CN113878287A - 静子组件焊接用定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静子组件焊接用定位装置，通过底座支撑静子组件，通过外环定位结构将外环定位于底座上，通过内环定位结构将内环定位于底座上，再通过定位单元与叶片插接接触完成叶片的定位，使叶片在静子组件中有唯一确定的位置，保证叶片点焊后的位置度、均布度和摆角的精度符合装配要求，在单个叶片点焊完成后，通过旋转单元带动定位单元转动，以逐个完成多个叶片的定位和焊接，避免了定位装置的反复拆装。本方案通过底座、外环定位结构和内环定位结构分别针对外环、内环和叶片的结构外形以及工作特性，有针对性的分别进行固定定位，以确保静子组件各部件的定位准确快速，达到零件加工质量好的同时，零件加工效率高的作用效果。

Description

静子组件焊接用定位装置及方法

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，特别地，涉及一种静子组件焊接用定位装置。此外，本发明还涉及一种采用上述静子组件焊接用定位装置的静子组件焊接用定位方法。

背景技术

现有的一种涡轮螺旋桨发动机的静子组件由外环、内环、叶片(具有多个)三部分构成。其中，外环与叶片采用真空钎焊连接、内环与叶片采用有机硅橡胶嵌入连接。外环与叶片钎焊前需要进行定位点焊(每件叶片具有多个定位焊点)。然而，由于外环和内环的尺寸薄、叶型孔大，导致叶片安装于内外环之间后会在叶型孔内摆动，而无法定位叶片位置。但静子组件对叶片的位置度、均布度、摆角精度要求都很高，一旦叶片定位不准确会导致点焊后位置发生偏差，使得静子组件无法进行下一步钎焊，进而存在静子组件报废的风险。因此，必须在定位点焊时保证叶片在叶型孔中的稳定性。同时，多个叶片的定位需要对定位焊接组件进行反复拆装，过程繁琐，工作效率低。

发明内容

本发明提供了一种静子组件焊接用定位装置及方法，以解决现有的静子组件中叶片点焊时无法准确定位以及多个叶片的定位工作效率低的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种静子组件焊接用定位装置，静子组件包括外环、内环和多个叶片，定位装置包括用于支撑静子组件的底座、与底座配合的用于通过与外环的安装孔插接配合以对外环进行定位的外环定位结构、与底座配合的用于通过抵顶内环以对内环进行定位的内环定位结构以及可转动地与底座连接的用于对多个叶片逐个进行定位的定位旋转组件；定位旋转组件包括用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的定位单元以及与定位单元连接的用于带动定位单元转动的旋转单元，旋转单元可转动地与底座连接；外环定位结构、内环定位结构、定位单元和旋转单元沿底座的径向由外向内依次布设于底座上。

进一步地，定位单元包括设置于底座上的用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的连接块，连接块沿底座的轴向开设有第一定位孔，底座上沿底座的轴向开设有与第一定位孔对应设置的第二定位孔，定位单元还包括穿设于第一定位孔和第二定位孔的用于对连接块进行定位的第一定位销。

进一步地，连接块的第一端沿底座的径向凹设有用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的叶型槽，连接块的第二端设有与旋转单元连接的连接部。

进一步地，底座的中部沿底座的轴向开设有转动孔，旋转单元包括穿设于转动孔并与底座转动连接的转动轴，转动轴的外伸端沿转动轴的径向凹设有与连接部连接的连接槽。

进一步地，第二定位孔沿底座的周向间隔布设有多个，第二定位孔用于与静子组件上安装叶片的叶型孔一一对应设置，转动轴用于带动连接块依次转动到各个第二定位孔上。

进一步地，连接槽的槽底开设有活动孔，连接部包括穿设于活动孔的活动轴，旋转单元还包括套设于活动轴上的用于连接块径向移动后弹性复位的弹性件，活动轴上沿活动轴的径向延伸形成有用于抵压弹性件的卡台。

