水电机组铸件叶片热处理用座架制造技术

本实用新型专利技术公开一种水电机组铸件叶片热处理用座架，由两个共同支撑所述叶片。所述座架为一倒“T”型体，包括一底座(1)和一立架(2)；立架(2)外形呈现为“凹”字形，凹槽部位的宽度≥所插入叶片部位的最大壁厚，凹槽厚度与立架(2)本身厚度一样，凹槽部位的深度为足以保证叶片不会倾斜或翻倒；立架(2)上还设置有通风兼起吊孔。本实用新型专利技术精心设计底座宽度和支架凹槽的宽度、深度，使得叶片毛坯稳定地插入凹槽中，且叶片重心落于座架支撑范围内，使得叶片稳固；另外座架本身体积小消耗热能低，易制造，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及叶片热处理用装置，特别是关于一种适用于大型尺寸水电机组铸件叶片热处理时使用的座架。
技术介绍
随着国民经济发展对能源需求的不断增长，我国近年来逐渐增大水电开发力度，预计到2020年我国水电装机容量将超过2.3亿千瓦。与此同时，水电机组逐渐向大型化发展，今后一段时间内我国将主要致力于70万千瓦及其以上机组的建设，然而大型水轮机组不锈钢铸件生产难度较大，我国在大型水轮机组铸件的制造上还存在一定困难。例如我国三峡左/右岸26台机组均为70万千瓦机组，绝大部分铸件依赖进口。大型水轮机组组件主要由上冠、下环、叶片组成，均为低碳马氏体不锈钢铸件，其中叶片单重16.2吨，轮廓尺寸4.687m×4.268m×1.753m，属三维扭曲变断面结构的大型板状不锈钢铸件；叶片尺寸大、截面壁厚差较大，材料为法国牌号Z5CN12－04－M，相当于中国牌号ZG06Cr13Ni4Mo，此材料的导热系数小、膨胀系数大，加热、冷却时应力大，组织转变存在不同时性。所以，热处理过程中易产生裂纹和发生变形。为了避免上述情况的发生，除了正确地采用热处理工艺外，还需要专用附具使叶片摆放合理。避免其热处理变形。
技术实现思路
为了防止水电机组铸件叶片在热处理过程中产生裂纹和发生变形，本技术提供一种水电机组铸件叶片热处理用座架。该座架能够牢固摆放叶片，且使其在热处理中各截面均匀加热或冷却；另外，该座架结构简单易起吊。本技术对于该座架采取的技术方案是：一种水电机组铸件叶片热处理用座架，是由两个共同支撑于叶片底部，所述叶片立放于两个座架上。座架为一倒“T”型体，包括一底座和一立架；所述立架外形呈现为“凹”字形，且具有一定的厚度，其中凹槽部位的宽度≥所插入叶片部位的最大壁厚，凹槽部位的厚度与立架本身厚度一样，凹槽部位的深度为250mm。进一步讲，所述底座和立架两者为焊接连接，或者为一体制作。进一步讲，所述底座为一扁平的长方体或正方体结构，底面平整；所述立架顺沿所述底座较长的一边设置。进一步讲，所述立架上设置有通风孔。再进一步讲，所述通风孔为两个，在所述立架上对称布置。再进一步讲，所述通风孔的孔径以穿过起吊机的吊绳为准。进一步讲，所述底座的宽度以使叶片的重心垂直投影点落于底座上为准。本技术的有益技术效果是：1、本技术，精心设计底座宽度，使得叶片立放时重心位置落于底座支撑范围内，可以防止叶片倾斜。2、本技术还精心设计支架凹槽，使得叶片毛坯底边厚度小于支架凹槽宽度，所以才能使叶片稳定地插入凹槽中。所以通过重心位置及叶片毛坯底边宽度，就可以确定座架的尺寸。3、在座架上还设置通风孔，同时也作为起吊孔，不仅可以增加气体流通性，还可以易吊起放下，使热处理的叶片容易摆放，叶片在热处理过程中加热和冷却均匀，尤其是煤气炉加热时，不影响热源对流，使工件均匀加热成为可能。4、座架本身体积小消耗热能低，易制造，成本低。附图说明图1为叶片毛坯结构及其重心位置示意图；图2所示为叶片与本技术座架在具体实施方式中使用摆放图；图3为本技术座架正视示意图；图4为本技术座架侧视示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的说明。本技术提供的一种水电机组铸件叶片热处理用座架，其使用特点是在每一片叶片热处理工序中，都要使用两个，支撑于叶片底部，且叶片要立放于其上。叶片立放示意图如图1所示，由于叶片在不同的截面，其厚度变化大，所以只有将叶片立放了，才能够保证叶片的两面都充分地暴露于热处理气氛中，使叶片各处热处理条件平等。