CN113857810B - 一种筒体与叶片装配结构及其制造工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种筒体与叶片装配结构，涉及大型容器内部结构件制造领域，包括底部内筒、底部叶片、外筒、顶部内筒和顶部叶片，顶部内筒位于外筒的内部顶端，底部内筒位于外筒的内部底端，顶部内筒位于底部内筒的上方，顶部叶片位于顶部内筒和外筒之间，底部叶片位于所述底部内筒和外筒之间，通过设计叶片与筒体之间的安装位置以及叶片的形状，实现对通过的液体或气体产生引导作用；通过本发明提供的制造工艺方法，能够提高叶片安装效率，保证叶片相对于内外筒体的安装定位精度，提高产品的刚性，改善因大量的焊接导致的筒体变形现象。

Description

一种筒体与叶片装配结构及其制造工艺方法

技术领域

本发明属于大型容器内部结构件制造领域，尤其涉及一种筒体与叶片装配结构及其制造工艺方法。

背景技术

目前，在大型容器内部结构件制造领域，其内部结构件多设计为大尺寸的筒体形状，并且在筒体内部的导流叶片多采用“十字”型或者“米字”结构，采用该种设计方案的大型容器内部结构件，叶片对流通的液体或气体的导流作用不理想，易产生紊流现象，另外，大尺寸薄壁结构的筒体在焊接变形控制方面难度大，如果导流叶片相对于筒体安装精度差，并且相邻两个导流叶片之间的安装位置偏差大，会降低叶片对流过的液体或者气体引导效果，影响装置的使用功能。

因此，亟需设计一种对流过的液体或者气体引导效果较好的筒体与叶片装配结构以及安装精度高的制造工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种筒体与叶片装配结构及其制造工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了提高叶片对液体或者气体的引导作用，本发明提供一种筒体与叶片装配结构，包括底部内筒、底部叶片、外筒、顶部内筒和顶部叶片，所述顶部内筒位于所述外筒的内部顶端，所述底部内筒位于所述外筒的内部底端，所述顶部内筒位于所述底部内筒的上方，所述顶部叶片位于所述顶部内筒和外筒之间，所述底部叶片位于所述底部内筒和外筒之间。

进一步地，所述外筒、顶部内筒和底部内筒的形状均呈圆筒状，所述外筒、顶部内筒和底部内筒的中心轴线相重合，所述外筒包括两个第一半圆筒体，所述顶部内筒包括两个第二半圆筒体，所述底部内筒包括两个第三半圆筒体，所述第一半圆筒体、第二半圆筒体和第三半圆筒体均为哈夫形式，所述外筒、顶部内筒和底部内筒的哈夫面在同一个平面上。

所述第一半圆筒体、第二半圆筒体和第三半圆筒体的形状均呈半圆筒状，通过将两个第一半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成所述外筒，通过将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成所述顶部内筒，通过将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成所述底部内筒，其中，哈夫面为两个第一半圆筒体或两个第二半圆筒体或两个第三半圆筒体的结合面。

进一步地，所述顶部叶片和所述底部叶片的形状均呈月牙形。

所述顶部叶片和所述底部叶片的中部厚度大于两端，所述顶部叶片和所述底部叶片的两端相对于中部逐渐削尖，所述顶部叶片和所述底部叶片的两侧面均为圆弧曲面。

通过底部叶片上的曲面以及安装角度限定，能够使得通过底部叶片的液体或者气体产生顺时针或者逆时针旋转功能，所述底部叶片能够实现类似螺旋桨功能，通过顶部叶片上的月牙形的曲面，能够使得通过顶部叶片的液体或者气体顺畅，防止产生紊流现象。

为了更好的描述所述顶部叶片在所述顶部内筒和所述外筒之间的位置关系以及所述底部叶片在所述底部内筒和所述外筒之间的位置关系，在所述外筒、顶部内筒和底部内筒的两端端口进行四中线标记，其中四中线定义为，以所述外筒、顶部内筒和底部内筒的哈夫面为起始零位，每间隔90°进行划线，即在所述外筒、顶部内筒和底部内筒的两端端口的直径方向上，将筒体360°进行等分，每个等分对应角度为90°，所述外筒、顶部内筒和底部内筒的每一端端口上各划出4条四中线。

分别将所述外筒、顶部内筒和底部内筒的哈夫面上的其中一条四中线定义为基准四中线；将位于顶部内筒和外筒之间的其中一个顶部叶片定义为基准顶部叶片，将位于底部内筒和外筒之间的其中一个底部叶片定义为基准底部叶片；将所述顶部叶片的顶端的俯视投影线定义为顶部叶片的中心线，将所述底部叶片的顶端的俯视投影线定义为底部叶片的中心线；如图4所示，将所述基准底部叶片的中心线与底部内筒的交点相对于底部内筒的基准四中线的垂直距离设为L1，将所述基准底部叶片的中心线相对于底部内筒的基准四中线的夹角设为a；如图3所示，所述基准顶部叶片的中心线相对于顶部内筒的基准四中线的夹角为0°，即在俯视投影上，所述基准顶部叶片的中心线与顶部内筒的基准四中线相重合。

