一種用于大功率噴水推進裝置導葉噴嘴的焊接工裝及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接加工設備領域，特別涉及一種用于大功率噴水推進裝置導葉噴嘴的焊接工裝及方法。
【背景技術】
[0002]大功率噴水推進裝置的導葉噴嘴為結構件，主要由三部分焊接而成:導葉罩殼，導葉葉片和輪轂，導葉葉片焊接在輪轂上，導葉罩殼罩設在導葉葉片和輪轂上，通過焊接連接。
[0003]由于導葉葉片為曲面形狀，裝夾定位困難，所以在焊接過程中采用常規的夾具或支撐工裝難以準確保證導葉葉片的安裝角、均布性、軸向高度等位置關系，裝夾效果不理想。目前，暫無針對大功率噴推導葉噴嘴的有效的焊接工裝。
【發明內容】
[0004]為了解決導葉噴嘴焊接過程中裝夾效果不理想的問題，本發明實施例提供了一種用于大功率噴水推進裝置導葉噴嘴的焊接工裝及方法。所述技術方案如下:
[0005]一方面，本發明實施例提供了一種用于大功率噴水推進裝置導葉噴嘴的焊接工裝，所述焊接工裝包括工裝蓋板和工裝底座，所述工裝底座上設有用于定位所述大端的第一環形凹槽和用于定位所述法蘭的第二環形凹槽，所述第一環形凹槽和所述第二環形凹槽同軸，所述第一環形凹槽具有第一底面和第一內側壁，所述第一內側壁的直徑與所述大端的外圓直徑一致，所述第二環形凹槽具有第二底面和第二內側壁，所述第二內側壁的直徑與所述法蘭的內徑一致，所述第一底面和所述第二底面之間的間距與所述輪轂的大端端面和所述法蘭的法蘭面之間的軸向間距一致，所述第一環形凹槽和所述第二環形凹槽之間設置有用于定位所述導葉葉片的多個下定位座，所述下定位座的數量與所述導葉葉片的數量一致，多個所述下定位座沿繞與所述第一環形凹槽同軸的圓周等角度間隔布置，所述下定位座上具有軸向定位面，所述軸向定位面與所述第一底面之間的間距和所述導葉葉片進水邊與所述大端的端面之間的間距一致，所述下定位座上具有角度定位面，所述角度定位面與所述導葉葉片的進水邊一端的側面的表面形狀相適配，所述角度定位面與所述軸向定位面之間的夾角和所述導葉葉片的安裝角一致，所述工裝蓋板與所述工裝底座相對的面上具有用于定位所述輪轂的小端端面的環形凸臺，所述環形凸臺與所述第一環形凹槽同軸，所述工裝蓋板與所述工裝底座相對的面上具有用于定位所述導葉葉片的多個上定位座，所述上定位座的數量與所述下定位座的數量一致，多個所述上定位座沿繞與所述第一環形凹槽同軸的圓周等角度間隔布置，每個所述上定位座上設置有至少兩個用于支撐所述導葉葉片的定位螺桿，所述工裝底座上設置有螺孔，所述螺孔中設置有螺柱，所述工裝蓋板上對應所述螺柱的位置設有通孔。
[0006]優選地，所述工裝蓋板上具有用于定位所述輪轂的小端端面的環形凸臺，所述環形凸臺與多個所述上定位座圍成的圓周同軸。
[0007]進一步地，所述環形凸臺上具有第三環形凹槽，所述第三環形凹槽與所述環形凸臺同軸，所述第三環形凹槽包括第三底面和第三內側壁，所述第三內側壁的直徑與所述小端的內徑一致。
[0008]優選地，多個所述下定位座上設有下周向定位面，所述下周向定位面垂直于所述軸向定位面，多個所述上定位座上對應所述下周向定位面設有用于定位所述工裝蓋板的周向位置的上周向定位面。。
[0009]進一步地，所述螺孔沿繞所述第一環形凹槽的軸線的圓周等角度間隔設置。
[0010]更進一步地，相鄰兩所述螺孔間隔的角度與相鄰兩所述下定位座間隔的角度一致。
[0011]優選地，所述上定位座朝向所述工裝底座的面與所述導葉葉片的出水邊平行。
[0012]優選地，所述工裝底座中央具有圓形通孔，所述圓形通孔與所述第一環形凹槽同軸。
[0013]另一方面，本發明實施例提供了一種焊接方法，所述焊接方法適用于利用前述的任一種焊接工裝焊接導葉噴嘴，所述焊接方法包括:
