一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及汽轮机领域，尤其涉及一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，包括有法兰盘、下仿形体、上仿形体和气动夹紧机构，所述下仿形体的端面与法兰盘相连，所述上仿形体位于下仿形体的上方，所述气动夹紧机构包括支撑体、气缸、导柱导套机构和导向连接板，所述支撑体上表面设置有气缸，支撑体上还设置有通孔，气缸与导杆一端相连，本实用新型采用仿形面与空心叶片相互接触并固定，并且在仿形面上附有软性石棉材料，使工装与空心叶片紧密贴合，受力均匀，有效避免了工装对空心叶片造成的变形。
【专利说明】一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽轮机领域，尤其涉及一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装。
【背景技术】
[0002]空心叶片的焊接工序对精度的要求很高，而且焊缝均为曲面，焊接难度较大。传统的空心叶片焊接往往采用手工焊的方式，这样的焊接方式对焊接工人的技术要求较高，而且往往造成生产效率低、废品率高的现象，严重影响了空心叶片的焊接质量和生产周期。实现空心叶片的自动化焊接是解决该问题的有效途径。
[0003]空心叶片的自动化焊接对装夹工装有如下要求:1.工装须保证空心叶片可靠固定，在变位机翻转时，空心叶片不会产生晃动；2.工装应尽可能少地影响空心叶片在焊接过程中的自然变形；3.工装应尽量装夹方便，以提高空心叶片焊接生产率。
[0004]目前，空心叶片的装夹通常是将其直接放在平台上或者将其挂在圆形棍子上，这种方法虽然不影响空心叶片的焊接变形，但未将其了可靠固定，容易晃动，只能用于手工焊接。专门用于空心叶片自动化焊接的工装夹具目前未见报道。
[0005]如专利申请号为CN201110416669.5，申请日为2011-12-14，，名称为“用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具及方法”，其技术方案为:本发明公开了一种用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具及利用该工装夹具加工水泵叶轮外球面的方法，包括圆盘，在圆盘的一面设置有与其同轴的圆环状的凸缘，凸缘的圆环直径小于圆盘的直径，圆盘的另一面设置有环状的叶片安装体，叶片安装体的环上对称设置有至少三个安装孔，安装孔的轴向与叶片安装体的轴向垂直。
[0006]上述专利是用于夹持水泵叶轮的工装夹具，但是由于汽轮机空心叶轮的端面并不规则，所以无法将该装置直接用于夹持汽轮机空心叶片的端面，并且该装置装夹方式多为螺栓螺母，依靠人工进行紧固，费时费力，不利于装夹自动化。
【发明内容】
[0007]为了克服现有的空心叶片装夹工装存在由于汽轮机空心叶轮的端面并不规则，所以无法将该装置直接用于夹持汽轮机空心叶片的端面，并且装夹方式多为螺栓螺母，依靠人工进行紧固，费时费力，不利于装夹自动化的上述问题，现特别提出一种夹持可靠、装夹方便、对空心叶片焊接自然变形影响较小的汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装。
[0008]为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下:
[0009]一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:包括有法兰盘、下仿形体、上仿形体和气动夹紧机构，所述下仿形体的端面与法兰盘相连，所述上仿形体位于下仿形体的上方，所述气动夹紧机构包括支撑体、气缸、导柱导套机构和导向连接板，所述支撑体上表面设置有气缸，支撑体上还设置有通孔，气缸与导杆一端相连，导杆另一端穿过通孔与导向连接板相连，所述支撑体的下表面与导向连接板之间为导柱导套机构，所述导柱导套机构包括导向柱和导向套，所述导向柱与导向连接板连接，导向套与主支撑体连接，导向套与导向柱为轴孔配合结构；所述导向连接板下方连接有上仿形体。
[0010]所述主支撑体的一端与下仿形体根部连接。
[0011]所述导柱导套机构为两套，所述两套导柱导套机构分别位于导杆两侧，所述各导柱导套机构的中心轴与导杆中心轴平行。
[0012]所述法兰盘为圆形，所述法兰盘上设置有连接下仿形体的螺栓孔，所述螺栓孔为长腰形和圆形，所述法兰盘与下仿形体的端面通过螺栓连接。
[0013]所述下仿形体包括连接平台和与之相连的下仿形段，所述连接平台的端面设置有螺纹孔，所述下仿形段上表面为凸状弧形设置，所述下仿形体为金属下仿形体。
