CN113732462B - 一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具及其使用方法，该焊接夹具包括回转底座、定位销套、定位杆、调节板、高度调节件、定位装置，所述回转底座上设有底座定位孔，所述定位销套嵌套于所述底座定位孔内，所述定位销套套设于所述定位杆底端外，所述回转底座与所述调节板的一端转动连接，所述高度调节件与所述调节板的另一端连接，所述高度调节件能调节所述调节板另一端与所述回转底座在竖直向的高度，所述定位装置用以对水盒体进行限位。本发明解决了现有技术存在的难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体的安装限位，难以满足自动氩弧焊的实施等问题。

Description

一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及汽轮发电机组工装技术领域，具体是一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具及其使用方法。

背景技术

600MW汽轮发电机组定子线棒水冷空心股线一般采用铜质结构，耐腐蚀性比不锈钢弱，故现开始采用不锈钢水冷空心股线进行替代。水电接头的水盒体、空心引线部分由钎焊升级为熔焊。其中水盒体通常为不对称形薄壁不锈钢管板(管状或板状)焊结构，其特点是：1、板厚≤4mm，若采用手工焊接极易焊穿且外观一致性无法保证；2、相接的管件上带有螺纹，若采用手工焊接，焊接变形会导致螺纹段无法使用而报废。所以必须设计专用装置，利用焊线能量输入低且均匀的自动氩弧焊焊接才能满足生产需要。

但现有技术存在以下问题：难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体的安装限位，从而难以满足自动氩弧焊的实施，限制了此类产品的标准化、批量化生产。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具及其使用方法，解决现有技术存在的难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体的安装限位，难以满足自动氩弧焊的实施等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具，包括回转底座、定位销套、定位杆、调节板、高度调节件、定位装置，所述回转底座上设有底座定位孔，所述定位销套嵌套于所述底座定位孔内，所述定位销套套设于所述定位杆底端外，所述回转底座与所述调节板的一端转动连接，所述高度调节件与所述调节板的另一端连接，所述高度调节件能调节所述调节板另一端与所述回转底座在竖直向的高度，所述定位装置用以对水盒体进行限位。

本发明将定位销套嵌套进回转底座的底座定位孔内，利用底座定位孔、定位装置等完成定位杆与回转底座同轴且同中心的固定；所述回转底座与所述调节板的一端转动连接，使得调节板能够在一定角度旋转；通过调整高度调节件，调节所述调节板另一端与所述回转底座在竖直向的高度，从而实现焊接角度无级调节的目的。从而解决现有技术存在的难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体的安装限位，难以满足自动氩弧焊的实施等问题，便于标准化、批量化生产。

