[发明专利]一种用于大功率喷水推进装置导叶喷嘴的焊接工装及方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接加工设备领域，特别涉及一种用于大功率喷水推进装置导叶喷嘴的焊接工装及方法。

背景技术

大功率喷水推进装置的导叶喷嘴为结构件，主要由三部分焊接而成：导叶罩壳，导叶叶片和轮毂，导叶叶片焊接在轮毂上，导叶罩壳罩设在导叶叶片和轮毂上，通过焊接连接。

由于导叶叶片为曲面形状，装夹定位困难，所以在焊接过程中采用常规的夹具或支撑工装难以准确保证导叶叶片的安装角、均布性、轴向高度等位置关系，装夹效果不理想。目前，暂无针对大功率喷推导叶喷嘴的有效的焊接工装。

发明内容

为了解决导叶喷嘴焊接过程中装夹效果不理想的问题，本发明实施例提供了一种用于大功率喷水推进装置导叶喷嘴的焊接工装及方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种用于大功率喷水推进装置导叶喷嘴的焊接工装，所述焊接工装包括工装盖板和工装底座，所述工装底座上设有用于定位所述大端的第一环形凹槽和用于定位所述法兰的第二环形凹槽，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽同轴，所述第一环形凹槽具有第一底面和第一内侧壁，所述第一内侧壁的直径与所述大端的外圆直径一致，所述第二环形凹槽具有第二底面和第二内侧壁，所述第二内侧壁的直径与所述法兰的内径一致，所述第一底面和所述第二底面之间的间距与所述轮毂的大端端面和所述法兰的法兰面之间的轴向间距一致，所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽之间设置有用于定位所述导叶叶片的多个下定位座，所述下定位座的数量与所述导叶叶片的数量一致，多个所述下定位座沿绕与所述第一环形凹槽同轴的圆周等角度间隔布置，所述下定位座上具有轴向定位面，所述轴向定位面与所述第一底面之间的间距和所述导叶叶片进水边与所述大端的端面之间的间距一致，所述下定位座上具有角度定位面，所述角度定位面与所述导叶叶片的进水边一端的侧面的表面形状相适配，所述角度定位面与所述轴向定位面之间的夹角和所述导叶叶片的安装角一致，所述工装盖板与所述工装底座相对的面上具有用于定位所述轮毂的小端端面的环形凸台，所述环形凸台与所述第一环形凹槽同轴，所述工装盖板与所述工装底座相对的面上具有用于定位所述导叶叶片的多个上定位座，所述上定位座的数量与所述下定位座的数量一致，多个所述上定位座沿绕与所述第一环形凹槽同轴的圆周等角度间隔布置，每个所述上定位座上设置有至少两个用于支撑所述导叶叶片的定位螺杆，所述工装底座上设置有螺孔，所述螺孔中设置有螺柱，所述工装盖板上对应所述螺柱的位置设有通孔，多个所述下定位座上设有下周向定位面，所述下周向定位面垂直于所述轴向定位面，多个所述上定位座上对应所述下周向定位面设有用于定位所述工装盖板的周向位置的上周向定位面。

优选地，所述工装盖板上具有用于定位所述轮毂的小端端面的环形凸台，所述环形凸台与多个所述上定位座围成的圆周同轴。

进一步地，所述环形凸台上具有第三环形凹槽，所述第三环形凹槽与所述环形凸台同轴，所述第三环形凹槽包括第三底面和第三内侧壁，所述第三内侧壁的直径与所述小端的内径一致。

进一步地，所述螺孔沿绕所述第一环形凹槽的轴线的圆周等角度间隔设置。

更进一步地，相邻两所述螺孔间隔的角度与相邻两所述下定位座间隔的角度一致。

优选地，所述上定位座朝向所述工装底座的面与所述导叶叶片的出水边平行。

优选地，所述工装底座中央具有圆形通孔，所述圆形通孔与所述第一环形凹槽同轴。

另一方面，本发明实施例提供了一种焊接方法，所述焊接方法适用于利用前述的任一种焊接工装焊接导叶喷嘴，所述焊接方法包括：

S1：放置轮毂；

S2：安装工装盖板；

S3：放置导叶叶片；

S4：焊接所述导叶叶片和所述轮毂；

S5；拆卸工装盖板；

S6：放置导叶罩壳；

S7：焊接所述导叶罩壳和所述导叶叶片；

其中，所述放置轮毂包括：

将所述轮毂的大端朝向工装底座放置，并通过第一底面定位所述大端的端面，使所述轮毂与第一环形凹槽同轴布置；

所述安装工装盖板包括：

将所述工装盖板安装有所述环形凸台的一面朝向所述工装底座定位放置在所述轮毂的小端的端面上；

将上周向定位面与下周向定位面对齐；

通过所述螺柱锁紧所述工装盖板和所述工装底座；

所述放置导叶叶片包括：

将所述导叶叶片的进水边放置在轴向定位面上；