CN209614559U

CN209614559U - 铸造涡轮摩擦焊夹具

Info

Publication number: CN209614559U
Application number: CN201920366767.4U
Authority: CN
Inventors: 李成科; 柯益; 曾凌云; 段昌文; 杨川华
Original assignee: Chongqing Jiangzeng Ship Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Chongqing Jiangzeng Ship Heavy Industry Co Ltd; Chongqing Jiangjin Shipbuilding Industry Co Ltd
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2029-03-21

Abstract

本实用新型提供一种铸造涡轮摩擦焊夹具，包括压板、定位套和后端板，定位套通过螺钉与压板固定连接，压板通过螺钉与摩擦焊机固定连接，压板的圆心处具有用于装配光轴的内孔，定位套的圆心处具有用于装配铸造涡轮的内孔，在压板与定位套上分别开设有与各自内孔相连通的缺口；以压板的圆心为中心开设有梅花瓣状的沉台孔，沉台孔用于对铸造涡轮的叶片进行定位，通过沉台孔对铸造涡轮的叶片的定位，及定位套的内孔对该叶片的最大外圆的定位，在焊接时保证铸造涡轮和光轴之间的同轴度；后端板的一端与铸造涡轮抵接，另一端通过螺钉与摩擦焊机的圆柱件固定连接。本实用新型不仅可以保证铸造涡轮和光轴之间的同轴度，还能够提高拆装的便利性。

Description

铸造涡轮摩擦焊夹具

技术领域

本实用新型属于涡轮制造技术领域，更为具体地，涉及一种铸造涡轮摩擦焊夹具。

背景技术

涡轮轴是废气涡轮增压器中的主要零件，它带动压气机中的叶轮高速旋转，以离心的方式压缩空气，提高发动机的进气密度到2-3个大气压，从而可以提高发动机的升动率。同时由于发动机的混合燃烧调节得到了改善，提高了燃烧效率，还可以起到节省燃油和降低排放的效果。涡轮轴主要是通过铸造涡轮和超高强度钢进行摩擦焊接，再经过一系列的机械加工工艺而来。摩擦焊具有焊接接头质量高，焊接效率高，一致性好，可实现异种材料的焊接。目前，摩擦焊接以其优质，高效，节能，无污染的技术特色，深受制造业的重视，特别是不断开发出摩擦焊接的新技术，使其在航空、航天、核能、海洋开发等高技术领域及电力、机械制造、石油钻探、汽车制造等产业部门得到了愈来愈广泛的应用。

光轴和铸造涡轮的摩擦焊接质量是保证涡轮轴在高速运转时的稳定性和可靠性的主要因素。目前，对于一些形状复杂的铸造涡轮，在摩擦焊接过程中，必须通过夹具来防止涡轮的大幅度旋转，以免造成焊接质量事故。现有的夹具在焊接时无法保证铸造涡轮和光轴之间的同轴度，影响涡轮轴的质量，并且夹具的拆装过程繁琐，不具有便利性。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种铸造涡轮摩擦焊夹具，以解决现有的摩擦焊夹具无法保证铸造涡轮和光轴之间同轴度及拆装繁琐的问题。

本实用新型提供的铸造涡轮摩擦焊夹具，包括：压板、定位套和后端板，定位套与压板同轴且定位套的直径小于压板的直径，定位套通过螺钉与压板固定连接，压板通过螺钉与摩擦焊机固定连接，压板的圆心处具有用于装配光轴的内孔，定位套的圆心处具有用于装配铸造涡轮的内孔，在压板与定位套上分别切割有与各自内孔相连通的缺口；以压板的圆心为中心开设有沉台孔，沉台孔用于对铸造涡轮的叶片进行定位，通过沉台孔对铸造涡轮的叶片的定位，及定位套的内孔对该叶片的最大外圆的定位，在焊接时保证铸造涡轮和光轴之间的同轴度；后端板的一端与铸造涡轮抵接，另一端通过螺钉与摩擦焊机的圆柱件固定连接。