进一步地，所述基准底部叶片的中心线与底部内筒的交点相对于底部内筒的基准四中线的垂直距离L1在100～600mm，所述基准底部叶片的中心线相对于底部内筒的基准四中线的夹角a在0～45°。

进一步地，所述顶部叶片的数量为N片，N大于1，所述底部叶片的数量为M片，M大于1，所述顶部叶片在所述顶部内筒和外筒之间环状分布，所述底部叶片在所述底部内筒和外筒之间环状分布。

本申请通过对叶片与筒体之间的位置作出限定，通过设定液体或气体从顶部叶片流向底部叶片，或者理解为液体或气体从外筒的顶部流向底部，使用时，通过相应的技术手段将顶部内筒的的端口封堵，就能够实现液体或气体仅能从顶部内筒与外筒之间通过，顶部叶片就能够实现对通过的液体或气体产生引导作用，防止液体或气体产生紊流现象。通过技术手段能够将顶部内筒底部端口与底部内筒顶部端口之间密封连接，能够实现液体或气体仅能够从底部内筒和外筒中间通过，底部叶片就能够实现对通过的液体或气体产生引导作用，并且通过对叶片与筒体之间的安装位置作出限定，通过底部叶片上的曲面及安装角度，能够使通过底部叶片的液体或者气体产生顺时针或逆时针旋转，其中底部内筒和底部叶片作为增设的二级导流结构，进一步提高叶片对液体或者气体的引导作用。

进一步地，所述第三半圆筒体内设有第一半圆环和支撑半环，第一半圆环和支撑半环形状均呈半圆形，所述第一半圆环的数量为2个，分别安装于所述第三半圆筒体内部的两端端口位置，所述第一半圆环的表面与所述第三半圆筒体的端面平齐，所述支撑半环安装于两个所述第一半圆环之间。

当两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成所述底部内筒时，处于所述底部内筒相同高度处的所述第一半圆环或所述支撑半环拼接成完成的圆形结构，所述第一半圆环和所述支撑半环起到对所述底部内筒的支撑作用。

进一步地，第二半圆筒体内设有第二半圆环，所述第二半圆环呈半圆形，所述第二半圆环的数量为2个，分别安装于所述第二半圆筒体内部的两端端口位置，所述第二半圆环的表面与所述第二半圆筒体的端面平齐。

进一步地，所述底部内筒的底部端面与所述外筒的底部端面在同一平面，所述顶部内筒的顶部端面与所述外筒的顶部端面在同一个平面。

进一步地，所述外筒外圆直径为Φ1，Φ1数值范围为6～7m；所述外筒高度为H2，H2数值范围为8～10m；所述底部内筒外圆直径为Φ2，Φ2数值范围为4～5m；所述底部内筒高度设为H1，H1数值范围为4～4.5m；所述顶部内筒外圆直径为Φ3，Φ3数值范围为4～5m；所述顶部内筒高度为H3，H3数值范围为1.5～2m。

进一步地，所述底部叶片的底端与底部内筒、外筒的底部端面之间距离为L2，L2数值范围为100～500mm；所述顶部内筒的底部端面与底部内筒的顶部端面之间距离为L3，L3数值范围为2500～3500mm；所述顶部叶片的顶端与顶部内筒、外筒的顶部端面之间距离为L4，L4数值范围为100～400mm。

本发明还提供制备如上所述的一种筒体与叶片装配结构的工艺方法，将顶部叶片安装在顶部内筒和外筒之间，将底部叶片安装在底部内筒和外筒之间。

进一步地，提供第一种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法，具体的步骤为：

步骤一：将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒，将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成底部内筒，在底部内筒和顶部内筒的端口上标记四中线，在底部内筒上标记出底部叶片在底部内筒上的安装位置，在顶部内筒上标记出顶部叶片在顶部内筒上的安装位置；

步骤二：在装配平台上定位安装底部内筒并标记外筒的安装位置，对准底部内筒上的底部叶片的安装位置，将底部叶片安装在底部内筒上；

步骤三：将两个第一半圆筒体对准装配平台上标记的外筒安装位置组合安装外筒，在外筒的端口上标记四中线，光学测量底部叶片相对于底部内筒和外筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整；

步骤四：在底部内筒的顶部端面上安装支撑件，将顶部内筒安装在支撑件上；

步骤五：对准顶部内筒上的顶部叶片的安装位置，将顶部叶片安装在顶部内筒上；

步骤六：光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整，将底部叶片焊接在底部内筒和外筒之间，将顶部叶片焊接在顶部内筒和外筒之间，消除焊接应力；

