一种风机叶轮通用焊接工装制造技术

本发明专利技术提供了一种风机叶轮通用焊接工装，包括翻转机构、牵引装置以及设置于翻转机构上用于放置待焊接叶轮的旋转机构；通过所述翻转机构和旋转机构的配合动作带动待焊接叶轮进行自由旋转实现风机叶轮的焊接；旋转机构包括旋转底盘和定位装置，所述定位装置包括定位轴和定位卡盘；所述牵引装置一端设置于所述翻转机构上，一端连接所述定位卡盘，通过牵引装置实现定位卡盘在定位轴上的安装和拆卸。通过翻转机构和旋转机构的配合带动待焊接叶轮自由旋转实现叶轮全方位焊接，同时本发明专利技术的工装可以保证叶轮前轮盘、轮芯以及后轮盘之间焊接的同轴度，通过更换定位轴套和调节定位卡盘可以满足不同尺寸的叶轮焊接需求通用性强。

A General Welding Tool for Fan Impeller

The invention provides a general welding tool for fan impeller, including a turning mechanism, a traction device and a rotating mechanism arranged on the turning mechanism for placing the impeller to be welded; a free rotation of the impeller to be welded is driven by the coordination action of the turning mechanism and the rotating mechanism to realize the welding of the fan impeller; a rotating mechanism includes a rotating chassis and a positioning device, and the positioning device is provided. The device comprises a positioning shaft and a positioning chuck; one end of the traction device is arranged on the turnover mechanism, one end is connected with the positioning chuck, and the installation and disassembly of the positioning chuck on the positioning shaft are realized by the traction device. The turning mechanism and the rotating mechanism cooperate to drive the impeller to be welded to rotate freely to realize all-round welding of the impeller. At the same time, the tooling of the invention can ensure the coaxiality of welding between the front wheel disc, the wheel core and the rear wheel disc of the impeller. By replacing the positioning sleeve and adjusting the positioning chuck, the welding requirement of the impeller with different sizes can be widely used.