进一步地，底座设有沿底座的轴向向外延伸形成的用于沿底座的径向抵顶连接块的卡环，连接块设有沿连接块的径向向外延伸形成的用于保证连接块弹性复位平稳的导向凸台。

进一步地，底座上沿底座的轴向凹设有用于支撑外环的环形阶梯槽，环形阶梯槽的槽底上沿底座的轴向开设有用于与外环的安装孔对应设置的外环定位孔，外环定位结构包括穿设于安装孔和外环定位孔并用于通过插接配合以对外环进行定位的第二定位销，外环定位孔沿环形阶梯槽的周向间隔布设有多个，第二定位销与外环定位孔一一对应设置。

进一步地，底座上沿底座的轴向延伸形成有用于从底部支撑内环的圆形凸台，圆形凸台的转角部位凹设有环形定位部，内环定位结构包括环设于圆形凸台的外侧壁上的定位环，定位环与环形定位部围合形成用于从底部支撑内环的环形定位槽。

根据本发明的另一方面，还提供了一种静子组件焊接用定位方法，其采用上述的静子组件焊接用定位装置，包括以下步骤：通过底座和外环定位结构对外环进行定位；通过底座和内环定位结构对内环进行定位；通过定位单元定位叶片，对叶片进行点焊；通过旋转单元带动定位单元旋转，再通过定位单元定位下一个叶片，对叶片进行点焊；重复上一个步骤，直至完成所有叶片的点焊。

本发明具有以下有益效果：

本发明的静子组件焊接用定位装置，通过底座支撑静子组件，通过外环定位结构与外环的安装孔和底座插接配合以将外环定位于底座上，通过底座和内环定位结构抵顶内环以将内环定位于底座上，再通过定位单元与叶片插接接触完成叶片的定位，使叶片在静子组件中有唯一确定的位置，保证叶片点焊后的位置度、均布度和摆角的精度符合装配要求，在单个叶片点焊完成后，通过旋转单元带动定位单元转动，以逐个完成多个叶片的定位和焊接，避免了定位装置的反复拆装。本方案通过底座、外环定位结构和内环定位结构依次完成静子组件的内环和外环的定位，再通过定位单元和旋转单元快速完成多个叶片的定位和点焊，进而快速完成静子组件的定位焊接，避免了静子组件的报废，提高了零件加工质量，并使得多个叶片的定位焊接过程简单，提高了零件加工效率，通过分别针对外环、内环和叶片的结构外形以及工作特性，有针对性的分别进行固定定位，以确保静子组件各部件的定位准确快速，达到零件加工质量好的同时，零件加工效率高的作用效果。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置中底座的结构示意图；

图3是图2中底座A部分的放大示意图；

图4是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置中连接块的立体示意图；

图5是图4中连接块的主视图；

图6是图4中连接块的俯视图；

图7是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置中转动轴的结构示意图。

图例说明：

1、底座；11、第二定位孔；12、卡环；13、环形阶梯槽；131、环形卡槽；14、外环定位孔；15、圆形凸台；16、环形定位部；17、环形定位槽；2、第二定位销；3、定位环；4、连接块；41、叶型槽；42、活动轴；43、卡台；44、导向凸台；5、第一定位销；6、转动轴；61、连接槽；62、活动孔；7、弹性件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置的结构示意图；图2是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置中底座的结构示意图；图3是图2中底座A部分的放大示意图；图4是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置中连接块的立体示意图；图5是图4中连接块的主视图；图6是图4中连接块的俯视图；图7是本发明优选实施例的静子组件焊接用定位装置中转动轴的结构示意图。

