CN218745505U - 一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其能在摩擦焊接过程中提供弹性约束，减少焊接时因刚性约束产生过大的应力导致鼓筒盘变形或者磨损。一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其呈圆环形，弹性夹套的内径与压气机鼓筒盘外径一致，弹性夹套的外径与焊接工装的内径一致，所述弹性夹套的前端沿圆周方向均匀设有多个贯穿至弹性夹套后端的通孔，每个所述通孔与收缩缝的一端连接，所述收缩缝沿所述弹性夹套半径方向延伸，所述收缩缝的另一端延伸至所述弹性夹套的外壁或者内壁。

Description

一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套

技术领域

本实用新型涉及惯性摩擦焊技术领域，具体为一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套。

背景技术

压气机鼓筒在加工过程中需要将多个鼓筒盘通过惯性摩擦焊焊接在一起，压气机鼓筒盘主要材料为高温合金，其在650℃屈服强度可达1000MPa以上，惯性摩擦焊接时对惯量要求较高；在高达上百吨的焊接顶锻力下，焊接试件从一百多转每分到停车完成焊接仅数秒，会产生极大的扭矩，此时如果采用的是刚性约束直接将鼓筒盘装夹在焊接工装中，会有可能导致盘心产生较大变形或者磨损。

实用新型内容

针对在惯性摩擦焊过程中，采用刚性约束装夹鼓筒盘可能导致盘心产生较大变形或者磨损的问题，本实用新型提供了一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其能在摩擦焊接过程中提供弹性约束，减少焊接时因刚性约束产生过大的应力导致鼓筒盘变形或者磨损。

其技术方案是这样的：一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其呈圆环形，其特征在于：弹性夹套的内径与压气机鼓筒盘外径一致，弹性夹套的外径与焊接工装的内径一致，所述弹性夹套的前端沿圆周方向均匀设有多个贯穿至弹性夹套后端的通孔，每个所述通孔与收缩缝的一端连接，所述收缩缝沿所述弹性夹套半径方向延伸，所述收缩缝的另一端延伸至所述弹性夹套的外壁或者内壁。

其进一步特征在于：

相邻的两个通孔连接的收缩缝分别朝向不同方向延伸；

部分延伸至所述弹性夹套的外壁的所述收缩缝的另一端端部设有安装槽和楔形槽，所述安装槽位于所述楔形槽的前端，所述楔形槽由前至后逐渐变宽，所述安装槽内安装有连接块，所述连接块宽度大于所述楔形槽前端的宽度，所述楔形槽内安装有由前至后逐渐变宽的楔形块，所述楔形块前端的宽度大于所述楔形槽前端的宽度，所述楔形块与所述连接块之间具有一定间距并且所述楔形块与所述连接块通过螺栓连接；

所述弹性夹套的内壁前后端设有倒角。

本实用新型的有益效果为：通过在惯性摩擦焊时将弹性夹套置于压气机鼓筒盘和焊接工装之间，在大顶锻力、大惯量、较高转速、快速停止转动、惯性摩擦焊接引起振动这些情况下，能够依靠弹性夹套上设置的通孔及收缩缝的变形来进行缓冲，从而减少鼓筒盘的变形或者磨损。

附图说明

图1为本实用新型正视示意图；

图2为图1的仰视示意图；

图3为本实用新型立体视角示意图；

图4为弹性夹套装夹示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示的一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套1，其呈圆环形，弹性夹套1的内径与如图4所示的压气机鼓筒盘2外径一致，为了便于装入鼓筒盘，弹性夹套1的内壁前后端设有倒角13，弹性夹套1的外径与焊接工装的套筒3的内径一致，弹性夹套1的前端沿圆周方向均匀设有多个贯穿至弹性夹套后端的通孔11（前端指的是图2所正对的那一面），每个通孔11与收缩缝12的一端连接，收缩缝12沿弹性夹套1半径方向延伸，收缩缝12的另一端延伸至弹性夹套1的外壁A或者内壁B。具体的，通孔11的数量为偶数个（图中为24个），这样能够使相邻的两个通孔11连接的收缩缝12分别朝向不同方向延伸，此分布形式可使夹套保持弹性裕量。

