浇方箱夹具及叶片加工设备的制作方法

本实用新型涉及汽轮机叶片制造技术领域，尤其是涉及一种浇方箱夹具及叶片加工设备。

背景技术：

汽轮机换叶片汽轮机中动静叶片用钢的总称。叶片是汽轮机的关键零件，又是最精细、最重要的零件之一。它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用。汽轮机叶片作为汽轮机的核心部件，其结构设计是否符合条件直接影响汽轮机的使用安全和发电效率。目前，随着材料科学的快速发展，汽轮机叶片的设计结构越来越复杂，汽轮机叶片形状不规则，型面扭曲严重，故在对尺寸较大的汽轮机叶片毛坯进行机械加工时无法进行基准面的定位，导致汽轮机叶片毛坯的加工难度也越来越大。

针对这一问题，现有技术通常利用方箱浇合金的方式解决。具体地，可在方箱内将汽轮机叶片毛坯定位好，然后浇入合金，待方箱内的合金冷却凝固后，再将方箱在磨床或铣床等工作台上定位夹紧，再对汽轮机叶片毛坯进行加工处理。但由于汽轮机叶片毛坯重量较大等因素，现有技术在使用方箱对汽轮机叶片毛坯定位时存在方箱与汽轮机叶片毛坯相对位置难以固定，容易出现定位不准等情况，导致汽轮机叶片毛坯的加工难度增大。

综上所述，现有技术中很难有效解决在使用方箱对汽轮机叶片毛坯定位过程中出现的难以确定汽轮机叶片毛坯与方箱的相对位置以及定位不准的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种浇方箱夹具，以解决在使用方箱对汽轮机叶片毛坯定位过程中出现的难以确定汽轮机叶片毛坯与方箱的相对位置以及定位不准的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供的浇方箱夹具，包括：底板、固定装置以及用于夹持叶片的顶针装置，其中，所述顶针装置包括叶冠顶针机构及叶根顶针机构，所述叶冠顶针机构与所述叶根顶针机构在所述底板上相对设置，且均与所述底板连接；所述固定装置连接在所述底板上，用于固定方箱。

优选地，所述叶冠顶针机构包括叶冠顶针以及叶冠顶针座，所述叶冠顶针座与所述底板连接，所述叶冠顶针与所述叶冠顶针座通过螺纹连接，所述叶冠顶针能够相对所述叶冠顶针座运动；所述叶根顶针机构包括叶根顶针以及叶根顶针座，所述叶根顶针座与所述底板连接，所述叶根顶针与所述叶根顶针座通过螺纹连接，所述叶根顶针能够相对所述叶根顶针座运动。

优选地，所述固定装置包括高度固定件，所述高度固定件用于沿所述底板的高度方向上固定所述方箱。

优选地，所述高度固定件包括支撑杆、压杆、调节螺杆以及调节螺母，所述支撑杆的一端与所述底板连接，所述支撑杆的另一端与所述压杆的一端铰接，所述压杆的另一端设有通孔，所述调节螺杆的一端铰接在所述底板上，所述调节螺杆的另一端穿过所述通孔与所述调节螺母螺纹连接。

优选地，所述高度固定件设有压块，所述压块连接在所述压杆上，用于增强所述高度固定件对所述方箱的固定效果。

优选地，所述固定装置包括还包括长度固定件，所述长度固定件用于沿所述底板的长度方向上固定所述方箱。

优选地，所述固定装置包括还包括宽度固定件，所述宽度固定件用于沿所述底板的宽度方向上固定所述方箱。

优选地，还包括平垫块，所述平垫块设置在所述底板上，用于支撑所述方箱。

优选地，所述平垫块的数量为两块，两块所述平垫块分别连接在所述底板上，且均位于所述叶冠顶针机构与所述叶根顶针机构之间。

相对于现有技术，本实用新型提供的浇方箱夹具具有以下优势：

本实用新型提供的浇方箱夹具，在使用时，操作人员可利用相对设置在底板上的叶冠顶针机构与叶根顶针机构夹持住叶片，以固定叶片与底板的相对位置，再利用连接在底板上的固定装置来固定方箱，确定方箱与底板的相对位置，从而确定方箱与叶片的相对位置不变。操作人员可将方箱上具有开口的两侧中的其中一侧密封后，倾斜本实用新型提供的浇方箱夹具，使得方箱上具有开口的两侧中的另一侧开口朝上，并可将液态合金料浇入方箱内。待液态合金料冷却呈固态后，操作人员可水平放置本实用新型提供的浇方箱夹具，将叶片从连接在底板上的叶冠顶针机构与叶根顶针机构上拆卸下来，并将方箱从固定装置上拆卸下来。

