组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种组合机匣的焊接定位装置及组合机匣的焊接定位方法，焊接定位装置包括底板、第一定位机构以及第二定位机构，通过底板和第一定位机构确定第一安装边的位置后，通过第一安装边对内筒体和中间筒体进行轴向定位，通过第一定位部对内筒体和中间筒体进行径向定位以使内筒体和中间筒体与第一安装边同轴，通过内筒体和中间筒体对第二安装边进行轴向定位，通过内筒体和中间筒体与第二定位部配合对第二安装边进行径向定位以使第二安装边与第一安装边同轴，通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位以保证组合机匣的高度，通过第二定位机构对外机匣进行径向定位以使外机匣与第一安装边同轴，从而便于对焊缝进行焊接。

Welding positioning device and welding positioning method of combined gearbox

【技术实现步骤摘要】
组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法
本专利技术涉及大型多部件组合薄壁件焊接
，特别地，涉及一种组合机匣的焊接定位装置。此外，本专利技术还涉及一种采用上述组合机匣的焊接定位装置的组合机匣的焊接定位方法。
技术介绍
如图1和图2所示，航空发动机某组合机匣由3件机加件(第一安装边11、第二安装边12以及外机匣15)和2件钣金薄壁件(内筒体13和中间筒体14)焊接组合而成，各部件要求同轴度0.2，需要保证焊接定位精度。但该组合机匣部件多且散，各部件不能自搭接定位。该组合机匣的最大外径为600mm左右，且有5条直径为400mm左右的焊缝(第一焊缝16、第二焊缝17、第三焊缝18、第四焊缝19以及第五焊缝110)，焊缝总长有6000mm。焊接过程中需要大量的热量，且2件钣金薄壁件壁厚比较薄才2mm，在高温作用下，各部件容易发生焊接变形。组合机匣变形会影响组合机匣内空气的流动，会导致航空发动机在试车或者运行过程中振动加大，导致组合机匣损坏，甚至威胁航空发动机的安全。因此，控制组合机匣的焊接变形对航空发动机至关重要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法，以解决组合机匣部件多且散，各部件不能自搭接定位，导致无法保证焊接定位精度的问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供了一种组合机匣的焊接定位装置，组合机匣包括第一安装边、与第一安装边相对间隔设置的第二安装边、设置在第一安装边与第二安装边之间的内筒体、设置在第一安装边与第二安装边之间并间隔套设在内筒体外的中间筒体以及套设在中间筒体外的外机匣，第一安装边、第二安装边、内筒体、中间筒体以及外机匣同轴布设，第一安装边上设有伸入至内筒体与中间筒体之间的间隙内的第一定位部，第二安装边上设有伸入至内筒体与中间筒体之间的间隙内的第二定位部，焊接定位装置包括用于支撑第一安装边以对第一安装边进行轴向定位的底板、设置在底板上并用于对第一安装边进行径向定位的第一定位机构以及设置在底板上并用于对外机匣进行轴向定位和径向定位的第二定位机构，通过底板和第一定位机构确定第一安装边的位置后，通过第一安装边支撑内筒体和中间筒体以对内筒体和中间筒体进行轴向定位，通过第一定位部对内筒体和中间筒体进行径向定位以使内筒体和中间筒体与第一安装边同轴，通过内筒体和中间筒体支撑第二安装边以对第二安装边进行轴向定位，通过内筒体和中间筒体与第二定位部配合对第二安装边进行径向定位以使第二安装边与第一安装边同轴，通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位以保证组合机匣的高度，通过第二定位机构对外机匣进行径向定位以使外机匣与第一安装边同轴，从而便于对第一安装边与内筒体之间的第一焊缝、第一安装边与中间筒体之间的第二焊缝、第二安装边与内筒体之间的第三焊缝、第二安装边与外机匣之间的第四焊缝以及中间筒体与外机匣之间的第五焊缝进行焊接。