作为一种优选的技术方案，所述回转底座上连接有连接销，所述回转底座与所述调节板的一端通过所述连接销转动连接。

这样的结构转动方便，容易加工和操作，占用空间小。

作为一种优选的技术方案，所述底座定位孔为台阶孔。

台阶孔便于调节所述定位杆与所述底座定位孔的相对位置，从而更方便准确地实现同轴且同中心固定。

作为一种优选的技术方案，调节板上设有调节孔，所述定位杆穿设所述调节孔。

定位杆能在调节孔内运动，为定位杆的调节、为调节板的转动提供了移动空间；同时调节孔对定位杆、调节板还具有支撑定位的功能。

作为一种优选的技术方案，所述调节孔为腰形孔。

腰形孔更便于定位杆、调节板的位置的调节，更加有利于对中。

作为一种优选的技术方案，所述高度调节件为调节螺杆，所述高度调节件下部设有调节外螺纹，所述回转底座上表面设有底座螺纹孔，所述调节外螺纹与所述底座螺纹孔配合。

高度调节件与回转底座螺纹连接，便于通过调节高度调节件底部进入回转底座的深度，从而调节所述调节板另一端与所述回转底座在竖直向的高度，调节方便，而且固定效果好。

作为一种优选的技术方案，所述调节外螺纹覆盖于所述高度调节件的外侧面全部区域。

这便于增大高度调节件的调节范围，且便于加工制作。

作为一种优选的技术方案，所述定位杆上设有定位外螺纹，所述定位装置为锁定螺母，所述锁定螺母与所述定位外螺纹配合。

锁定螺母、定位外螺纹，以及结合调节板对水盒体的支撑，对水盒体进行限位，结构简单，操作便捷高效，方便安装和拆卸。

作为一种优选的技术方案，还包括锁定垫片，所述锁定垫片与所述锁定螺母、所述定位外螺纹均配合。

锁定垫片的设置，进一步提高了对水盒体进行限位的效果，也便于锁定后的保护及防滑移。

一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具的使用方法，包括以下步骤：

S1，将所述回转底座与氩弧焊机的卡盘连接，实现所述底座定位孔的圆心与卡盘回转圆心一致；

S2，调节所述定位杆与所述底座定位孔的相对位置关系，实现所述定位杆与所述底座定位孔同轴且同中心固定；

S3，将水盒体套设于所述定位杆外；

S4，利用所述定位装置对水盒体进行限位。

本发明将定位销套嵌套进回转底座的底座定位孔内，利用底座定位孔、定位装置等完成定位杆与回转底座同轴且同中心的固定；所述回转底座与所述调节板的一端转动连接，使得调节板能够在一定角度旋转；通过调整高度调节件，调节所述调节板另一端与所述回转底座在竖直向的高度，从而实现焊接角度无级调节的目的。从而解决现有技术存在的难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体的安装限位，难以满足自动氩弧焊的实施等问题，便于标准化、批量化生产。

本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本发明将定位销套嵌套进回转底座的底座定位孔内，利用底座定位孔、定位装置等完成定位杆与回转底座同轴且同中心的固定；所述回转底座与所述调节板的一端转动连接，使得调节板能够在一定角度旋转；通过调整高度调节件，调节所述调节板另一端与所述回转底座在竖直向的高度，从而实现焊接角度无级调节的目的；从而解决现有技术存在的难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体的安装限位，难以满足自动氩弧焊的实施等问题，便于标准化、批量化生产；

(2)本发明转动方便，容易加工和操作，占用空间小；

(3)本发明台阶孔便于调节所述定位杆与所述底座定位孔的相对位置，从而更方便准确地实现同轴且同中心固定；

(4)本发明定位杆能在调节孔内运动，为定位杆的调节、为调节板的转动提供了移动空间；同时调节孔对定位杆、调节板还具有支撑定位的功能；

(5)本发明腰形孔更便于定位杆、调节板的位置的调节，更加有利于对中；

(6)本发明高度调节件与回转底座螺纹连接，便于通过调节高度调节件底部进入回转底座的深度，从而调节所述调节板另一端与所述回转底座在竖直向的高度，调节方便，而且固定效果好；

(7)本发明便于增大高度调节件的调节范围，且便于加工制作；

(8)本发明锁定螺母、定位外螺纹，以及结合调节板对水盒体的支撑，对水盒体进行限位，结构简单，操作便捷高效，方便安装和拆卸；

(9)本发明锁定垫片的设置，进一步提高了对水盒体进行限位的效果，也便于锁定后的保护及防滑移。

附图说明

图1为本发明所述的非对称水盒体的结构示意图；

图2为本发明所述的对称水盒体的结构示意图；

图3为本发明所述的回转底座的结构示意图；

图4为本发明定位销套、定位杆、锁定螺母、锁定垫片组合示意图；

图5为本发明连接销、调节板、高度调节件组合示意图；

图6为利用本发明所述焊接夹具操作对称水盒体的示意图；

图7为利用本发明所述焊接夹具操作非对称水盒体的示意图；

图8为图6的纵剖视图；

图9为图7的纵剖视图；

图10为图3的纵剖视图；

图11为图5的仰视图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、回转底座，2、定位销套，3、定位杆，4、锁定螺母，5、锁定垫片，6、调节板，7、高度调节件，8、连接销，11、底座定位孔，12、底座螺纹孔，31、定位外螺纹，61、调节孔，71、调节外螺纹。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至图11所示，一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具，包括回转底座1、定位销套2、定位杆3、调节板6、高度调节件7、定位装置，所述回转底座1上设有底座定位孔11，所述定位销套2嵌套于所述底座定位孔11内，所述定位销套2套设于所述定位杆3底端外，所述回转底座1与所述调节板6的一端转动连接，所述高度调节件7与所述调节板6的另一端连接，所述高度调节件7能调节所述调节板6另一端与所述回转底座1在竖直向的高度，所述定位装置用以对水盒体9进行限位。

使用时，可采用以下步骤：

S1，将所述回转底座1与氩弧焊机的卡盘连接，实现所述底座定位孔11的圆心与卡盘回转圆心一致；

S2，调节所述定位杆3与所述底座定位孔11的相对位置关系，实现所述定位杆3与所述底座定位孔11同轴且同中心固定；

S3，将水盒体9套设于所述定位杆3外；

S4，利用所述定位装置对水盒体9进行限位。

本发明将定位销套2嵌套进回转底座1的底座定位孔11内，利用底座定位孔11、定位装置等完成定位杆3与回转底座1同轴且同中心的固定；所述回转底座1与所述调节板6的一端转动连接，使得调节板6能够在一定角度旋转；通过调整高度调节件7，调节所述调节板6另一端与所述回转底座1在竖直向的高度，从而实现焊接角度无级调节的目的。从而解决现有技术存在的难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体9的安装限位，难以满足自动氩弧焊的实施等问题，便于标准化、批量化生产。

