CN216421456U - 一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，包括机架总体(1)、焊枪位姿调整机构(2)、导叶中部加持翻转机构(3)、导叶端部支撑机构(4)。该装置可以通过各机构之间的协调运动实现对不同型号的水轮机导叶表面修复堆焊。具有运行稳定、操作简单、维护方便、使用经济的特点，提高了焊接效率，解决了人工堆焊修复劳动强度大、堆焊质量难以保证等问题。

Description

一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置

技术领域

本实用新型设计了一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，具体涉及一种由机架总体(1)、焊枪位姿调整机构(2)、导叶中部加持翻转机构(3)、导叶端部支撑机构(4)组成的堆焊装置，属于自动堆焊设备技术领域。

背景技术

我国水力资源丰富，水力开发电能的能力强大。为了适应不同流域的电能开发情况，研制出了各种不同型号的水轮机及导叶。但是由于部分地区河流泥沙含量大，水轮机的过流部件——水轮机导叶，在发电过程中磨蚀严重，磨蚀后的导叶采用人工堆焊修复的方式修复效率低、工作量大、质量难以保证。因此亟需设计一种针对水轮机导叶修复的自动堆焊装置，以提高导叶堆焊修复效率，保证堆焊修复质量。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种便捷、适用广泛的水轮机导叶修复的自动堆焊装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供本一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，包括机架总体、焊枪位姿调整机构、导叶中部加持翻转机构、导叶端部支撑机构。该装置可以通过各机构之间的协调运动实现对不同型号的水轮机导叶表面修复堆焊。具有运行稳定、操作简单、维护方便、使用经济的特点，提高了焊接效率，解决了人工堆焊修复劳动强度大、堆焊质量难以保证等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，包括机架总体、焊枪位姿调整机构、导叶中部加持翻转机构、导叶端部支撑机构。

所述的机架总体，其特征在于固定在左右进给驱动座下的左右进给电机通过键带动左右进给丝杠进行旋转运动，左右进给丝杠与固定在左右进给支撑上的调心轴承及座Ⅰ相配合，左右进给丝母及座与焊枪位姿调整机构的上保持板连接，左右导向光杠与固定在左右进给支撑下的光杠支撑连接，在左右进给丝杠旋转运动下，配合左右进给丝母及座，从而实现焊枪位姿调整机构的左右运动；固定在前后进给驱动座上的前后进给电机通过键带动前后进给驱动轴旋转运动，前后进给齿轮与固定在机架上的前后进给齿条配合，左右进给支撑通过调心轴承及座Ⅱ与前后进给驱动轴连接，前后进给驱动座和左右进给支撑通过螺钉与上移动架连接，在前后进给驱动轴旋转运动下，前后进给齿轮在前后进给齿条上滚动，并带动上移动架下的滑块Ⅰ沿固定在机架上的导轨Ⅰ滑动，实现焊枪位姿调整机构的前后运动。

所述的焊枪位姿调整机构，其特征在于固定在焊枪角度侧保持板的焊枪角度调节电机通过键连接带动焊枪角度调节座板进行旋转运动，焊枪角度侧保持板通过螺钉连接固定在下架板侧面，焊枪压板通过螺钉连接固定在焊枪角度调节座板上，焊枪通过焊枪压板固定在焊枪角度调节座板上，在焊枪角度调节座板的旋转运动下，实现焊枪的角度调整运动；固定在上保持板下的上下进给电机通过键连接带动上下进给丝杠进行旋转运动，上下进给丝母通过螺钉连接固定在下保持板的中心，上下移动光杠滑座安装在上保持板的四角，在上下进给丝杠旋转运动下，上下进给丝杠与上下进给丝母配合，上下移动导向光杠与上下移动光杠滑座进行配合，实现焊枪的上下运动；固定在下架板一侧的旋转调节电机通过键连接带动旋转驱动齿轮进行旋转运动，旋转固定齿轮固定在下保持板底部并且通过轴承与下架板相连接，在旋转驱动齿轮旋转运动下，旋转驱动齿轮与旋转固定齿轮进行配合，实现焊枪旋转运动。