进一步地，第一定位机构包括安装在底板上并用于将第一安装边压紧在底板上的第一压板；底板上设有第一螺栓，第一压板套设在第一螺栓上，第一螺栓上螺纹套设有用于通过旋转与第一螺栓拧紧以将第一压板压紧在第一安装边上的第一螺母；第一螺栓螺纹连接在底板上，第一螺栓上螺纹套设有用于第一螺母旋转时与底板顶抵以防止第一螺栓旋转的第二螺母；第一压板包括至少两个沿第一压板的周向设置的第一弧形板，以增加第一压板与第一安装边的接触面积。进一步地，外机匣的外壁面上设有第一法兰以及与第一法兰相对间隔布设的第二法兰，第二定位机构包括设置在底板上并用于穿过第一法兰和第二法兰的连接轴、套设在连接轴上并处于连接轴靠近底板的一端的第二压板、套设在连接轴上并处于连接轴远离底板的一端的第三压板、螺纹套设在连接轴上并用于使第二压板从外侧压紧第一法兰的第三螺母以及螺纹套设在连接轴上并用于使第三压板从外侧压紧第二法兰的第四螺母。进一步地，连接轴上套设有处于第二压板与第三压板之间并用于从内侧对第一法兰和第二法兰进行约束以防止第一法兰和第二法兰发生焊接变形的定位板；定位板包括至少两个沿定位板的周向设置的第二弧形板，相邻两个第二弧形板之间通过第二螺栓和第五螺母进行连接；定位板上开设有用于减少定位板的重量的减重孔。进一步地，定位板上开设有第一定位孔，第一定位孔内设有用于穿过第二法兰以对外机匣进行周向定位的第一插销；底板上设有支座，支座上设有用于插入中间筒体上的第二定位孔内以对中间筒体进行周向定位的第二插销。进一步地，焊接定位装置还包括用于沿内筒体的径向顶抵内筒体的内壁面以防止内筒体发生焊接变形的支撑机构；支撑机构包括连接板、多个沿连接板的不同径向设置在连接板上并用于伸长或缩短的伸缩杆以及设置在伸缩杆的端部并用于在伸缩杆伸长时顶抵内筒体的内壁面的撑块；伸缩杆包括与连接板连接的第一螺杆、与撑块连接的第二螺杆以及螺纹套设在第一螺杆和第二螺杆上的第六螺母，第一螺杆的旋进方向与第二螺杆的旋进方向相反，以使第六螺母旋转时第一螺杆与第二螺杆相互远离或相互靠近。进一步地，焊接定位装置还包括用于箍紧中间筒体的外壁面以防止中间筒体发生焊接变形的抱箍机构；抱箍机构包括第一抱箍和第二抱箍，第一抱箍的一端与第二抱箍的一端铰接，第一抱箍的另一端铰接有第三螺栓，第二抱箍的另一端开设有通槽，第三螺栓上螺纹套设有第七螺母，以当第一抱箍与第二抱箍围成圆形且第三螺栓嵌入通槽内时通过将第七螺母与第三螺栓拧紧，从而将第一抱箍与第二抱箍锁紧。进一步地，底板上设有用于冷却底板以加速组合机匣散热的冷却机构；冷却机构包括设置在底板上并用于供冷却水流通以冷却底板的冷却管、与冷却管的输入端连通并用于供冷却水输入冷却管内的进水管以及与冷却管的输出端连通并用于供冷却管内的冷却水输出的出水管；底板上开设有安装槽，冷却管嵌入安装槽内，底板上设有用于封闭安装槽的盖板和用于将盖板压紧在底板上的螺钉；冷却管采用圆形管，以增加冷却管与底板的接触面积；底板上设有用于抬高焊接定位装置以便于安装焊接定位装置上的部件的支脚。进一步地，焊接定位装置还包括用于放在外机匣上以加速外机匣散热的第一散热块和用于放在第二安装边上以加速第二安装边散热的第二散热块；第一散热块还用于在组合机匣和焊接定位装置倒置时对组合机匣和焊接定位装置进行支撑以便焊接第一焊缝。本专利技术另一方面提供了一种组合机匣的焊接定位方法，采用上述的组合机匣的焊接定位装置，包括以下步骤：a、将第一安装边放在底板上，通过底板支撑第一安装边，对第一安装边进行轴向定位，通过第一定位机构对第一安装边进行径向定位；b、依次装配内筒体、中间筒体以及第二安装边；c、通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位和径向定位；d、对第一焊缝、第二焊缝、第三焊缝、第四焊缝以及第五焊缝进行焊接。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的组合机匣的焊接定位装置，包括底板、第一定位机构以及第二定位机构。通过底板支撑第一安装边，对第一安装边进行轴向定位，通过第一定位机构对第一安装边进行径向定位，可以确定第一安装边的位置。第一安装边的位置确定后，通过第一安装边支撑内筒体和中间筒体，可以对内筒体和中间筒体进行轴向定位。