CN113458694A - 一种用于双进风叶轮的焊接定位夹具及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于风机的叶轮焊接技术领域，具体公开用于双进风叶轮的焊接定位夹具，包括底板、固定于底板边缘的若干立柱、固定于底板中心位置的中心轴，所述中心轴上从下至上依次固定安装有轴托、用于放置中盘的垫圈、用于放置叶片的分度盘、压环，所述立柱的顶部设有用于限定压环位置并能压紧压环的锁紧机构。该双进风叶轮焊接夹具的各夹具体部分均可拆卸地安装在叶轮焊接夹具上，具有较强的使用容错性，它通过以底板为第一定位基准，压环为第二定位基准，实现了对待加工的双进风叶轮的高精度定位焊接，提升了叶片和前盘以及和中盘的焊接质量和焊接效率，增强了双进风叶轮后续使用的稳定性。

Description

一种用于双进风叶轮的焊接定位夹具及其定位方法

技术领域

本发明属于风机的叶轮焊接技术领域，特别涉及一种用于双进风叶轮的焊接定位夹具及其定位方法。

背景技术

现有技术中，如图13、图14所示，风机的双进风叶轮包括前盘200、叶片100和中盘300，在风机双进风叶轮的生产制造过程中，叶片100与前盘200以及中盘300的焊接质量决定了叶轮各零件焊接成型后的质量情况。

目前，一般双进风叶轮的焊接采用的焊接夹具定位精度低，有时一些焊接工序还得进行人工辅助焊接，不仅造成叶轮的焊接加工误差大，而且耗时耗力，增加了后续叶轮返工返修的几率，总体来说利用现有技术生产制造叶轮的效率比较低，这与高质量快速生产风机叶轮的生产指标存在脱钩情况。

因此，研发一种能精准定位以提高双进风叶轮焊接质量的焊接定位夹具及其定位方法迫在眉睫。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种双进风叶轮焊接定位夹具，该焊接定位夹具定位精度高，操作简单方便，不易出现较大偏差的效果。

本发明所述的一种用于双进风叶轮的焊接定位夹具，包括底板、固定于底板边缘的若干立柱、固定于底板中心位置的中心轴，所述中心轴上从下至上依次安装有轴托、用于放置中盘的垫圈、用于放置叶片的分度盘、压环，所述立柱的顶部设有用于限定压环位置并能压紧压环的锁紧机构。

作为上述技术的进一步改进，所述立柱共有四个，在底板上呈圆周等距式分布，所述立柱的侧面和底面均设有安装孔，所述立柱与底板螺栓固定连接。

作为上述技术的更进一步改进，在相邻的两立柱之间的中间位置设有加强环，所述加强环共有四个，加强环的两个侧板上均设有安装孔，所述加强环与立柱通过相应规格的螺栓、螺母固定连接。

作为上述技术的更进一步改进，所述轴托固定于底板的中心位置，所述轴托的内部嵌套固定中心轴。

作为上述技术的更进一步改进，所述垫圈嵌套固定在轴托上，所述垫圈上用于放置中盘。

作为上述技术的更进一步改进，所述中心轴的一端部与轴托固定连接，另一端部与分度盘的中心孔固定连接。

作为上述技术的更进一步改进，所述分度盘与中心轴固定在一起，所述分度盘的边缘均匀的设置由若干缺口，通过缺口来限定卡紧叶片与前盘以及中盘的相对位置，确保叶片与前盘以及中盘之间的焊接精度。

作为上述技术的更进一步改进，所述锁紧机构共四组，均布于压环的四周，每组锁紧机构包括安装在立柱顶部的用于竖直方向限位卡紧压环的顶部锁紧机构和安装在立柱侧面的用于水平方向限位卡紧压环的侧面锁紧机构；所述顶部锁紧机构包括顶部安装座、顶部扭动把手、顶部连接杆和顶部安装柱，所述顶部安装柱安装在压环的顶部，所述顶部安装座、顶部扭动把手、顶部连接杆和顶部安装柱组成四连杆结构，所述顶部扭动把手可实现一定角度范围内的旋转，当顶部扭动把手处于与待限位平面90°的位置关系时，为该四连杆结构处于锁紧状态；所述侧面锁紧机构包括侧面安装座、侧面扭动把手、侧面连接杆，所述侧面连接杆与压环的侧面顶抵接触配合，所述侧面安装座、侧面扭动把手、侧面连接杆为连杆结构。

所述顶部锁紧机构用于竖直方向限位卡紧压环，确保待加工前盘与中盘保持既定的平面度；所述侧面锁紧机构用于水平方向限位卡紧压环，确保待加工前盘与中心轴保持既定的同轴度。

此外，为了吊装的方便，所述压环和分度盘上分别均布有若干吊装用吊环，一般来说，所述压环上圆周均布四个吊环，在分度盘上圆周均布三个吊环，用作承重介质进行吊起或者放下压环和分度盘，所述吊环的轴端车有M10的外螺纹，所述吊环与压环和分度盘上固定连接。

