燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法及装置，装置包括第一压板、位置度定位销、扩压箱模拟型块、外环定位槽、内环定位槽和第二压板。本发明专利技术将整流外环、整流内环和连接板柱焊接，形成第一环形组件，且第一环形组件中包含位于整流外环、整流内环之间的环形流道空腔体，然后将多个扩压箱分组，然后分别与扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环焊接，形成第二环形组件，最后将第二环形组件整体装入第一环形组件的环形流道空腔体中，点焊定位，焊接第一环形组件和第二环形组件。

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法及装置
本专利技术涉及燃气轮机焊接变形控制
，主要涉及燃气轮机火焰筒整流环组件焊接时流道截面积的变形控制方法和控制装置。
技术介绍
燃气轮机火焰筒整流环组件主要采用氩弧焊与真空钎焊结合，将40个扩压箱和10个马蹄形板柱与外整流环、内整流环连接成整流环组件。根据设计要求，扩压箱安装高度不大于4±0.3mm，焊接后外整流环和内整流环圆度不大于2.0mm。因此，要保证设计所需的要求，必须具有合理的工艺加工方法及焊接变形控制方案，才能将整流环组件扩压箱截面积保持一致。否则容易出现扩压箱安装位置不正确，火焰筒进气端扩压效果达不到理论要求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法及装置，解决上述火焰筒整流环组件在焊接后扩压箱所在截面积偏差大，扩压箱焊接高度超过4±0.3mm，以及内、外环焊接后同轴度差，多个马蹄形板柱位置度超出设计要求的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法，包括整流外环、整流内环、连接板柱、扩压箱、扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环的焊接，控制方法包括以下步骤，步骤一、将整流外环、整流内环和连接板柱焊接，形成第一环形组件，且第一环形组件中包含位于整流外环、整流内环之间的环形流道空腔体；步骤二、将多个扩压箱分组，然后分别与扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环焊接，形成第二环形组件；步骤三、将第二环形组件整体装入第一环形组件的环形流道空腔体中，点焊定位；步骤四、焊接第一环形组件和第二环形组件。优选的，所述步骤一中，在环形流道空腔体中装配扩压箱模拟型块，且扩压箱模拟型块与第二环形组件中多个扩压箱的尺寸、分布位置一致，然后再进行焊接。燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制装置，包括，底板，所述底板的上端面有一个凸台，凸台表面设置有同心的外环定位槽和内环定位槽，外环定位槽的直径大于内环定位槽的直径；第一压板，所述第一压板通过支架连接在底板上端，多个支架在第一圆周上间隔均布，第一圆周与外环定位槽、内环定位槽同心，且直径大于外环定位槽直径；位置度定位销，所述位置度定位销位于第一压板下方且与第一压板同在一个支架上，位置度定位销可沿着第一圆周的径向移动；扩压箱模拟型块，所述扩压箱模拟型块位于第一圆周上相邻两个支架之间，且位于位置度定位销下方，扩压箱模拟型块通过直杆与底板上的凸台表面连接；第二压板，所述第二压板位于扩压箱模拟型块上方且与直杆的一端连接。优选的，所述支架包括，支架体，所述支架体呈L形，L形支架体的竖直段与底板上端面连接，L形支架体的水平段远离并平行于底板上端面；锁紧块，所述锁紧块包括头部和螺纹杆，锁紧块通过螺纹杆连接在支架体的水平段上；定位孔，所述定位孔位于支架体的竖直段上。优选的，所述第一压板包括，压紧臂，所述压紧臂的一端可转动连接在支架上，压紧臂上开有锁紧孔和滑动槽；压块，所述压块连接在滑动槽内，压块的外形与马蹄形连接板柱的内轮廓一致。优选的，所述扩压箱模拟型块通过两根平行的直杆与底板上的凸台表面连接，所述第二压板边缘开有容纳直杆的槽口。采用上述燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制装置的焊接变形控制方法，包括整流外环、整流内环和连接板柱的焊接，包含下述步骤，步骤一，将整流外环装入焊接变形控制装置底板上的外环定位槽中；步骤二，安装扩压箱模拟型块；。步骤三，将整流内环装入焊接变形控制装置的内环定位槽中，安装连接板柱，通过第一压板压紧连接板柱，调整第一压板周向位置，将位置度定位销插入连接板柱上的定位孔中；步骤四，安装第二压板，固定并焊接整流外环、整流内环和连接板柱。与传统加工方法及装置相比，本专利技术的特点表现在：(1)本专利技术的焊接变形控制方法及焊接装置适用于燃气轮机整流环组件的制造加工。(2)应用本专利技术的焊接变形控制方法和焊接装置可以有效的控制整流环组件的焊接后的同轴度及多处板柱位置度，特别是扩压箱模拟型块的应用，有效的解决了焊接变形后扩压箱安装后尺寸4±0.3mm超差、扩压箱安装所需的截面积偏差大的问题。(3)本专利技术中的焊接变形控制方案将零件形成刚性强的整体结构，便于后续多个扩压箱的安装，不仅效率高，且安装后尺寸一致性高。(4)本专利技术的焊接变形控制方法及焊接装置解决了整流环组件焊接变形带来的扩压箱安装尺寸4±0.3mm超标，以及内、外整流环圆度超出2.0mm要求的问题，效果显著，可操作性强。附图说明图1是整流内外环与板柱形成特定腔体的三维示意图；图2是扩压箱分布式焊接示意图；图3是整理环组件焊接变形控制装置装配状态示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。本专利技术中燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法的基本思路是：(1)焊接整流外环、整流内环的10个马蹄形连接板柱，形成特定流道截面积的空腔体(如图1所示)。(2)按照装配规则对扩压箱进行分组，分组后的扩压箱分别与扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环焊接，从而完成40个扩压箱的焊接(如图2所示)(3)将步骤(2)中的40个扩压箱组件装入步骤(1)的空腔体中，点焊后完成整流环组件的装配和焊接。为了完成上述的工艺流程，需要配合专用的变形控制装置。本专利技术中使用的焊接变形控制装置如图3所示，焊接装置包含第一压板1、位置度定位销2、扩压箱模拟型块3、外环定位槽4、内环定位槽5、第二压板6等几个主要功能部件。第一压板1用于固定零件的角向，防止零件顺时针或逆时针转动，由于第一压板1与位置度定位销2在同一支架上，兼顾有压紧马蹄形连接板柱的作用。第二压板6作用是防止零件沿垂直高度窜动和零件轴向安装不到位。底板的上端面有一个凸台，凸台表面设置有同心的外环定位槽4和内环定位槽5，外环定位槽4的直径大于内环定位槽5的直径，外环定位槽4和内环定位槽5分别用于定位图1中整流内环和整流外环的底端边缘；第一压板1通过支架连接在底板上端，多个支架在第一圆周上间隔均布，第一圆周与外环定位槽4、内环定位槽5同心，且直径大于外环定位槽4直径；优选的，支架包括支架体、锁紧块和定位孔，支架体呈L形，L形支架体的竖直段与底板上端面连接，L形支架体的水平段远离并平行于底板上端面；锁紧块包括头部和螺纹杆，锁紧块通过螺纹杆连接在支架体的水平段上；定位孔位于支架体的竖直段上。第一压板1包括压紧臂和压块，压紧臂的一端可转动连接在支架上，压紧臂上开有锁紧孔和滑动槽，压块连接在滑动槽内；锁紧块的头部宽度大于锁紧孔的外径，当锁紧块的螺纹杆插入锁紧孔后通过头部将压紧臂压紧在L形支架体的水平段上。压块可在滑动槽内沿着压紧臂长度方向移动，压紧臂末端有一根调整螺钉，通过旋转调整螺钉推动压块在滑动槽内移动，压块的下端形状与马蹄形连接板柱的内轮廓一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法，包括整流外环、整流内环、连接板柱、扩压箱、扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环的焊接，其特征在于：包括以下步骤，/n步骤一、将整流外环、整流内环和连接板柱焊接，形成第一环形组件，且第一环形组件中包含位于整流外环、整流内环之间的环形流道空腔体；/n步骤二、将多个扩压箱分组，然后分别与扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环焊接，形成第二环形组件；/n步骤三、将第二环形组件整体装入第一环形组件的环形流道空腔体中，点焊定位；/n步骤四、焊接第一环形组件和第二环形组件。/n