通过第一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合机匣的焊接定位装置，所述组合机匣包括第一安装边(11)、与所述第一安装边(11)相对间隔设置的第二安装边(12)、设置在所述第一安装边(11)与所述第二安装边(12)之间的内筒体(13)、设置在所述第一安装边(11)与所述第二安装边(12)之间并间隔套设在所述内筒体(13)外的中间筒体(14)以及套设在所述中间筒体(14)外的外机匣(15)，所述第一安装边(11)、所述第二安装边(12)、所述内筒体(13)、所述中间筒体(14)以及所述外机匣(15)同轴布设，所述第一安装边(11)上设有伸入至所述内筒体(13)与所述中间筒体(14)之间的间隙内的第一定位部(111)，所述第二安装边(12)上设有伸入至所述内筒体(13)与所述中间筒体(14)之间的间隙内的第二定位部(121)，其特征在于，/n所述焊接定位装置包括用于支撑所述第一安装边(11)以对所述第一安装边(11)进行轴向定位的底板(21)、设置在所述底板(21)上并用于对所述第一安装边(11)进行径向定位的第一定位机构以及设置在所述底板(21)上并用于对所述外机匣(15)进行轴向定位和径向定位的第二定位机构，/n通过所述底板(21)和所述第一定位机构确定所述第一安装边(11)的位置后，通过所述第一安装边(11)支撑所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)以对所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)进行轴向定位，通过所述第一定位部(111)对所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)进行径向定位以使所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)与所述第一安装边(11)同轴，通过所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)支撑所述第二安装边(12)以对所述第二安装边(12)进行轴向定位，通过所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)与所述第二定位部(121)配合对所述第二安装边(12)进行径向定位以使所述第二安装边(12)与所述第一安装边(11)同轴，通过所述第二定位机构对所述外机匣(15)进行轴向定位以保证所述组合机匣的高度，通过所述第二定位机构对所述外机匣(15)进行径向定位以使所述外机匣(15)与所述第一安装边(11)同轴，/n从而便于对所述第一安装边(11)与所述内筒体(13)之间的第一焊缝(16)、所述第一安装边(11)与所述中间筒体(14)之间的第二焊缝(17)、所述第二安装边(12)与所述内筒体(13)之间的第三焊缝(18)、所述第二安装边(12)与所述外机匣(15)之间的第四焊缝(19)以及所述中间筒体(14)与所述外机匣(15)之间的第五焊缝(110)进行焊接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种组合机匣的焊接定位装置，所述组合机匣包括第一安装边(11)、与所述第一安装边(11)相对间隔设置的第二安装边(12)、设置在所述第一安装边(11)与所述第二安装边(12)之间的内筒体(13)、设置在所述第一安装边(11)与所述第二安装边(12)之间并间隔套设在所述内筒体(13)外的中间筒体(14)以及套设在所述中间筒体(14)外的外机匣(15)，所述第一安装边(11)、所述第二安装边(12)、所述内筒体(13)、所述中间筒体(14)以及所述外机匣(15)同轴布设，所述第一安装边(11)上设有伸入至所述内筒体(13)与所述中间筒体(14)之间的间隙内的第一定位部(111)，所述第二安装边(12)上设有伸入至所述内筒体(13)与所述中间筒体(14)之间的间隙内的第二定位部(121)，其特征在于，
所述焊接定位装置包括用于支撑所述第一安装边(11)以对所述第一安装边(11)进行轴向定位的底板(21)、设置在所述底板(21)上并用于对所述第一安装边(11)进行径向定位的第一定位机构以及设置在所述底板(21)上并用于对所述外机匣(15)进行轴向定位和径向定位的第二定位机构，