部分延伸至弹性夹套1的外壁的收缩缝12的另一端端部设有安装槽121和楔形槽122，安装槽121位于楔形槽122的前端，楔形槽122由前至后逐渐变宽，安装槽121内安装有连接块123，连接块123宽度大于楔形槽122前端的宽度，避免落入楔形槽122内，楔形槽122内安装有由前至后逐渐变宽的楔形块124，楔形块124前端的宽度大于楔形槽122前端的宽度，从而使楔形块124与连接块123之间具有一定间距，楔形块124与连接块123通过螺栓连接，通过螺栓拧紧，拉紧楔形块124，使弹性夹套1外部扩展，内部变紧实现装夹在鼓筒盘上。

制作和安装上述弹性夹套过程如下：步骤1、采用20CrMo低合金钢毛坯来制作弹性夹套，先对其毛坯尺寸复验：对环形毛坯尺寸进行测量，确保各个加工面上留有余量，检查毛坯表面质量无缺陷。

步骤2、粗车夹套坯料，去除毛坯大部分加工余量，同时为去应力热处理及精加工预留余量。

步骤3、去应力热处理，保证精加工后不会产生过大变形。

步骤4、精加工弹性夹套，弹性夹套内径与压气机鼓筒盘外径一致，同时内壁进行15°倒角，方便装入盘件，外径与焊接工装的套筒内径一致，尺寸公差符合装配要求，弹性夹套上均布加工24个圆孔，其中12个圆孔（即上述通孔11）靠近弹性夹套外部，另外12个圆孔靠近弹性夹套内部，12个靠近外部的圆孔从弹性夹套内圆切开形成收缩缝12，收缩缝12宽度3.2mm，类似的12个靠近内部圆孔从弹套外圆切开形成收缩缝12，此分布位置可使套环保持弹性裕量；另外，弹性夹套外侧在切口位置均布加工6处楔形开口形成楔形槽122和安装槽121，楔形槽斜度8°。

步骤5、精加工楔形块，尺寸公差符合装配要求。

步骤6、弹性夹套表面进行渗氮处理，氮化深度0.5mm,氮化后硬度达到HB350以上。

步骤7、对弹性夹套进行三坐标检测，关键尺寸需符合图纸要求。

步骤8、进行焊前装配，将弹性夹套装夹在燃机压气机鼓筒盘上，使用扭矩扳手（设定扭矩），对连接楔形块和连接块的螺栓进行紧固，直到扳不动为止；将焊接工装安装在弹性夹套上。

步骤9、进行焊前检查，确保静态同轴度。

步骤10、进行惯性摩擦焊接，焊接后进行检查，鼓筒盘焊接变形在误差范围内，弹性夹套焊接使用后无变形，符合重复使用要求。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其呈圆环形，其特征在于：弹性夹套的内径与压气机鼓筒盘外径一致，弹性夹套的外径与焊接工装的内径一致，所述弹性夹套的前端沿圆周方向均匀设有多个贯穿至弹性夹套后端的通孔，每个所述通孔与收缩缝的一端连接，所述收缩缝沿所述弹性夹套半径方向延伸，所述收缩缝的另一端延伸至所述弹性夹套的外壁或者内壁。

2.根据权利要求1所述的一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其特征在于：相邻的两个通孔连接的收缩缝分别朝向不同方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其特征在于：部分延伸至所述弹性夹套的外壁的所述收缩缝的另一端端部设有安装槽和楔形槽，所述安装槽位于所述楔形槽的前端，所述楔形槽由前至后逐渐变宽，所述安装槽内安装有连接块，所述连接块宽度大于所述楔形槽前端的宽度，所述楔形槽内安装有由前至后逐渐变宽的楔形块，所述楔形块前端的宽度大于所述楔形槽前端的宽度，所述楔形块与所述连接块之间具有一定间距并且所述楔形块与所述连接块通过螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种压气机鼓筒盘惯性摩擦焊用的弹性夹套，其特征在于：所述弹性夹套的内壁前后端设有倒角。

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