[0014]S1:放置輪轂；
[0015]S2:安裝工裝蓋板；
[0016]S3:放置導葉葉片；
[0017]S4:焊接所述導葉葉片和所述輪轂；
[0018]S5;拆卸工裝蓋板；
[0019]S6:放置導葉罩殼；
[0020]S7:焊接所述導葉罩殼和所述導葉葉片；
[0021 ]其中，所述放置輪轂包括:
[0022]將所述輪轂的大端朝向工裝底座放置，并通過第一底面定位所述大端的端面，使所述輪轂與第一環形凹槽同軸布置；
[0023]所述安裝工裝蓋板包括:
[0024]將所述工裝蓋板安裝有所述環形凸臺的一面朝向所述工裝底座定位放置在所述輪轂的小端的端面上；
[0025]將上周向定位面與下周向定位面對齊；
[0026]通過所述螺柱鎖緊所述工裝蓋板和所述工裝底座；
[0027]所述放置導葉葉片包括:
[0028]將所述導葉葉片的進水邊放置在軸向定位面上；
[0029]將所述導葉葉片的所述進水邊一端的側面貼靠在角度定位面上，將所述導葉葉片的出水邊一端的同一面貼靠在定位螺桿上，將所述導葉葉片朝向所述輪轂的一邊貼靠在所述輪轂上；
[0030]所述放置導葉罩殼包括:
[0031]將所述導葉罩殼的法蘭朝向所述工裝底座罩設在所述輪轂和所述導葉葉片上，并通過第二底面定位所述法蘭，使所述法蘭與第二環形凹槽同軸布置。
[0032]具體實現時，所述焊接所述導葉葉片和所述輪轂包括:
[0033]將所有所述導葉葉片通過點焊焊接到所述輪轂上。
[0034]進一步地，所述焊接所述導葉罩殼和所述導葉葉片包括:
[0035]將所有所述導葉葉片通過點焊焊接到所述導葉罩殼內壁上；
[0036]將導葉噴嘴整體從工裝上取下，檢測所述導葉噴嘴的尺寸；
[0037]檢測合格后，滿焊。
[0038]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過第一環形凹槽定位輪轂的大端，第二環形凹槽定位法蘭，保證第一環形凹槽和第二環形凹槽的同軸，使得導葉罩殼和輪轂同軸，沿繞與第一環形凹槽同軸的圓周等角度間隔設置下定位座和上定位座，使導葉葉片繞輪轂軸線等角度分布，多個下定位座具有角度定位面使每個導葉葉片的安裝角與理論設計一致，第一底面與第二底面之間的間距和大端端面與法蘭面之間的間距一致，軸向定位面與第一底面之間的間距和導葉葉片進水邊與大端端面之間的間距一致，通過控制第一底面、第二底面和軸向定位面之間的相對軸向位置以控制輪轂、導葉罩殼和導葉葉片的相對軸向位置。
【附圖說明】
[0039]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0040]圖1是本發明實施例提供的一種用于大功率噴水推進裝置導葉噴嘴的焊接工裝的結構示意圖；
[0041 ]圖2是導葉罩殼的定位示意圖；
[0042]圖3是本發明實施例提供的工裝底座的結構示意圖；
[0043]圖4是本發明實施例提供的工裝蓋板的結構示意圖；
[0044]圖5是圖3中沿A向的局部示意圖；
[0045]圖6是圖4中沿B向的局部示意圖。
【具體實施方式】
[0046]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0047]為了更好的理解本發明，此處簡短介紹大功率噴水推進裝置的導葉噴嘴的結構:
[0048]導葉噴嘴包括輪轂1、導葉葉片2和導葉罩殼3，導葉葉片2焊接在輪轂1上，導葉罩殼3罩設在輪轂1和導葉葉片2上，輪轂1包括連接軸、大端11和小端12，導葉罩殼3的一端設有法蘭4，導葉罩殼3與導葉葉片2之間通過焊接連接。
[0049]本發明實施例提供了一種用于大功率噴水推進裝置導葉噴嘴的焊接工裝，該焊接工裝適用于焊接加工一種導葉噴嘴