[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

技術領域

本發明涉及一種定位裝置，尤其涉及一種混流式轉輪葉片的焊接定位裝置及其定位測量方法。

背景技術

混流式水輪機轉輪是混流式水輪機的核心部件，轉輪葉片的安裝定位有著很高的要求，其定位精度直接影響著轉輪的水力性能、穩定性、等核心參數。

轉輪葉片安裝完成，要求檢查轉輪的進口節距、出口開口、進出口角度等參數，以確保安裝位置的準確。

但是由于混流式水輪機轉輪葉片形狀的特殊性，采用一般的工具，很難保證安裝及測量精度。

中國專利201320731467.4，公開一種大型轉輪葉片豎直加工定位工具，其特征在于：包括底座、定位平臺和定位塊，底座和定位平臺之間焊接有支撐柱和梯形支撐架，定位平臺上側設有若干定位塊，每兩塊相鄰的定位塊之間的夾角相等。此結構相對復雜，而且定位效果不理想。

發明內容

本發明主要是解決現有技術中存在的不足，提供一種結構緊湊度高，可快速、精確進行定位及檢查是否合格的混流式轉輪葉片的焊接定位裝置及其定位測量方法。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種混流式轉輪葉片的焊接定位裝置，包括轉輪葉片，還包括底板，所述的底板中設有轉輪上冠，所述的轉輪上冠通過支柱與底板固定，所述的底板上部的兩端分別設有可調下環支座，所述的可調下環支座的上部設有轉輪下環，所述的轉輪葉片的底端與轉輪上冠相固定，所述的轉輪葉片的上端與轉輪下環相活動觸接；

所述的支柱外套有旋轉軸，所述的旋轉軸帶動葉片型線樣板組進行旋轉，所述的葉片型線樣板組與轉輪葉片進行定位；

所述的轉輪上冠的上部通過鎖緊板與支柱相定位。

作為優選，所述的轉輪下環的內壁呈弧狀分布。

混流式轉輪葉片的焊接定位裝置的定位測量方法，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個斷面，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個斷面，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，所述位置分別為φD1、φD2、φD3和φD4，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；