所述的导叶中部加持翻转机构，其特征在于固定在保持墙板上的两个大齿圈通过两个上保持杆连接，两个保持墙板之间通过底部连接板和两个下保持杆连接，固定在端支撑运动驱动电机支撑座上的端支撑运动驱动电机Ⅰ通过键带动端支撑运动驱动齿轮Ⅰ进行旋转运动，端支撑运动驱动电机支撑座和滑块Ⅱ通过螺钉连接在保持墙板下，端支撑运动驱动齿轮Ⅰ与驱动齿条配合，滑块Ⅱ与导轨Ⅱ配合，在端支撑运动驱动齿轮Ⅰ旋转下，实现导叶中部加持翻转机构在机架上的前后运动；固定于夹持驱动座下的环向运动驱动电机通过键带动环向运动驱动轴和环向运动驱动齿轮进行旋转运动，环向运动驱动齿轮与大齿圈配合，夹持轮支撑座通过螺钉连接在夹持驱动座上，夹持轮体通过轴承与固定在夹持轮支撑座上的夹持轮轴连接，导向轮体通过轴承与导向轮轴相连接，并与大齿圈外切，在环向运动驱动齿轮的旋转运动下，夹持轮体加持导叶叶面进行翻转运动。

所述的导叶端部支撑机构，其特征在于固定在电机驱动座上的端支撑运动驱动电机Ⅱ通过键带动端支撑运动驱动齿轮Ⅱ进行旋转运动，端支撑运动驱动齿轮Ⅱ与机架上的驱动齿条配合，导轨板通过底板和横撑杆连接，固定在底板下的滑块Ⅲ与导轨Ⅱ配合，进而带动导叶端部支撑机构前后运动；固定在提升电机座下的提升电机通过联轴套带动提升丝杠进行旋转运动，提升丝母固定在提升丝母连接板上，柱前后板通过螺钉与提升丝母连接板和柱侧板连接，端部托轮通过轴承与固定在柱前后板上的托轮轴配合，提升电机座通过提升电机座支撑杆固定在底板上，在提升丝杠的旋转运动下，固定在柱侧板上的滑块Ⅵ与固定在导轨板上的导轨Ⅵ进行配合，进而实现导叶端部高低支撑的调整。

本实用新型可通过自动化调节，实现对不同型号水轮机导叶表面修复堆焊，具有提高工作效率、节约人力资源、适应性强灵活性高等优点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的轴测图结构示意图；

图中：1、图中机架总体，2、焊枪位姿调整机构，3、导叶中部加持翻转机构，4、导叶端部支撑机构。

图2是本实用新型的机架总体主视图：

图中：1.1、机架，1.2、调心轴承及座Ⅰ，1.3、光杠支撑，1.4、前后进给电机，1.5、上移动架，1.6、导轨Ⅰ。

图3是本实用新型的机架总体左视图；

图中：1.7、滑块Ⅰ，1.8、前后进给齿条，1.9、前后进给齿轮，1.10、前后进给驱动轴，1.11、调心轴承及座Ⅱ，1.12、左右进给支撑，1.13、左右进给丝母及座，1.14、左右进给驱动座，1.15、左右进给电机，1.16、左右进给丝杠，1.17、左右导向光杠，1.18、前后进给驱动座，1.19、驱动齿条，1.20、导轨Ⅱ(1.20)。

图4是本实用新型的焊枪位姿调整机构主视图；

图中：2.1、焊枪压板，2.2、焊枪角度调节座板，2.3、上下进给丝杠，2.4、下架板，2.5、上下进给丝母，2.6、上下进给电机，2.7、上保持板，2.8、上下移动光杠滑座，2.9、上下移动导向光杠，2.10、左右移动光杠滑块。

图5是本实用新型的焊枪位姿调整机构左视图；

图中：2.11、焊枪角度调节电机，2.12、焊枪角度侧保持板，2.13、旋转调节电机，2.14、旋转驱动齿轮，2.15、下保持板，2.16、旋转固定齿轮。

图6是本实用新型的焊枪位姿调整机构局部视图；

图中：2.17、焊枪。

图7是本实用新型的导叶中部加持翻转机构的轴测图结构示意图；

图中：3.1、滑块Ⅱ，3.2、夹持轮支撑座，3.3、夹持驱动座，3.4、环向运动驱动齿轮，3.5、端支撑运动驱动电机Ⅰ，3.6、端支撑运动驱动电机支撑座，3.7、端支撑运动驱动齿轮Ⅰ，3.8、大齿圈。

图8是本实用新型的导叶中部加持翻转机构的左视剖面图；

图中：3.9、环向运动驱动电机，3.10、底部连接板，3.11、环向运动驱动轴，3.12、导向轮体，3.13、导向轮轴，3.14、夹持轮轴，3.15、夹持轮体，3.16、下保持杆，3.17、保持墙板，3.18、上保持杆。