此外，优选的结构是，在压板的内孔处加工有倒角。

另外，优选的结构是，在压板上沿圆周方向开设有两圈用于装配螺钉的阶梯通孔，在定位套与摩擦焊机上分别开设有与螺钉螺纹连接的螺纹孔。

此外，优选的结构是，在压板上沿圆周方向还开设有键槽，在键槽内装配有与摩擦焊机通过螺钉连接的平键。

另外，优选的结构是，在圆柱件的端面的中心处开设有沉孔，后端板的一端沉入沉孔内，在后端板内开设有用于装配螺钉的阶梯通孔，通过该螺钉将后端板的一端固定在沉孔内，在后端板上凸出有一圈凸沿，在凸沿内开设有键槽，在键槽内安装有平键，平键通过螺钉与圆柱件的端面固定连接。

再者，优选的结构是，沉台孔为梅花瓣状结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的铸造涡轮摩擦焊夹具，能够取得以下技术效果：

1、本铸造涡轮摩擦焊夹具通过压板上梅花瓣状的沉台孔对铸造涡轮的叶片进行粗定位，及定位套的内孔对铸造涡轮的叶片的最大外圆进行精准定位，从而在焊接时更好的保证铸造涡轮和光轴之间的同轴度，减小涡轮轴的初始不平衡量，提高涡轮轴的质量；

2、压板与定位套上开设的缺口，能够方便涡轮的装入和取出，提高拆装的便利性；

3、压板的内孔处加工的倒角，方便容纳焊接过程产生的焊疤，避免因摩擦焊挤出的材料与夹具产生摩擦。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。

在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的铸造涡轮摩擦焊夹具的装配结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的压板的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的定位套的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的后端板的结构示意图。

其中的附图标记包括：压板1、阶梯通孔11、内孔12、缺口13、沉台孔14、键槽15、倒角16、定位套2、螺纹孔21、内孔22、缺口23、后端板3、阶梯通孔31、凸沿32、键槽33、摩擦焊机4、铸造涡轮5、叶片51、螺钉61-66、平键71-72。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

如图1-图4共同所示，本实用新型实施例提供的铸造涡轮摩擦焊夹具，包括：压板1、定位套2和后端板3，压板1为凸台形状，在与摩擦焊机4固定时，使摩擦焊机4的相应部位能够卡在压板1的台阶处，定位套2的直径与压板1的高台面的直径相同，在压板1的低台面与高台面上沿圆周方向分别开设有一圈阶梯通孔11，在定位套2上与摩擦焊机4上对应于阶梯通孔11的位置分别开设有螺纹孔，通过螺钉61将定位套2与压板1同轴固定，通过螺钉62将压板1与摩擦焊机4固定，压板1的圆心处具有用于装配光轴的内孔12，在压板1切割有与内孔12相连通的缺口13，缺口13便于光轴的装入，定位套2的圆心处具有用于装配铸造涡轮5的内孔22，内孔22用于对铸造涡轮5的叶片51的最大外圆进行精定位，在定位套2上切割有与内孔22相连通的缺口23，缺口23便于铸造涡轮5的装入，铸造涡轮5与光轴焊接后形成涡轮轴，缺口13与缺口23还便于涡轮轴的取出，从而提高拆装的便利性。

将定位套2与压板1固定是为了校正压板1的外圆，最终加工定位套2的内孔22到要求尺寸，这样既可以保证定位套2和压板1的同轴度，也可以消除定位套2切割缺口23后产生的变形。

