专利名称：汽轮机叶栅装配工装的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽轮机叶栅，具体涉及该叶栅装焊时使用的工装。 賴駄汽轮机具有多个作功级，相邻作功级之间有隔板，隔板的核心部件是叶栅，叶栅是蒸 汽从上一级进入下一级的级间通道。叶栅由内、外围带和导叶片组合构成，加工时，先在围带上切割出导叶片的定位孔， 其中，外围带上的定位孔轮廓形状与导叶片顶端截面轮廓一致，内围带上的定位孔轮廓形 状与导叶片根端截面轮廓一致，然后再将导叶片的两端分别嵌入内、外围带上的定位孔中，焊接固定。在此装焊过程中，需要用一种专用工装来夹持内、外围带，以确定它们的 相对位置关系，才能将导叶片嵌入围带的定位孔中。以往的工装，均是根据某一具体规格的叶栅设计制造的，内、外围带的直径及外围带 的锥度都是确定的，每一种工装只适用于一种规格的叶栅，没有通用性，而一台汽轮机有 很多个叶栅，规格不同，这就需要配置很多套工装，这些工装一次性使用就报废，浪费了 大量材料，增大了汽轮机的成本。同时，每装焊一个叶栅，就得更换一种工装，工作效率 低。本发明的目的，是提供一种通用型叶栅装配工装，使用时，内、外围带的直径及外围 带的锥度可任意调整，适合各种规格的叶栅的装焊加工。 本发明是这样实现的
一种汽轮机叶栅装配工装，包括底盘和布置在底盘上的多个内围带卡爪和多个外围带 卡爪，所有内围带卡爪分布在同一圆弧线上，该圆弧线的半径对应内围带的半径；所有外 围带卡爪也分布在同一圆弧线上，该圆弧线的半径对应外围带的半径；所述底盘上具有数 量与卡爪一致的径向滑槽滑座副，呈放射形分布，所述内围带卡爪布置在滑座上，该滑座 具有丝杠丝母传动副；所述滑座的顶面上有径向滑槽滑块副，该滑块具有丝杠丝母传动 副，所述外围带卡爪固定在滑块的顶面上；所述底盘的中央设有使所有滑座沿着各自滑槽 同步移动的传动机构，所有滑座的丝杠丝母传动副分别与该传动机构连接。所述传动机构包括一个水平布置的大圆椎齿轮和数量比卡爪多一个的小圆椎齿轮，所 有小圆椎齿轮均与大圆椎齿轮啮合，其中一个小圆椎齿轮是驱动齿轮，其齿轮轴有驱动手 柄；其余小圆椎齿轮是传动齿轮，其输出轴分别连接各滑座的丝杠。所述内围带卡爪的卡口内嵌有用于确定内围带装配高度的正标准垫块，外围带卡爪的 卡口内嵌有用于确定外围带装配高度的斜标准垫块。所述斜标准垫块配有高度调节机构。所述传动机构的顶盖中央设有围带圆弧定心机构，该定心机构的中心找正平板上有围 带圆弧中心标志点，该定心机构具有高度升降调整机构。所述定心机构的高度升降调整机构由螺母管柱、丝杆组合构成，螺母管柱竖直固定在 传动机构的顶盖中央，丝杆与螺母管柱配合，中心找正平板固定在丝杆的顶端。本工装的技术效果由于本工装的围带卡爪可以径向同步移动，且内、外卡爪的相对距离可以调整，外卡 爪卡口内的垫块高度可以调整，因而可以夹持不同圆弧半径、不同高度差的内、外围带， 不同锥度的垫块也可以互换，可以夹持不同锥度的外围带，具有很强的通用性，不必再配 置固定尺寸的工装，大大减少了工装数量，节约材料，本工装不再是一次性使用的消耗 品，而是一种可以长期重复使用的设备。并且，用本工装夹持围带，操作简便，在装焊不 同尺寸的叶栅时，不必更换工装，省去了大量准备时间，工作效率得以提高。
