[發(fā)明專利]汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)內(nèi)曲面自動(dòng)堆焊裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410565520.7
• 申請(qǐng)日: 2014-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN104289841A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付俊;張從平;譚小平;宋永輝;王進(jìn);趙同維;黃勇;張慧;曹天蘭;朱顯剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): B23K37/02
• 分類號(hào): B23K37/02
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤;段雪茵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽輪機(jī)制造技術(shù)，具體是一種汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)曲面自動(dòng)堆焊裝置。

背景技術(shù)

如圖3所示，汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)3是大型回轉(zhuǎn)體工件，直徑在3米以上，它的內(nèi)周面是一個(gè)異形曲面，該曲面是重要的工作面，對(duì)其力學(xué)性能、耐蝕性、耐熱性要求很高，需要先堆焊一層奧氏體耐熱不銹鋼，再上立車金加工。導(dǎo)流環(huán)1由一個(gè)回轉(zhuǎn)橫截面Z繞旋轉(zhuǎn)中心軸L回轉(zhuǎn)形成、直徑在3米以上，部分表面需要進(jìn)行表面堆焊，待堆焊表面M為異形曲面。如圖10所示，汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)3上堆焊的奧氏體耐熱不銹鋼由多個(gè)堆焊層層疊構(gòu)成，且相鄰堆焊層的焊道搭接、呈魚鱗狀重疊堆積。

但是，由于汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)3的內(nèi)曲面是復(fù)雜曲面，對(duì)其進(jìn)行堆焊的難度很大。長期以來，都是由極富經(jīng)驗(yàn)、技藝很高的焊工手工施焊，不僅效率極低，而且很難保證堆焊質(zhì)量，焊層厚度不均勻，為了保證有足夠的金加工余量，不得不加大堆焊層的厚度，浪費(fèi)很多昂貴的焊料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是提供一種汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)曲面自動(dòng)堆焊裝置，以提高工作效率、保證堆焊質(zhì)量、減少材料浪費(fèi)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)內(nèi)周曲面自動(dòng)堆焊裝置，包括同心布置在導(dǎo)流環(huán)端面上的環(huán)形導(dǎo)軌，沿導(dǎo)軌做圓周運(yùn)動(dòng)的小車，固定在小車上的支架，安裝在支架上的焊槍，所述導(dǎo)流環(huán)的內(nèi)周曲面是異形曲面，由弧形環(huán)槽的弧形曲面和位于弧形曲面兩端的圓柱曲面構(gòu)成，該異形曲面的截面型線為弧線段和位于弧線段兩端的直線段構(gòu)成，兩直線段在同一直線上，弧線段與直線段結(jié)合部用弧線平滑過渡；所述支架上有與導(dǎo)流環(huán)內(nèi)周曲面型線一致的仿形滑槽，該滑槽內(nèi)有適配的滑柱，可在仿形滑槽內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，所述焊槍安裝在滑柱的端面上，其槍頭從法向指向?qū)Я鳝h(huán)內(nèi)曲面；所述滑柱由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)距離為一條焊道的寬度，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置正、反向運(yùn)行，可使滑柱在仿形滑槽內(nèi)往復(fù)步進(jìn)滑動(dòng)，滑柱每進(jìn)一步，焊槍即對(duì)應(yīng)一條焊道，滑柱一個(gè)單向步進(jìn)行程所形成的所有焊道順序排列，構(gòu)成一個(gè)堆焊層，所述小車運(yùn)轉(zhuǎn)一周，完成一條焊道焊接，滑柱、小車交替運(yùn)動(dòng)，可將一個(gè)堆焊層的所有焊道逐個(gè)焊接，滑柱往復(fù)步進(jìn)，可焊出多個(gè)重疊的堆焊層。

所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置由步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)輪和兩條牽引繩組成，牽引繩的一端系在滑柱上，另一端系在傳動(dòng)輪上并張緊，形成一個(gè)閉環(huán)傳動(dòng)回路，步進(jìn)電機(jī)正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)輪正、反向步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過牽引繩牽引滑柱在仿形滑槽內(nèi)往復(fù)步進(jìn)滑動(dòng)。

所述步進(jìn)電機(jī)配有減速器。

所述小車由電機(jī)經(jīng)減速器減速驅(qū)動(dòng)。

該裝置配有自動(dòng)控制器，存有控制程序，該控制程序滿足如下關(guān)系：當(dāng)滑柱一個(gè)單向步進(jìn)行程完成后，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)半個(gè)焊道寬度的距離，然后再反向步進(jìn)，使多個(gè)堆焊層呈魚鱗狀重疊堆積。

本發(fā)明所產(chǎn)生的技術(shù)效果是：

1、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)由設(shè)備攜帶特制焊槍沿大型回轉(zhuǎn)體零部件的回轉(zhuǎn)表面自由往復(fù)移動(dòng)，從而進(jìn)行自動(dòng)堆焊，特別適用于汽輪機(jī)導(dǎo)流環(huán)內(nèi)周曲面的自動(dòng)堆焊。

2、本發(fā)明可通過改變導(dǎo)軌的直徑來適應(yīng)不同直徑的回轉(zhuǎn)體零部件，容易推廣。

3、本發(fā)明可通過改變仿形機(jī)構(gòu)的仿形架形狀來適應(yīng)不同橫截面形狀的堆焊面，容易推廣。

4、本發(fā)明通過軌道規(guī)定焊槍行走路徑，電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)，焊接過程連續(xù)而穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量佳，利于提高焊接效率。

5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)簡(jiǎn)單，易于推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?為圖1的I局部放大圖；

圖3為本發(fā)明所適用大型回轉(zhuǎn)體零部件示意圖；

圖4為本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)中小車示意圖；

圖5為圖4的A向視圖；

圖6為本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)中導(dǎo)軌示意圖；

圖7為本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)中仿形機(jī)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)中特制焊槍示意圖；

圖9為本發(fā)明步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置的連接示意圖；

圖10為本發(fā)明焊道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中代號(hào)含義：1—導(dǎo)流環(huán)、2—小車、3—導(dǎo)軌、4—支架、5—焊槍、6—連接裝置、7—控制線纜、8-小車驅(qū)動(dòng)裝置、9—軌道固定裝置、10—控制線纜、11—步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置、11.1—步進(jìn)電機(jī)、11.2—傳動(dòng)輪、11.3—牽引繩、11.4—減速器、12—滑柱、13—滑槽、14—焊槍頭、15—送絲線纜、M-待堆焊面、Z-回轉(zhuǎn)橫截面、L-旋轉(zhuǎn)中心軸。

具體實(shí)施方式