【技术特征摘要】
1.燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法，包括整流外环、整流内环、连接板柱、扩压箱、扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环的焊接，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一、将整流外环、整流内环和连接板柱焊接，形成第一环形组件，且第一环形组件中包含位于整流外环、整流内环之间的环形流道空腔体；
步骤二、将多个扩压箱分组，然后分别与扩压箱内支撑环和扩压箱外支撑环焊接，形成第二环形组件；
步骤三、将第二环形组件整体装入第一环形组件的环形流道空腔体中，点焊定位；
步骤四、焊接第一环形组件和第二环形组件。


2.根据权利要求1所述的燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制方法，其特征在于：所述步骤一中，在环形流道空腔体中装配扩压箱模拟型块(3)，且扩压箱模拟型块(3)与第二环形组件中多个扩压箱的尺寸、分布位置一致，然后再进行焊接。


3.燃气轮机火焰筒整流环组件焊接变形控制装置，其特征在于：包括，
底板，所述底板的上端面有一个凸台，凸台表面设置有同心的外环定位槽(4)和内环定位槽(5)，外环定位槽(4)的直径大于内环定位槽(5)的直径；
第一压板(1)，所述第一压板(1)通过支架连接在底板上端，多个支架在第一圆周上间隔均布，第一圆周与外环定位槽(4)、内环定位槽(5)同心，且直径大于外环定位槽(4)直径；
位置度定位销(2)，所述位置度定位销(2)位于第一压板(1)下方且与第一压板(1)同在一个支架上，位置度定位销(2)可沿着第一圆周的径向移动；
扩压箱模拟型块(3)，所述扩压箱模拟型块(3)位于第一圆周上相邻两个支架之间，且位于位置度定位销(2)下方，扩压箱模拟型块(3)通过直杆与底板上的凸台表面连接；
第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊，丁清国，李富宽，吴欣星，何强，邓元贵，陈成，何刚，
申请(专利权)人：中国航发贵州黎阳航空动力有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52