汽轮机三维直焊式叶片组焊系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种汽轮机三维直焊式叶片组焊系统，用于直焊式焊接隔板中的静叶片、隔板板体及隔板外环三维空间位置的确定，包括：定位胎具，所述定位胎具上具有限制所述隔板板体空间位置的第一定位基准面以及限制所述隔板外环空间位置的第二定位基准面，定位胎具上设有控制静叶片节距的定位体；用于限制所述静叶片空间位置的安装角夹具。本实用新型专利技术能够精确控制隔板板体、隔板外环、三维静叶片三者之间的空间位置，每一静叶片由一组对应的定位体控制节距，误差互补，不形成误差积累，大大提高组装精度。安装角夹具能够精确控制静叶片的安装角及出汽边高度，不必利用工具测量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽轮机
，更具体地说，涉及一种汽轮机三维直焊式叶片 组焊系统。
技术介绍
随着计算机技术和计算流体力学的飞速发展，汽轮机通流设计已从二维时代飞跃 到全三维时代。如今，世界各国汽轮机通流设计技术均建立于3D-NS计算分析的基础上，基 于先进的静、动叶型线，利用全三维粘性多级叶轮机计算程序对压力级的新旧叶片级作了 多个方案的3D-NS计算分析，成功开发出先进的动、静三维弯曲叶片。该叶片有效地提高了 汽轮机的做功效率，受到汽轮机等流体行业的极度重视和开发利用。如图1所示，静叶片 102实际上就是汽轮机做功的喷嘴，它是一个截面形状特殊且不断变化的通道，三维设计的 静叶片102与同样三维设计的隔板板体101、隔板外环103共同形成三维蒸汽通道，蒸汽进 入该通道后发生膨胀、消耗了蒸汽的压力能(热能)，蒸汽的压力及温度下降了，而蒸汽的 流速增加，获得高速蒸汽，推动其后面的工作叶片即动叶片运动，最有效地完成蒸汽动能转 换成汽轮机旋转做功的机械能。静叶片102的形状前粗后窄，前面粗的部分为进汽侧，后面窄的部分为出汽侧。由 数十个静叶片102沿圆周方向与隔扳板体101、隔板外环103组焊形成三维静叶片直焊式焊 接隔板。静叶片102出汽边中心点形成该隔板的‘节园’，在节园位置，两片三维静叶片形成 的最小汽道尺寸叫做“汽道喉部尺寸”。该尺寸直接影响汽轮机的效能指标。按照气体动力学，做功蒸汽按照科学的三维流动过程中需要三维静叶片一个合理 的迎角，该迎角叫做三维静叶片安装角，该角度影响到汽道喉部尺寸以及蒸汽流的合理流 动。按照三维静叶片安装角度，将三维静叶片摆放在一个稳定的平面上，此时，三维静 叶片出汽边相对稳定平面的高度叫三维静叶片出汽边高度。该高度影响到汽道喉部尺寸以 及三维静叶片的辐射线。经过对不同汽轮机参数计算，确定不同隔板需求的三维静叶片数量后，每两片三 维静叶片间的距离称为汽道节距，汽道节距控制的好坏直接影响汽轮机的运行效能和稳定。目前，汽轮机行业三维静叶直焊式焊接隔板的焊接组装主要通过人工划线方法确 定三维静叶片的空间位置，即按照图纸要求的尺寸，人工在隔板体及隔板外环上标记出三 维静叶片进、出汽边位置，确定三维静叶片出汽边高度、安装角、辐射线及汽道节距等技术 参数。目前普遍采用的划线方法存在精度难于控制、工作效率低等缺点。划线方法对于 三维静叶片组装的安装角、节距等主要是人为控制，组装精度取决于操作人员的技术水平， 尺寸测量采用板尺、卷尺等工具肉眼观察，难以保证测量精度，且叶片组装时，后一片叶片 需要以前一片叶片的安装位置为基准，极易造成误差积累导致汽道喉部尺寸偏差。划线方法为全手工操作，隔板体、隔板外环的空间位置调整、静叶片进、出汽边在隔板体、外环上的 定位等操作繁琐，工作效率低。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种汽轮机三维直焊式叶片组焊系统，以保证三维 静叶片、隔板板体及隔板外环三维空间位置的确定。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案一种汽轮机三维直焊式叶片组焊系统，用于直焊式焊接隔板中的静叶片、隔板板 体及隔板外环三维空间位置的确定，包括定位胎具，所述定位胎具包括分别定位所述隔板板体轴向位置和径向位置的第 一定位部及第二定位部、分别定位所述隔板外环轴向位置和径向位置的第三定位部及第四 定位部、控制静叶片节距的定位体以及定位静叶片进汽边安装高度的第五定位部；用于定位所述静叶片安装角的安装角夹具。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，所述定位胎具包括圆盘式结 构的定位胎具体，所述第一定位部为所述定位胎具体的顶面，所述第三定位部为所述定位 胎具体的顶面。