图9是本实用新型的导叶端部支撑机构的主视图；

图中：4.1、滑块Ⅲ，4.2、提升电机座支撑杆，4.3、底板，4.4、端支撑运动驱动齿轮Ⅱ，4.5、电机驱动座，4.6、横撑杆，4.7、导轨板，4.8、导轨Ⅵ，4.9、滑块Ⅵ。

图10是本实用新型的导叶端部支撑机构的左视的局部剖面图；

图中：4.10、端支撑运动驱动电机Ⅱ，4.11、提升电机座，4.12、提升电机，4.13、提升丝杠，4.14、提升丝母，4.15、提升丝母连接板，4.16、柱侧板，4.17、柱前后板，4.18、托轮轴，4.19、端部托轮。

图11是本实用新型的工作示意图；

图中：1、图中机架总体，2、焊枪位姿调整机构，3、导叶中部加持翻转机构，4、导叶端部支撑机构，5、导叶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图11所示为本实用新型的工作示意图，由机架总体、焊枪位姿调整机构、导叶中部加持翻转机构、导叶端部支撑机构、导叶组成。在装置堆焊之前，可根据导叶的型号大小和需要堆焊的部位，利用各机构的配合进行调节。

实施例2：

请参阅图2、图3所示为本实用新型机架总体主视图和左视图，利用左右进给电机(1.15) 带动左右进给丝杠(1.16)进行旋转运动，从而实现焊枪位姿调整机构进行左右运动；利用前后进给电机(1.4)带动前后进给齿轮(1.9)旋转运动，进而实现焊枪位姿调整机构的前后运动；实现在焊接时焊枪的左右和前后运动。

实施例3：

请参阅图4、图5、图6所示为本实用新型焊枪位姿调整机构主视图、左视图和局部视图，利用焊枪角度调节电机(2.11)带动焊枪角度调节座板(2.2)进行旋转运动，进而带动焊枪(2.17)的角度调整；利用上下进给电机(2.6)带动上下进给丝杠(2.3)进行旋转运动，进而实现焊枪(2.17)的上下运动；利用旋转调节电机(2.13)带动旋转驱动齿轮(2.14)进行旋转运动，进而实现焊枪(2.17)旋转运动；从而实现在焊接前焊枪的位姿调整。

实施例4：

请参阅图7、图8、所示为本实用新型导叶中部加持翻转机构的轴测图结构示意图和左视剖面图，利用端支撑运动驱动电机Ⅰ(3.5)带动端支撑运动驱动齿轮Ⅰ(3.7)进行旋转运动，滑块Ⅱ(3.1)与导轨Ⅱ(1.20)配合，进而实现导叶中部加持翻转机构在机架上的前后运动；利用环向运动驱动电机(3.9)带动环向运动驱动齿轮(3.4)进行旋转运动，进而实现在焊接轴颈时夹持轮体(3.15)加持导叶叶面进行翻转运动。

实施例5：

请参阅图9、图10所示为本实用新型导叶端部支撑机构的主视图和左视剖面图，

利用端支撑运动驱动电机Ⅱ(4.10)带动端支撑运动驱动齿轮Ⅱ(4.4)进行旋转运动，进而带动导叶端部支撑机构在机架上的前后运动进行调整；利用提升电机(4.12)带动提升丝杠(4.13)进行旋转运动，进而实现焊接前导叶端部被支撑时的高度调整。

Claims (9)

1.一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，包括机架总体(1)、焊枪位姿调整机构(2)、导叶中部加持翻转机构(3)、导叶端部支撑机构(4)，其特征在于通过上保持板(2.7)与左右进给丝母及座(1.13)的螺栓连接、左右移动光杠滑块(2.10)与左右导向光杠(1.17)的配合，进而实现焊枪位姿调整机构(2)与机架总体(1)的连接；通过滑块Ⅱ(3.1)与导轨Ⅱ(1.20)的配合、端支撑运动驱动齿轮Ⅰ(3.7)与驱动齿条(1.19)的配合，进而实现导叶中部加持翻转机构(3)与机架总体(1)连接；通过滑块Ⅲ(4.1)与导轨Ⅱ(1.20)的配合、端支撑运动驱动齿轮Ⅱ(4.4)与驱动齿条(1.19)的配合，进而实现导叶端部支撑机构(4)与机架总体(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的机架总体(1)包括：机架(1.1)，调心轴承及座Ⅰ(1.2)，光杠支撑(1.3)，前后进给电机(1.4)，上移动架(1.5)，导轨Ⅰ(1.6)，滑块Ⅰ(1.7)，前后进给齿条(1.8)，前后进给齿轮(1.9)，前后进给驱动轴(1.10)，调心轴承及座Ⅱ(1.11)，左右进给支撑(1.12)，左右进给丝母及座(1.13)，左右进给驱动座(1.14)，左右进给电机(1.15)，左右进给丝杠(1.16)，左右导向光杠(1.17)，前后进给驱动座(1.18)，驱动齿条(1.19)，导轨Ⅱ(1.20)，通过各零件之间的配合实现焊枪位姿调整机构在机架上的前后和左右运动。