步骤七：拆除支撑件，沿哈夫面位置拆开外筒、底部内筒和顶部内筒，加工哈夫面余量。

进一步地，提供第二种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法，具体的步骤为：

步骤一：将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒，将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成底部内筒，在底部内筒和顶部内筒的端口上标记四中线，在底部内筒上标记出底部叶片在底部内筒上的安装位置，在顶部内筒上标记出顶部叶片在顶部内筒上的安装位置，在装配平台上定位安装底部内筒并标记外筒的安装位置，在底部内筒的顶部端面上安装支撑件，将顶部内筒安装在支撑件上；

步骤二：将两个第一半圆筒体对准住装配平台上标记的外筒安装位置组合安装外筒，在外筒的端口上标记四中线；

步骤三：对准底部内筒上的底部叶片的安装位置，将底部叶片安装在底部内筒上；

步骤四：光学测量底部叶片相对于底部内筒和外筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整；

步骤五：对准顶部内筒上的顶部叶片的安装位置，将顶部叶片安装在顶部内筒上；

步骤六：光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整，将底部叶片焊接在底部内筒和外筒之间，将顶部叶片焊接在顶部内筒和外筒之间，消除焊接应力；

步骤七：拆除支撑件。

进一步地，提供第三种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法，具体的步骤为：

步骤一：将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒，将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成底部内筒，在底部内筒和顶部内筒的端口上标记四中线，在底部内筒上标记出底部叶片在底部内筒上的安装位置，在顶部内筒上标记出顶部叶片在顶部内筒上的安装位置；

步骤二：对准底部内筒上的底部叶片的安装位置，将底部叶片安装在底部内筒上，定义为底部内筒组合件，对准顶部内筒上的顶部叶片的安装位置，将顶部叶片安装在顶部内筒上，定义为顶部内筒组合件；

步骤三：光学测量底部叶片相对于底部内筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整，光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整；

步骤四：在装配平台上定位安装底部内筒组合件并标记外筒的安装位置，在底部内筒的顶部端面上安装支撑件，将顶部内筒组合件安装在支撑件上；

步骤五：将两个第一半圆筒体对准装配平台上标记的外筒安装位置组合安装外筒；

步骤六：光学测量底部叶片相对于底部内筒和外筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整，光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整，将底部叶片焊接在底部内筒和外筒之间，将顶部叶片焊接在顶部内筒和外筒之间，消除焊接应力；

步骤七：拆除支撑件，沿哈夫面位置拆开外筒、底部内筒和顶部内筒，加工哈夫面余量。

有益效果：

(1)本发明提供一种筒体与叶片装配结构，包括：底部内筒、底部叶片，外筒、顶部内筒、顶部叶片。通过将底部内筒、外筒、顶部内筒设为哈夫形状，通过将两个第一半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成所述外筒，通过将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成所述顶部内筒，通过将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成所述底部内筒，能够显著提高筒体的刚性；通过在底部内筒、顶部内筒上标记四中线，通过在筒体上点位标记底部叶片、顶部叶片安装位置，能够保证叶片与筒体四中线之间的角度位置，使得产品装配精度得到保证，满足设计及验收标准要求。

(2)本发明提供三种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法，能够提高叶片安装效率，保证叶片相对于内外筒体的安装定位精度。与此同时，本发明所揭示的三种制造工艺方法，通过分步将筒体与叶片装配结构中的零件全部安装完毕，实现提高产品刚性的目的，显著改善产品因大量的焊接导致的筒体变形现象，为大尺寸薄壁不锈钢产品焊接尺寸变形控制提供了有力保证，利于生产车间推广使用。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为一种筒体与叶片装配结构俯视结构示意图；

图2为图1中沿S-S向剖视图；

图3为图2中沿A-A向剖视图；

图4为图2中沿B-B向剖视图；

图5为底部内筒结构示意图；

图6为底部内筒俯视结构示意图；

图7为底部内筒第三半圆筒体俯视结构示意图；

图8为图7中沿C-C向剖视图；

图9为底部叶片或顶部叶片结构示意图；

图10为底部叶片或顶部叶片侧视结构示意图；

图11为外筒及其周边件结构示意图；

图12为外筒及其周边件俯视结构示意图；

图13第一半圆筒体及其周边件俯视结构示意图；

图14为图13中沿D-D向剖视图；

图15为顶部内筒结构示意图；

图16为顶部内筒第二半圆筒体俯视结构示意图；

图17为图16中沿E-E向剖视图；

图18为第一种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法中步骤二的图示示意图；

图19为第一种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法中步骤三的图示示意图；

图20为第一种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法中步骤四的图示示意图；

图21为第二种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法中步骤一的图示示意图；

图22为第二种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法中步骤二的图示示意图；

图23为第三种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法中步骤四的图示示意图；

附图标记如下：1-1、底部内筒；1-1-1、第三半圆筒体；1-1-2、第一半圆环；1-1-3；支撑半环；1-2、底部叶片；1-3、外筒；1-3-1、第一半圆筒体；1-3-2、侧板；1-3-3、长嵌板；1-3-4、短嵌板；1-4、顶部内筒；1-4-1、第二半圆筒体；1-4-2、第二半圆环；1-5、顶部叶片；T、支撑件。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

