间的夹角为50°-55°，多个所述第二肋板上加工有共面的第二斜面，第一斜面与第二斜面相互平行设置，所述第二肋板的上部加工有第三斜面，第三斜面与第二斜面相互垂直设置，第一斜板平铺在第二斜面上，所述第一斜板的上端面与第三斜面共面设置，所述第二斜板平铺在第三斜面和第一斜板上，第三斜板平铺在第一斜面上且第三斜板下端面与第二斜板的上端面相接触，所述压板通过双头螺栓和圆柱头紧定螺钉安装在第一斜面上，所述双头螺栓的下部与第一斜板螺纹连接，双头螺栓的上部穿过所述压板与六角螺母螺纹连接，圆柱头紧定螺钉与所述压板螺纹连接且所述圆柱头紧定螺钉的圆柱头顶在所述压板的上端面上，多个圆柱销插装在第三斜板上。

进一步的方案是，所述底板为长方体底板，所述底板的底端面上加工有空心凹槽，所述空心凹槽的高度为3mm-5mm。

进一步的方案是，所述底板的两端中部对应加工有U形槽，所述U形槽的宽度为18mm-20mm，所述U形槽的长度为20mm-22mm。

进一步的方案是，所述压板上沿其长度方向加工有腰孔，所述双头螺栓穿装在所述腰孔上。

进一步的方案是，所述升降机构包括电动推杆，所述电动推杆固定在所述底座的内底面上，所述电动推杆的活动端与所述底板固定连接。

进一步的方案是，所述底座的底端设置有硅胶套，所述硅胶套的顶端内侧一端安置有弹簧，所述硅胶套的顶端中部内开设有卡槽，所述卡槽的内侧设置有卡块。

进一步的方案是，所述硅胶套与所述卡块之间为固定连接，所述卡块为矩形状，所述卡块与所述卡槽卡接。

本发明的有益效果：

本发明通过提供卧式的夹具和定位装置设置为一体，可实现在同一夹具工装上同时对汽轮机叶片的叶根、叶冠加工和对叶片的斜面的加工；

本发明通过设置滑槽和滑块的配合，可对叶根夹持部和叶冠夹持部之间的间距的调节，实现对不同尺寸的汽轮机叶片进行夹持；

本发明通过设置定位装置，可对要铣削或者磨削的汽轮机叶片可放在第二斜板和第三斜板形成的直角台阶中，将压板用双头螺栓和圆柱头紧定螺钉固定在第一斜板上，压紧被加工的汽轮机叶片，保证了汽轮机叶片进气侧斜面与机床平台平行，从而了保证了汽轮机叶片加工精度；

本发明通过在底座下方设置硅胶套的可以使得夹具主题在支撑台上放置的更加的稳定，通过设置卡块的可方便拆卸硅胶套，可以使得模具的本体方便在其他地方进行固定安装。

附图说明

图1为本发明实施例一种汽轮机叶片加工卧式夹具的结构示意图；

图2为本发明实施例中夹具本体的立体结构示意图；

图3为本发明实施例中定位装置整体结构示意图；

图4为本发明实施例中定位装置的主视图；

图5为图4中A向的视图；

图6为图4中B向的视图；

图7为本发明实施例中压板的主视图；

图8为本发明实施例中压板的俯视图；

附图标注：1-夹具本体；10-支撑座；11-底座；20-叶冠夹持部；21-叶根夹持部；22-限位螺孔；3-定位装置；30-底板；31-压板；310-腰孔；32-第一斜板；33-第二斜板；34-第三斜板；35-第一肋板；36-第二肋板；37-双头螺栓；38-圆柱头紧定螺钉；39-圆柱销；40-滑槽；41-滑块；42-连接座；420-第一固定螺孔；5-电动推杆；60-硅胶套；61-弹簧；62-卡槽；63-卡块；7-穿孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-8所示，本发明的一个实施例公开了一种汽轮机叶片加工卧式夹具，包括夹具本体1，夹具本体1包括底部为水平且整体呈“U”型的支撑座10，支撑座10包括水平设置的底座11，底座11上方设置有用于对汽轮机叶片进行卧式夹持的夹持机构，夹持机构包括叶冠夹持部20和叶根夹持部21，叶冠夹持部20和叶根夹持部21之间的间距可通过滑动机构进行调节；

底座11内部设置有用于对汽轮机叶片斜面进行加工的定位装置3，底座11上端表面开设有可使定位装置穿过的穿孔7，定位装置3通过升降机构上升到底座11上表面的上方且定位装置3位于叶冠夹持部20和叶根夹持部21之间。

在本实施例中，叶冠夹持部20和叶根夹持部21均呈“U”型，且叶冠夹持部20和叶根夹持部21两侧均设置有至少一个限位螺孔22，限位螺孔22内插接有螺栓；

叶冠夹持部20和叶根夹持部21的中部均设置有与汽轮机叶片横卧时对应位置相适配的的接触面。通过将螺栓旋入螺孔中，实现对汽轮机叶片的叶冠和叶根的限位夹持。

在本实施例中，叶根夹持部21固定在底座11上，滑动机构包括滑槽40和滑块41，滑块41滑动连接在滑槽41内，滑槽40开设在底座11的上表面，滑块41的上端面固定连接有连接座42，连接座42的上端面与叶冠夹持部20的底面固定连接；