在本发明中，所述底板作为第一定位基准，用于支撑该夹具上的其他夹具体以及待焊接的双进风叶轮，所述压环作为第二定位基准，用于限位卡紧待焊接前盘与叶片以及中盘的相对位置，确保叶片与前盘以及中盘之间的焊接精度。

本发明还公开了上述用于双进风叶轮的焊接定位夹具的定位方法，其包含以下步骤：

(1)首先，将待焊接双进风叶轮焊接定位夹具的各夹具体组装在一起；

(2)其次，将待焊接叶轮的中盘放置在垫圈上面，保持中盘平面与垫圈平面的平行度；

(3)接着，再将分度盘嵌套在中心轴上，依次将叶片插入到分度盘的缺口处；

(4)然后，将前盘放置在叶片上面，将压环放置在前盘上面，使得叶片与前盘，前盘与压环处于贴紧状态；

(5)调整压环的位置，保证其与中盘保持规定的的平行度，并且与中心轴保持规定的同轴度；

(6)最后，调整锁紧机构，使得压环处于完全定位状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其通过以中心轴作为叶轮中心定位基准，确保了叶轮前盘和中盘能够满足既定的同轴度要求；通过以底板和压环作为平面定位基准，确保了叶轮前盘和中盘能够满足既定的平面度要求；通过分度盘缺口来固定叶片在前盘和中盘之间的位置，进一步提高了叶片焊接时的定位精度，提升了叶轮焊接质量；

(2)本发明所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其操作简单，装拆方便，能够一次性安装定位成功，方便后续叶轮的焊接加工，极大地提高了工作效率，同时保证了后续叶轮使用的稳定性，具有很强的实用价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：

图1是本发明所述的双进风叶轮焊接定位夹具的装配图；

图2是本发明所述的双进风叶轮焊接定位夹具的主视图；

图3是上述图2的A-A剖面图；

图4是本发明中底板结构示意图；

图5是本发明中分度盘结构示意图；

图6是本发明中加强环结构示意图；

图7是本发明中立柱结构示意图一；

图8是本发明中立柱结构示意图二；

图9是本发明中压环主视图；

图10是上述图9中B-B剖视图；

图11是本发明中中心轴结构示意图；

图12是本发明中轴托结构示意图；

图13是现有技术中双进风叶轮主视图；

图14是上述图13的侧剖视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

如图1至图12所示，本发明所述的一种用于双进风叶轮的焊接定位夹具，包括底板1、固定于底板1边缘的若干立柱2、固定于底板1中心位置的中心轴3，所述中心轴3上从下至上依次安装有轴托4、用于放置中盘300的垫圈5、用于放置叶片100的分度盘6、压环7，所述立柱2的顶部设有用于限定压环7位置并能压紧压环7的锁紧机构。

如图1至、图4所示，所述立柱2共有四个，在底板1上呈圆周等距式分布，所述立柱2的侧面和底面均设有安装孔，所述立柱2与底板1通过螺栓固定连接。

此外，如图1至图3及图6所示，在相邻的两立柱2之间的中间位置设有加强环8，所述加强环8共有四个，该四个加强环8围成一个圆环状，加强环8的两个侧板上均设有用于安装的安装孔，所述加强环8与立柱2通过相应规格的螺栓、螺母固定连接。

如图1至图3及图11、图12所示，所述轴托4固定于底板1的中心位置，所述轴托4的内部嵌套固定中心轴3，述垫圈5嵌套固定在轴托4上，所述垫圈5上用于放置中盘300，所述中心轴3的一端部与轴托4固定连接，另一端部与分度盘6的中心孔61固定连接。

此外，所述分度盘6与中心轴3固定在一起，如图6所示，所述分度盘6的边缘均匀的设置由若干缺口62，通过分度盘缺口62来限定卡紧叶片100与前盘200以及中盘300的相对位置，确保叶片100与前盘200以及中盘300之间的焊接精度。

由图1至图3可知，所述锁紧机构共四组，均布于压环7的四周，每组锁紧机构包括安装在立柱2顶部的用于竖直方向限位卡紧压环7的顶部锁紧机构9和安装在立柱2侧面的用于水平方向限位卡紧压环7的侧面锁紧机构；所述顶部锁紧机构9包括顶部安装座91、顶部扭动把手92、顶部连接杆93和顶部安装柱94，所述顶部安装柱94安装在压环7的顶部，所述顶部安装座91、顶部扭动把手92、顶部连接杆93和顶部安装柱94组成四连杆结构，所述顶部扭动把手92可实现一定角度范围内的旋转，当顶部扭动把手92处于与待限位平面90°的位置关系时，该四连杆结构处于锁紧状态；所述侧面锁紧机构10包括侧面安装座101、侧面扭动把手102、侧面连接杆103，所述侧面连接杆103与压环7的侧面顶抵接触配合，所述侧面安装座101、侧面扭动把手102、侧面连接杆103也为连杆结构，通过转动侧面扭动把手102能实现对压环7的水平向向的调整和锁定。