实施例

如图1～17，为了提高叶片对液体或者气体的引导作用，本发明提供一种筒体与叶片装配结构，包括底部内筒1-1、底部叶片1-2、外筒1-3、顶部内筒1-4和顶部叶片1-5，顶部内筒1-4位于外筒1-3的内部顶端，底部内筒1-1位于外筒1-3的内部底端，顶部内筒1-4位于底部内筒1-1的上方，顶部叶片1-5位于顶部内筒1-4和外筒1-3之间，底部叶片1-2位于底部内筒1-1和外筒1-3之间。

外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的形状均呈圆筒状，外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的中心轴线相重合，外筒1-3包括两个第一半圆筒体1-3-1，顶部内筒1-4包括两个第二半圆筒体1-4-1，底部内筒1-1包括两个第三半圆筒体1-1-1，第一半圆筒体1-3-1、第二半圆筒体1-4-1和第三半圆筒体1-1-1均为哈夫形式，外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的哈夫面在同一个平面上。

第一半圆筒体1-3-1、第二半圆筒体1-4-1和第三半圆筒体1-1-1的形状均呈半圆筒状，通过将两个第一半圆筒体1-3-1的哈夫面贴合安装组合成外筒1-3，通过将两个第二半圆筒体1-4-1的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒1-4，通过将两个第三半圆筒体1-1-1的哈夫面贴合安装组合成底部内筒1-1，其中，哈夫面为两个第一半圆筒体1-3-1或两个第二半圆筒体1-4-1或两个第三半圆筒体1-1-1的结合面。

顶部叶片1-5和底部叶片1-2的形状均呈月牙形。

顶部叶片1-5和底部叶片1-2的中部厚度大于两端，顶部叶片1-5和底部叶片1-2的两端相对于中部逐渐削尖，顶部叶片1-5和底部叶片1-2的两侧面均为圆弧曲面。

通过底部叶片1-2上的曲面以及安装角度限定，能够使得通过底部叶片1-2的液体或者气体产生顺时针或者逆时针旋转功能，底部叶片1-2能够实现类似螺旋桨功能，通过顶部叶片1-5上的月牙形的曲面，能够使得通过顶部叶片1-5的液体或者气体顺畅，防止产生紊流现象。

为了更好的描述顶部叶片1-5在顶部内筒1-4和外筒1-3之间的位置关系以及底部叶片1-2在底部内筒1-1和外筒1-3之间的位置关系，在外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的两端端口进行四中线标记，其中四中线定义为，以外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的哈夫面为起始零位，每间隔90°进行划线，即在外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的两端端口的直径方向上，将筒体360°进行等分，每个等分对应角度为90°，外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的每一端端口上各划出4条四中线。

分别将外筒1-3、顶部内筒1-4和底部内筒1-1的哈夫面上的其中一条四中线定义为基准四中线；将位于顶部内筒1-4和外筒1-3之间的其中一个顶部叶片1-5定义为基准顶部叶片1-5，将位于底部内筒1-1和外筒1-3之间的其中一个底部叶片1-2定义为基准底部叶片1-2；将顶部叶片1-5的顶端的俯视投影线定义为顶部叶片1-5的中心线，将底部叶片1-2的顶端的俯视投影线定义为底部叶片1-2的中心线；如图4所示，将基准底部叶片1-2的中心线与底部内筒1-1的交点相对于底部内筒1-1的基准四中线的垂直距离设为L1，将基准底部叶片1-2的中心线相对于底部内筒1-1的基准四中线的夹角设为a；如图3所示，基准顶部叶片1-5的中心线相对于顶部内筒1-1的基准四中线的夹角为0°，即在俯视投影上，基准顶部叶片1-5的中心线与顶部内筒1-1的基准四中线相重合。

基准底部叶片1-2的中心线与底部内筒1-1的交点相对于底部内筒1-1的基准四中线的垂直距离L1为300mm，基准底部叶片1-2的中心线相对于底部内筒1-1的基准四中线的夹角a在30°。

顶部叶片1-5的数量为27片，底部叶片1-2的数量为13片，顶部叶片1-5在顶部内筒1-4和外筒1-3之间环状分布，底部叶片1-2在底部内筒1-1和外筒1-3之间环状分布。

基准底部叶片1-2安装位置确定后，剩余12片底部叶片1-2与底部内筒1-1安装方位与基准底部叶片1-2要求一致，13片底部叶片1-2在圆周方向上安装位置角度均匀分布；基准顶部叶片1-5安装位置确定后，剩余26片顶部叶片1-5与顶部内筒1-4安装方位与基准顶部叶片1-5要求一致，27片顶部叶片1-5在圆周方向上安装位置角度均匀分布。

