一种汽轮机静叶片出汽边缺陷焊接修复工装的制作方法

文档序号:11649323阅读:346来源:国知局

本实用新型涉及汽轮机静叶片的缺陷修复设备,具体是一种汽轮机静叶片出汽边缺陷焊接修复工装。



背景技术:

汽轮机的静叶片固定于隔板体圆周上,二者组成汽轮机隔板,隔板用于将汽缸内部划分成多个做功汽室。汽轮机在运行一定周期后,隔板上的叶片(即静叶片)的表面会出现腐蚀、裂纹等缺陷,需要及时进行修复,否则会导致静叶片的工作表面损坏、甚至断裂而报废。

汽轮机隔板叶片的表面缺陷(即表面腐蚀、裂纹等)修复主要是以焊接的方式实现的。在静叶片表面缺陷的整个焊接修复过程中,技术难度系数最高的部位为厚度仅0.5~0.8mm的出汽边。

目前,静叶片的出汽边缺陷焊接修复是在隔板上实现的,即隔板不拆卸而整体直接实施补焊。由于缺乏行之有效的焊接修复工装,通常采取的焊接措施是在静叶片出汽边缺陷区域的双面分别进行焊接修补,具体焊接修复过程是:先焊接出汽边的一个表面,后将对应背面(即出汽边的另一个表面)所形成的氧化焊缝打磨掉,再焊接该氧化焊缝打磨掉的表面。在静叶片出汽边缺陷的整个焊接修复过程中,隔板不仅需要频繁、高安全隐患的吊翻操作,以便于焊接修复;而且,如此薄的静叶片出汽边在焊接修复过程中还极易出现咬边和焊后变形,修复成型后必须要通过钳工进行矫型处理方能满足应用要求。由此可见,汽轮机静叶片出汽边缺陷的现有焊接修复技术存在难度大、效率低、质量难保证等主要技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的技术目的在于:针对上述汽轮机静叶片出汽边缺陷焊接修复的特殊性、以及现有焊接修复技术的不足,提供一种行之有效地汽轮机静叶片出汽边缺陷焊接修复工装,以降低接修复的技术难度、提高修复效率、保证修复质量。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是,一种汽轮机隔板叶片出汽边缺陷焊接修复工装,其特征在于,所述焊接修复工装包括:

-背氩盒,所述背氩盒为中空结构、内部具有氩气容纳空间;所述背氩盒上设有与氩气容纳空间相通的充氩口;所述背氩盒的顶面大于隔板叶片的出汽边待焊修复区域,且在背氩盒的顶面设置有焊接氩气保护区域,所述焊接氩气保护区域内的背氩盒顶面开设有多个与氩气容纳空间相通的出氩孔;所述背氩盒上设有至少两副能够延伸至背氩盒顶面上方的紧固支架,每副紧固支架上螺纹装配有至少一根向下进给的、用于夹持隔板叶片的紧固螺栓;

-叶片衬垫,所述叶片衬垫为铜质的片状结构,所述叶片衬垫的顶面型线匹配于隔板叶片在焊接修复时的背面轮廓型线;所述叶片衬垫通过底面铺设在背氩盒的顶面,且所述叶片衬垫上设置有与背氩盒上的焊接氩气保护区域相对应的焊接氩气保护区域,所述叶片衬垫的焊接氩气保护区域内开设有多个通孔结构的通氩孔。

作为优选方案,所述背氩盒的长度方向两端顶面处分别设有向内弯折的衬垫卡板,每端的衬垫卡板底面与背氩盒的顶面之间构成匹配叶片衬垫厚度的衬垫插槽。进一步的,所述背氩盒的每端衬垫卡板上设有向上延伸且弯折变形的紧固支架。再进一步的,所述紧固支架在对应衬垫卡板的顶部呈倒L形布置,所述紧固支架的顶部弯折段上设有装配紧固螺栓的螺纹孔,所述紧固支架通过顶部弯折段上的螺纹孔螺纹连接向下进给的紧固螺栓。

作为优选方案,所述紧固螺栓的底端设有铜质的防火花垫,所述紧固螺栓在夹持隔板叶片时通过底端的防火花垫接触叶片。

作为优选方案,所述背氩盒顶面的出氩孔和叶片衬垫的通氩孔分别以矩形阵列方式布置成型,且所述背氩盒顶面的各出氩孔一一对应于叶片衬垫上的各通氩孔。进一步的,所述叶片衬垫上的通氩孔孔径小于背氩盒顶面上的出氩孔孔径。