图l是本工装的结构示意2是图1的俯视3是本工装的传动机构构4是本工装的滑动装置结构5是本工装的夹持机构结构6是本工装的定心机构结构中代号含义l一底盘；2—滑动装置；3—夹持机构；4一传动机构；5—定心机 构；6—内围带；7—外围带；8—滑槽；9~箱体；10~顶盖；ll一大锥齿轮；12—立柱； 13—轴承；14—小锥齿轮；15—轴承；16—衬套；17—轴承端毒；18—滑座；19一丝杠； 20~丝母；21—联轴器；22—内围带卡爪；23—正标准垫块；24—压紧螺钉；25—外围带 卡爪；26—压紧螺钉；27—斜度标准垫块；28—圆柱销；29—调节螺钉；30~调节垫块； 31—螺母滑块；32—丝杠；34—支撑板；35—中心找正平板；36—丝杠；37—锁紧螺母；38—螺母管柱。参见图l、图2:本工装主要由底盘l、布置在底盘上的多个径向滑动装置2、布置在滑 动装置2上的内、外围带夹持机构3、布置在底盘1的中央用于传动所有滑动装置2同步移动 的传动机构4、布置在传动机构顶面中央的叶栅圆弧定心机构5五部分构成，各部分的具体结构分述如下。底盘l呈圆盘状，其上有多个梯形滑槽8，本例图中示出的是七个，该滑槽以底盘l的 中心为原点，呈放射形分布，每道滑槽都在半径上，滑槽8内有与之径向滑动配合的滑动 装置2。底盘1的中央设有滑动装置2的传动机构4，使所有滑动装置2沿着各自的滑槽8同步 滑动。
参见图3:传动机构4包括齿轮箱体9，顶盖IO,箱体9内有水平布置的大锥齿轮11，该 大锥齿轮11通过轴承13与中心立柱12配合，以中心立柱12为中心做回转运动，中心立柱12 固定在底盘l上。有八个相同结构的小锥齿轮14与大锥齿轮11啮合，其中一个小锥齿轮是 主动齿轮，其齿轮轴的端部有扳手(见图2的14)，其余七个小锥齿轮是从动齿轮，扳动 主动小锥齿轮，即可驱动大锥齿轮ll转动，进而传动七个从动小锥齿轮同步转动。所有小 锥齿轮的齿轮轴都穿出箱体9，穿壁孔内有轴承15和衬套16支承，齿轮轴支承于轴承15 上，穿壁孔外侧有轴承端盖17。参见图4:滑动装置2包括滑座18,位于底盘l上的滑槽内，滑座18内腔有丝杠丝母 副，丝母20固接滑座18，丝杠19的端部通过联轴器21连接从动小锥齿轮14，当从动小锥齿 轮14转动时，经丝杠19、丝母20传动，带动滑座18沿着滑槽滑动。而夹持机构3是固定在 滑座18上的，且所有滑座18又是同步移动的，故各夹持机构3相对中心的距离也是等距变 化的，即夹持机构3移动到任何位置，所有夹持机构3的圆滑连线都是圆弧线，只是半径不 同而已。参见图5:夹持机构3包括内围带卡爪22及其压紧螺钉24、外围带卡爪25及其压紧螺钉 26，内围带卡爪22固定在滑座18上。滑座18的顶面设有一个梯形滑槽，构成一个径向滑 槽，该滑槽内有螺母滑块31，螺母滑块31配有丝杠32，螺母滑块31上设有支撑板34，丝杠 32的端部支承于支撑板34的孔内，并与支撑板34回转配合，丝杠32的端头是扳手结构，扳 动丝杠32，即可传动螺母滑块31沿着滑槽滑动，而外围带卡爪25固定在螺母滑块31的顶面 上，也就随之移动，这样即可调整内围带卡爪22、外围带卡爪25的径向距离，使之符合 内、外围带实际径向距离。另外，由于内、外围带有高度差，且外围带有锥度，因此在内 围带卡爪22的卡口内嵌入正标准垫块23，外围带卡爪25的卡口内嵌入斜度标准垫块27，其 倾斜角度与外围带的锥度一致。通过嵌入不同高度的标准垫块，来调节内、外围带的高度 差。但标准垫块的高度等级是有限的，只能实现粗调，因此在外围带卡爪25的卡口内还设
置了垫块高度微调机构，该机构由调节垫块30、圆柱销28组成，调节垫块30具有高度调节 螺钉29，圆柱销28支撑于调节螺钉29、斜度标准垫块27之间，拧动调节螺钉29，即可调节 斜度标准垫块27的高度，从而满足内、外围带高度差的精度要求。参见图6:围带圆弧定心机构5布置在齿轮箱顶盖10的中央，它由螺母管柱38、中心找 正平板35、丝杠36、锁紧螺母37组合构成，丝杠36与螺母管柱38配合，中心找正平板35固 接在丝杠36的顶端，旋动中心找正平板35，使丝杠36转动，即可调节中心找正平板35的高 度，然后拧紧锁紧螺母37使其高度不会变动，且中心找正平板35顶面上有中心标志点。