本申请通过对叶片与筒体之间的位置作出限定，通过设定液体或气体从顶部叶片1-5流向底部叶片1-2，或者理解为液体或气体从外筒1-3的顶部流向底部，使用时，通过相应的技术手段将顶部内筒1-4的的端口封堵，就能够实现液体或气体仅能从顶部内筒1-4与外筒1-3之间通过，顶部叶片1-5就能够实现对通过的液体或气体产生引导作用，防止液体或气体产生紊流现象。通过技术手段能够将顶部内筒1-4底部端口与底部内筒1-1顶部端口之间密封连接，能够实现液体或气体仅能够从底部内筒1-1和外筒1-3中间通过，底部叶片1-2就能够实现对通过的液体或气体产生引导作用，并且通过对叶片与筒体之间的安装位置作出限定，通过底部叶片1-2上的曲面及安装角度，能够使通过底部叶片1-2的液体或者气体产生顺时针或逆时针旋转，其中底部内筒1-1和底部叶片1-2作为增设的二级导流结构，进一步提高叶片对液体或者气体的引导作用。

第三半圆筒体1-1-1内设有第一半圆环1-1-2和支撑半环1-1-3，第一半圆环1-1-2和支撑半环1-1-3形状均呈半圆形，第一半圆环1-1-2的数量为2个，分别安装于第三半圆筒体1-1-1内部的两端端口位置，第一半圆环1-1-2的表面与第三半圆筒体1-1-1的端面平齐，支撑半环1-1-3的数量为两件，安装于两个第一半圆环1-1-2之间，两件支撑半环1-1-3之间的间距为800～3000mm。

当两个第三半圆筒体1-1-1的哈夫面贴合安装组合成底部内筒1-1时，处于底部内筒1-1相同高度处的第一半圆环1-1-2或支撑半环拼接成完成的圆形结构，第一半圆环1-1-2和支撑半环1-1-3起到对底部内筒1-1的支撑作用。

第二半圆筒体1-4-1内设有第二半圆环1-4-2，第二半圆环1-4-2呈半圆形，第二半圆环1-4-2的数量为2个，分别安装于第二半圆筒体1-4-1内部的两端端口位置，第二半圆环1-4-2的表面与第二半圆筒体1-4-1的端面平齐。

底部内筒1-1的底部端面与外筒1-3的底部端面在同一平面，顶部内筒1-4的顶部端面与外筒1-3的顶部端面在同一个平面。

外筒1-3外圆直径Φ1为6.5m；外筒1-3高度H2为9m；底部内筒1-1外圆直径Φ2为4.5m；底部内筒1-1高度H1为4.5m；顶部内筒1-4外圆直径Φ3为4.5m；顶部内筒1-4高度H3为2m。

底部叶片1-2的底端与底部内筒1-1、外筒1-3的底部端面之间距离L2为200mm；顶部内筒1-4的底部端面与底部内筒1-1的顶部端面之间距离L3，L3数值为2.5m；顶部叶片1-5的顶端与顶部内筒1-4、外筒1-3(1-3)的顶部端面之间距离L4为300mm。

本实施例中，为了将筒体与叶片装配结构与周边其他产品匹配连接以及便于装配结构的稳定放置，在第一半圆筒体1-3-1外侧固定安装侧板1-3-2、长嵌板1-3-3和短嵌板1-3-4。

如图11～14所示，侧板1-3-2的数量为两件，安装于第一半圆筒体1-3-1的外圆上，侧板1-3-2安装于第一半圆筒体1-3-1的两端位置，侧板1-3-2的表面距离其最近的第一半圆筒体1-3-1的端面的间距为F1，F1的数值范围为200～400mm，侧板1-3-2的形状呈拱桥形，侧板1-3-2的一侧开设有半圆槽结构，半圆槽的尺寸与第一半圆筒体1-3-1的外圆尺寸相同，长嵌板1-3-3的数量为一件，长嵌板1-3-3位于两件侧板1-3-2之间，且位于侧板1-3-2的一侧端部位置，短嵌板1-3-4的数量为两件，短嵌板1-3-4位于两侧板1-3-2之间，且位于侧板1-3-2的上、下端部位置。

