CN115431237A - 一种钛合金通风机叶轮划线分度装置及组合方法 - Google Patents

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CN115431237A CN202211071207.9A CN202211071207A CN115431237A CN 115431237 A CN115431237 A CN 115431237A CN 202211071207 A CN202211071207 A CN 202211071207A CN 115431237 A CN115431237 A CN 115431237A
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刘学刚
曹磊
黄中德
阎顺祥
蒋立君
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Abstract

本专利涉及通风机叶轮生产设备技术领域,具体是一种钛合金通风机叶轮划线分度装置及组合方法,包括分度平台、内孔限位盘、分度盘、中心轴、平面滑动轴承、分度调节定位销、横臂、划针和调节机构,内孔限位盘、分度盘和中心轴为同心设置,平面滑动轴承套设在中心轴上,分度调节定位销固定在平面滑动轴承上,分度盘上设有若干分度定位孔,横臂固定在平面滑动轴承上,划针滑动连接在横臂上。通过将分度调节定位销与不同的分度定位孔连接,可以实现多角度分度定位,并依靠与分度调节定位销同角度转动的横臂上的划针进行分度划线,取代了人工计算和划线标注,提高了生产效率,同时能够有效避免人工计算导致的误差、角度错误、分度不均等情况。

Description

一种钛合金通风机叶轮划线分度装置及组合方法
技术领域
本发明涉及通风机叶轮生产设备技术领域,具体是一种钛合金通风机叶轮划线分度装置及组合方法。
背景技术
工业离心通风机是电力、建材、冶金、石化、煤炭等行业常用的一种主要的流体机械装备,是工业生产中提供气体动力的重要工艺设备。通风机产品各类型形状规格一般不统一,但却具有相似的工作原理和结构形式。而通风机叶轮作为风机传递能量的主要部件,由前、后盘,叶片、轮毂盘、反推力叶片等组成。通风机叶轮的制造,首先需要确定叶片的组合摆放位置。传统的制作方式是采用角度测量仪、直尺、圆规等工具进行划线来确定每一块叶片的组合位置线,整个定位、划线、分度过程需要找叶轮进出口的基准定位点、进行角度的计算和准确的标注等。钛及钛合金由于具有比重轻,比强度高、高低温性能好、耐腐蚀和抗疲劳性强等许多优点,在化工冶金、轻纺医药、舰船及海洋工程,尤其在航天航空工业中被广泛采用。近年来由于行业特殊用途需要,大尺寸钛合金通风机(直径超3.5m)在行业内首次使用,钛通风机制作要求高,尤其叶轮的组合要求,区别传统材质通风机的制作。对于高附加值和特殊材料的钛合金叶轮,传统叶片组合组合方法、分度工具不满足其产品制造工艺的要求,该方式由于靠操作者的手工计算和划线标注,严重影响制造效率,且存在误差严重、角度错误、分度不均等情况,严重影响产品的质量和叶轮的不平衡量。
发明内容
本发明意在提供一种钛合金通风机叶轮划线分度装置及组合方法,以解决传统叶片组合组合方法靠操作者的手工计算和划线标注,严重影响制造效率,且存在误差严重、角度错误、分度不均的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案如下:一种钛合金通风机叶轮划线分度装置,包括分度平台、内孔限位盘、分度盘、中心轴、平面滑动轴承、分度调节定位销、横臂、划针和调节机构,所述内孔限位盘固定在分度平台上表面中心位置,所述中心轴垂直固定在分度平台中心,所述分度盘固定在中心轴上,且所述内孔限位盘、分度盘和中心轴为同心设置,所述平面滑动轴承套设在中心轴上,且所述平面滑动轴承的底部与分度盘接触,所述分度调节定位销固定在平面滑动轴承上,所述分度盘上设有若干分度定位孔,所述分度调节定位销与分度定位孔可拆卸连接,所述横臂固定在平面滑动轴承上,所述划针滑动连接在横臂上,所述调节机构安装在划针上。
进一步,还包括配重块,所述配重块固定在横臂远离划针的另一端。
进一步,所述中心轴顶部固定有吊环。
进一步,所述分度平台底部设有若干镂空减重孔。
一种钛合金通风机叶轮组合方法,包括以下步骤:
S1:准备钛合金叶轮的零件,对钛合金叶轮零件进行清理并干燥;
S2:将钛合金叶轮的中盘和后盘分别与权利要求1-4任一所述的钛合金通风机叶轮划线分度装置组装:将清理后的中盘和后盘分别放置在钛合金通风机叶轮划线分度装置的分度平台上,且所述中盘和后盘的内孔与内孔限位盘匹配,实现中盘和后盘的限位;
