一种离心叶轮的通用点焊工装的制作方法

文档序号:14820390发布日期:2018-06-30 06:42阅读:621来源:国知局
技术简介:
本专利针对离心叶轮组装效率低、通用性差的问题,提出一种集成分度盘、定位轴和升降执行机构的点焊工装。通过分度盘定位孔与叶片数量匹配、弹簧销自动锁定结构,实现多部件同步组装;导向机构与限位槽协同保障装配精度,升降机构提供操作空间,提升整体效率。该工装可适配不同型号叶轮,兼顾通用性与装配精度。
关键词:点焊工装,分度盘定位

本发明属于焊接工装技术领域,特别是一种离心叶轮的通用点焊工装。



背景技术:

离心叶轮广泛应用于通用机械、飞行器、船舶、车辆等工业品的动力或输送装置。焊接是离心叶轮的一种常用连接方法,分点焊和整焊两步。其点焊定位工装,对于提高装配精度,降低工人劳动强度等起着关键作用。点焊定位工装的叶形零件开槽数量较多、整体通用性较差;工装设计制造成本和叶轮装配劳动强度均比较高。



技术实现要素:

本发明所解决的技术问题在于:针对不同型号离心叶轮装配的点焊定位环节,提供一种通用化、可快速重构的工装,提高焊接工装的定位精度,缩短装配准备周期,提高装配中的调整速度,降低装配成本。

实现本发明目的的技术解决方案为:

一种离心叶轮的通用点焊工装,包括底架、第一支撑件、分度盘、定位轴、第二支撑件、定位机构、用于夹持待组装叶片的夹持机构、升降执行机构;

所述第一支撑件、第二支撑件均固定在底架上端;所述分度盘设置在第一支撑件上端,且与第一支撑件转动连接;所述分度盘一周均匀设有多个定位孔;所述分度盘中心设有定位轴,所述定位轴上设有定位键,用以与待组装轴套的键槽连接;所述第二支撑件上端位于分度盘的定位孔下端,所述定位机构设置在第二支撑件上端;定位机构用于固定度盘的定位孔,使得点焊时分度盘相对第一支撑件无法转动;所述夹持机构位于分度盘上端,下端与升降执行机构相连;所述升降执行机构用于带动夹持机构相对分度盘上下运动。

本发明与现有技术相比,其显著优点:

(1)通用性强:本发明的离心叶轮的通用点焊工装,既可以同时实现叶轮底板、加强板、轴套、叶片的组装点焊;又可以通过定位轴、夹持板和分度盘的更换,实现不同型号离心叶轮的组装点焊。

(2)组装效率高:通过升降执行机构带动夹持机构的升降运动,实现快速自动组装定位,同时通过弹簧销可实现分度盘转动过程中的自动固定,提高了组装效率。

(3)焊接操作空间大:升降执行机构带动夹持机构的升降运动提供了足够的点焊操作空间。

(4)组装精度高:通过分度盘、定位轴、导向机构、限位槽的设置,保证了组装的精度。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的离心叶轮的通用点焊工装的总体结构示意图。

图2为分度盘结构示意图。

图3为定位轴结构示意图。

图4为第一支撑件的结构示意图。

图5为离心叶轮的组装示意图。

图6为夹持机构的结构示意图。

图7为弹簧销的结构示意图。

图8为转动轴的结构示意图。

具体实施方式

为了说明本发明的技术方案及技术目的,下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

结合图1-图4,本发明的一种离心叶轮的通用点焊工装,包括底架1、第一支撑件2、转动轴3、分度盘4、定位轴5、第二支撑件6、定位机构、用于夹持待组装叶片的夹持机构、升降执行机构7。

所述第一支撑件2、第二支撑件6均固定在底架1上端;所述分度盘4设置在第一支撑件2上端,且与第一支撑件2转动连接;所述分度盘4一周均匀设有多个定位孔4-1;所述分度盘中心设有定位轴5,所述定位轴5上设有定位键5-1,用以与待组装轴套的键槽连接;所述第二支撑件6上端位于分度盘4的定位孔4-1下端,所述定位机构设置在第二支撑件6上端;定位机构用于固定度盘4的定位孔4-1,使得点焊时分度盘4相对第一支撑件2无法转动;所述夹持机构位于分度盘4上端,下端与升降执行机构7相连;所述升降执行机构7用于带动夹持机构相对分度盘4上下运动。

