一种静子组件组装焊接装置制造方法

一种静子组件组装焊接装置制造方法
【专利摘要】一种静子组件组装焊接装置，属于航空发动机【技术领域】，特别是涉及一种静子组件组装焊接装置。本实用新型实现了系列静子组件的定位、夹紧与焊接，采用通用拓扑结构，内、外压紧机构分别压紧内、外组件，外压紧机构配置不同高度支撑柱实现不同组件压紧功能，内压紧机构配置不同高度的支撑套，在不改变内、外支撑柱的情况下实现不同组件的压紧功能。本实用新型包括具有定位孔的底盘，在底盘上设置有内、外压紧机构，内压紧机构由内定位块、芯柱、内支撑柱、内压盖及第一螺母组成，所述外压紧机构由外定位块、外压盖、外支撑柱及第二螺母组成。
【专利说明】一种静子组件组装焊接装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于航空发动机【技术领域】，特别是涉及一种静子组件组装焊接装置。【背景技术】
[0002]在真空电子束焊设备上采用传统的工装实现零到四级静子组件(包括内、外组件和叶片)焊接，按照传统工艺需要五套工装，由于每级静子组件焊接时均需要重新安装在新的工装上，并找正一次，所以花费大量辅助时间，使焊接设备工作时间减少；工装的多次换装找正，人为因素增加，导致焊接状态产生离散性，使焊接质量难以得到保证。
实用新型内容
[0003]针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种静子组件组装焊接装置，该装置实现了系列静子组件的定位、夹紧与焊接，采用通用拓扑结构，内、外压紧机构分别压紧内、外组件，外压紧机构配置不同高度支撑柱实现不同组件压紧功能，内压紧机构配置不同高度的支撑套，在不改变内、外支撑柱的情况下实现不同组件的压紧功能。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种静子组件组装焊接装置，包括具有定位孔的底盘，在底盘上设置有内、外压紧机构，内压紧机构由内定位块、芯柱、内支撑柱、内压盖及第一螺母组成，在底盘上固定有若干个内定位块，内定位块设置在同一圆的圆周上，且均匀分布，在内定位块的顶面上设置有内定位止口 ；所述芯柱固定在底盘上，芯柱的顶部与内支撑柱的底部固定连接；芯柱的底部设置在底盘的定位孔内；在芯柱的上方设置具有通孔的内压盖；所述内支撑柱的顶部通过内压盖的通孔设置在内压盖的上方，第一螺母设置在内支撑柱的顶部、内压盖的上方；所述外压紧机构由外定位块、外压盖、夕卜支撑柱及第二螺母组成，在内定位块的外部、底盘上固定有若干个外定位块，外定位块设置在同一圆的圆周上，且均匀分布，在外定位块的顶面上设置有外定位止口 ；在内压盖的上方设置具有通孔的外压盖，外压盖的通孔与内压盖相对应；在外压盖下方、底盘上固定有若干个外支撑柱，在外压盖上设置有若干个与外支撑柱相对应的支撑通孔，外支撑柱的顶部通过外压盖的支撑通孔设置在外压盖上方；第二螺母设置在外支撑柱的顶部、外压盖的上方。
[0005]在所述底盘的底部固定有定位塞，定位塞的顶部设置在底盘的定位孔内。
[0006]所述内压盖为星形结构。
[0007]在所述底盘内固定有若干个衬套,所述外支撑柱的底部固定在衬套内。
[0008]在所述外压盖的底部边缘沿圆周固定有若干个支撑柱。
[0009]在所述内压盖的顶部设置具有导轨通孔的回转压板，导轨通孔的一端设置在回转压板的中部，另一端通过回转压板的侧壁与回转压板的外部相连通；内支撑柱的顶部依次通过内压盖的通孔、回转压板的导轨通孔设置在回转压板的上方；第一螺母设置在回转压板的上方，回转压板的导轨通孔的宽度小于第一螺母的外径，内压盖的通孔内径大于第一螺母的外径。