作为优选方案,所述叶片衬垫上的通氩孔的孔径为1~3mm;所述背氩盒顶面上的出氩孔的孔径为2~4mm。

作为优选方案,所述背氩盒的底面设有箍环结构的线缆收集卡环。

本实用新型的有益技术效果是:

1. 本实用新型针对汽轮机静叶片的布置结构和叶片轮廓型线的特殊性,设计了匹配静叶片出汽边轮廓型线的支持结构(即背氩盒和叶片衬垫),且该支持结构能够有效、全面、充分、可控地喷出焊接用的保护气体-氩气;在对汽轮机隔板上的静叶片进行焊接修复时,通过本实用新型对静叶片出汽边缺陷进行单面施焊操作,便能行之有效地使静叶片出汽边缺陷双面均可靠地焊接修复成型,既避免了对汽轮机隔板的频繁吊翻,又有效地降低、甚至防止了静叶片焊接修复的变形,使所焊接静叶片的出汽边修复质量得到显著的改善,大大降低了静叶片出汽边缺陷焊接修复的技术难度,提高了修复效率,保证了修复质量;本实用新型具有结构简单、操作方便、便于搬运、安全性好、稳定性高、可靠性高、经济性好和实用性强等特点;

2. 本实用新型的背氩盒结构既能使背氩盒自身结构紧凑化,又能使装配其上的叶片衬垫轻松、容易地实现准确、可靠地装配,有利于进一步降低焊接修复操作的技术难度,亦有利于进一步提高焊接修复的作业效率;

3. 本实用新型的紧固螺栓结构既能有效地确保其对静叶片装夹夹持的可靠性,又能有效地避免、甚至杜绝因装夹而对静叶片表面所造成的二次损伤,可靠性好,有利于对静叶片的表面形成良好保护;

4. 本实用新型背氩盒底面的线缆收集卡环结构,能够对焊接过程中的电缆线形成有序、规范的归置管理,避免这些电缆因接触电火而烧损静叶片,有利于焊接修复操作顺利进行。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中代号含义:1—背氩盒;2—衬垫卡板;3—衬垫插槽;4—出氩孔;5—叶片衬垫;6—通氩孔;7—紧固支架;8—紧固螺栓;9—防火花垫;10—充氩口;11—线缆收集卡环。

具体实施方式

本实用新型为汽轮机静叶片的出汽边缺陷焊接修复工装,该静叶片可以是单体结构,也可以是固定于隔板体上的隔板叶片。下面结合多个实施例对本实用新型的技术内容进行详细说明。其中,实施例1对照附图进行详细说明,其它实施例未单独绘制附图、但可以基本参照实施例1的附图进行说明。

实施例1

参见图1所示,本实用新型包括背氩盒1和叶片衬垫5。

其中,背氩盒1为中空的长方体结构,其内部具有氩气容纳空间,通常情况下,该背氩盒1的外部轮廓长、宽、高分别约为120mm、50mm和8mm。

背氩盒1的底面为支撑装配面。在背氩盒1的底面一端端部处设有向下延伸的充氩口10,该充氩口10与背氩盒1上的氩气容纳空间相通,用于连接氩气输送管,即氩气通过充氩口10进入背氩盒1的氩气容纳空间内。背氩盒1的底面另一端端部处设有向下延伸的线缆收集卡环11,该线缆收集卡环11为螺钉连接的可拆卸箍环结构。

背氩盒1的顶面为焊接作业面;背氩盒1的顶面面积至少大于静叶片的出汽边待焊修复区域的面积。背氩盒1的顶面一侧区域内设置有焊接氩气保护区域,即该保护区域在焊接时用于通入氩气,因而在该焊接氩气保护区域内的背氩盒1顶面开设有多个出氩孔4,这些出氩孔4以矩形阵列方式布置成型于背氩盒1的焊接氩气保护区域内,且这些出氩孔4分别与背氩盒1上的氩气容纳空间相通,每个出氩孔4的孔径范围为2~4mm,例如2mm、3mm或4mm等。