【技术实现步骤摘要】
一种风机叶轮通用焊接工装
本专利技术涉及轨道车辆冷却风机制造
，具体涉及一种风机叶轮通用焊接工装。
技术介绍
机车用冷却通风机的性能好坏直接影响到列车特别是驾驶室的乘客体验，甚至是影响到行车安全。而叶轮为通风机里面最重要的部件之一，一般由轮芯9.1、叶片9.2、后轮盘9.3以及前轮盘9.4构成，详见图1；由于叶轮处在高速旋转运动工况中，叶轮各配件的同轴度和焊接质量显得非常重要，会直接影响到风机效果更甚至影响到行车安全。由于以往人工手动安装存在误差，导致叶轮的一致性总是停留在一个阶段，无法继续提升；同时由于叶轮的高要求导致员工的作业效率极低，手动作业进行安装装配和全位置翻转焊接又极大的增加了操作工人的劳动强度，严重影响到工作效率。如何保证每个叶轮的组装一致性、尺寸精度和提高操作者施行焊接效率以及预防变形措施，一直是叶轮焊接的关键点和难点；同时如何使辅助叶轮焊接的工装最大程度的做到通用化而降低设计和制造成本，最大限度提高市场竞争力也是企业发展的关键点。综上所述，急需一种风机叶轮通用焊接工装以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种风机叶轮通用焊接工装，具体技术方案如下：一种风机叶轮通用焊接工装，包括翻转机构、牵引装置以及设置于翻转机构上用于放置待焊接叶轮的旋转机构；通过所述翻转机构和旋转机构的配合动作带动待焊接叶轮进行自由旋转实现风机叶轮的焊接；所述旋转机构包括旋转底盘和定位装置，所述定位装置包括定位轴和定位卡盘；所述旋转底盘可旋转式设置于所述翻转机构上，所述定位轴垂直设置于所述旋转底盘上，所述定位卡盘活动套设在所述定位轴上；所述旋转底盘、定位轴和定位卡盘一起相对于所述翻转机构旋转；所述定位卡盘包括夹紧爪组、撑紧爪组、卡盘本体以及压脚组，所述撑紧爪组中的撑紧爪和夹紧爪组中的夹紧爪均设置于所述卡盘本体上，通过所述夹紧爪的伸缩实现定位卡盘与定位轴之间的松开和紧贴固定，通过所述撑紧爪伸缩实现所述待焊接叶轮的前轮盘的定位和松开；所述压脚组中的压脚设置在卡盘本体上配合撑紧爪组中的撑紧爪对前轮盘进行定位；所述牵引装置一端设置于所述翻转机构上，一端连接所述定位卡盘，通过牵引装置实现定位卡盘在定位轴上的安装和拆卸。以上技术方案中优选的，还包括动力装置，所述旋转机构、翻转机构以及牵引装置均设置动力装置，通过动力装置实现旋转机构、翻转机构以及牵引装置运动。以上技术方案中优选的，所述旋转机构还包括滑动夹紧块，所述滑动夹紧块包括滑动块和夹紧块且两者的间距可调，所述旋转底盘上设有至少一组关于定位轴轴心对称设置的滑槽，所述滑槽与所述滑动块相匹配设置实现所述滑动块在滑槽内滑动，通过调节滑动块和夹紧块之间的距离将滑动夹紧块固定在滑槽上，从而实现对不同尺寸待焊接叶轮的后轮盘进行定位夹紧。以上技术方案中优选的，所述定位装置还包括依次套设在定位轴上的定位轴套、压紧轴套以及紧固件；所述定位轴套内径与定位轴外径相匹配设置，所述定位轴套外径与所述待焊接叶轮轮芯的内径相匹配设置，通过所述定位轴套和定位轴的配合实现将轮芯定位在旋转底盘上，所述压紧轴套设置在轮芯表面通过紧固件实现将轮芯进行夹紧；所述定位卡盘设置于所述定位轴上，通过调节撑紧爪组实现对不同尺寸的待焊接叶轮的前轮盘进行定位夹紧。以上技术方案中优选的，翻转机构包括水平设置的翻转底板和支撑主架，所述支撑主架包括第一支撑脚、横梁以及第二支撑脚，所述第一支撑脚和第二支撑脚相对设置且通过横梁连接，所述翻转底板通过轴承活动设置于第一支撑脚和第二支撑脚上；所述翻转底板的一端连接所述动力装置实现所述翻转底板自由翻转，所述旋转机构设置于所述翻转底板上，从而实现所述旋转机构跟随所述翻转底板一起自由翻转；所述翻转底板未设置动力装置的一端设置防脱销。