[发明专利]一种三元流半开式叶轮的拼装定位工装及拼装焊接工艺

说明书

本发明公开了一种三元流半开式叶轮的拼装定位工装及拼装焊接工艺，工装包括转盘、悬臂、第一垫块、第二垫块、等高线上样板和等高线下样板；悬臂的一端下方安装转盘，另一端下方由上至下安装第一垫块、等高线上样板、第二垫块和等高线下样板；在轮盘一端通过第一销钉固定在转盘上，且叶片设置在轮盘的待焊接位置的状态下，等高线上样板和等高线下样板的端面与叶片型面相接触处的曲线的形状相匹配，两者接触处相贴合或间隙较小。本发明通过叶片与拼装定位工装的相对位置、拼焊定位工装与轮盘的相对位置来实现轮盘相对于叶片的相对位置，保证待焊接叶片和轮盘之间的准确定位，并采用轮盘、叶片两体焊接方式制造三元流半开式叶轮提供了有力的保证。

技术领域

本发明属于叶轮制造技术领域，具体涉及一种三元流半开式叶轮的拼装工装及拼装焊接工艺。

背景技术

叶轮一般由叶片、轮盘、轮盖三个部分组成，它们共同形成流体在叶轮中的流道。叶轮按叶片叶型分为二元流叶轮(叶片不扭曲)、三元流叶轮(叶片扭曲)，三元流叶轮效率高于二元流叶轮。只有轮盘、叶片的叶轮称为半开式叶轮，其效率在闭式叶轮和开式叶轮之间。

由于采用拼焊定位困难、制造误差大等原因，三元流半开式叶轮一般采用整体加工方式制造，通常通过铣制直接用锻件加工。这种整体铣制叶轮的工艺加工周期长、废料多导致制造成本高。因此，研究一种加工周期短、废料少的叶轮加工技术是非常有必要的。

发明内容

针对目前三元流半开式叶轮整体铣制锻造工艺存在的加工周期长以及废料多的问题，本发明的目的在于，提供一种三元流半开式叶轮的拼装定位工装及拼装焊接工艺。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种三元流半开式叶轮的拼装工装，包括转盘、悬臂、第一垫块、第二垫块、等高线上样板和等高线下样板，其中：

所述悬臂的一端下方安装转盘，所述转盘的转动平面平行于悬臂所在平面；所述转盘的外径小于待加工叶轮的轮盘的内径；转盘用于将待加工叶轮的轮盘套在转盘上实现轮盘的对中定位；

所述悬臂的另一端下方由上至下依次水平安装第一垫块、等高线上样板、第二垫块和等高线下样板；在所述轮盘一端通过第一销钉固定在转盘上，且叶片设置在轮盘的待焊接位置的状态下，所述等高线上样板和等高线下样板的端面与叶片型面相接触处的曲线的形状相匹配，两者接触处相贴合或间隙较小；所述第一垫块、第二垫块的长度均小于等高线下样板的长度。

进一步的，所述第一垫块通过第二销钉与悬臂固定连接。

进一步的，所述叶片与各等高线样板的间隙≤0.5mm。

本发明的另一个目的在于，提供一种三元流半开式叶轮的拼装焊接工艺，采用上述的三元流半开式叶轮的拼装工装进行拼装焊接，具体包括如下步骤：

步骤1，在轮盘分度标记叶片的进气端和出气端位置；

步骤2，将转盘装入轮盘内孔的上端，实现对中定位；

步骤3，在轮盘上摆放一个待焊接的叶片；

步骤4，转动拼装工装，对叶片的位置进行调整，直至叶片的进气端、出气端与轮盘进气端、出气端位置的标记相重合；

步骤5，调整叶片，使叶片的型面与等高线上样板以及等高线下样板6的接触位置处相贴合或间隙较小；

步骤6，将叶片焊接于轮盘上，焊接过程中使用拼装工装检查叶片与等高线样板间隙，对叶片进行修形；

步骤7，采用步骤3-步骤6焊接其余叶片，直至所有叶片均焊接在轮盘上。

进一步的，所述步骤1中，采用在所述轮盘上打点的方式标记叶片进气端、出气端位置。

进一步的，所述步骤5中，所述间隙≤0.5mm。