针对上述筒体与叶片装配结构，本发明提供三种制造工艺方法。

如图18～20为第一种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法，具体的步骤为：

步骤一：完成第二半圆筒体1-4-1内第二半圆环1-4-2、第三半圆筒体1-1-1内第一半圆环1-1-2和支撑半环1-1-3以及第一半圆筒体1-3-1外侧侧板1-3-2、长嵌板1-3-3和短嵌板1-3-4的组装焊接，将两个第二半圆筒体1-4-1的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒1-4，将两个第三半圆筒体1-1-1的哈夫面贴合安装组合成底部内筒1-1，在底部内筒1-1和顶部内筒1-4的端口上标记四中线，在底部内筒1-1上采用点位标记出基准底部叶片1-2和其余12片底部叶片1-2在底部内筒1-1上的安装位置所在的接触面轮廓，单个底部叶片1-2轮廓方向采用4～8个点位；顶部叶片1-5的数量为27片，基准顶部叶片1-5的中心线与顶部内筒1-4的基准四中线重合，在顶部内筒1-4上采用点位标记出顶部叶片1-5在顶部内筒1-4上的安装位置所在的接触面轮廓，单个顶部叶片1-5轮廓方向采用4～8个点位，基准顶部叶片1-5安装位置确定后，其余26片顶部叶片1-5与顶部内筒1-4安装方位与基准顶部叶片1-5要求一致。

步骤二：在装配平台上定位安装底部内筒1-1并标记外筒1-3的安装位置，对准底部内筒1-1上的底部叶片1-2的安装位置，将底部叶片1-2安装在底部内筒1-1上；

装配平台需要是相对水平的操作平台，现有的水平操作平台根据需要选择使用即可。

步骤三：将两个第一半圆筒体1-3-1对准装配平台上标记的外筒1-3安装位置组合安装外筒1-3，在外筒1-3的端口上标记四中线，底部内筒1-1与外筒1-3的四中线之间对齐安装，并且满足中心轴线相重合。光学测量底部叶片1-2相对于底部内筒1-1和外筒1-3的安装角度位置，对底部叶片1-2的安装位置进行调整；

步骤四：在底部内筒1-1的顶部端面上焊接安装支撑件T，将顶部内筒1-4安装在支撑件T上：

支撑件T选用直线形的金属管进行焊接连接支撑，支撑件T的数量为8件，均匀安装在底部内筒1-1的顶部端面上，顶部内筒1-4的底部端面与底部内筒1-1的顶部端面之间的距离满足L3尺寸，顶部内筒1-4与底部内筒1-1和外筒1-3的四中线之间对齐安装，并且满足中心轴线相重合。

步骤五：对准顶部内筒1-4上的顶部叶片1-5的安装位置，将顶部叶片1-5安装在顶部内筒1-4上；

步骤六：光学测量顶部叶片1-5相对于顶部内筒1-4和外筒1-3的安装角度位置，对顶部叶片1-5的安装位置进行调整，顶部叶片1-5与顶部内筒1-4之间点焊固定连接；之后采用间断焊方式将底部叶片1-2焊接在底部内筒1-1和外筒1-3之间，将顶部叶片1-5焊接在顶部内筒1-4和外筒1-3之间，采用热处理或震动方式消除焊接应力，光学复测产品各零件尺寸；

步骤七：拆除支撑件T，沿哈夫面位置拆开外筒1-3、底部内筒1-1和顶部内筒1-4，加工哈夫面余量。

如图21～22为第二种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法，具体的步骤为：

步骤一：完成第二半圆筒体1-4-1内第二半圆环1-4-2、第三半圆筒体1-1-1内第一半圆环1-1-2和支撑半环1-1-3以及第一半圆筒体1-3-1外侧侧板1-3-2、长嵌板1-3-3和短嵌板1-3-4的组装焊接，将两个第二半圆筒体1-4-1的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒1-4，将两个第三半圆筒体1-1-1的哈夫面贴合安装组合成底部内筒1-1，在底部内筒1-1和顶部内筒1-4的端口上标记四中线，在底部内筒1-1上标记出底部叶片1-2在底部内筒1-1上的安装位置，在顶部内筒1-4上标记出顶部叶片1-5在顶部内筒1-4上的安装位置，在装配平台上定位安装底部内筒1-1并标记外筒1-3的安装位置，在底部内筒1-1的顶部端面上安装支撑件T，将顶部内筒1-4安装在支撑件T上，要求顶部内筒1-4与底部内筒1-1的四中线之间对齐安装，并且满足中心轴线相重合；

步骤二：将两个第一半圆筒体1-3-1对准住装配平台上标记的外筒1-3安装位置组合安装外筒1-3，在外筒1-3的端口上标记四中线，要求顶部内筒1-4与底部内筒1-1和外筒1-3的四中线之间对齐安装，并且满足中心轴线相重合；

步骤三：对准底部内筒1-1上的底部叶片1-2的安装位置，将底部叶片1-2安装在底部内筒1-1上；

步骤四：光学测量底部叶片1-2相对于底部内筒1-1和外筒1-3的安装角度位置，对底部叶片1-2的安装位置进行调整，底部叶片1-2与底部内筒1-1、外筒1-3之间点焊固定连接；