其中，所述顶部锁紧机构9用于竖直方向限位卡紧压环7，确保待加工前盘200与中盘300保持既定的平面度；所述侧面锁紧机构10用于水平方向限位卡紧压环7，确保待加工前盘200与中心轴3保持既定的同轴度。

此外，为了吊装的方便，如图1至图3所示，所述压环7和分度盘6上分别均布有若干吊装用吊环71、61，其中，所述压环7上圆周均布四个吊环71，在分度盘6上圆周均布三个吊环61，用作承重介质进行吊起或者放下压环7和分度盘6，所述吊环71、61的轴端车有M10的外螺纹，所述吊环71、61分别与压环7和分度盘6上固定连接。

在本发明中，所述底板1作为第一定位基准，用于支撑该夹具上的其他夹具体以及待焊接的双进风叶轮，所述压环7作为第二定位基准，用于限位卡紧待焊接前盘200与叶片100以及中盘300的相对位置，确保叶片100与前盘200以及中盘300之间的焊接精度。

本发明还公开了上述用于双进风叶轮的焊接定位夹具的定位方法，其包含以下步骤：

(1)首先，将待焊接双进风叶轮焊接定位夹具的各夹具体组装在一起；

(2)其次，将待焊接叶轮的中盘300放置在垫圈5上面，保持中盘300平面与垫圈5平面的平行度；

(3)接着，再将分度盘6嵌套在中心轴3上，依次将叶片100插入到分度盘6的缺口处；

(4)然后，将前盘200放置在叶片100上面，将压环7放置在前盘200上面，使得叶片100与前盘200，前盘200与压环7处于贴紧状态；

(5)调整压环7的位置，保证其与中盘300保持规定的的平行度，并且与中心轴3保持规定的同轴度；

(6)调整锁紧机构，使得压环7处于完全定位状态。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：包括底板、固定于底板边缘的若干立柱、固定于底板中心位置的中心轴，所述中心轴上从下至上依次固定安装有轴托、用于放置中盘的垫圈、用于放置叶片的分度盘、压环，所述立柱的顶部设有用于限定压环位置并能压紧压环的锁紧机构。

2.根据权利要求1所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：所述立柱共有四个，在底板上呈圆周等距式分布，所述立柱的侧面和底面均设有安装孔，所述立柱与底板螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：在相邻的两立柱之间的中间位置设有加强环，所述加强环共有四个，加强环的两个侧板上均设有安装孔，所述加强环与立柱通过螺栓、螺母固定连接。

4.根据权利要求1所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：所述轴托固定于底板的中心位置，所述轴托的内部嵌套固定中心轴。

5.根据权利要求4所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：所述垫圈嵌套固定在轴托上，所述垫圈上用于放置中盘。

6.根据权利要求5所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：所述中心轴的一端部与轴托固定连接，另一端部与分度盘的中心孔固定连接。

7.根据权利要求1所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：所述分度盘与中心轴固定连接，所述分度盘的边缘均匀的设置由若干缺口。

8.根据权利要求1所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：所述锁紧机构共四组，均布于压环的四周，每组锁紧机构包括安装在立柱顶部用于在竖直方向限位卡紧压环的顶部锁紧机构和安装在立柱侧面用于水平方向限位卡紧压环的侧面锁紧机构；

所述顶部锁紧机构包括顶部安装座、顶部扭动把手、顶部连接杆和顶部安装柱，所述顶部安装柱安装在压环的顶部，所述顶部安装座、顶部扭动把手、顶部连接杆和顶部安装柱组成四连杆结构；

所述侧面锁紧机构包括侧面安装座、侧面扭动把手、侧面连接杆，所述侧面连接杆与压环的侧面顶抵接触配合，所述侧面安装座、侧面扭动把手、侧面连接杆为连杆结构。

9.根据权利要求1所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具，其特征在于：所述压环和分度盘上分别均布有若干吊装用吊环。

10.根据权利要求1所述的用于双进风叶轮的焊接定位夹具的定位方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)首先，将待焊接双进风叶轮焊接定位夹具的各夹具体组装在一起；

(2)其次，将待焊接叶轮的中盘放置在垫圈上面，保持中盘平面与垫圈平面的平行度；

(3)接着，再将分度盘嵌套在中心轴上，依次将叶片插入到分度盘的缺口处；

(4)然后，将前盘放置在叶片上面，将压环放置在前盘上面，使得叶片与前盘，前盘与压环处于贴紧状态；

(5)调整压环的位置，保证其与中盘保持规定的的平行度，并且与中心轴保持规定的同轴度；

(6)最后，调整锁紧机构，使得压环处于完全定位状态。

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