作为一种优选的技术方案，所述回转底座1上连接有连接销8，所述回转底座1与所述调节板6的一端通过所述连接销8转动连接。

这样的结构转动方便，容易加工和操作，占用空间小。

作为一种优选的技术方案，所述底座定位孔11为台阶孔。

台阶孔便于调节所述定位杆3与所述底座定位孔11的相对位置，从而更方便准确地实现同轴且同中心固定。

作为一种优选的技术方案，调节板6上设有调节孔61，所述定位杆3穿设所述调节孔61。

定位杆3能在调节孔61内运动，为定位杆3的调节、为调节板6的转动提供了移动空间；同时调节孔61对定位杆3、调节板6还具有支撑定位的功能。

作为一种优选的技术方案，所述调节孔61为腰形孔。

腰形孔更便于定位杆3、调节板6的位置的调节，更加有利于对中。

作为一种优选的技术方案，所述高度调节件7为调节螺杆，所述高度调节件7下部设有调节外螺纹71，所述回转底座1上表面设有底座螺纹孔12，所述调节外螺纹71与所述底座螺纹孔12配合。

高度调节件7与回转底座1螺纹连接，便于通过调节高度调节件7底部进入回转底座1的深度，从而调节所述调节板6另一端与所述回转底座1在竖直向的高度，调节方便，而且固定效果好。

作为一种优选的技术方案，所述调节外螺纹71覆盖于所述高度调节件7的外侧面全部区域。

这便于增大高度调节件7的调节范围，且便于加工制作。

实施例2

如图1至图11所示，作为实施例1的进一步优化，本实施例包含了实施例1的全部技术特征，除此之外，本实施例还包括以下技术特征：

作为一种优选的技术方案，所述定位杆3上设有定位外螺纹31，所述定位装置为锁定螺母4，所述锁定螺母4与所述定位外螺纹31配合。

锁定螺母4、定位外螺纹31，以及结合调节板6对水盒体9的支撑，对水盒体9进行限位，结构简单，操作便捷高效，方便安装和拆卸。

作为一种优选的技术方案，还包括锁定垫片5，所述锁定垫片5与所述锁定螺母4、所述定位外螺纹31均配合。

锁定垫片5的设置，进一步提高了对水盒体9进行限位的效果，也便于锁定后的保护及防滑移。优选的，在定位杆3的两端均设置锁定螺母4和锁定垫片5，以便更好地对水盒体9进行限位，也进一步提高定位杆3与回转底座1的连接稳定性。

实施例3

如图1至图11所示，本实施例在实施例1、实施例2的基础上，提供一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具的使用方法。

一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具的使用方法，包括以下步骤：

S1，将所述回转底座1与氩弧焊机的卡盘连接，实现所述底座定位孔11的圆心与卡盘回转圆心一致；

S2，调节所述定位杆3与所述底座定位孔11的相对位置关系，实现所述定位杆3与所述底座定位孔11同轴且同中心固定；

S3，将水盒体9套设于所述定位杆3外；

S4，利用所述定位装置对水盒体9进行限位。

本发明将定位销套2嵌套进回转底座1的底座定位孔11内，利用底座定位孔11、定位装置等完成定位杆3与回转底座1同轴且同中心的固定；所述回转底座1与所述调节板6的一端转动连接，使得调节板6能够在一定角度旋转；通过调整高度调节件7，调节所述调节板6另一端与所述回转底座1在竖直向的高度，从而实现焊接角度无级调节的目的。从而解决现有技术存在的难以实现定中心、调平、限位、锁紧功能，难以适应不同结构水盒体9的安装限位，难以满足自动氩弧焊的实施等问题，便于标准化、批量化生产。

实施例4

如图1至图11所示，本实施例在实施例1～实施例3的基础上，提供更细化的实施方式。

一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具由回转底座1、定位销套2、定位杆3、锁定螺母4、锁定垫片5、调节板6、调节螺杆(即高度调节件7)、连接销8等组成。

回转底座1装在自动氩弧焊机的卡盘上，实现回转底座1的底座定位孔11的圆心与卡盘回转圆心一致；

定位销套2用于插装定位杆3并定中心；

定位杆3用于水盒体9的回转中心定位和X轴与Y轴方向(即水平面)的限位；

锁定螺母4用于水盒体9安装于定位杆3上Z轴方向(即竖直方向)的锁定；

锁定垫片5用于水盒体9与定位杆3锁紧后的保护及防滑移

调节板6用于调整水盒体9焊缝的角度至水平；

调节螺杆用于调节调节板6的高度并支撑调节板6；

连接销8用于连接调节板6与回转底座1，也是调节板6的转动轴。

定位销套2卡进回转底座1中心的台阶孔(即定位孔11)内，利用定位杆3的台阶、台阶孔的台阶、台阶孔处的锁定螺母4和锁定垫片完成定位杆3与回转底座1同轴且同中心的固定。调节板6中间开有腰形孔，与回转底座1通过连接销8连接，使得调节板6能够在一定角度旋转，通过调整调节螺杆高度，实现焊接角度无级调节的目的。