[0010]所述回转压板与内压盖之间通过压紧螺钉相连接，在内压盖内固定有内压盖螺套，压紧螺钉的底部通过回转压板固定在内压盖螺套内。
[0011]所述外压盖的支撑通孔由第一孔和第二孔相连通组成，第二孔设置在第一孔的侧方，第一孔的内径大于第二螺母的外径，第二螺母的外径大于第二孔的内径，第一孔、第二孔的圆心设置在同一个圆的圆周上，外支撑柱设置在第二孔内，并能够从第二孔内同时转到第一孔内。
[0012]在所述外压盖与第二螺母之间、外支撑柱上设置有支撑套。
[0013]所述内、夕卜定位块均通过圆柱销和定位螺钉固定在底盘上,在底盘内固定有定位衬套，定位螺钉的底部固定在定位衬套内。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]本实用新型的静子组件组装焊接装置，实现了系列静子组件的定位、夹紧与焊接，减少了辅助工装及工装的多次换装找正时间，减少了不必要的人为因素影响，提高了焊接设备利用率；本实用新型采用通用拓扑结构，内、外定位块的内、外定位止口设计成共用快换方式，并采用支撑柱和支撑套以适用于系列静子组件。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的静子组件组装焊接装置在使用状态下的结构示意图；
[0017]图2为安装支撑套后的图1的A-A剖视图；
[0018]图中，I一底盘，2一外压盖，3 —定位孔，4一定位塞，5—上定位凸起，6—定位法兰，7—下定位凸起，8—芯柱，9—法兰，10—柱体，11 一内支撑柱，12—内压盖，13—回转压板，14一第一带肩螺母,15一外支撑柱,16—内定位块,17—内定位止口，18—外定位块，19-外定位止口，20-吊环螺钉，21-第二带肩螺母，22-衬套，23—压紧螺钉，24-内压盖螺套，25—支撑套，26—定位螺钉，27—定位衬套，28—支撑柱，29—导轨通孔，30—内组件,31—外组件,32—叶片，33—隔板,34—第一孔,35—第二孔,36—第一通孔,37—第二通孔，38—圆柱销，39—芯柱凸起。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0020]如图1?图2所示，一种静子组件组装焊接装置，包括具有定位孔3的底盘1，在底盘I上设置有内、外压紧机构，内压紧机构由内定位块16、芯柱8、内支撑柱11、内压盖12及第一带肩螺母14组成，在底盘I上固定有六个扇形的内定位块16，内定位块16设置在以芯柱8为圆心的圆周上，且均匀分布，在内定位块16的顶面上设置有内定位止口 17，用于定位内组件30 ;芯柱8由法兰9、柱体10及芯柱凸起39组成，法兰9通过定位销固定在底盘I上；在法兰9顶部设置有柱体10，柱体10的顶部与内支撑柱11的底部固定连接；在法兰9底部设置有芯柱凸起39，芯柱凸起39设置在底盘I的定位孔3内；在芯柱8的上方设置具有通孔的内压盖12，用于压紧内组件，内压盖12为星形结构；所述内支撑柱11的顶部通过内压盖12的通孔设置在内压盖12的上方；第一带肩螺母14设置在内支撑柱11的顶部、内压盖12的上方，用来压紧内压盖12以实现内组件30的固定，所述底盘I的定位孔3，芯柱8的柱体10及内支撑柱11为同轴设置；所述外压紧机构由外定位块18、外压盖2、外支撑柱15及第二带肩螺母21组成,在内定位块16的外部、底盘I上固定有六个扇形的外定位块18，外定位块18设置在以芯柱8为圆心的圆周上，且均匀分布，在外定位块18的顶面上设置有外定位止口 19，用于定位外组件31 ;在内压盖12的外边缘外部上方设置具有通孔的外压盖2，外压盖2的通孔设置在外压盖2的中部，且外压盖2的通孔与内压盖12相对应；在外压盖2下方、底盘I上固定有六个外支撑柱15，外支撑柱15以芯柱8的柱体10为中心沿圆周均匀分布，在外压盖2上设置有六个与外支撑柱15相对应的支撑通孔，外支撑柱15的顶部通过外压盖2的支撑通孔设置在外压盖2上方；第二带肩螺母21设置在外支撑柱15的顶部、外压盖2的上方，用来压紧外压盖2以实现外组件31的固定。