通过所述底板(21)和所述第一定位机构确定所述第一安装边(11)的位置后，通过所述第一安装边(11)支撑所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)以对所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)进行轴向定位，通过所述第一定位部(111)对所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)进行径向定位以使所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)与所述第一安装边(11)同轴，通过所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)支撑所述第二安装边(12)以对所述第二安装边(12)进行轴向定位，通过所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)与所述第二定位部(121)配合对所述第二安装边(12)进行径向定位以使所述第二安装边(12)与所述第一安装边(11)同轴，通过所述第二定位机构对所述外机匣(15)进行轴向定位以保证所述组合机匣的高度，通过所述第二定位机构对所述外机匣(15)进行径向定位以使所述外机匣(15)与所述第一安装边(11)同轴，
从而便于对所述第一安装边(11)与所述内筒体(13)之间的第一焊缝(16)、所述第一安装边(11)与所述中间筒体(14)之间的第二焊缝(17)、所述第二安装边(12)与所述内筒体(13)之间的第三焊缝(18)、所述第二安装边(12)与所述外机匣(15)之间的第四焊缝(19)以及所述中间筒体(14)与所述外机匣(15)之间的第五焊缝(110)进行焊接。


2.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置，其特征在于，
所述第一定位机构包括安装在所述底板(21)上并用于将所述第一安装边(11)压紧在所述底板(21)上的第一压板(221)；
所述底板(21)上设有第一螺栓(222)，所述第一压板(221)套设在所述第一螺栓(222)上，所述第一螺栓(222)上螺纹套设有用于通过旋转与所述第一螺栓(222)拧紧以将所述第一压板(221)压紧在所述第一安装边(11)上的第一螺母(223)；
所述第一螺栓(222)螺纹连接在所述底板(21)上，所述第一螺栓(222)上螺纹套设有用于所述第一螺母(223)旋转时与所述底板(21)顶抵以防止所述第一螺栓(222)旋转的第二螺母(224)；
所述第一压板(221)包括至少两个沿所述第一压板(221)的周向设置的第一弧形板(2211)，以增加所述第一压板(221)与所述第一安装边(11)的接触面积。


3.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置，其特征在于，
所述外机匣(15)的外壁面上设有第一法兰(151)以及与所述第一法兰(151)相对间隔布设的第二法兰(152)，
所述第二定位机构包括设置在所述底板(21)上并用于穿过所述第一法兰(151)和所述第二法兰(152)的连接轴(231)、套设在所述连接轴(231)上并处于所述连接轴(231)靠近所述底板(21)的一端的第二压板(232)、套设在所述连接轴(231)上并处于所述连接轴(231)远离所述底板(21)的一端的第三压板(233)、螺纹套设在所述连接轴(231)上并用于使所述第二压板(232)从外侧压紧所述第一法兰(151)的第三螺母(234)以及螺纹套设在所述连接轴(231)上并用于使所述第三压板(233)从外侧压紧所述第二法兰(152)的第四螺母(235)。


4.根据权利要求3所述的组合机匣的焊接定位装置，其特征在于，
所述连接轴(231)上套设有处于所述第二压板(232)与所述第三压板(233)之间并用于从内侧对所述第一法兰(151)和所述第二法兰(152)进行约束以防止所述第一法兰(151)和所述第二法兰(152)发生焊接变形的定位板(236)；
所述定位板(236)...

【专利技术属性】
技术研发人员：石芬，顾庆军，向建华，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43