如图1-图7所示，本实施例的静子组件焊接用定位装置，静子组件包括外环、内环和多个叶片，定位装置包括用于支撑静子组件的底座1、与底座1配合的用于通过与外环的安装孔插接配合以对外环进行定位的外环定位结构、与底座1配合的用于通过抵顶内环以对内环进行定位的内环定位结构以及可转动地与底座1连接的用于对多个叶片逐个进行定位的定位旋转组件；定位旋转组件包括用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的定位单元以及与定位单元连接的用于带动定位单元转动的旋转单元，旋转单元可转动地与底座1连接；外环定位结构、内环定位结构、定位单元和旋转单元沿底座1的径向由外向内依次布设于底座1上。具体地，本发明的静子组件焊接用定位装置，通过底座1支撑静子组件，通过外环定位结构与外环的安装孔和底座1插接配合以将外环定位于底座1上，通过底座1和内环定位结构抵顶内环以将内环定位于底座1上，再通过定位单元与叶片插接接触完成叶片的定位，使叶片在静子组件中有唯一确定的位置，保证叶片点焊后的位置度、均布度和摆角的精度符合装配要求，在单个叶片点焊完成后，通过旋转单元带动定位单元转动，以逐个完成多个叶片的定位和焊接，避免了定位装置的反复拆装。本方案通过底座1、外环定位结构和内环定位结构依次完成静子组件的内环和外环的定位，再通过定位单元和旋转单元快速完成多个叶片的定位和点焊，进而快速完成静子组件的定位焊接，避免了静子组件的报废，提高了零件加工质量，并使得多个叶片的定位焊接过程简单，提高了零件加工效率，通过分别针对外环、内环和叶片的结构外形以及工作特性，有针对性的分别进行固定定位，以确保静子组件各部件的定位准确快速，达到零件加工质量好的同时，零件加工效率高的作用效果。

如图1和图2所示，本实施例中，定位单元包括设置于底座1上的用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的连接块4，连接块4沿底座1的轴向开设有第一定位孔，底座1上沿底座1的轴向开设有与第一定位孔对应设置的第二定位孔11，定位单元还包括穿设于第一定位孔和第二定位孔11的用于对连接块4进行定位的第一定位销5。具体地，通过连接块4与叶片插接接触以将叶片定位于连接块4上，通过第一定位销5穿设于第一定位孔和第二定位孔11以将连接块4定位于底座1上，进而间接的将叶片定位于底座1上，以完成叶片的定位。

如图4所示，本实施例中，连接块4的第一端沿底座1的径向凹设有用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的叶型槽41，连接块4的第二端设有与旋转单元连接的连接部。具体地，叶型槽41与叶片的叶型相适配，将叶片插入叶型槽41内，即将叶片定位于连接块4上，在通过旋转单元带动连接部旋转，以对多个叶片逐个进行定位。

如图2和图7所示，本实施例中，底座1的中部沿底座1的轴向开设有转动孔，旋转单元包括穿设于转动孔并与底座1转动连接的转动轴6，转动轴6的外伸端沿转动轴6的径向凹设有与连接部连接的连接槽61。具体地，旋转单元和底座1通过转动轴6与转动孔可转动的连接，转动轴6和连接块4通过连接槽61和连接部连接，通过转动转动轴6以带动连接块4旋转，以对多个叶片逐个进行定位。

如图1和图2所示，本实施例中，第二定位孔11沿底座1的周向间隔布设有多个，第二定位孔11用于与静子组件上安装叶片的叶型孔一一对应设置，转动轴6用于带动连接块4依次转动到各个第二定位孔11上。具体地，通过转动轴6带动连接块4转动到第二定位孔11上，通过第一定位销5完成连接块4的定位，以间接完成叶片的定位；然后焊接完叶片后，取出第一定位销5，再通过转动轴6带动连接块4转动到下一第二定位孔11上，再通过第一定位销5完成连接块4的定位，以间接完成叶片的定位，然后焊接完叶片；重复上述操作，直至完成所有叶片的定位和焊接。

如图1、图4和图6所示，本实施例中，连接槽61的槽底开设有活动孔62，连接部包括穿设于活动孔62的活动轴42，旋转单元还包括套设于活动轴42上的用于连接块4径向移动后弹性复位的弹性件7，活动轴42上沿活动轴42的径向延伸形成有用于抵压弹性件7的卡台43。具体的，当需要转动连接块4时，施力沿底座1的径向按压连接块4，连接块4上的卡台43与连接部的连接槽61挤压弹性件7，使弹性件7产生弹性力；当连接块4转动到位时，接触施力，在弹性件7挤推卡台43，以挤推连接块4沿底座1的径向向外运动，使得第一定位孔与第二定位孔11对应设置，使得连接块4自动复位；从而减少操作步骤，节省操作时间，提高零件加工效率。