步骤五：对准顶部内筒1-4上的顶部叶片1-5的安装位置，将顶部叶片1-5安装在顶部内筒1-4上；

步骤六：光学测量顶部叶片1-5相对于顶部内筒1-4和外筒1-3的安装角度位置，对顶部叶片1-5的安装位置进行调整，顶部叶片1-5与顶部内筒1-4之间点焊固定连接；之后采用间断焊方式将底部叶片1-2焊接在底部内筒1-1和外筒1-3之间，将顶部叶片1-5焊接在顶部内筒1-4和外筒1-3之间，采用热处理或震动方式消除焊接应力，光学复测产品各零件尺寸；

步骤七：拆除支撑件T。

如图23为第三种筒体与叶片装配结构的制造工艺方法，具体的步骤为：

步骤一：完成第二半圆筒体1-4-1内第二半圆环1-4-2、第三半圆筒体1-1-1内第一半圆环1-1-2和支撑半环1-1-3以及第一半圆筒体1-3-1外侧侧板1-3-2、长嵌板1-3-3和短嵌板1-3-4的组装焊接，将两个第二半圆筒体1-4-1的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒1-4，将两个第三半圆筒体1-1-1的哈夫面贴合安装组合成底部内筒1-1，在底部内筒1-1和顶部内筒1-4的端口上标记四中线，在底部内筒1-1上标记出底部叶片1-2在底部内筒1-1上的安装位置，在顶部内筒1-4上标记出顶部叶片1-5在顶部内筒1-4上的安装位置；

步骤二：对准底部内筒1-1上的底部叶片1-2的安装位置，将底部叶片1-2安装在底部内筒1-1上，定义为底部内筒1-1组合件，对准顶部内筒1-4上的顶部叶片1-5的安装位置，将顶部叶片1-5安装在顶部内筒1-4上，定义为顶部内筒1-4组合件；

步骤三：光学测量底部叶片1-2相对于底部内筒1-1的安装角度位置，对底部叶片1-2的安装位置进行调整，光学测量顶部叶片1-5相对于顶部内筒1-4和外筒1-3的安装角度位置，对顶部叶片1-5的安装位置进行调整；顶部叶片1-5与顶部内筒1-4之间点焊固定连接，底部叶片1-2与底部内筒1-1之间点焊固定连接；

步骤四：在装配平台上定位安装底部内筒1-1组合件并标记外筒1-3的安装位置，在外筒1-3的端口上标记四中线。在底部内筒1-1的顶部端面上安装支撑件T，将顶部内筒1-4组合件安装在支撑件T上，要求顶部内筒1-4与底部内筒1-1的四中线之间对齐安装，并且满足中心轴线相重合；

步骤五：将两个第一半圆筒体1-3-1对准装配平台上标记的外筒1-3安装位置组合安装外筒1-3，要求顶部内筒1-4与底部内筒1-1和外筒1-3的四中线之间对齐安装，并且满足中心轴线相重合；

步骤六：光学测量底部叶片1-2相对于底部内筒1-1和外筒1-3的安装角度位置，对底部叶片1-2的安装位置进行调整，光学测量顶部叶片1-5相对于顶部内筒1-4和外筒1-3的安装角度位置，对顶部叶片1-5的安装位置进行调整，之后采用间断焊方式将底部叶片1-2焊接在底部内筒1-1和外筒1-3之间，将顶部叶片1-5焊接在顶部内筒1-4和外筒1-3之间，采用热处理或震动方式消除焊接应力，光学复测产品各零件尺寸；

步骤七：拆除支撑件T，沿哈夫面位置拆开外筒1-3、底部内筒1-1和顶部内筒1-4，加工哈夫面余量。

需要说明的是，上述步骤在操作时均应满足筒体与叶片安装结构的位置连接关系，上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种筒体与叶片装配结构，其特征在于，包括底部内筒、底部叶片、外筒、顶部内筒和顶部叶片，所述顶部内筒位于所述外筒的内部顶端，所述底部内筒位于所述外筒的内部底端，所述顶部内筒位于所述底部内筒的上方，所述顶部叶片位于所述顶部内筒和外筒之间，所述底部叶片位于所述底部内筒和外筒之间；

所述外筒、顶部内筒和底部内筒的形状均呈圆筒状，所述外筒、顶部内筒和底部内筒的中心轴线相重合，所述外筒包括两个第一半圆筒体，所述顶部内筒包括两个第二半圆筒体，所述底部内筒包括两个第三半圆筒体，所述第一半圆筒体、第二半圆筒体和第三半圆筒体均为哈夫形式，所述外筒、顶部内筒和底部内筒的哈夫面在同一个平面上；

所述顶部叶片和所述底部叶片的形状均呈月牙形，所述顶部叶片和所述底部叶片的侧面均为圆弧曲面；

所述顶部叶片的数量为N片，N大于1，所述底部叶片的数量为M片，M大于1，所述顶部叶片在所述顶部内筒和外筒之间环状分布，所述底部叶片在所述底部内筒和外筒之间环状分布；

