[发明专利]用于加工风力发电机定子盘的工装

说明书

本发明公开了一种用于加工风力发电机定子盘的工装，包括用于支撑待加工定子盘的支撑构件，待加工定子盘包括大端向上的环状锥形壳体，支撑构件的上支撑面与环状锥形壳体的锥面相匹配，支撑构件的下支撑面固定设置在底盘或地面上，支撑构件上固定设有若干个呈环形分布的定位结构件，定位结构件用于对待加工定子盘定位，支撑构件上还设有若干个呈环形布置的压紧机构。本发明通过定子盘工装的结构的巧妙设置，确保定子盘在工装中定位准确，施焊过程中有足够的反变形作用力作用于产品上，防止定子盘产生过大变形，工装本身自重11吨，刚性较大，其支撑构件板厚40mm，采用大型高精密五轴联动加工中心整体加工，确保工装各尺寸达到精确位置尺寸。

技术领域

本发明涉及一种用于加工风力发电机定子盘的工装。

背景技术

风力发电机定子盘的结构为上下两个法兰以及中间一个锥筒，板厚分别为35mm、35mm和30mm，最大直径为5730mm，最小直径为3490mm，高度尺寸为451mm，产品构件本身板厚较薄，相对于此大尺寸结构来说，属于薄板件，刚性较弱。由于大结构件本身要全熔透，填充量较大，热熔大，焊接应力大，变形大。对于这样的大型件，如何减小焊接应力，减小变形，成为急需解决的问题；另外，如何实现一套工装却能加工不同尺寸的定子盘也是一个问题。

授权公告号为CN 103659104 B的专利：用于在大型内外薄壁圆锥筒环形空间焊接叶片的工装夹具，其包括内外薄壁圆锥筒置于其上的夹具底座、位于内外薄壁圆锥筒之间环形腔内用于限制环形腔焊接收缩变形的第一组件、用于定位两端焊接于内外薄壁圆锥筒上的空腔叶片焊接位置的第二组件、和用于轴向限制内外薄壁圆锥筒焊接变形的第三组件。其能够保证薄壁环形空间的形状以及叶片焊接位置具有高的精确度。但不能夹紧加工不同尺寸的产品，适应性不好。授权公告号为CN 205914945 U的专利：一种大型风电法兰焊接定位工装，其包括转轴和定位夹持装置；定位夹持装置包括环形板、法兰定位板、安装座定位架、快速夹钳、立柱；环形板的外圈均布有若干安装座定位架，安装座定位架上设有至少一个螺纹定位孔；法兰定位板通过若干立柱与环形板连接，立柱使法兰定位板与环形板形成高度差；法兰定位板上设有若干法兰定位孔，法兰定位孔通过与定位件配合对法兰进行定位，法兰定位板的外圈均布有若干快速夹钳，以将法兰固定夹持在法兰定位板上；转轴与定位夹持装置的环形板连接，转轴转动带动定位夹持装置自转。其定位准确快捷，焊接操作方便。但若对于大尺寸薄板件，其无法解决刚性弱、焊接应力大的问题，也不能保证夹紧力一致。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种用于加工风力发电机定子盘的工装，确保施焊过程中有足够的反变形作用力作用于产品上，防止定子盘产生过大变形，减小焊接应力，减小变形，确保焊接后整体的直线度，能保证各夹紧力的一致，且能调整适应不同尺寸的定子盘的夹紧焊接。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于加工风力发电机定子盘的工装，包括用于支撑待加工定子盘的支撑构件，待加工定子盘包括大端向上的环状锥形壳体，支撑构件的上支撑面与环状锥形壳体的锥面相匹配，支撑构件的下支撑面固定设置在底盘或地面上，支撑构件上固定设有若干个呈环形分布的定位结构件，定位结构件用于对待加工定子盘定位，支撑构件上还设有若干个呈环形布置的压紧机构。工装本身自重11吨，刚性较大，其支撑构件板厚40mm，采用大型高精密五轴联动加工中心整体加工，确保工装各尺寸达到精确位置尺寸；确保定子盘在工装中定位准确，通过支撑构件确保施焊过程中有足够的反变形作用力作用于产品上，防止定子盘产生过大变形，通过定位结构件和压紧机构的配合实现定位准确。

为实现定子盘的环状锥形壳体及法兰定位的准确，优选的技术方案是，支撑构件为一个设有若干个径向凹槽且大端向上的环形锥台；所述定位结构件为若干组与环形锥台一体成型的挡板，每组挡板设有两块，分别设置在环形锥台的外环上和内环上，挡板与定子盘法兰相切设置，且垂直于底盘或地面。凹槽的设置是为了便于焊接，因为不论是定子盘的上法兰还是下法兰还是其环状锥形壳体，一般都是由四片相同的部分焊接而成。