S3:叶轮叶片分度确定:根据需要的角度旋转平面滑动轴承,带动分度调节定位销插入对应分度定位孔确定角度,移动划针沿横臂滑动根据刻度标尺确定叶片进出口定位线;
S4:叶轮叶片组合定位:逐件试组合叶片,打磨叶片、中盘、后盘、前盘接触处的焊缝,校叶片与后盘叶轮垂直度≤1m,以前盘和叶片出口为基准,修磨叶片与前盘的间隙,叶片与前盘的间隙不超过2mm,且连续长度不超过50mm;
S5:叶轮叶片的焊接:焊前对其叶片进行定位焊,间距为100-150mm,长度为10-15mm。
进一步,所述步骤S1中钛合金叶轮零件清理工作具体包括:S1-1:在叶片、前盘和后盘组合坡口两侧30mm区域内用砂钹轮打磨,直至露出金属光泽为止;
S2-2:组合面及其两侧40-50mm区域内用清洁剂清洗2-3遍,再用无水乙醇冲洗,吹干充分干燥组合面。
进一步,所述步骤S3还包括在划针沿横臂滑动根据刻度标尺确定叶片进出口定位线后,采用洋冲作好叶片位置的标示,与叶片交叉的焊缝应打磨至与母材平齐,划线时要保证任意三个相邻叶片于出口端的两个弦长之差不大于1mm。
进一步,所述步骤S4还包括当叶片与前盘的间隙过大时,在前盘移开后,对间隙超过规定处,采用补焊方式堆焊断面,以减小组合间隙。
进一步,所述步骤S5还包括在焊接过程中焊件的正面、背面均进行氩气保护。
本方案的有益效果:本方案采用划线分度装置对叶轮的中后盘进行分度划线,通过将分度调节定位销与不同的分度定位孔连接,可以实现多角度分度定位,并依靠与分度调节定位销同角度转动的横臂上的划针进行分度划线,取代了人工计算和划线标注,提高了生产效率,同时能够有效避免人工计算导致的误差、角度错误、分度不均等情况。
附图说明
图1为本发明实施例一的整体结构示意图;
图2为本发明实施例一中分度平台底面结构示意图;
图3为本发明实施例一中分度调节定位销的具体结构示意图;
图4为本发明实施例二的流程图。
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,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
说明书附图中的附图标记包括:分度平台1、内孔限位盘2、分度盘3、中心轴4、平面滑动轴承5、分度调节定位销6、横臂7、划针8、配重块9、镂空减重孔10、吊环11、安装板12、套筒13、弹簧14、销轴15、分度定位孔16。
实施例一
基本如附图1所示:一种钛合金通风机叶轮划线分度装置,包括分度平台1、内孔限位盘2、分度盘3、中心轴4、平面滑动轴承5、分度调节定位销6、横臂7、划针8、调节机构和配重块9,结合图2所示,分度平台1底部设有若干镂空减重孔10,内孔限位盘2固定在分度平台1上表面中心位置,中心轴4垂直固定在分度平台1中心,中心轴4顶部固定有吊环11,分度盘3固定在中心轴4上,且内孔限位盘2、分度盘3和中心轴4为同心设置,平面滑动轴承5套设在中心轴4上,且平面滑动轴承5的底部与分度盘3接触,分度调节定位销6固定在平面滑动轴承5上,结合图3所示,分度调节定位销6包括安装板12、套筒13、弹簧14和销轴15,安装板12与平面滑动轴承5固定连接,套筒13固定在安装板12上,销轴15上下滑动连接在套筒13内,弹簧14套设在销轴15上,且弹簧14与套筒13固定连接;分度盘3上设有若干分度定位孔16,分度调节定位销6与分度定位孔16可拆卸连接,横臂7固定在平面滑动轴承5上,划针8滑动连接在横臂7上,调节机构安装在划针8上,配重块9固定在横臂7远离划针8的另一端。
本实施例采用划线分度装置对叶轮的中后盘进行分度划线,通过将分度调节定位销6与不同的分度定位孔16连接,可以实现多角度分度定位,并依靠与分度调节定位销6同角度转动的横臂7上的划针8进行分度划线,取代了人工计算和划线标注,提高了生产效率,同时能够有效避免人工计算导致的误差、角度错误、分度不均等情况。
实施例二
具体如图4所示,一种钛合金通风机叶轮组合方法,包括以下步骤:
S1:准备钛合金叶轮的零件,对钛合金叶轮零件进行清理并干燥;
所述步骤S1中钛合金叶轮零件清理工作具体包括:S1-1:在叶片、前盘和后盘组合坡口两侧30mm区域内用砂钹轮打磨,直至露出金属光泽为止;
S2-2:组合面及其两侧40-50mm(本实施例中优选为50mm)区域内用清洁剂清洗2-3遍(本实施例中优选为3遍),再用无水乙醇冲洗,吹干充分干燥组合面;