如果将叶片平放，处理炉的气体沿叶片上表面流动性会大些，而下表面由于离地面较近则很小(因为从成本及可行性考虑，座架不可能太高)，致使叶片两面受热或受冷不均匀，容易产生变形。也由于叶片为薄型大表面曲面体结构，叶片立放时，其重心自然升高，如图1中标示的重心点O，稳定性不好把握。所以在叶片底部要用两个座架支撑，使其重心落于两支撑体之间，才能保证叶片不倾斜，图2所示为叶片与座架摆放图。每一个座架的结构如图3、图4所示，座架为一倒“T”型体，包括一底座1和一立架2。底座1为一扁平的长方体或正方体结构，它具有一定的厚度，是为了保证其有一定的重量，使其稳定性好；具有一定的宽度，是为了其与地面接触面积大，使得支撑稳固；同时底座底面面积大，与地面接触面大，也为了保证叶片重心垂直投影点落于底座上1上，不至于使底座偏重翻转。进一步讲，底面要尽量平整，保证其与地面的充分接触。同时作为长方体或正方体形的底座1也必然具有一定的长度，沿其较长的一边方向上，设置立架2。立架2为一“凹”字形结构，它的顶部中间位置具有向下洼的凹槽21；凹槽21的厚度与立架本身厚度一样；凹槽宽度要视放置的叶片厚度而定，一般来讲，为稳定性考虑，放置的叶片要求壁厚较厚的部分朝下，插入到凹槽中，所以凹槽21的槽宽应大于等于插入部分的最大壁厚；凹槽的深度视叶片整体高度适当选取，不宜过浅，否则容易造成叶片倾斜，叶片放置也不牢固，以目前水电机组的规模来看，凹槽的深度为250mm足以。进一步讲，在立架2上，还可设置两个圆孔22，作为通风兼起吊孔。设置圆孔的目的,一是可以减轻座架的重量，二是可以利用通风，三是可以利用孔洞进行起吊。由于立架2板面比较大，如果除了顶部凹槽部位外，其余部位全部为实体结构，则势必影响热处理炉中气体的流通性，所以设置孔洞会有利于通风。并且，两个圆孔22的孔径应以穿过起吊机的吊绳为标准，在一实施例中为200mm-250mm，使起吊机能够吊住座架。再进一步讲，尽管实施例设计为圆孔，实际中设计为方形孔，甚至是其他形状的孔也是可以的。再进一步讲，对于孔的数量也不做特殊限定。再一步讲，所开设的孔最好是以立架2结构中心为中心，对称性布置。进一步讲，立架2可以是以焊接方式固定连接到底座1上，当然也可以采用一体制作等方式，从加工的方便性考虑，焊接较为可行。从上可以看出，设计时只需计算出叶片立放时，叶片毛坯重心位置及底边厚度就可以确定座架的尺寸。本技术其特点是使热处理的叶片容易摆放，固定叶片时牢固稳定，座架易吊起放下，叶片在热处理过程中加热和冷却均匀，尤其是煤气炉加热时，不影响热源对流，使工件均匀加热成为可能，同时座架体积小消耗热能低。座架制作成本低，易制造，可以用于不同尺寸大型水电铸件叶片的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电机组铸件叶片热处理用座架，由两个共同支撑于所述叶片底部，所述叶片立放于两个所述座架上，其特征在于：所述座架为一倒“T”型体，包括一底座(1)和一立架(2)；所述立架(2)外形呈现为“凹”字形，且具有一定的厚度，其中凹槽部位的宽度≥所插入叶片部位的最大壁厚，凹槽部位的厚度与立架(2)本身厚度一样，凹槽部位的深度为250mm。

【技术特征摘要】
1.一种水电机组铸件叶片热处理用座架，由两个共同支撑于所述叶
片底部，所述叶片立放于两个所述座架上，其特征在于：
所述座架为一倒“T”型体，包括一底座(1)和一立架(2)；
所述立架(2)外形呈现为“凹”字形，且具有一定的厚度，其中凹
槽部位的宽度≥所插入叶片部位的最大壁厚，凹槽部位的厚度与立架(2)
本身厚度一样，凹槽部位的深度为250mm。
2.根据权利要求1所述的水电机组铸件叶片热处理用座架，其特征
在于：所述底座(1)和立架(2)两者为焊接连接。
3.根据权利要求1所述的水电机组铸件叶片热处理用座架，其特征
在于：所述底座(1)和立架(2)两者为一体制作。
4.根据权利要求1或2或3所述的水电机组铸件叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙煜伟，赵丽，张国利，张亚才，李俊生，
申请(专利权)人：天津重型装备工程研究有限公司，中国第一重型机械股份公司，
类型：新型
国别省市：天津;12