对于不同型号的铸造涡轮5，只要叶片51的型线一样，在最大外径不同时，可以通过更换定位套2来实现铸造涡轮摩擦焊夹具的通用性，这样节约了成本。

以压板1的圆心为中心开设有沉台孔14，沉台孔14的形状与铸造涡轮5的叶片51的形状保持一致，即，沉台孔14的形状随形于铸造涡轮5的叶片51的形状，图2中示出的沉台孔14为梅花瓣形状，沉台孔14用于对铸造涡轮5的叶片51进行粗定位，在焊接过程中可以防止铸造涡轮5旋转，通过沉台孔14对铸造涡轮5的叶片51进行粗定位，及定位套2的内孔22对铸造涡轮5的叶片51的最大外圆进行精准定位，从而在焊接时更好的保证铸造涡轮5和光轴之间的同轴度，减小涡轮轴的初始不平衡量，提高涡轮轴的质量。

为了提高耐磨性，对沉台孔14处与铸造涡轮5接触的端面进行局部淬火，提高硬度，以便更好的适应于大批量生产。

为了防止压板1与摩擦焊机4之间发生转动，在压板1的低台面上等间距开设有键槽15，在键槽15内装配有平键71，平键71通过螺钉63与摩擦焊机4固定。

为了避免因摩擦焊挤出的材料与铸造涡轮摩擦焊夹具产生摩擦，在压板1的内孔12处加工有倒角16，便于容纳焊接过程产生的焊疤。

后端板3的一端与铸造涡轮5抵接，另一端通过螺钉64与摩擦焊机5的圆柱件固定连接。更为具体地，在圆柱件的端面的中心处开设有沉孔，后端板3的一端沉入沉孔内，在后端板3内开设有用于装配螺钉64的阶梯通孔31，通过螺钉64将后端板4的一端固定在圆柱件的沉孔内，在后端板3上凸出有一圈凸沿32，在凸沿32内开设有键槽33，在键槽33内安装有平键72，平键72通过螺钉65与圆柱件的端面固定连接。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种铸造涡轮摩擦焊夹具，其特征在于，包括：压板、定位套和后端板，所述定位套与所述压板同轴且所述定位套的直径小于所述压板的直径，所述定位套通过螺钉与所述压板固定连接，所述压板通过螺钉与摩擦焊机固定连接，所述压板的圆心处具有用于装配光轴的内孔，所述定位套的圆心处具有用于装配铸造涡轮的内孔，在所述压板与所述定位套上分别切割有与各自内孔相连通的缺口；以所述压板的圆心为中心开设有沉台孔，所述沉台孔用于对所述铸造涡轮的叶片进行定位，通过所述沉台孔对所述铸造涡轮的叶片的定位，及所述定位套的内孔对该叶片的最大外圆的定位，在焊接时保证所述铸造涡轮和所述光轴之间的同轴度；所述后端板的一端与所述铸造涡轮抵接，另一端通过螺钉与所述摩擦焊机的圆柱件固定连接。

2.如权利要求1所述的铸造涡轮摩擦焊夹具，其特征在于，在所述压板的内孔处加工有倒角。

3.如权利要求1所述的铸造涡轮摩擦焊夹具，其特征在于，在所述压板上沿圆周方向开设有两圈用于装配螺钉的阶梯通孔，在所述定位套与所述摩擦焊机上分别开设有与螺钉螺纹连接的螺纹孔。

4.如权利要求1所述的铸造涡轮摩擦焊夹具，其特征在于，在所述压板上沿圆周方向还开设有键槽，在所述键槽内装配有与所述摩擦焊机通过螺钉连接的平键。

5.如权利要求1所述的铸造涡轮摩擦焊夹具，其特征在于，在所述圆柱件的端面的中心处开设有沉孔，所述后端板的一端沉入所述沉孔内，在所述后端板内开设有用于装配螺钉的阶梯通孔，通过该螺钉将所述后端板的一端固定在所述沉孔内，在所述后端板上凸出有一圈凸沿，在所述凸沿内开设有键槽，在所述键槽内安装有平键，所述平键通过螺钉与所述圆柱件的端面固定连接。

6.如权利要求1所述的铸造涡轮摩擦焊夹具，其特征在于，所述沉台孔为梅花瓣状结构。