如图2、图5和图6所示，本实施例中，底座1设有沿底座1的轴向向外延伸形成的用于沿底座1的径向抵顶连接块4的卡环12，连接块4设有沿连接块4的径向向外延伸形成的用于保证连接块4弹性复位平稳的导向凸台44。具体地，通过卡环12从底座1的径向抵顶连接块4，防止连接块4在弹性件7的作用下向外脱出，通过导向凸台44与底座1抵接，以增大连接块4径向方向上的两端与底座1之间的接触面积，避免连接块4发生倾倒，以保证连接块4弹性复位平稳。可选地，连接块4设有沿底座1的轴向延伸形成的与卡环12卡持配合的卡块，卡块的下端面与底座1的上端面接触，通过卡环12抵顶卡块，以防止连接块4弹性复位时向外脱出。

如图1和图2所示，本实施例中，底座1上沿底座1的轴向凹设有用于支撑外环的环形阶梯槽13，环形阶梯槽13的槽底上沿底座1的轴向开设有用于与外环的安装孔对应设置的外环定位孔14，外环定位结构包括穿设于安装孔和外环定位孔14并用于通过插接配合以对外环进行定位的第二定位销2，外环定位孔14沿环形阶梯槽13的周向间隔布设有多个，第二定位销2与外环定位孔14一一对应设置。具体地，通过环形阶梯槽13支撑外环，再通过第二定位销2穿设于安装孔和外环定位孔14，以将外环定位底座1上，多个第二定位销2沿底座1的周向依次穿设于多个安装孔和多个外环定位孔14，以确保外环的定位可靠。

如图3所示，本实施例中，环形阶梯槽13还包括用于与外环卡持配合的环形卡槽131。具体地，通过环形卡槽131卡持外环，进一步的提高外环定位后的可靠性。

如图1和图2所示，本实施例中，底座1上沿底座1的轴向延伸形成有用于从底部支撑内环的圆形凸台15，圆形凸台15的转角部位凹设有环形定位部16，内环定位结构包括环设于圆形凸台15的外侧壁上的定位环3，定位环3与环形定位部16围合形成用于从底部支撑内环的环形定位槽17。具体地，定位环3与环形定位部16围合形成环形定位槽17，再通过环形定位槽17从底部支撑内环，以将内环定位与底座1上。可选地，圆形凸台15包括第二定位孔11、卡环12和转动孔。可选地，定位单元和旋转单元设于圆形凸台15上。

如图1所示，本实施例的静子组件焊接用定位方法，采用上述的静子组件焊接用定位装置，包括以下步骤：通过底座1和外环定位结构对外环进行定位；通过底座1和内环定位结构对内环进行定位；通过定位单元定位叶片，对叶片进行点焊；通过旋转单元带动定位单元旋转，再通过定位单元定位下一个叶片，对叶片进行点焊；重复上一个步骤，直至完成所有叶片的点焊。

进一步地，本实施例的静子组件焊接用定位方法，具体包括以下步骤：

通过底座1和第二定位销2以对外环进行定位；

通过底座1和定位环3以对内环进行定位；

将多个叶片逐个从内环插入到外环的叶型孔上；

将连接块4、转动轴6和弹性件7安装于底座1上，再使第一定位销5穿设于第一定位孔和第二定位孔11，以完成连接块4的定位；

将叶片插入叶型槽41内，以完成叶片的定位和焊接；

取出第一定位销5，然后沿底座1的径向压缩连接块4，使叶片从连接块4的叶型槽41中退出，同时旋转转动轴6，以使连接块4上的第一定位孔与下一第二定位孔11相对应，再通过第一定位销5完成连接块4的定位，再将叶片插入叶型槽41内，以完成叶片的定位环3焊接；

