[發明專利]混流式轉輪葉片的焊接定位裝置及其定位測量方法

有效

• 申請號: 201610334805.9
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN105834649B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 李貴智
• 申請（專利權）人: 杭州力源發電設備有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務所(普通合伙)33266
• 代理人: 沈相權

1.混流式轉輪葉片的焊接定位裝置的定位測量方法，焊接定位裝置包括轉輪葉片(7)，還包括底板(8)，所述的底板(8)中設有轉輪上冠(9)，所述的轉輪上冠(9)通過支柱(10)與底板(8)固定，所述的底板(8)上部的兩端分別設有可調下環支座(11)，所述的可調下環支座(11)的上部設有轉輪下環(12)，所述的轉輪葉片(7)的底端與轉輪上冠(9)相固定，所述的轉輪葉片(7)的上端與轉輪下環(12)相活動觸接；

所述的支柱(10)外套有旋轉軸(13)，所述的旋轉軸(13)帶動葉片型線樣板組(14)進行旋轉，所述的葉片型線樣板組(14)與轉輪葉片(7)進行定位；

所述的轉輪上冠(9)的上部通過鎖緊板(15)與支柱(10)相定位；

所述的轉輪下環(12)的內壁呈弧狀分布；

其特征在于按以下步驟：

(1)、分析：

利用定位裝置實現葉片精準定位，用三維測量儀測量葉片截面，并在三維CAD軟件中把轉輪葉片三維實測結果與理論值匹配，根據兩者的偏差來判斷葉片安裝位置是否準確；

(2)、定位操作：

1、設計確定測量斷面及定位樣板斷面，所述的測量斷面為1、2、3、4、5和6斷面，所述的定位樣板斷面為a、b和c，加工轉輪葉片在進、出水邊按定位樣板斷面打點，即定位基準點，每個斷面2-3個點；

測量斷面根據轉輪直徑大小，在進、出水邊分別取3-5個測量斷面，測量斷面長度為轉輪直徑的1％-1.5％；定位樣板根據轉輪直徑及葉片高度，取2-3個定位樣板斷面，定位樣板斷面長度在空間位置允許的情況下應包括整個葉片正面型線，其中一個斷面最好設置在葉片扭曲最嚴重的位置；允許的情況下把樣板位置與測量斷面位置重疊，減少葉片上的定位基準點；

2、加工轉輪上冠、轉輪下環時，加工出定位圓及等分基準點；

定位圓位置為葉片四個邊界點與轉輪上冠、轉輪下環接觸的位置，等分基準點即上冠、下環上轉輪葉片進水邊、出水邊邊界點對應位置，所述定位圓分別為φD1、φD2、φD3和φD4，所述等分基準點分別為M、N、P、Q,上冠、下環上的等分基準點按葉片數等分并刻在定位圓上；

同一部件的定位基準點必須與轉輪葉片的相應位置對應，即M與N點位置對應，P點與Q點位置對應；

3、按照轉輪葉片的尺寸制作型線樣板；

單塊樣板采用1毫米左右的鋼板制作，通過螺栓和定位桿把各個樣板按照設計位置聯接、固定，形成樣板組，然后把合在旋轉軸上；

樣板組應有剛度，在使用過程中不得有任何變形、錯位和下垂的情況；

設計時應考慮樣板寬度盡量不超過相應位置處兩相鄰葉片之間的距離，以免定位葉片時與樣板產生位置干涉；

4、利用三維測量儀測量加工完成的葉片，測量前按加工好的定位基準點畫線，盡量保證每個測點都在測量斷面上，每個測量斷面測點不少于10點，把符合設計要求的葉片編號并記錄測量數據；

5、把定位裝置與轉輪上冠裝配好，調整好位置；

把轉輪上冠吊到平臺上，支柱穿過轉輪上冠內孔，調整轉輪上冠處于水平位置，且與旋轉軸同心，完成后用鎖緊板固定轉輪上冠；

6、轉輪下環按照圖紙要求進行定位；

把轉輪下環吊到平臺上，支柱穿過轉輪下環內孔，調整下環處于水平位置，且與旋轉軸同心，同時注意按照葉片設計位置對應M、N、P、Q四個基準點，完成后用下環鎖緊裝置鎖定轉輪下環；

7、定位轉輪葉片；

把轉輪葉片裝入，把轉輪葉片相應位置與轉輪上冠、轉輪下環上的定位圓及M、N、P、Q四個基準點初步對應，然后轉動樣板組，使得樣板組葉片型線側貼合轉輪葉片表面，測量樣板與轉輪葉片間隙；

若葉片型線安裝樣板與葉片貼合緊密，且葉片四角與定位圓位置一致，則表明該葉片位置準確，否則，結合轉輪葉片三維測量結果數據，按實際情況相應調整；調整完成后可在轉輪上冠、轉輪下環上點焊限位塊來固定轉輪葉片位置；

(3)、轉輪葉片安裝位置檢查：

1、轉輪葉片安裝三片后，按如下2-4步驟檢查；

2、根據設計圖紙要求檢查轉輪出口開口值；

3、用三維測量儀測量A、B、C、D、E的基準面，A是轉輪上冠水平基準面，E是轉輪下環的水平基準面，A、E中至少選擇一個，B是轉輪上冠中心線基準面，C是轉輪下環的中心線基準面，D是轉輪下環的中心線基準面，B、C、D中選擇1-2個，以及測量1-6的測量斷面；

4、利用三維軟件把第3步測量結果與理論模型匹配并比較；把測量的基準面與理論轉輪三維模型對應的面擬合定位，然后把1-6測量斷面的測量數據投影到對應理論葉片表面，兩組數據分別生成曲線，通過這兩條曲線，我們就可以得出轉輪葉片進口角、出口角、進口節距的數據，從而判斷轉輪葉片安裝位置的準確程度；

5、輸出檢查結果，若葉片位置偏差不符合設計要求，則根據結果調整葉片位置，再重復以上步驟，直至檢查結果滿足設計要求。