混流式转轮叶片的焊接定位装置及其定位测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种定位装置，尤其涉及一种混流式转轮叶片的焊接定位装置及其定位测量方法。包括转轮叶片，还包括底板，所述的底板中设有转轮上冠，所述的转轮上冠通过支柱与底板固定，所述的底板上部的两端分别设有可调下环支座，所述的可调下环支座的上部设有转轮下环，所述的转轮叶片的底端与转轮上冠相固定，所述的转轮叶片的上端与转轮下环相活动触接。混流式转轮叶片的焊接定位装置及其定位测量方法结构紧凑，操作简便，使用性能高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种定位装置，尤其涉及一种混流式转轮叶片的焊接定位装置及其定位测量方法。
技术介绍
混流式水轮机转轮是混流式水轮机的核心部件，转轮叶片的安装定位有着很高的要求，其定位精度直接影响着转轮的水力性能、稳定性、等核心参数。转轮叶片安装完成，要求检查转轮的进口节距、出口开口、进出口角度等参数，以确保安装位置的准确。 但是由于混流式水轮机转轮叶片形状的特殊性，采用一般的工具，很难保证安装及测量精度。 中国专利201320731467.4，公开一种大型转轮叶片竖直加工定位工具，其特征在于：包括底座、定位平台和定位块，底座和定位平台之间焊接有支撑柱和梯形支撑架，定位平台上侧设有若干定位块，每两块相邻的定位块之间的夹角相等。此结构相对复杂，而且定位效果不理想。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑度高，可快速、精确进行定位及检查是否合格的混流式转轮叶片的焊接定位装置及其定位测量方法。 本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：1、一种混流式转轮叶片的焊接定位装置，包括转轮叶片，还包括底板，所述的底板中设有转轮上冠，所述的转轮上冠通过支柱与底板固定，所述的底板上部的两端分别设有可调下环支座，所述的可调下环支座的上部设有转轮下环，所述的转轮叶片的底端与转轮上冠相固定，所述的转轮叶片的上端与转轮下环相活动触接； 所述的支柱外套有旋转轴，所述的旋转轴带动叶片型线样板组进行旋转，所述的叶片型线样板组与转轮叶片进行定位； 所述的转轮上冠的上部通过锁紧板与支柱相定位。作为优选，所述的转轮下环的内壁呈弧状分布。混流式转轮叶片的焊接定位装置的定位测量方法，按以下步骤：(1)、分析：利用定位装置实现叶片精准定位，用三维测量仪测量叶片截面，并在三维CAD软件中把转轮叶片三维实测结果与理论值匹配，根据两者的偏差来判断叶片安装位置是否准确；(2)、定位操作： 1、设计确定测量断面及定位样板断面，所述的断面为1、2、3、4、5和6断面，所述的定位样板断面为a、b和c，加工转轮叶片在进、出水边按断面打点，即定位基准点，每个断面2-3个点；测量断面根据转轮直径大小，在进、出水边分别取3-5个断面，断面长度为转轮直径的1%-1.5%；定位样板根据转轮直径及叶片高度，取2-3个断面，断面长度在空间位置允许的情况下应包括整个叶片正面型线，其中一个断面最好设置在叶片扭曲最严重的位置；允许的情况下把样板位置与测量断面位置重叠，减少叶片上的定位基准点；2、加工转轮上冠、转轮下环时，加工出定位圆及等分基准点；定位圆位置为叶片四个边界点与转轮上冠、转轮下环接触的位置，所述位置分别为φD1、φD2、φD3和φD4，等分基准点按叶片数等分并刻在定位圆上；同一部件的定位基准点必须与转轮叶片的相应位置对应，即M与N点位置对应，P点与Q点位置对应；3、按照转轮叶片的尺寸制作型线样板；单块样板采用1毫米左右的钢板制作，通过螺栓和定位杆把各个样板按照设计位置联接、固定，形成样