连接座42的上端面一侧设置有贯穿连接座42的第一固定螺孔420，底座11上设置有多个与第一固定螺孔420孔径大小相同的第二固定螺孔，第一固定螺孔420和第二固定螺孔可连接同一螺栓。通过手动推动叶根夹持部和叶根夹持部下方的滑块在滑槽中运动，可调节叶根夹持部和叶冠夹持部之间的间距，实现可对不同尺寸的汽轮机叶片进行夹持。

当将叶根夹持部的位置调节好之后，通过将螺栓旋入第一固定螺孔、第二固定螺孔中，实现对叶根夹持部在底座上的固定。

在本实施例中，定位装置包括底板30、多个压板31、第一斜板32、第二斜板33、第三斜板34、多个第一肋板35和多个第二肋板36，第一肋板35和第二肋板36均竖直设置在底板30的上端面上，多个第一肋板35和多个第二肋板36均沿夹底板30的长度方向间隔设置，第一肋板35与第二肋板36沿底板30的宽度方向对应布置，多个第一肋板35上加工有共面的第一斜面，第一斜面与水平面之间的夹角为53°，多个第二肋板36上加工有共面的第二斜面，第一斜面与第二斜面相互平行设置，第二肋板36的上部加工有第三斜面，第三斜面与第二斜面相互垂直设置，第一斜板平铺在第二斜面上，第一斜板32的上端面与第三斜面共面设置，第二斜板33平铺在第三斜面和第一斜板32上，第三斜板34平铺在第一斜面上且第三斜板34下端面与第二斜板33的上端面相接触，压板31通过双头螺栓37和圆柱头紧定螺钉38安装在第一斜面上，双头螺栓37的下部与第一斜板32螺纹连接，双头螺栓37的上部穿过压板31与六角螺母螺纹连接，圆柱头紧定螺钉38与压板31螺纹连接且圆柱头紧定螺钉38的圆柱头顶在压板31的上端面上，多个圆柱销39插装在第三斜板34上。

在本实施例中，底板30为长方体底板，底板30的长度为470mm，底板的宽度为230mm，底板30的厚度为32mm，底板30的底端面上加工有空心凹槽，空心凹槽的高度为5mm。

在本实施例中，底板30的两端中部对应加工有U形槽，U形槽的宽度为18mm，U形槽的长度为20mm。

在本实施例中，压板31上沿其长度方向加工有腰孔310，双头螺栓34穿装在腰孔310上。

在本实施例中，第一肋板35的数量和第二肋板36的数量均为三个。

在本实施例中，第一肋板35的长度为119mm，第一肋板的宽度为65mm，第一肋板35的厚度为16mm，第二肋板36的厚度为15mm。

在本实施例中，第一斜板32的长度为385mm，第一斜板32的宽度为87mm，第一斜板32的厚度为20mm，第一斜板32的上端两面倒角6×45°。

在本实施例中，第二斜板33的长度为389mm，第二斜板32的宽度为33mm，第二斜板33的厚度为19mm，第二斜板33两侧对角倒角6×45°。

在本实施例中，第三斜板34的长度为392mm，第三斜板34的宽度为89mm，第三斜板34的厚度为18mm，第三斜板34的下端面倒角6×45°。

在本实施例中，压板31的长度为178mm，压板31的宽度为42mm，压板31的厚度为28mm，压板31的上端面两侧均倒角30°，压板31的数量为三块。

本发明将定位工具安装好后，使铣削或者磨削的汽轮机叶片置于第二斜板和第三斜板形成的直角台阶中，将压板用双头螺栓和圆柱头紧定螺钉固定在第一斜板上，压紧被加工的汽轮机叶片，保证了汽轮机叶片进气侧斜面与机床平台平行，从而了保证了汽轮机叶片加工精度。

在本实施例中，升降机构包括电动推杆5，电动推杆5固定在底座11的内底面上，电动推杆5的活动端与底板30固定连接。通过启动电动推杆，通过电动推杆的活动端带动定位装置上升，直至汽轮机叶片置于第二斜板和第三斜板形成的直角台阶中为止。

在本实施例中，底座11的底端设置有硅胶套60，硅胶套60的顶端内侧一端安置有弹簧61，硅胶套60的顶端中部内开设有卡槽62，卡槽62的内侧设置有卡块63。硅胶套60与卡块63之间为固定连接，卡块63为矩形状，卡块63与卡槽62卡接。本发明通过在底座下方设置硅胶套的可以使得夹具主题在支撑台上放置的更加的稳定，通过设置卡块的可方便拆卸硅胶套，可以使得模具的本体方便在其他地方进行固定安装。

本发明通过提供卧式的夹具和定位装置设置为一体，可实现同时对汽轮机叶片的叶根、叶冠加工和对叶片的斜面的加工；

本发明通过设置定位装置，可对要铣削或者磨削的汽轮机叶片可放在第二斜板和第三斜板形成的直角台阶中，将压板用双头螺栓和圆柱头紧定螺钉固定在第一斜板上，压紧被加工的汽轮机叶片，保证了汽轮机叶片进气侧斜面与机床平台平行，从而了保证了汽轮机叶片加工精度；