3.根据权利要求2所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的机架总体(1)包括，固定在左右进给驱动座(1.14)下的左右进给电机(1.15)通过键带动左右进给丝杠(1.16)进行旋转运动，左右进给丝杠(1.16)与固定在左右进给支撑(1.12)上的调心轴承及座Ⅰ(1.2)相配合，左右进给丝母及座(1.13)与焊枪位姿调整机构(2)的上保持板(2.7)连接，左右导向光杠(1.17)与固定在左右进给支撑(1.12)下的光杠支撑(1.3)连接，在左右进给丝杠(1.16)旋转运动下，配合左右进给丝母及座(1.13)，从而实现焊枪位姿调整机构(2)的左右运动；固定在前后进给驱动座(1.18)上的前后进给电机(1.4)通过键带动前后进给驱动轴(1.10)旋转运动，前后进给齿轮(1.9)与固定在机架(1.1)上的前后进给齿条(1.8)配合，左右进给支撑(1.12)通过调心轴承及座Ⅱ(1.11)与前后进给驱动轴(1.10)连接，前后进给驱动座(1.18)和左右进给支撑(1.12)通过螺钉与上移动架(1.5)连接，在前后进给驱动轴(1.10)旋转运动下，前后进给齿轮(1.9)在前后进给齿条(1.8)上滚动，并带动上移动架(1.5)下的滑块Ⅰ(1.7)沿固定在机架(1.1)上的导轨Ⅰ(1.6)滑动，实现焊枪位姿调整机构(2)的前后运动。

4.根据权利要求1所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的焊枪位姿调整机构(2)包括：焊枪压板(2.1)，焊枪角度调节座板(2.2)，上下进给丝杠(2.3)，下架板(2.4)，上下进给丝母(2.5)，上下进给电机(2.6)，上保持板(2.7)，上下移动光杠滑座(2.8)，上下移动导向光杠(2.9)，左右移动光杠滑块(2.10)，焊枪角度调节电机(2.11)，焊枪角度侧保持板(2.12)，旋转调节电机(2.13)，旋转驱动齿轮(2.14)，下保持板(2.15)，旋转固定齿轮(2.16)，焊枪(2.17)，通过各零件之间的配合实现焊枪的上下、旋转运动和焊枪的角度调整。

5.根据权利要求4所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的焊枪位姿调整机构(2)包括，固定在焊枪角度侧保持板(2.12)的焊枪角度调节电机(2.11)通过键连接带动焊枪角度调节座板(2.2)进行旋转运动，焊枪角度侧保持板(2.12)通过螺钉连接固定在下架板(2.4)侧面，焊枪压板(2.1)通过螺钉连接固定在焊枪角度调节座板(2.2)上，焊枪(2.17)通过焊枪压板(2.1)固定在焊枪角度调节座板(2.2)上，在焊枪角度调节座板(2.2)的旋转运动下，实现焊枪(2.17)的角度调整运动；固定在上保持板(2.7)下的上下进给电机(2.6)通过键连接带动上下进给丝杠(2.3)进行旋转运动，上下进给丝母(2.5)通过螺钉连接固定在下保持板(2.15)的中心，上下移动光杠滑座(2.8)安装在上保持板(2.7)的四角，在上下进给丝杠(2.3)旋转运动下，上下进给丝杠(2.3)与上下进给丝母(2.5)配合，上下移动导向光杠(2.9)与上下移动光杠滑座(2.8)进行配合，实现焊枪(2.17)的上下运动；固定在下架板(2.4)一侧的旋转调节电机(2.13)通过键连接带动旋转驱动齿轮(2.14)进行旋转运动，旋转固定齿轮(2.16)固定在下保持板(2.15)底部并且通过轴承与下架板(2.4)相连接，在旋转驱动齿轮(2.14)旋转运动下，旋转驱动齿轮(2.14)与旋转固定齿轮(2.16)进行配合，实现焊枪(2.17)旋转运动。