S2:将钛合金叶轮的中盘和后盘分别与实施例一钛合金通风机叶轮划线分度装置组装:将清理后的中盘和后盘分别放置在钛合金通风机叶轮划线分度装置的分度平台1上,且所述中盘和后盘的内孔与内孔限位盘2匹配,实现中盘和后盘的限位;
S3:叶轮叶片分度确定:根据需要的角度旋转平面滑动轴承5,带动分度调节定位销6插入对应分度定位孔16确定角度,移动划针8沿横臂7滑动根据刻度标尺确定叶片进出口定位线,采用洋冲作好叶片位置的标示,与叶片交叉的焊缝应打磨至与母材平齐,划线时要保证任意三个相邻叶片于出口端的两个弦长之差不大于1mm;
S4:叶轮叶片组合定位:逐件试组合叶片,打磨叶片、中盘、后盘、前盘接触处的焊缝,校叶片与后盘叶轮垂直度≤1m,以前盘和叶片出口为基准,修磨叶片与前盘的间隙,叶片与前盘的间隙不超过2mm,且连续长度不超过50mm,当叶片与前盘的间隙过大时,在前盘移开后,对间隙超过规定处,采用补焊方式堆焊断面,以减小组合间隙;
S5:叶轮叶片的焊接:焊前对其叶片进行定位焊,间距为100-150mm(本实施例中优选为100mm),长度为10-15mm(本实施例中优选为15mm),在焊接过程中焊件的正面、背面均进行氩气保护。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种钛合金通风机叶轮划线分度装置,其特征在于:包括分度平台、内孔限位盘、分度盘、中心轴、平面滑动轴承、分度调节定位销、横臂、划针和调节机构,所述内孔限位盘固定在分度平台上表面中心位置,所述中心轴垂直固定在分度平台中心,所述分度盘固定在中心轴上,且所述内孔限位盘、分度盘和中心轴为同心设置,所述平面滑动轴承套设在中心轴上,且所述平面滑动轴承的底部与分度盘接触,所述分度调节定位销固定在平面滑动轴承上,所述分度盘上设有若干分度定位孔,所述分度调节定位销与分度定位孔可拆卸连接,所述横臂固定在平面滑动轴承上,所述划针滑动连接在横臂上,所述调节机构安装在划针上。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金通风机叶轮划线分度装置,其特征在于:还包括配重块,所述配重块固定在横臂远离划针的另一端。
3.根据权利要求2所述的一种钛合金通风机叶轮划线分度装置,其特征在于:所述中心轴顶部固定有吊环。
4.根据权利要求3所述的一种钛合金通风机叶轮划线分度装置,其特征在于:所述分度平台底部设有若干镂空减重孔。
5.一种钛合金通风机叶轮组合方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:准备钛合金叶轮的零件,对钛合金叶轮零件进行清理并干燥;
S2:将钛合金叶轮的中盘和后盘分别与权利要求1-4任一所述的钛合金通风机叶轮划线分度装置组装:将清理后的中盘和后盘分别放置在钛合金通风机叶轮划线分度装置的分度平台上,且所述中盘和后盘的内孔与内孔限位盘匹配,实现中盘和后盘的限位;
S3:叶轮叶片分度确定:根据需要的角度旋转平面滑动轴承,带动分度调节定位销插入对应分度定位孔确定角度,移动划针沿横臂滑动根据刻度标尺确定叶片进出口定位线;
S4:叶轮叶片组合定位:逐件试组合叶片,打磨叶片、中盘、后盘、前盘接触处的焊缝,校叶片与后盘叶轮垂直度≤1m,以前盘和叶片出口为基准,修磨叶片与前盘的间隙,叶片与前盘的间隙不超过2mm,且连续长度不超过50mm;
S5:叶轮叶片的焊接:焊前对其叶片进行定位焊,间距为100-150mm,长度为10-15mm。
6.根据权利要求5所述的一种钛合金通风机叶轮组合方法,其特征在于:所述步骤S1中钛合金叶轮零件清理工作具体包括:S1-1:在叶片、前盘和后盘组合坡口两侧30mm区域内用砂钹轮打磨,直至露出金属光泽为止;
S2-2:组合面及其两侧40-50mm区域内用清洁剂清洗2-3遍,再用无水乙醇冲洗,吹干充分干燥组合面。
7.根据权利要求5所述的一种钛合金通风机叶轮组合方法,其特征在于:所述步骤S3还包括在划针沿横臂滑动根据刻度标尺确定叶片进出口定位线后,采用洋冲作好叶片位置的标示,与叶片交叉的焊缝应打磨至与母材平齐,划线时要保证任意三个相邻叶片于出口端的两个弦长之差不大于1mm。
8.根据权利要求7所述的一种钛合金通风机叶轮组合方法,其特征在于:所述步骤S4还包括当叶片与前盘的间隙过大时,在前盘移开后,对间隙超过规定处,采用补焊方式堆焊断面,以减小组合间隙。
9.根据权利要求8所述的一种钛合金通风机叶轮组合方法,其特征在于:所述步骤S5还包括在焊接过程中焊件的正面、背面均进行氩气保护。
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