重复上述操作，直至完成所有叶片的定位和焊接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种静子组件焊接用定位装置，静子组件包括外环、内环和多个叶片，其特征在于，定位装置包括用于支撑静子组件的底座(1)、与底座(1)配合的用于通过与外环的安装孔插接配合以对外环进行定位的外环定位结构、与底座(1)配合的用于通过抵顶内环以对内环进行定位的内环定位结构以及可转动地与底座(1)连接的用于对多个叶片逐个进行定位的定位旋转组件；

定位旋转组件包括用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的定位单元以及与定位单元连接的用于带动定位单元转动的旋转单元，旋转单元可转动地与底座(1)连接；

外环定位结构、内环定位结构、定位单元和旋转单元沿底座(1)的径向由外向内依次布设于底座(1)上。

2.根据权利要求1所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，定位单元包括设置于底座(1)上的用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的连接块(4)，连接块(4)沿底座(1)的轴向开设有第一定位孔，底座(1)上沿底座(1)的轴向开设有与第一定位孔对应设置的第二定位孔(11)，定位单元还包括穿设于第一定位孔和第二定位孔(11)的用于对连接块(4)进行定位的第一定位销(5)。

3.根据权利要求2所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，连接块(4)的第一端沿底座(1)的径向凹设有用于通过与叶片插接接触以对叶片进行定位的叶型槽(41)，连接块(4)的第二端设有与旋转单元连接的连接部。

4.根据权利要求3所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，底座(1)的中部沿底座(1)的轴向开设有转动孔，旋转单元包括穿设于转动孔并与底座(1)转动连接的转动轴(6)，转动轴(6)的外伸端沿转动轴(6)的径向凹设有与连接部连接的连接槽(61)。

5.根据权利要求4所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，第二定位孔(11)沿底座(1)的周向间隔布设有多个，第二定位孔(11)用于与静子组件上安装叶片的叶型孔一一对应设置，转动轴(6)用于带动连接块(4)依次转动到各个第二定位孔(11)上。

6.根据权利要求4所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，连接槽(61)的槽底开设有活动孔(62)，连接部包括穿设于活动孔(62)的活动轴(42)，旋转单元还包括套设于活动轴(42)上的用于连接块(4)径向移动后弹性复位的弹性件(7)，活动轴(42)上沿活动轴(42)的径向延伸形成有用于抵压弹性件(7)的卡台(43)。

7.根据权利要求6所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，底座(1)设有沿底座(1)的轴向向外延伸形成的用于沿底座(1)的径向抵顶连接块(4)的卡环(12)，连接块(4)设有沿连接块(4)的径向向外延伸形成的用于保证连接块(4)弹性复位平稳的导向凸台(44)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，底座(1)上沿底座(1)的轴向凹设有用于支撑外环的环形阶梯槽(13)，环形阶梯槽(13)的槽底上沿底座(1)的轴向开设有用于与外环的安装孔对应设置的外环定位孔(14)，外环定位结构包括穿设于安装孔和外环定位孔(14)并用于通过插接配合以对外环进行定位的第二定位销(2)，外环定位孔(14)沿环形阶梯槽(13)的周向间隔布设有多个，第二定位销(2)与外环定位孔(14)一一对应设置。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的静子组件定位焊接装置，其特征在于，底座(1)上沿底座(1)的轴向延伸形成有用于从底部支撑内环的圆形凸台(15)，圆形凸台(15)的转角部位凹设有环形定位部(16)，内环定位结构包括环设于圆形凸台(15)的外侧壁上的定位环(3)，定位环(3)与环形定位部(16)围合形成用于从底部支撑内环的环形定位槽(17)。

10.一种静子组件焊接用定位方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任意一项所述的静子组件焊接用定位装置，包括以下步骤：

通过底座(1)和外环定位结构对外环进行定位；

通过底座(1)和内环定位结构对内环进行定位；

通过定位单元定位叶片，对叶片进行点焊；

通过旋转单元带动定位单元旋转，再通过定位单元定位下一个叶片，对叶片进行点焊；

重复上一个步骤，直至完成所有叶片的点焊。

Images