板组，然后把合在旋转轴上；样板组应有刚度，在使用过程中不得有任何变形、错位和下垂的情况；设计时应考虑样板宽度尽量不超过相应位置处两相邻叶片之间的距离，以免定位叶片时与样板产生位置干涉；4、利用三维测量仪测量加工完成的叶片，测量前按加工好的定位基准点画线，尽量保证每个测点都在测量断面上，每个测量断面测点不少于10点，把符合设计要求的叶片编号并记录测量数据；5、把定位装置与转轮上冠装配好，调整好位置；把转轮上冠吊到平台上，支柱穿过转轮上冠内孔，调整转轮上冠处于水平位置，且与旋转轴同心，完成后用锁紧板固定转轮上冠；6、转轮下环按照图纸要求进行定位；把转轮下环吊到平台上，支柱穿过转轮下环内孔，调整下环处于水平位置，且与旋转轴同心，同时注意按照叶片设计位置对应M、N、P、Q四个基准点，完成后用下环锁紧装置锁定转轮下环；7、定位转轮叶片；把转轮叶片装入，把转轮叶片相应位置与转轮上冠、转轮下环上的定位圆及M、N、P、Q四个基准点初步对应，然后转动样板组，使得样板组叶片型线侧贴合转轮叶片表面，测量样板与转轮叶片间隙；若叶片型线安装样板与叶片贴合紧密，切叶片四角与定位圆位置一致，则表面该叶片位置准确，否则，结合转轮叶片三位策略结果数据，按实际情况相应调整；调整完成后可在转轮上冠、转轮下环上点焊限位块来固定转轮叶片位置； (3)、转轮叶片安装位置检查：1 、转轮叶片安装三片后，按如下2-4步骤检查；2 、根据设计图纸要求检查转轮出口开口值；3 、用三维测量仪测量图示中A、B、C、D、E 的基准面，A、E中至少选择一个，B、C、D中选择1-2个，以及测量1-6的测量断面；4 、利用三维软件把第3步测量结果与理论模型匹配并比较；把测量的基准面与理论转轮三维模型对应的面拟合定位，然后把1-6测量断面的测量数据投影到对应理论叶片表面，两组数据分别生成曲线，通过这两条曲线，我们就可以得出转轮叶片进口角、出口角、进口节距的数据，从而判断转轮叶片安装位置的准确程度；5、输出检查结果，若叶片位置偏差不符合设计要求，则根据结果调整叶片位置，再重复以上步骤，直至检查结果满足设计要求。 此结构能确保转轮的制造质量，能实现快速精准定位。混流式转轮叶片定位测量，主要利用三位测量仪与三维软件配合，与转轮上冠、转轮叶片及转轮下环上的基准实现实物与理论模型的高精度拟合，从而准确判断出叶片安装位置是否符合要求以及判断不符合要求时如何调整。本专利技术提供混流式转轮叶片的焊接定位装置及其定位测量方法，结构紧凑，操作简便，使用性能高。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的定位圆及测量基准示意图；图3是本专利技术的叶片定位检查示意图；图4是本专利技术的叶片定位测量结果示意图。附图标记13为叶片型线样板组。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。2、 实施例1：如图1、图2、图3和图4所示，一种混流式转轮叶片的焊接定位装置，包括转轮叶片7，还包括底板8，所述的底板8中设有转轮上冠9，所述的转轮上冠9通过支柱10与底板8固定，所述的底板8上部的两端分别设有可调下环支座11，所述的可调下环支座11的上部设有转轮下环12，所述的转轮叶片7的底端与转轮上冠9相固定，所述的转轮叶片7的上端与转轮下环12相活动触接； 所述的支柱10外套有旋转轴13，所述的旋转轴13带动叶片型线样板组14进行旋转，所述的叶片型线样板组14与转轮叶片7进行定位； 所述的转轮上冠9的上部通过锁紧板15与支柱10相定位。所述的转轮下环12的内壁呈弧状分布。