以上技术方案中优选的，所述定位轴贯穿所述翻转底板和旋转底盘设置且所述定位轴和旋转底盘之间为固定连接，所述翻转底板和旋转底盘之间设置支撑轴承且支撑轴承套设在定位轴上实现旋转机构相对翻转底板自由旋转；所述翻转底板远离所述旋转底盘的面上设有动力装置，所述动力装置连接所述定位轴实现旋转机构相对于翻转底板自由旋转。以上技术方案中优选的，所述牵引装置包括牵引安装架、牵引机构、牵引支架以及动力装置，所述牵引安装架设置于所述支撑主架上用于安装动力装置，所述牵引支架设置于所述支撑主架上用于安装牵引机构，所述动力装置设置于所述牵引安装架上用于驱动所述牵引机构运动。以上技术方案中优选的，所述牵引机构包括钢绳线轮、转动轴承、牵引支撑柱以及钢绳；所述转动轴承设置于所述牵引支架上，所述牵引支撑柱设置于所述转动轴承上，通过转动轴承实现牵引支撑柱相对于所述牵引支架自由旋转，所述钢绳贯穿所述牵引支撑柱、转动轴承以及牵引支架且钢绳能够相对于所述牵引支撑柱、转动轴承以及牵引支架自由运动，所述钢绳两端分别连接所述钢绳线轮和定位卡盘，所述钢绳线轮连接动力装置且由动力装置驱动进行运动，从而实现收放钢绳，通过收放钢绳和牵引支撑柱自由旋转实现将定位卡盘安装到定位轴上，或者是将定位卡盘从定位轴上拆下。以上技术方案中优选的，所述钢绳连接定位卡盘的一端设有吊钩，所述定位卡盘上设有吊环，通过吊钩和吊环的配合实现起吊定位卡盘。以上技术方案中优选的，所述动力装置包括电机、电机安装板以及减速机，所述电机和减速机之间通过电机安装板连接，所述电机的输出轴插入所述减速机的输入端，所述旋转机构、翻转机构以及牵引装置均与减速机的输出端连接实现由动力装置驱动运动。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术的焊接工装包括翻转机构和旋转机构，所述旋转机构设置于所述翻转机构上，通过所述翻转机构和旋转机构的配合动作带动待焊接叶轮自由旋转，实现对叶轮进行全方位焊接，大大方便作业员对叶轮进行焊接，提高了焊接的便利性和效率，有效的降低了对焊接操作者的技能要求，降低工人的劳动强度，有效保证叶轮的焊缝质量；利用本专利技术的焊接工装可以实现一次性完成叶轮焊接，防止了普通工装在焊接过程中需要拆除工装导致焊接变形情况的发生。(2)本专利技术的焊接工装包括牵引装置，所述牵引装置利用电机的牵引力，通过牵引钢绳可以自由对定位卡盘进行吊装，通过转动轴承实现平面旋转将定位卡盘移开焊接工作区域，可以快速装卸产品和重复装配，基本实现零人力作业。(3)本专利技术的焊接工装包括定位卡盘，所述定位卡盘包括撑紧爪组和夹紧爪组，可以实现自动同心和定位，利用撑紧爪组的自由伸展可以适用于不同直径的前轮盘叶轮定位；同时利用定位卡盘的自动同心功能，可以实现前轮盘与轮芯、后轮盘同心，进而避免人为的安装误差，极大的保证了叶轮的同轴度，提高叶轮的尺寸精度，保证了叶轮的一致性。(4)本专利技术的焊接工装包括定位轴套，所述定位轴套内径与定位轴外径相匹配，外径与叶轮轮芯内径相匹配，将定位轴套放入轮芯的内径中实现对轮芯进行定位，通过更换不同外径尺寸的定位轴套可以实现不同轮芯进行定位安装，极大的增加了本专利技术焊接工装的通用性。(5)本专利技术的焊接工装通过将定位轴套和定位卡盘设置在定位轴上能够保证前轮盘、后轮盘以及轮芯的同轴度，有效的解决了目前叶轮焊接同轴度高的难题，同时通过更换定位轴套和调节定位卡盘满足不同尺寸规格的叶轮焊接需求，增加了工装的通用性。