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，所述第二定位部为设置在所 述定位胎具体的中心的定位圈，该定位圈的外径与所述隔板板体的内径相同；所述第四定位部为开设在所述定位胎具体上的隔板外环径向定位面，该隔板外环 径向定位面的直径与所述隔板外环的最小直径相同。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，所述第五定位部为设置在所 述定位胎具体上的定位胎具导轨，定位胎具导轨的顶端具有与静叶片的进汽边斜线角度相 同的斜面，其高度和所述静叶片的进汽边的安装高度相同。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，所述安装角夹具包括夹紧夹具拉杆，该夹紧夹具拉杆的一端设有静叶定位面；可滑动的设置在所述夹紧夹具拉杆上的夹具体，所述夹具体的一侧具有和所述隔 板板体的内圈相同弧度的弧面；固定在所述夹具体顶端的压板，所述压板的安装高度与静叶片出汽边的组装高度 相同；固定在所述压板上的安装角棒，所述安装角棒相对于水平面的倾斜角度与所述静 叶片的安装角保持一致。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，所述定位体成圆周分布在定 位胎具体上，所述定位体的数量和所述静叶片的数量相同，且相邻两个定位体之间的距离 和相邻两个静叶片的距离相同，且所述定位体具体为两个定位销，且所述两个定位销之间 的距离和所述两个安装角棒之间的距离相等。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，还包括设置在所述夹紧夹具 拉杆远离所述静叶定位面的一端上的夹紧夹具手柄，该夹紧夹具手柄具体包括与所述夹紧夹具拉杆可转动连接的连杆；固定在所述连杆上，向所述夹具体方向凸起的推进部；连接在所述连杆顶端的手柄本体。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，所述夹具体的底部两端均设 置有槽条，且两个槽条之间的距离和所述夹紧夹具拉杆的宽度相同，所述夹具体通过槽条 设置在夹紧夹具拉杆上。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，还包括套设在所述定位胎具 体外圈，压住所述隔板外环的第一压板；设置在所述第一压板的顶端用以压住所述隔板外环的顶面的第二压板。优选的，在上述汽轮机三维直焊式叶片组焊系统中，还包括气道喉部测量工具，所 述气道喉部测量工具包括测量板和量规，所述测量板为环形板，其内径和所述隔板板体的 外进相同，且其宽度为所述静叶片长度的一半，所述量规具体包括喉部量块和与该喉部量 块相连的连杆。从上述的技术方案可以看出，本技术通过定位胎具能够保证隔板板体及隔板 外环的空间位置，安装角夹具能够保证静叶片的安装角。本技术能够精确控制隔板板 体、隔板外环、三维静叶片三者之间的空间位置，每一静叶片由一组对应的定位体控制节 距，误差互补，不形成误差积累，大大提高组装精度。安装角夹具能够精确控制静叶片的安 装角及出汽边高度，不必利用卷尺、板尺等工具测量，操作简便，提高工作效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为三维静叶片直焊式焊接隔板的局部示意图；图2为本技术实施例提供的定位胎具与安装角夹具配合使用的结构示意图；图3为本技术实施例提供的定位胎具的结构示意图；图4为本技术实施例提供的安装角夹具的结构示意图；图5为图4的侧视图；图6为本技术实施例提供的静叶片进汽边的定位示意图；图7为本技术实施例提供的静叶片出汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机三维直焊式叶片组焊系统，用于直焊式焊接隔板中的静叶片（２０２）、隔板板体（２０１）及隔板外环（２０３）三维空间位置的确定，其特征在于，包括：定位胎具（２０５），所述定位胎具（２０５）包括：分别定位所述隔板板体（２０１）轴向位置和径向位置的第一定位部及第二定位部、分别定位所述隔板外环（２０３）轴向位置和径向位置的第三定位部及第四定位部、控制静叶片节距的定位体以及定位静叶片进汽边安装高度的第五定位部；用于定位所述静叶片（２０２）安装角的安装角夹具（２０４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程联忠，刘刚，黄义福，
申请(专利权)人：青岛捷能汽轮机集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：95[中国|青岛]