以所述外筒、顶部内筒和底部内筒的哈夫面为起始零位，在所述外筒、顶部内筒和底部内筒的两端端口每间隔90°划出的线为四中线，哈夫面上的其中一条四中线为基准四中线，位于底部内筒和外筒之间的其中一个底部叶片为基准底部叶片；所述顶部叶片的顶端的俯视投影线为顶部叶片的中心线，所述底部叶片的顶端的俯视投影线为底部叶片的中心线，所述基准底部叶片的中心线与底部内筒的交点相对于底部内筒的基准四中线的垂直距离L1在100～600mm，所述基准底部叶片的中心线相对于底部内筒的基准四中线的夹角a在0～45°，基准顶部叶片的中心线相对于顶部内筒的基准四中线的夹角为0°。

2.如权利要求1所述的筒体与叶片装配结构，其特征在于，所述底部内筒的底部端面与所述外筒的底部端面在同一平面，所述顶部内筒的顶部端面与所述外筒的顶部端面在同一个平面。

3.制造如上权利要求1～2任一项所述的筒体与叶片装配结构的工艺方法，其特征在于，将顶部叶片安装在顶部内筒和外筒之间，将底部叶片安装在底部内筒和外筒之间。

4.如权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒，将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成底部内筒，在底部内筒和顶部内筒的端口上标记四中线，在底部内筒上标记出底部叶片在底部内筒上的安装位置，在顶部内筒上标记出顶部叶片在顶部内筒上的安装位置；

步骤二：在装配平台上定位安装底部内筒并标记外筒的安装位置，对准底部内筒上的底部叶片的安装位置，将底部叶片安装在底部内筒上；

步骤三：将两个第一半圆筒体对准装配平台上标记的外筒安装位置组合安装外筒，在外筒的端口上标记四中线，光学测量底部叶片相对于底部内筒和外筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整；

步骤四：在底部内筒的顶部端面上安装支撑件，将顶部内筒安装在支撑件上；

步骤五：对准顶部内筒上的顶部叶片的安装位置，将顶部叶片安装在顶部内筒上；

步骤六：光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整，将底部叶片焊接在底部内筒和外筒之间，将顶部叶片焊接在顶部内筒和外筒之间，消除焊接应力；

步骤七：拆除支撑件，沿哈夫面位置拆开外筒、底部内筒和顶部内筒，加工哈夫面余量。

5.如权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒，将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成底部内筒，在底部内筒和顶部内筒的端口上标记四中线，在底部内筒上标记出底部叶片在底部内筒上的安装位置，在顶部内筒上标记出顶部叶片在顶部内筒上的安装位置，在装配平台上定位安装底部内筒并标记外筒的安装位置，在底部内筒的顶部端面上安装支撑件，将顶部内筒安装在支撑件上；

步骤二：将两个第一半圆筒体对准住装配平台上标记的外筒安装位置组合安装外筒，在外筒的端口上标记四中线；

步骤三：对准底部内筒上的底部叶片的安装位置，将底部叶片安装在底部内筒上；

步骤四：光学测量底部叶片相对于底部内筒和外筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整；

步骤五：对准顶部内筒上的顶部叶片的安装位置，将顶部叶片安装在顶部内筒上；

步骤六：光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整，将底部叶片焊接在底部内筒和外筒之间，将顶部叶片焊接在顶部内筒和外筒之间，消除焊接应力；

步骤七：拆除支撑件。

6.如权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将两个第二半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成顶部内筒，将两个第三半圆筒体的哈夫面贴合安装组合成底部内筒，在底部内筒和顶部内筒的端口上标记四中线，在底部内筒上标记出底部叶片在底部内筒上的安装位置，在顶部内筒上标记出顶部叶片在顶部内筒上的安装位置；

步骤二：对准底部内筒上的底部叶片的安装位置，将底部叶片安装在底部内筒上，定义为底部内筒组合件；对准顶部内筒上的顶部叶片的安装位置，将顶部叶片安装在顶部内筒上，定义为顶部内筒组合件；

步骤三：光学测量底部叶片相对于底部内筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整，光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整；

步骤四：在装配平台上定位安装底部内筒组合件并标记外筒的安装位置，在底部内筒的顶部端面上安装支撑件，将顶部内筒组合件安装在支撑件上；

步骤五：将两个第一半圆筒体对准装配平台上标记的外筒安装位置组合安装外筒；

步骤六：光学测量底部叶片相对于底部内筒和外筒的安装角度位置，对底部叶片的安装位置进行调整，光学测量顶部叶片相对于顶部内筒和外筒的安装角度位置，对顶部叶片的安装位置进行调整，将底部叶片焊接在底部内筒和外筒之间，将顶部叶片焊接在顶部内筒和外筒之间，消除焊接应力；

步骤七：拆除支撑件，沿哈夫面位置拆开外筒、底部内筒和顶部内筒，加工哈夫面余量。

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