调节螺杆为全螺纹螺杆，两侧铣平，可卡入扳手，在回转底座1的上方转动螺杆即可方便调节。对于同一水盒体9，只需第一次调整好焊接角度，装入待焊水盒体9后，利用位于定位杆3上部的锁定垫片5(其作用是防止滑移和保护水盒体9端部避免损伤)及锁定螺母4压紧水盒体9，即可完成一个水盒体9的待焊准备，进行自动氩弧焊焊接，准备和焊接时间每件控制在3分钟以内，焊完一件后，即可松开位于定位杆3上部的锁定螺母4及锁定垫片5，更换下一件水盒体9，具有效率高，焊接质量好，焊缝外观好等优点，由于自动氩弧焊线能量输入低且均匀，焊后水盒体9上螺纹无形变。

若需焊接相同管径不同角度的类似的水盒体9，只需再次调整调节螺杆，使得调节板6角度满足其上的待焊水盒体9焊缝水平即可。对于对称结构的水盒体9，只需把调节板6调整至水平，按上述要求调整装配即可。

若对于不同管径的水盒体9，则只需新配做定位销套2、定位杆3、锁定螺母4及锁定垫片5即可满足其余管径的焊接要求，具有通用性，可行性。

本发明能够满足现有的非对称形和对称形薄壁不锈钢水盒体9的自动氩弧焊焊接，可实现水盒体9管板件之间快速、精准地定中心、调平、限位、锁紧，使用过程标准化、流程化、规范化，可摆脱人因因素的干扰，实现薄壁不锈钢水盒体9的高效率、无个体差异的自动化生产。同时本发明具有角度和管件口径调节功能，也适用于其它同类产品完成相应的自动焊接生产制造，具有广泛的通用性。

本发明已完成非对称形不锈钢水盒体9的焊接制造，焊后不仅全部通过了渗透探伤检查而且还完成了2.0MPa的水压试验检查，水盒体9上的螺纹无形变，实现了产品合格率100％的目标。并推广应用于核电机组的对称形不锈钢水盒体9的焊接制造，实现了本发明的通用性。

本发明具有定中心、调平、限位、锁紧功能，可以在一定范围内适应不同结构水盒体9的安装限位，以满足自动氩弧焊的实施。适合此类产品的标准化、批量化生产。

如上所述，可较好地实现本发明。

本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具，其特征在于，包括回转底座(1)、定位销套(2)、定位杆(3)、调节板(6)、高度调节件(7)、定位装置，所述回转底座(1)上设有底座定位孔(11)，所述定位销套(2)嵌套于所述底座定位孔(11)内，所述定位销套(2)套设于所述定位杆(3)底端外，所述回转底座(1)与所述调节板(6)的一端转动连接，所述高度调节件(7)与所述调节板(6)的另一端连接，所述高度调节件(7)能调节所述调节板(6)另一端与所述回转底座(1)在竖直向的高度，所述定位装置用以对水盒体进行限位；

所述回转底座(1)上连接有连接销(8)，所述回转底座(1)与所述调节板(6)的一端通过所述连接销(8)转动连接；

所述底座定位孔(11)为台阶孔；

调节板(6)上设有调节孔(61)，所述定位杆(3)穿设所述调节孔(61)；

所述调节孔(61)为腰形孔。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具，其特征在于，所述高度调节件(7)为调节螺杆，所述高度调节件(7)下部设有调节外螺纹(71)，所述回转底座(1)上表面设有底座螺纹孔(12)，所述调节外螺纹(71)与所述底座螺纹孔(12)配合。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具，其特征在于，所述调节外螺纹(71)覆盖于所述高度调节件(7)的外侧面全部区域。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具，其特征在于，所述定位杆(3)上设有定位外螺纹(31)，所述定位装置为锁定螺母(4)，所述锁定螺母(4)与所述定位外螺纹(31)配合。

5.根据权利要求4所述的一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具，其特征在于，还包括锁定垫片(5)，所述锁定垫片(5)与所述锁定螺母(4)、所述定位外螺纹(31)均配合。

6.权利要求1至5任一项所述的一种汽轮发电机组水盒体的焊接夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将所述回转底座(1)与氩弧焊机的卡盘连接，实现所述底座定位孔(11)的圆心与卡盘回转圆心一致；

S2，调节所述定位杆(3)与所述底座定位孔(11)的相对位置关系，实现所述定位杆(3)与所述底座定位孔(11)同轴且同中心固定；

S3，将水盒体套设于所述定位杆(3)外；

S4，利用所述定位装置对水盒体进行限位。

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