最后说明的是，以上仅对本发明具体实施例进行详细描述说明。但本发明并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

Claims (10)

1.一种汽轮机叶片加工卧式夹具，包括夹具本体(1)，其特征在于：

所述夹具本体(1)包括底部为水平且整体呈“U”型的支撑座(10)，所述支撑座(10)包括水平设置的底座(11)，所述底座(11)上方设置有用于对汽轮机叶片进行卧式夹持的夹持机构，所述夹持机构包括叶冠夹持部(20)和叶根夹持部(21)，所述叶冠夹持部(20)和叶根夹持部(21)之间的间距可通过滑动机构进行调节；

所述底座(11)内部设置有用于对汽轮机叶片斜面进行加工的定位装置(3)，所述底座(11)上端表面开设有可使定位装置穿过的穿孔(7)，所述定位装置(3)通过升降机构上升到所述底座(11)上表面的上方且所述定位装置(3)位于所述叶冠夹持部(20)和叶根夹持部(21)之间。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述叶冠夹持部(20)和叶根夹持部(21)均呈“U”型，且所述叶冠夹持部(20)和叶根夹持部(21)两侧均设置有至少一个限位螺孔(22)，所述限位螺孔(22)内插接有螺栓；

所述叶冠夹持部(20)和叶根夹持部(21)的中部均设置有与汽轮机叶片横卧时对应位置相适配的的接触面。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述叶根夹持部(21)固定在所述底座(11)上，所述滑动机构包括滑槽(40)和滑块(41)，所述滑块(41)滑动连接在所述滑槽(41)内，所述滑槽(40)开设在所述底座(11)的上表面，所述滑块(41)的上端面固定连接有连接座(42)，所述连接座(42)的上端面与所述叶冠夹持部(20)的底面固定连接；

所述连接座(42)的上端面一侧设置有贯穿所述连接座(42)的第一固定螺孔(420)，所述底座(11)上设置有多个与所述第一固定螺孔(420)孔径大小相同的第二固定螺孔，所述第一固定螺孔(420)和所述第二固定螺孔可连接同一螺栓。

4.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述定位装置包括底板(30)、多个压板(31)、第一斜板(32)、第二斜板(33)、第三斜板(34)、多个第一肋板(35)和多个第二肋板(36)，所述第一肋板(35)和第二肋板(36)均竖直设置在所述底板(30)的上端面上，多个所述第一肋板(35)和多个所述第二肋板(36)均沿夹所述底板(30)的长度方向间隔设置，所述第一肋板(35)与第二肋板(36)沿所述底板(30)的宽度方向对应布置，多个所述第一肋板(35)上加工有共面的第一斜面，所述第一斜面与水平面之间的夹角为50°-55°，多个所述第二肋板(36)上加工有共面的第二斜面，第一斜面与第二斜面相互平行设置，所述第二肋板(36)的上部加工有第三斜面，第三斜面与第二斜面相互垂直设置，第一斜板平铺在第二斜面上，所述第一斜板(32)的上端面与第三斜面共面设置，所述第二斜板(33)平铺在第三斜面和第一斜板(32)上，第三斜板(34)平铺在第一斜面上且第三斜板(34)下端面与第二斜板(33)的上端面相接触，所述压板(31)通过双头螺栓(37)和圆柱头紧定螺钉(38)安装在第一斜面上，所述双头螺栓(37)的下部与第一斜板(32)螺纹连接，双头螺栓(37)的上部穿过所述压板(31)与六角螺母螺纹连接，圆柱头紧定螺钉(38)与所述压板(31)螺纹连接且所述圆柱头紧定螺钉(38)的圆柱头顶在所述压板(31)的上端面上，多个圆柱销(39)插装在第三斜板(34)上。

5.根据权利要求4所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述底板(30)为长方体底板，所述底板(30)的底端面上加工有空心凹槽，所述空心凹槽的高度为3mm-5mm。

6.根据权利要求4所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述底板(30)的两端中部对应加工有U形槽，所述U形槽的宽度为18mm-20mm，所述U形槽的长度为20mm-22mm。

7.根据权利要求4所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述压板(31)上沿其长度方向加工有腰孔(310)，所述双头螺栓(34)穿装在所述腰孔(310)上。

8.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述升降机构包括电动推杆(5)，所述电动推杆(5)固定在所述底座(11)的内底面上，所述电动推杆(5)的活动端与所述底板(30)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述底座(11)的底端设置有硅胶套(60)，所述硅胶套(60)的顶端内侧一端安置有弹簧(61)，所述硅胶套(60)的顶端中部内开设有卡槽(62)，所述卡槽(62)的内侧设置有卡块(63)。

10.根据权利要求9所述的一种汽轮机叶片加工卧式夹具，其特征在于：

所述硅胶套(60)与所述卡块(63)之间为固定连接，所述卡块(63)为矩形状，所述卡块(63)与所述卡槽(62)卡接。

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