[0021]所述底盘I的定位孔3为阶梯孔，阶梯孔由第一通孔36和第二通孔37相连通组成，第一通孔36设置在第二通孔37的上方，且第一通孔36的内径小于第二通孔37的内径；在所述底盘I的底部固定有定位塞4,定位塞4由定位法兰6、上定位凸起5及下定位凸起7组成，上、下定位凸起分别固定在定位法兰6的顶、底部，上定位凸起5设置在底盘I的第一通孔36内，定位法兰6设置在底盘I的第二通孔37中，并通过螺栓固定在底盘I上，定位塞4的下定位凸起7用于与焊接设备相连接，实现本装置的定心；所述芯柱凸起39设置在底盘I的第一通孔36内。
[0022]所述内、外支撑柱均采用双头螺柱。
[0023]所述内压盖12为正六角星形结构，内组件30的直径越大，星形结构的角数越多。
[0024]为了防止反复拆卸外支撑柱15使底盘I的螺扣损坏，在所述底盘I内固定有若干个衬套22，所述外支撑柱15的底部通过螺钉固定在衬套22内。
[0025]在所述外压盖2的底部边缘沿圆周固定有若干个支撑柱28，用于当外组件31的高度低于内组件30的高度时，压紧外组件31。
[0026]所述支撑柱28的材质为锻铝2A80，支撑柱28由螺柱和设置在螺柱底部的两侧削扁圆柱连接组成，螺柱与外压盖2之间以螺纹连接，支撑柱28的支撑高度根据外组件31高度而定，保证能够压紧外组件31的顶部。
[0027]在所述内压盖12的顶部设置具有通孔的凸起，凸起的通孔与内压盖12的通孔相连通，在内压盖12的凸起顶部设置具有导轨通孔29的回转压板13，导轨通孔29的一端设置在回转压板13的中部，另一端通过回转压板13的侧壁与回转压板13的外部相连通；内支撑柱11的顶部依次通过内压盖12的通孔、凸起的通孔、回转压板13的导轨通孔29设置在回转压板13的上方，第一带肩螺母14设置在回转压板13的上方，回转压板13的导轨通孔29宽度小于第一带肩螺母14的外径，回转压板13能够在不卸下第一带肩螺母14的情况下通过导轨通孔29直接脱离内支撑柱11。
[0028]所述回转压板13与内压盖12之间通过压紧螺钉23相连接，回转压板13能够以压紧螺钉23为中心进行旋转，当回转压板13旋转时，回转压板13通过导轨通孔29脱离内支撑柱11 ;内压盖12的通孔的内径大于第一带肩螺母14的外径，便于在回转压板13通过导轨通孔29脱离内支撑柱11后，不需要旋出第一带肩螺母14的情况下，直接取出内压盖12 ;在内压盖12内固定有内压盖螺套24，压紧螺钉23的底部通过回转压板13固定在内压盖螺套24内，防止反复拆卸压紧螺钉23使内压盖12上的螺扣损坏。
[0029]所述外压盖2的支撑通孔由第一孔34和第二孔35相连通组成，第二孔35设置在第一孔34的侧方，第一孔34的内径大于第二带肩螺母21的外径，第二带肩螺母21的外径大于第二孔35的内径，第一孔34、第二孔35的圆心设置在同一个圆的圆周上，外支撑柱15设置在第二孔35内，通过旋转外压盖2能够使外支撑柱15同时从第二孔35内转到第一孔34内，并在旋转外压盖2时，不与内压盖12产生干涉。
[0030]在所述底盘I的外侧壁上固定有若干个均匀分布的吊环螺钉20，用来方便起吊、移动本装置。
[0031]在所述外压盖2与第二带肩螺母21之间、外支撑柱15上设置有支撑套25。
[0032]所述内、外定位止口的材质均为lCrl8Ni9Ti。