混流式转轮叶片的焊接定位装置的定位测量方法，按以下步骤：(1)、分析：利用定位装置实现叶片精准定位，用三维测量仪测量叶片截面，并在三维CAD软件中把转轮叶片三维实测结果与理论值匹配，根据两者的偏差来判断叶片安装位置是否准确；(2)、定位操作： 1、设计确定测量断面及定位样板断面，所述的断面为1、2、3、4、5和6断面，所述的定位样板断面为a、b和c，加工转轮叶片在进、出水边按断面打点，即定位基准点，每个断面2个点；测量断面根据转轮直径大小，在进、出水边分别取3个断面，断面长度为转轮直径的1%；定位样板根据转轮直径及叶片高度，取2个断面，断面长度在空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混流式转轮叶片的焊接定位装置，包括转轮叶片(7)，其特征在于：还包括底板(8)，所述的底板(8)中设有转轮上冠(9)，所述的转轮上冠(9)通过支柱(10)与底板(8)固定，所述的底板(8)上部的两端分别设有可调下环支座(11)，所述的可调下环支座(11)的上部设有转轮下环(12)，所述的转轮叶片(7)的底端与转轮上冠(9)相固定，所述的转轮叶片(7)的上端与转轮下环(12)相活动触接；   所述的支柱(10)外套有旋转轴(13)，所述的旋转轴(13)带动叶片型线样板组(14)进行旋转，所述的叶片型线样板组(14)与转轮叶片(7)进行定位；  所述的转轮上冠(9)的上部通过锁紧板(15)与支柱(10)相定位。

【技术特征摘要】
1.一种混流式转轮叶片的焊接定位装置，包括转轮叶片(7)，其特征在于：还包括底板(8)，所述的底板(8)中设有转轮上冠(9)，所述的转轮上冠(9)通过支柱(10)与底板(8)固定，所述的底板(8)上部的两端分别设有可调下环支座(11)，所述的可调下环支座(11)的上部设有转轮下环(12)，所述的转轮叶片(7)的底端与转轮上冠(9)相固定，所述的转轮叶片(7)的上端与转轮下环(12)相活动触接； 所述的支柱(10)外套有旋转轴(13)，所述的旋转轴(13)带动叶片型线样板组(14)进行旋转，所述的叶片型线样板组(14)与转轮叶片(7)进行定位； 所述的转轮上冠(9)的上部通过锁紧板(15)与支柱(10)相定位。2.根据权利要求1所述的混流式转轮叶片的焊接定位装置，其特征在于：所述的转轮下环(12)的内壁呈弧状分布。3.根据权利要求1或2所述的混流式转轮叶片的焊接定位装置的定位测量方法，其特征在于按以下步骤：(1)、分析：利用定位装置实现叶片精准定位，用三维测量仪测量叶片截面，并在三维CAD软件中把转轮叶片三维实测结果与理论值匹配，根据两者的偏差来判断叶片安装位置是否准确；(2)、定位操作： 1、设计确定测量断面及定位样板断面，所述的断面为1、2、3、4、5和6断面，所述的定位样板断面为a、b和c，加工转轮叶片在进、出水边按断面打点，即定位基准点，每个断面2-3个点；测量断面根据转轮直径大小，在进、出水边分别取3-5个断面，断面长度为转轮直径的1%-1.5%；定位样板根据转轮直径及叶片高度，取2-3个断面，断面长度在空间位置允许的情况下应包括整个叶片正面型线，其中一个断面最好设置在叶片扭曲最严重的位置；允许的情况下把样板位置与测量断面位置重叠，减少叶片上的定位基准点；2、加工转轮上冠、转轮下环时，加工出定位圆及等分基准点；定位圆位置为叶片四个边界点与转轮上冠、转轮下环接触的位置，所述位置分别为φD1、φD2、φD3和φD4，等分基准点按叶片数等分并刻在定位圆上；同一部件的定位基准点必须与转轮叶片的相应位置对应，即M与N点位置对应，P点与Q点位置对应；3、按照转轮叶片的尺寸制作型线样板；单块样板采用1毫米左右的钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵智，
申请(专利权)人：杭州力源发电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33