[0014]所述上仿形体包括上仿形段，所述的上仿形段的下表面为凹状弧形设置，所述上仿形段的下表面设置有石棉层，所述上仿形段的上表面设置有螺纹孔。
[0015]所述主支撑体与下仿形体根部通过螺栓连接；所述气缸与主支撑体通过螺栓连接，气缸的导杆与导向连接板通过螺栓连接；所述导向套与主支撑体通过螺栓连接，所述导向柱与导向连接板通过螺栓连接，所述导向连接板与上仿形体通过螺栓连接。
[0016]本实用新型的优点在于:
[0017]1、本实用新型采用仿形面与空心叶片相互接触并固定，并且在仿形面上附有软性石棉材料，使工装与空心叶片紧密贴合，受力均匀，有效避免了工装对空心叶片造成的变形。
[0018]2、本实用新型只固定空心叶片的一侧叶片，且装夹位置仅是该侧叶片端部远离焊缝的一部分面积，装夹面积小，有效减小了工装对叶片焊接过程中焊接变形的影响。
[0019]3、本实用新型利用气动夹紧机构进行装夹，气动夹紧机构为气缸驱动的直线运动机构，气缸由另外的气路控制系统控制，使空心叶片的装夹过程方便快捷，且夹紧力可控，空使空心叶片的夹持可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型整体结构示意图。
[0021]图2为法兰盘结构示意图。
[0022]图3为本实用新型下仿形体结构示意图。
[0023]图4为本实用新型上仿形体结构示意图。
[0024]图5为本实用新型气动夹紧机构结构示意图。
[0025]附图中:法兰盘I,下仿形体2，上仿形体3，气动夹紧机构4，主支撑体5，气缸6，导柱导套机构7，导向连接板8。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
[0027]一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装包括有法兰盘1、下仿形体2、上仿形体3和气动夹紧机构4，所述下仿形体2的端面与法兰盘I相连，所述上仿形体3位于下仿形体2的上方，所述气动夹紧机构4包括支撑体、气缸6、导柱导套机构7和导向连接板8，所述支撑体上表面设置有气缸6，支撑体上还设置有通孔，气缸6与导杆一端相连，导杆另一端穿过通孔与导向连接板8相连，所述支撑体的下表面与导向连接板8之间为导柱导套机构7，所述导柱导套机构7包括导向柱和导向套，所述导向柱与导向连接板8连接，导向套与主支撑体5连接，导向套与导向柱为轴孔配合结构；所述导向连接板8下方连接有上仿形体3。
[0028]实施例2
[0029]一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:包括有法兰盘1、下仿形体2、上仿形体3和气动夹紧机构4，所述下仿形体2的端面与法兰盘I相连，所述上仿形体3位于下仿形体2的上方，所述气动夹紧机构4包括支撑体、气缸6、导柱导套机构7和导向连接板8，所述支撑体上表面设置有气缸6，支撑体上还设置有通孔，气缸6与导杆一端相连，导杆另一端穿过通孔与导向连接板8相连，所述支撑体的下表面与导向连接板8之间为导柱导套机构7，所述导柱导套机构7包括导向柱和导向套，所述导向柱与导向连接板8连接，导向套与主支撑体5连接，导向套与导向柱为轴孔配合结构；所述导向连接板8下方连接有上仿形体3。
[0030]所述主支撑体5的一端与下仿形体2根部连接。
[0031]所述导柱导套机构7为两套,所述两套导柱导套机构7分别位于导杆两侧,所述各导柱导套机构7的中心轴与导杆中心轴平行。
[0032]所述法兰盘I为圆形，所述法兰盘I上设置有连接下仿形体2的螺栓孔，所述螺栓孔为长腰形和圆形，所述法兰盘I与下仿形体2的端面通过螺栓连接。
[0033]所述下仿形体2包括连接平台和与之相连的下仿形段，所述连接平台的端面设置有螺纹孔，所述下仿形段上表面为凸状弧形设置，所述下仿形体2为金属下仿形体2，如钢和铜等为材料的下方形体。
[0034]所述上仿形体3包括上仿形段，所述的上仿形段的下表面为凹状弧形设置，所述上仿形段的下表面设置有石棉层，所述上仿形段的上表面设置有螺纹孔。
[0035]所述主支撑体5与下仿形体2根部通过螺栓连接；所述气缸6与主支撑体5通过螺栓连接，气缸6的导杆与导向连接板8通过螺栓连接；所述导向套与主支撑体5通过螺栓连接，所述导向柱与导向连接板8通过螺栓连接，所述导向连接板8与上仿形体3通过螺栓连接。
[0036]下面结合附图进一步详细描述本发明。
[0037]图1所示的汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装由4部分组成，由法兰盘1、下仿形体2、上仿形体3和气动夹紧机构4组成，法兰盘I固定在变位机上，下仿形体2的端面与法兰盘I采用螺栓连接，气动夹紧机构4的主支撑体与下仿形体2螺栓连接，导向连接板用螺栓连接于上仿形体3上。装夹工装对空心叶片的装夹面积不应过大，以减小对空心叶片焊接时变形的影响。