背氩盒1的长度方向的两端端部顶面处分别设有向内弯折的衬垫卡板2,这两个衬垫卡板2处在背氩盒1顶面的非焊接氩气保护区域内,即处在背氩盒1顶面未设置出氩孔的区域上方;每个衬垫卡板2可以是与背氩盒1盒体一体成型结构,也可以是通过紧固件增设的结构。背氩盒1顶面每端的衬垫卡板2底面与背氩盒1的对应顶面区域之间构成呈横卧U形状的衬垫插槽3,也就是说,背氩盒1顶面的两端衬垫卡板2在背氩盒1顶面的两端形成了开口相向的U形状衬垫插槽3,每个衬垫插槽3的高度应当匹配于下述叶片衬垫5厚度,通常,每个衬垫插槽3的高度约为2.2mm,背氩盒1顶面的两个衬垫插槽3用于装夹下述的叶片衬垫5。另外,前述背氩盒1顶面每端的衬垫卡板2上还设有向上延伸且弯折变形的紧固支架7,每端的紧固支架7呈倒L形结构,它的顶部弯折段延伸至背氩盒1的焊接氩气保护区域上方;同理,每个紧固支架7可以是与对应衬垫卡板2一体成型结构,也可以是通过紧固件增设的结构。每个紧固支架7的顶部弯折段上设有一个螺纹孔,在螺纹孔内螺纹装配有向下进给的紧固螺栓8,紧固支架7上的向下进给的紧固螺栓8用于装夹放置在背氩盒1顶面的焊接氩气保护区域内的静叶片,使静叶片在背氩盒1顶面的对应位置稳定、可靠地夹持装夹。为了防止紧固螺栓8对所装夹的静叶片的表面造成损伤,每根紧固螺栓8的底端端部设有防火花垫9,该防火花垫9采用铜质制成,即在紧固螺栓8装夹静叶片时,紧固螺栓8通过底端的防火花垫9接触静叶片的表面。

叶片衬垫5为铜质制成的片状结构,其轮廓的长、宽、厚分别约为110mm、50mm、2mm。叶片衬垫5的顶面型线匹配于静叶片在焊接修复时的背面轮廓型线,在焊接修复时,布置在静叶片焊接背面上的叶片衬垫5通过自身的底面铺设在背氩盒1的顶面,具体的,叶片衬垫5通过背氩盒1顶面的衬垫插槽3将叶片衬垫5夹持固定,夹持固定好的叶片衬垫5再用于配合静叶片的背面装夹。为了确保焊接修复时的氩气能够有效地作用在静叶片上,同样的,叶片衬垫5上亦设置有焊接氩气保护区域,且叶片衬垫5上的焊接氩气保护区域与背氩盒1上的焊接氩气保护区域相对应;具体的,叶片衬垫5的一侧区域内设置有多个在焊接时用于通入氩气的通氩孔6,这些通氩孔6以矩形阵列方式布置在叶片衬垫5上,矩形阵列的孔间距及整体排布面积分别匹配于背氩盒1焊接氩气保护区域内的出氩孔4的孔间距及整体排布面积,这些通氩孔6分别以通孔结构成型于叶片衬垫5上,每个通氩孔6的孔径小于背氩盒1顶面上的每个出氩孔4的孔径,每个通氩孔6的孔径范围为1~3mm,例如1mm、1.5mm、2mm或3mm等,当叶片衬垫5通过背氩盒1顶面的衬垫插槽3铺设在背氩盒1顶面时,叶片衬垫5上的各通氩孔6与背氩盒1顶面上的各出氩孔4形成一一对应关系,即每个出氩孔4内所排出的氩气经对应的通氩孔6作用在所装夹静叶片的背面上。

上述叶片衬垫5可以是针对特定的静叶片轮廓型线进行特制而成的,也可以根据不同静叶片的轮廓型线对同一叶片衬垫进行型线略微校正而实现。

实施例2

本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于:每个紧固支架上设有三个螺纹孔,每个螺纹孔内螺纹连接有一根紧固螺栓。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于:背氩盒上的紧固支架为四个,它们以两个为一组、分别成型于背氩盒的两端端面上,即每端的两个紧固支架直接从背氩盒的端面壁面上向上延伸且弯折成型,无需通过背氩盒顶面的衬垫卡板。

以上各实施例仅用以说明本实用新型,而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。

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