本实用新型提供的浇方箱夹具通过在底板上设置顶针装置来夹持叶片，并在底板上设置固定装置来固定方箱，从而使得方箱与叶片的相对位置固定。相对于现有技术，本实用新型提供的浇方箱夹具极大地方便了在叶片上加设方箱，使得叶片与方箱能够简单快捷地凝固在一起，方箱即可作为叶片随行夹具，叶片在进行机床加工时其定位基准由叶片型面转换至方箱相互垂直的两面，极大地方便了叶片的定位测量，也增加了叶片定位加工的准确度。

本实用新型的另一目的在于提出一种叶片加工设备，以解决在使用方箱对汽轮机叶片毛坯定位过程中出现的难以确定汽轮机叶片毛坯与方箱的相对位置以及定位不准的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供的叶片加工设备，包括：方箱、盖板以及如上述技术方案所述的浇方箱夹具，所述浇方箱夹具用于夹持所述方箱，所述盖板盖设在所述方箱上且与所述方箱可拆卸连接。

所述叶片加工设备与上述浇方箱夹具相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具的主视图；

图2为图1所示的浇方箱夹具的俯视图；

图3为图1所示的浇方箱夹具的左视图。

图标：100－底板；200－固定装置；300－顶针装置；400－平垫块；210－高度固定件；220－宽度固定件；310－叶冠顶针机构；320－叶根顶针机构；211－支撑杆；212－压杆；213－调节螺杆；214－调节螺母；215－压块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”，其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

图1为本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具的主视图；图2为图1所示的浇方箱夹具的俯视图；图3为图1所示的浇方箱夹具的左视图。如图1－3所示，本实施例一提供的浇方箱夹具，包括底板100、固定装置200以及用于夹持叶片的顶针装置300。

其中，叶片上可开设有顶针槽，便于顶针装置300与顶针槽进行配合，以使顶针装置300能够夹持叶片。

顶针装置300包括叶冠顶针机构310及叶根顶针机构320，叶冠顶针机构310与叶根顶针机构320在底板100上相对设置，且均与底板100连接。叶冠顶针机构310可抵接在叶片的头部，叶根顶针机构320可抵接在叶片的尾部。在本实施例一中，叶冠顶针机构310与叶根顶针机构320可沿底板100的长度方向在底板100上相对设置，使得叶片能够夹持在本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具上。

在本实用新型实施例一中，固定装置200连接在底板100上，用于固定方箱。固定装置200与底板100的连接方式可为焊接等固定连接方式，也可为卡接、插接或通过螺栓连接等可拆卸连接方式。固定装置200可为调节螺栓或滑块等，固定装置200能够抵接压紧在方箱上，以使方箱固定在底板100上，进而使得方箱与叶片的相对位置固定。

在使用本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具时，操作人员可利用相对设置在底板100上的叶冠顶针机构310与叶根顶针机构320夹持住叶片，以固定叶片与底板100的相对位置，再利用连接在底板100上的固定装置200来固定方箱，确定方箱与底板100的相对位置，从而确定方箱与叶片的相对位置不变。操作人员可将方箱上具有开口的两侧中的其中一侧密封后，倾斜本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具，使得方箱上具有开口的两侧中的另一侧开口朝上，并可将液态合金料浇入方箱内。待液态合金料冷却呈固态后，操作人员可水平放置本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具，将叶片从连接在底板100上的叶冠顶针机构310与叶根顶针机构320上拆卸下来，并将方箱从固定装置200上拆卸下来。

本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具通过在底板100上设置顶针装置300来夹持叶片，并在底板100上设置固定装置200来固定方箱，从而使得方箱与叶片的相对位置固定。相对于现有技术，本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具极大地方便了在叶片上加设方箱，使得叶片与方箱能够简单快捷地凝固在一起，方箱即可作为叶片随行夹具，叶片在进行机床加工时其定位基准由叶片型面转换至方箱相互垂直的两面，极大地方便了叶片的定位测量，也增加了叶片定位加工的准确度。