本工装的使用方法，包括步骤根据内围带6的圆弧半径，粗略调整内卡爪22的中心距，使其内围带6的圆弧半径相 近，根据内、外围带的高度差选择适配的标准垫块嵌入卡爪的卡口内，然后将内围带6置 入内卡爪22的卡口，外围带7置入外卡爪25的卡口，轻微把紧压紧螺钉24、 26，使内、外 围带的相对位置确定。测量内、外围带的高度差，若不符合要求，则松开外围带的压紧螺 钉26，拧动调节垫块30的高度调节螺钉29，调整外围带7的高度，把紧压紧螺钉26，再次 测量，如此反复，直到内、外围带的高度差符合要求。然后调整中心找正平板35的高度， 使其与内围带6的上边等高；再测量内围带上边各点与中心标志点的距离，并扳动主动小 锥齿轮调整该距离，使之等于内围带6的圆弧半径；然后扳动丝杠32，调整外围带7与内围 带6的径向距离，直至符合要求。
权利要求
1. 一种汽轮机叶栅装配工装，包括底盘和布置在底盘上的多个内围带卡爪和多个外围带卡爪，所有内围带卡爪分布在同一圆弧线上，该圆弧线的半径对应内围带的半径；所有外围带卡爪也分布在同一圆弧线上，该圆弧线的半径对应外围带的半径；其特征在于所述底盘上具有数量与卡爪一致的径向滑槽滑座副，呈放射形分布，所述内围带卡爪布置在滑座上，该滑座具有丝杠丝母传动副；所述滑座的顶面上有径向滑槽滑块副，该滑块具有丝杠丝母传动副，所述外围带卡爪固定在滑块的顶面上；所述底盘的中央设有使所有滑座沿着各自滑槽同步移动的传动机构，所有滑座的丝杠丝母传动副分别与该传动机构连接。
2. 根据权利要求1所述的汽轮机叶栅装配工装，其特征在于所述传动机构包括一个 水平布置的大圆椎齿轮和数量比卡爪多一个的小圆椎齿轮，所有小圆椎齿轮均与大圆椎齿 轮啮合，其中一个小圆椎齿轮是驱动齿轮，其齿轮轴有驱动手柄；其余小圆椎齿轮是传动 齿轮，其输出轴分别连接各滑座的丝杠。
3. 根据权利要求1所述的汽轮机叶栅装配工装，其特征在于所述内围带卡爪的卡口 内嵌有用于确定内围带装配高度的正标准垫块，外围带卡爪的卡口内嵌有用于确定外围带 装配高度的斜标准垫块。
4. 根据权利要求3所述的汽轮机叶栅装配工装，其特征在于所述斜标准垫块配有高
5. 根据权利要求1所述的汽轮机叶栅装配工装，其特征在于所述传动机构的顶盖中 央设有围带圆弧定心机构，该定心机构的中心找正平板上有围带圆弧中心标志点，该定心 机构具有高度升降调整机构。
6. 根据权利要求5所述的汽轮机叶栅装配工装，其特征在于所述定心机构的高度升 降调整机构由螺母管柱、丝杆组合构成，螺母管柱竖直固定在传动机构的顶盖中央，丝杆 与螺母管柱配合，中心找正平板固定在丝杆的顶端。
全文摘要
本发明公开一种汽轮机叶栅装配工装，包括底盘和布置在底盘上的多个内围带卡爪和多个外围带卡爪，所有内围带卡爪分布在同一圆弧线上，该圆弧线的半径对应内围带的半径；所有外围带卡爪也分布在同一圆弧线上，该圆弧线的半径对应外围带的半径；底盘上具有数量与卡爪一致的径向滑槽滑座副，呈放射形分布，所述内围带卡爪布置在滑座上，该滑座具有丝杠丝母传动副；滑座的顶面上有径向滑槽滑块副，该滑块具有丝杠丝母传动副，所述外围带卡爪固定在滑块的顶面上；底盘的中央设有使所有滑座沿着各自滑槽同步移动的传动机构，所有滑座的丝杠丝母传动副分别与该传动机构连接。使用时，内、外围带的直径及外围带的锥度可任意调整，适合各种规格的叶栅的装焊加工。
文档编号B23K37/053GK101391360SQ200810046448
公开日2009年3月25日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者何在勋, 凯 唐, 蓉 李, 胡剑华, 袁秀坤 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司