6.根据权利要求1所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的导叶中部加持翻转机构(3)包括：滑块Ⅱ(3.1)，夹持轮支撑座(3.2)，夹持驱动座(3.3)，环向运动驱动齿轮(3.4)，端支撑运动驱动电机Ⅰ(3.5)，端支撑运动驱动电机支撑座(3.6)，端支撑运动驱动齿轮Ⅰ(3.7)，大齿圈(3.8)，环向运动驱动电机(3.9)，底部连接板(3.10)，环向运动驱动轴(3.11)，导向轮体(3.12)，导向轮轴(3.13)，夹持轮轴(3.14)，夹持轮体(3.15)，下保持杆(3.16)，保持墙板(3.17)，上保持杆(3.18)，通过各零件之间的配合实现导叶的加持翻转运动。

7.根据权利要求6所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的导叶中部加持翻转机构(3)包括，固定在保持墙板(3.17)上的两个大齿圈(3.8)通过两个上保持杆(3.18)连接，两个保持墙板(3.17)之间通过底部连接板(3.10)和两个下保持杆(3.16)连接，固定在端支撑运动驱动电机支撑座(3.6)上的端支撑运动驱动电机Ⅰ(3.5)通过键带动端支撑运动驱动齿轮Ⅰ(3.7)进行旋转运动，端支撑运动驱动电机支撑座(3.6)和滑块Ⅱ(3.1)通过螺钉连接在保持墙板(3.17)下，端支撑运动驱动齿轮Ⅰ(3.7)与驱动齿条(1.19)配合，滑块Ⅱ(3.1)与导轨Ⅱ(1.20)配合，在端支撑运动驱动齿轮Ⅰ(3.7)旋转下，实现导叶中部加持翻转机构在机架上的前后运动；固定于夹持驱动座(3.3)下的环向运动驱动电机(3.9)通过键带动环向运动驱动轴(3.11)和环向运动驱动齿轮(3.4)进行旋转运动，环向运动驱动齿轮(3.4)与大齿圈(3.8)配合，夹持轮支撑座(3.2)通过螺钉连接在夹持驱动座(3.3)上，夹持轮体(3.15)通过轴承与固定在夹持轮支撑座(3.2)上的夹持轮轴(3.14)连接，导向轮体(3.12)通过轴承与导向轮轴(3.13)相连接，并与大齿圈(3.8)外切，在环向运动驱动齿轮(3.4)的旋转运动下，夹持轮体(3.15)加持导叶叶面进行翻转运动。

8.根据权利要求1所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的导叶端部支撑机构(4)包括：滑块Ⅲ(4.1)，提升电机座支撑杆(4.2)，底板(4.3)，端支撑运动驱动齿轮Ⅱ(4.4)，电机驱动座(4.5)，横撑杆(4.6)，导轨板(4.7)，导轨Ⅵ(4.8)，滑块Ⅵ(4.9)，端支撑运动驱动电机Ⅱ(4.10)，提升电机座(4.11)，提升电机(4.12)，提升丝杠(4.13)，提升丝母(4.14)，提升丝母连接板(4.15)，柱侧板(4.16)，柱前后板(4.17)，托轮轴(4.18)，端部托轮(4.19)，通过各零件之间的配合实现导叶的端部可调性支撑。

9.根据权利要求8所述的一种用于水轮机导叶修复的自动堆焊装置，其特征在于所述的导叶端部支撑机构(4)包括，固定在电机驱动座(4.5)上的端支撑运动驱动电机Ⅱ(4.10)通过键带动端支撑运动驱动齿轮Ⅱ(4.4)进行旋转运动，端支撑运动驱动齿轮Ⅱ(4.4)与机架上的驱动齿条(1.19)配合，导轨板(4.7)通过底板(4.3)和横撑杆(4.6)连接，固定在底板(4.3)下的滑块Ⅲ(4.1)与导轨Ⅱ(1.20)配合，进而带动导叶端部支撑机构前后运动；固定在提升电机座(4.11)下的提升电机(4.12)通过联轴套带动提升丝杠(4.13)进行旋转运动，提升丝母(4.14)固定在提升丝母连接板(4.15)上，柱前后板(4.17)通过螺钉与提升丝母连接板(4.15)和柱侧板(4.16)连接，端部托轮(4.19)通过轴承与固定在柱前后板(4.17)上的托轮轴(4.18)配合，提升电机座(4.11)通过提升电机座支撑杆(4.2)固定在底板(4.3)上，在提升丝杠(4.13)的旋转运动下，固定在柱侧板(4.16)上的滑块Ⅵ(4.9)与固定在导轨板(4.7)上的导轨Ⅵ(4.8)进行配合，进而实现导叶端部高低支撑的调整。

Images