[0033]所述内、外定位块均通过圆柱销38和定位螺钉26固定在底盘I上，在底盘I内固定有定位衬套27，定位螺钉26的底部穿过内定位块16或外定位块18固定在定位衬套27内，防止反复拆卸定位螺钉26使底盘I上的螺扣损坏。
[0034]所述芯柱8、定位塞4、衬套22、内压盖螺套24及定位衬套27的材质均为45号钢。
[0035]所述底盘1、外压盖2、内压盖12、支撑柱28及支撑套25的材质均为锻铝2A80。
[0036]在所述芯柱8的柱体10的顶部设置有凹槽，内支撑柱11的底部设置在凹槽内，且内支撑柱11的底部通过横置的圆柱销固定在芯柱8的柱体10上。
[0037]为了加大外压盖2的强度，所述外压盖2的边缘向下折弯设置，并保证外压盖2的向下折弯边缘不与内压盖12干涉。
[0038]下面结合【专利附图】

【附图说明】本实用新型的使用过程:
[0039]如图1?图2所示，本实用新型的静子组件组装焊接装置的使用过程如下:
[0040]步骤一:将本实用新型的内定位块16、外定位块18均通过圆柱销38定位、定位螺钉26固定在底盘I上，旋出第一带肩螺母14和第二带肩螺母21，取下外压盖2、内压盖3，将内组件30放置在内定位块16上，并通过内定位止口 17对内组件30进行定位，将外组件31放置在外定位块18上，并通过外定位止口 19对外组件31进行定位；
[0041]步骤二:将待焊接的叶片32从外组件31上的叶片型孔插入外组件31，叶片32内端与内组件30相连接，然后在与每个叶片32相对应的外组件31内壁处插入隔板33并固定，隔板33用来防止焊料烧伤非焊接部位；
[0042]步骤三:在外组件31的顶面上放置外压盖2，将外支撑柱15设置在外压盖的第一孔34内，并使设置在外压盖2边缘底部的支撑柱28底面与外组件31的顶面接触(由于外组件31高度低于内组件30，为防止外压盖2压紧外组件31时与内组件30产生干涉，在外压盖2的底部边缘沿圆周固定有若干个支撑柱28，以弥补内、外组件的高度差)，并旋转外压盖2，使外支撑柱15由设置在第一孔34内转为设置在第二孔35内，在外压盖2与第二带肩螺母21之间放置支撑套25，旋入第二带肩螺母21，实现支撑柱28对外组件31的夹紧；在内组件30的顶面上放置带有回转压板13的内压盖12，顺时针旋转回转压板13，使内支撑柱11设置在回转压板13的导轨通孔19内，旋入第一带肩螺母14，实现内压盖12对内组件30的夹紧；此时，完成对内、外组件的定位，并为叶片32沿周焊接在外组件31上做好准备;
[0043]步骤四:若采用人工焊接，则可直接对叶片32沿周焊接，使其通过焊接的方式固定在外组件31上；若采用数控焊接，则将安装有内、外组件和叶片32的本实用新型装置放置在焊接设备台面上，将本实用新型的定位塞4的下定位凸起7放入焊接设备的定位孔内，实现本实用新型装置的定心，并通过螺栓、螺母及T形键将本实用新型装置固定在焊接设备上；通过焊接设备找正坐标系，对叶片32沿周焊接，使其通过焊接的方式固定在外组件31上；焊接结束后，将第二带肩螺母21旋出一部分，但并未完全从外支撑柱15的顶部旋出，取下支撑套25，并旋转外压盖I，使设置在第二孔35内的外支撑柱15转为设置在第一孔34内，直接取出外压盖2 ;将第一带肩螺母14旋出一部分，并未完全从内支撑柱11的顶部旋出，逆时针旋转回转压板13，使回转压板13与内支撑柱11脱离，直接取出内压盖12 ；从而取出焊接成一体的内、外组件和叶片32，即静子组件。
[0044]本实用新型的内、外定位块的尺寸，支撑套25和支撑柱28的采用与否或具体尺寸均根据内、外组件的尺寸决定。所述焊接设备采用真空电子束焊设备。
【权利要求】