优选地，叶冠顶针机构310包括叶冠顶针以及叶冠顶针座，叶冠顶针座与底板100连接，叶冠顶针与叶冠顶针座通过螺纹连接，叶冠顶针能够相对叶冠顶针座运动。

叶根顶针机构320包括叶根顶针以及叶根顶针座，叶根顶针座与底板100连接，叶根顶针与叶根顶针座通过螺纹连接，叶根顶针能够相对叶根顶针座运动。

在本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具中，叶根顶针座与叶冠顶针座的数量均可为多个，叶根顶针座与叶冠顶针座的数量可对应汽轮机叶片的尾部与头部开设的顶针槽的数量。

叶冠顶针座可设有第一螺孔，第一螺孔设有内螺纹，叶冠顶针可设有与第一螺孔的内螺纹相匹配的外螺纹，叶冠顶针贯穿叶冠顶针座的厚度。

叶根顶针座可设有第二螺孔，第二螺孔设有内螺纹，叶根顶针可设有与第二螺孔的内螺纹相匹配的外螺纹，叶根顶针贯穿叶根顶针座的厚度。

需要说明的是，固定装置200包括高度固定件210，高度固定件210用于沿底板100的高度方向上固定方箱。

进一步地，高度固定件210包括支撑杆211、压杆212、调节螺杆213以及调节螺母214，支撑杆211的一端与底板100连接，支撑杆211的另一端与压杆212的一端铰接，压杆212的另一端设有通孔，调节螺杆213的一端铰接在底板100上，调节螺杆213的另一端穿过通孔与调节螺母214螺纹连接。

支撑杆211的高度大于方箱的高度，支撑杆211的一端与底板100连接，另一端与压杆212的一端铰接，压杆212的宽度大于放置在底板100上的方箱的宽度。压杆212另一端设有的通孔可为条形通孔，以便调节螺杆213能够在该通孔内移动。

在使用本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具时，操作人员将调节螺母从调节螺杆213的另一端旋下，将调节螺杆213的另一端从压杆212另一端设有的通孔内移出，再将套设在叶片外部的方箱放置于底板上，移动压杆212，使得压杆212的另一端绕支撑杆211的另一端转动，再次移动调节螺杆213，使调节螺杆213的另一端穿过该通孔，并将调节螺母214与调节螺杆213穿过通孔的一端，并旋紧调节螺母214。如此设置，可使压杆212能够压紧位于其下方的方箱，进而使得方箱在高度方向上得到固定。

进一步地，高度固定件210设有压块215，压块215连接在压杆212上，用于增强高度固定件210对方箱的固定效果。压块215的设置，能够增大压杆212与方箱接触面积，使得高度固定件210对方向的固定效果更佳。

优选地，固定装置200包括还包括长度固定件，长度固定件用于沿底板100的长度方向上固定方箱。长度固定件可设有第一调节把手，以调整长度固定件在沿底板100的长度方向上对方箱的固定程度。

值得一提的是，固定装置200包括还包括宽度固定件220，宽度固定件220用于沿底板100的宽度方向上固定方箱。宽度固定件可设有第二调节把手，以调整宽度固定件在沿底板100的宽度方向上对方箱的固定程度。

优选地，本实用新型实施例一提供的浇方箱夹具还包括平垫块400，平垫块400设置在底板100上，用于支撑方箱。平垫块400至少两侧具有水平表面，平垫块400的一侧水平表面可与底板100连接，另一侧水平表面与方箱接触，用于支撑方箱。

在本实用新型实施例一中，平垫块400与底板100的连接方式可为可拆卸连接方式，如卡接、插接等，以便于根据叶片所需使用的方箱的尺寸更换不同高度的平垫块400。

平垫块400可由强度和刚度较大的材料制成，如钢铁等金属材料。

在一些实施方式中，平垫块400可与底板100滑动连接，以便更好地对方箱形成支撑。

进一步地，平垫块400的数量为两块，两块平垫块400分别连接在底板100上，且均位于叶冠顶针机构310与叶根顶针机构320之间。

实施例2

本实施例二提供的叶片加工设备，包括方箱、盖板以及如上述实施例的浇方箱夹具，浇方箱夹具用于夹持方箱，盖板盖设在方箱上且与方箱可拆卸连接。

其中，浇方箱夹具包括底板100、固定装置200以及用于夹持叶片的顶针装置300，顶针装置300包括叶冠顶针机构310及叶根顶针机构320，叶冠顶针机构310与叶根顶针机构320在底板100上相对设置，且均与底板100连接；固定装置200连接在底板100上，用于固定方箱，方箱用于协助叶片加工定位。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围。