进一步的,所述分度盘4上的定位孔4-1的数量与待组装的叶片的数量一致。

如图5所示,使用时,先通过定位机构将分度盘4固定;将待焊接的叶轮底板15以定位轴5为中心放置在分度盘4上端,再将待焊接的轴套16以定位轴5为中心放置在叶轮底板15上,完成叶轮底板15与轴套16的点焊;再将待焊接的加强板17以定位轴5为中心放置在叶轮底板15上端和轴套16周围,所述叶轮底板15和加强板17通过轴套16进行定位;所述轴套16通过定位轴5进行定位,再完成轴套16与加强板17的点焊;通过升降执行机构7的下降,将叶片18定位在叶轮底板15上端,完成叶片18与叶轮底板15的点焊;升降执行机构7上升,松开定位机构后转动分度盘4,再固定分度盘4,升降执行机构7下降,再完成下一个叶片19的组装,如此循环直至完成所有叶片的点焊定位。

进一步的,所述夹持机构还通过导向机构进行导向定位,所述导向机构包括第三支撑件8、两个平行设置的导柱9;所述第三支撑件8均固定在底架1上;所述导柱9设置在第三支撑件8上端,所述夹持机构上还设有导套10,所述导套10沿导柱9上下滑动;驱动机构带动夹持机构上下运动时,导柱9对夹持机构的运动方向进行限位,使得叶片的组装更加精准。

进一步的,如图6所示,所述夹持机构包括上下平行设置的两个夹持板11,两个夹持板11之间通过两个螺杆12进行连接,所述夹持板11上设有限位槽11-1,限位槽11-1两端部位的局部形状与叶片形状相重合,以夹持待组装的叶片;夹持板11一端设有安装孔,用于固定导套10。

进一步的,所述两个夹持板11之间还设有衬套13,所述衬套13设置在螺杆12上,以限制两个夹持板11之间的固定距离,保证两个夹持板11的上下端之间距离小于叶片的高度。

在一些实施方式中,所述定位机构为一定位环,所述定位环的轴向与定位孔4-1的轴向一致,通过定位销从定位孔4-1深入定位环中,以实现分度盘4的固定;定位销落入定位环中时,其上端不高于分度盘4的上表面。

在另外一些实施方式中,所述定位机构为一弹簧销14,所述弹簧销14轴向与定位孔4-1的轴向一致,弹簧销14可向上弹出插入定位孔4-1中,以实现分度盘4的固定。通过弹簧销14,可实现分度盘4的自动固定。

进一步的,如图7所示,所述弹簧销14包括外壳14-1、定位销体、弹簧14-2、垫圈14-3;所述外壳14-1固定在第三支撑件8上端;所述弹簧14-2设置在外壳14-1内,所述垫圈14-3与外壳14-1通过螺纹相连;对弹簧14-2进行支撑;所述定位销体穿过垫圈14-3和外壳14-1,弹簧14-2可使定位销体向上弹起;所述定位销体包括销体头部14-4、销体尾部14-5,销体头部14-4位于外壳14-1上端,用于插入定位孔4-1中;销体尾部14-5位于外壳14-1下端,拉动销体尾部14-5使得弹簧14-2压缩,带动销体头部14-4与分度盘4分离。

进一步的,所述升降执行机构为电动缸、液压缸或气缸。

进一步的,如图8所示,所述分度盘4与第一支撑件2通过转动轴3进行转动连接,所述转动轴3包括外轴套3-1、内轴套3-2、推力球轴承3-3、一对深沟球轴承3-4、限位环3-5、开口簧3-6;所述内轴套3-2设置在外轴套3-1内,所述推力球轴承3-3、深沟球轴承3-4设置在外轴套3-1、内轴套3-2之间;所述推力球轴承3-3套在内轴套3-2外圆上端,深沟球轴承3-4套在内轴套3-2外圆下端,两个深沟球轴承3-4之间由限位环3-5限制相互位置;深沟球轴承3-4下端通过开口簧3-6环进行轴向限位;所述外轴套3-1固定在第一支撑件2上端,所述内轴套3-2与分度盘4相连,内轴套3-2相对外轴套3-1转动,以带动分度盘4转动。通过推力球轴承3-3为转动轴3提供轴向支撑力,提高了转动轴3的支撑强度。

进一步的,所述底架1的加工精度公差许用值为0.2mm;所述第一支撑件2、第二支撑件6、第三支撑件8、第四支撑件17的加工精度公差许用值为0.1mm;夹持板11的加工精度公差许用值为0.02mm。

本发明的离心叶轮的通用点焊工装,既可同时实现叶轮底板15、加强板17、轴套16、叶片的组装点焊;又可以通过定位轴5、夹持板11-1和分度盘4的更换,实现不同型号离心叶轮的组装点焊;通用性强。通过升降执行机构7带动夹持机构的升降运动,实现快速自动组装定位,同时通过弹簧销14可实现分度盘4转动过程中的自动固定,提高了组装效率。升降执行机构7带动夹持机构的升降运动也提供了足够的点焊操作空间。通过分度盘4、定位轴5、导向机构、限位槽11-1的设置,保证了组装的精度。

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