1.一种静子组件组装焊接装置，其特征在于包括具有定位孔的底盘，在底盘上设置有内、外压紧机构，内压紧机构由内定位块、芯柱、内支撑柱、内压盖及第一螺母组成，在底盘上固定有若干个内定位块，内定位块设置在同一圆的圆周上，且均匀分布，在内定位块的顶面上设置有内定位止口 ；所述芯柱固定在底盘上，芯柱的顶部与内支撑柱的底部固定连接；芯柱的底部设置在底盘的定位孔内；在芯柱的上方设置具有通孔的内压盖，所述内支撑柱的顶部通过内压盖的通孔设置在内压盖的上方，第一螺母设置在内支撑柱的顶部、内压盖的上方；所述外压紧机构由外定位块、外压盖、外支撑柱及第二螺母组成，在内定位块的外部、底盘上固定有若干个外定位块，外定位块设置在同一圆的圆周上，且均匀分布，在外定位块的顶面上设置有外定位止口 ；在内压盖的上方设置具有通孔的外压盖，外压盖的通孔与内压盖相对应；在外压盖下方、底盘上固定有若干个外支撑柱，在外压盖上设置有若干个与外支撑柱相对应的支撑通孔，外支撑柱的顶部通过外压盖的支撑通孔设置在外压盖上方；第二螺母设置在外支撑柱的顶部、外压盖的上方。
2.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于在所述底盘的底部固定有定位塞，定位塞的顶部设置在底盘的定位孔内。
3.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于所述内压盖为星形结构。
4.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于在所述底盘内固定有若干个衬套，所述外支撑柱的底部固定在衬套内。
5.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于在所述外压盖的底部边缘沿圆周固定有若干个支撑柱。
6.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于在所述内压盖的顶部设置具有导轨通孔的回转压板，导轨通孔的一端设置在回转压板的中部，另一端通过回转压板的侧壁与回转压板的外部相连通；内支撑柱的顶部依次通过内压盖的通孔、回转压板的导轨通孔设置在回转压板的上方；第一螺母设置在回转压板的上方，回转压板的导轨通孔的宽度小于第一螺母的外径，内压盖的通孔内径大于第一螺母的外径。
7.根据权利要求6所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于所述回转压板与内压盖之间通过压紧螺钉相连接，在内压盖内固定有内压盖螺套，压紧螺钉的底部通过回转压板固定在内压盖螺套内。
8.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于所述外压盖的支撑通孔由第一孔和第二孔相连通组成，第二孔设置在第一孔的侧方，第一孔的内径大于第二螺母的外径，第二螺母的外径大于第二孔的内径，第一孔、第二孔的圆心设置在同一个圆的圆周上，外支撑柱设置在第二孔内，并能够从第二孔内同时转到第一孔内。
9.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于在所述外压盖与第二螺母之间、外支撑柱上设置有支撑套。
10.根据权利要求1所述的静子组件组装焊接装置，其特征在于所述内、外定位块均通过圆柱销和定位螺钉固定在底盘上，在底盘内固定有定位衬套，定位螺钉的底部固定在定位衬套内。
【文档编号】B23K37/04GK203566152SQ201320782964
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】周华锋, 秦秀秀, 王积全 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司