[0038]图2所示的法兰盘I为圆盘形，法兰盘I留有与变位机连接的螺栓孔，螺栓孔的数量、位置和尺寸根据变位机卡盘的螺栓接口而定，为了便于调整，螺栓孔的形状为长腰形；所述的法兰盘I留有与下仿形体2螺栓连接的螺栓孔，螺栓孔的数量、位置和尺寸与下仿形体2端面上的螺纹孔相一致。
[0039]图3所示的下仿形体2的仿形面与空心叶片装夹位置的内表面形状相同；仿形体材料为金属导电材料，可起到使空心叶片接地的效果；下仿形体2的端面有一定数量的螺纹孔，其作用是使下仿形体2与法兰盘I相连接，螺纹孔的位置、数量和尺寸能保证工装和空心叶片可靠固定；下仿形体2的连接平台上有一定数量的螺纹孔，其作用是与气动夹紧机构4的基座连接，螺纹孔的数量、位置和尺寸与气动夹紧机构4基座上的螺栓孔相一致。
[0040]图4所示的上仿形体3的仿形面与空心叶片装夹位置的外表面形状相同；仿形面覆盖有一定厚度的石棉材料，其作用是增加仿形面的柔性，使其夹装时可以与空心叶片良好接触；上仿形体3的连接平台上有一定数量的螺纹孔，其作用是使上仿形体与气动夹紧机构的导向连接板相固定，螺纹孔的数量、位置和尺寸能保证上仿形体可靠固定。
[0041]图5所不的气动夹紧机构由主支撑体5、气缸6、导柱导套机构7和导向连接板8组成，主支撑体5与下仿形体根部螺栓连接；气缸6缸体与主支撑体5螺栓连接，导杆与导向连接板8螺栓连接；导柱导套机构7的导向套分别与主支撑体5螺栓连接，导向柱分别与导向连接板8螺栓连接，导向柱和导向套之间具有轴孔配合关系；导向连接板8与上仿形体3螺栓连接；导柱导套机构7的中心轴与气缸6导杆中心轴平行，以实现导向连接板8与主支撑体5之间的相对线性运动关系。
【权利要求】
1.一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:包括有法兰盘(I)、下仿形体(2)、上仿形体(3)和气动夹紧机构(4)，所述下仿形体(2)的端面与法兰盘(I)相连，所述上仿形体(3)位于下仿形体(2)的上方，所述气动夹紧机构(4)包括支撑体、气缸(6)、导柱导套机构(7)和导向连接板(8)，所述支撑体上表面设置有气缸(6)，支撑体上还设置有通孔，气缸(6)与导杆一端相连，导杆另一端穿过通孔与导向连接板(8)相连，所述支撑体的下表面与导向连接板(8)之间为导柱导套机构(7)，所述导柱导套机构(7)包括导向柱和导向套，所述导向柱与导向连接板(8)连接，导向套与主支撑体(5)连接，导向套与导向柱为轴孔配合结构；所述导向连接板(8)下方连接有上仿形体(3)。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:所述主支撑体(5)的一端与下仿形体(2)根部连接。
3.根据权利要求2所述的一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:所述导柱导套机构(7)为两套，所述两套导柱导套机构(7)分别位于导杆两侧，所述各导柱导套机构(7)的中心轴与导杆中心轴平行。
4.根据权利要求3所述的一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:所述法兰盘(I)为圆形，所述法兰盘(I)上设置有连接下仿形体(2)的螺栓孔，所述螺栓孔为长腰形和圆形，所述法兰盘(I)与下仿形体(2)的端面通过螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:所述下仿形体(2)包括连接平台和与之相连的下仿形段，所述连接平台的端面设置有螺纹孔，所述下仿形段上表面为凸状弧形设置，所述下仿形体(2)为金属下仿形体(2)。
6.根据权利要求5所述的一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:所述上仿形体(3)包括上仿形段，所述的上仿形段的下表面为凹状弧形设置，所述上仿形段的下表面设置有石棉层，所述上仿形段的上表面设置有螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的一种汽轮机空心静叶片气动自动装夹工装，其特征在于:所述主支撑体(5 )与下仿形体(2 )根部通过螺栓连接；所述气缸(6 )与主支撑体(5 )通过螺栓连接，气缸(6)的导杆与导向连接板(8)通过螺栓连接；所述导向套与主支撑体(5)通过螺栓连接，所述导向柱与导向连接板(8)通过螺栓连接，所述导向连接板(8)与上仿形体(3)通过螺栓连接。
【文档编号】B23K37/04GK203484837SQ201320583334
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】栗园园, 盛仲曦, 邓勇军, 莫堃, 吴建东 申请人:中国东方电气集团有限公司