(6)本专利技术的焊接工作包括滑动夹紧块，滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风机叶轮通用焊接工装，其特征在于，包括翻转机构、牵引装置以及设置于翻转机构上用于放置待焊接叶轮的旋转机构；通过所述翻转机构和旋转机构的配合动作带动待焊接叶轮进行自由旋转实现风机叶轮的焊接；所述旋转机构包括旋转底盘(1)和定位装置，所述定位装置包括定位轴(8)和定位卡盘(7)；所述旋转底盘可旋转式设置于所述翻转机构上，所述定位轴垂直设置于所述旋转底盘上，所述定位卡盘活动套设在所述定位轴上；所述旋转底盘、定位轴和定位卡盘一起相对于所述翻转机构旋转；所述定位卡盘(7)包括夹紧爪组(7.1)、撑紧爪组(7.2)、卡盘本体(7.3)以及压脚组(7.4)，所述撑紧爪组(7.1)中的撑紧爪和夹紧爪组(7.2)中的夹紧爪均设置于所述卡盘本体上，通过所述夹紧爪的伸缩实现定位卡盘与定位轴之间的松开和紧贴固定，通过所述撑紧爪伸缩实现所述待焊接叶轮的前轮盘的定位和松开；所述压脚组中的压脚设置在卡盘本体上配合撑紧爪组中的撑紧爪对前轮盘进行定位；所述牵引装置一端设置于所述翻转机构上，一端连接所述定位卡盘，通过牵引装置实现定位卡盘在定位轴上的安装和拆卸。

【技术特征摘要】
1.一种风机叶轮通用焊接工装，其特征在于，包括翻转机构、牵引装置以及设置于翻转机构上用于放置待焊接叶轮的旋转机构；通过所述翻转机构和旋转机构的配合动作带动待焊接叶轮进行自由旋转实现风机叶轮的焊接；所述旋转机构包括旋转底盘(1)和定位装置，所述定位装置包括定位轴(8)和定位卡盘(7)；所述旋转底盘可旋转式设置于所述翻转机构上，所述定位轴垂直设置于所述旋转底盘上，所述定位卡盘活动套设在所述定位轴上；所述旋转底盘、定位轴和定位卡盘一起相对于所述翻转机构旋转；所述定位卡盘(7)包括夹紧爪组(7.1)、撑紧爪组(7.2)、卡盘本体(7.3)以及压脚组(7.4)，所述撑紧爪组(7.1)中的撑紧爪和夹紧爪组(7.2)中的夹紧爪均设置于所述卡盘本体上，通过所述夹紧爪的伸缩实现定位卡盘与定位轴之间的松开和紧贴固定，通过所述撑紧爪伸缩实现所述待焊接叶轮的前轮盘的定位和松开；所述压脚组中的压脚设置在卡盘本体上配合撑紧爪组中的撑紧爪对前轮盘进行定位；所述牵引装置一端设置于所述翻转机构上，一端连接所述定位卡盘，通过牵引装置实现定位卡盘在定位轴上的安装和拆卸。2.根据权利要求1所述的风机叶轮通用焊接工装，其特征在于，还包括动力装置(2)，所述旋转机构、翻转机构以及牵引装置均设置动力装置，通过动力装置实现旋转机构、翻转机构以及牵引装置运动。3.根据权利要求2所述的风机叶轮通用焊接工装，其特征在于，所述旋转机构还包括滑动夹紧块(10)，所述滑动夹紧块包括滑动块(10.1)和夹紧块(10.2)且两者的间距可调，所述旋转底盘(1)上设有至少一组关于定位轴(1.4)轴心对称设置的滑槽，所述滑槽与所述滑动块相匹配设置实现所述滑动块在滑槽内滑动，通过调节滑动块和夹紧块之间的距离将滑动夹紧块固定在滑槽上，从而实现对不同尺寸待焊接叶轮的后轮盘进行定位夹紧。4.根据权利要求3所述的风机叶轮通用焊接工装，其特征在于，所述定位装置还包括依次套设在定位轴上的定位轴套(8.1)、压紧轴套(8.2)以及紧固件(8.3)；所述定位轴套内径与定位轴外径相匹配设置，所述定位轴套外径与所述待焊接叶轮轮芯的内径相匹配设置，通过所述定位轴套和定位轴的配合实现将轮芯定位在旋转底盘(1)上，所述压紧轴套设置在轮芯表面通过紧固件实现将轮芯进行夹紧；所述定位卡盘设置于所述定位轴上，通过调节撑紧爪组实现对不同尺寸的待焊接叶轮的前轮盘进行定位夹紧。5.根据权利要求4所述的风机叶轮通用焊接工装，其特征在于，翻转机构包括水平设置的翻转底板(3.1)和支撑主架，所述支撑主架包括第一支撑脚(3.3)、横梁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑，李方帆，易翰林，罗鑫伟，
申请(专利权)人：株洲联诚集团控股股份有限公司，湖南联诚轨道装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43