[发明专利]特大型水环真空泵叶轮机器人焊接的工艺方法及实现设备

权利要求书

1.一种特大型水环真空泵叶轮机器人焊接的工艺方法，其特征在于采用以下步骤：

1)将焊接工装轴(7)与叶轮轮毂(503)同轴连接，并通过联轴器(3)联接行星轮减速机(2)和伺服电机(1)；

2)将叶片定位盘内盘(602-1、602-2)分别固定安装在叶轮轮毂(503)中部两侧位置，而后将叶片定位盘外盘(601-1、601-2)对应固定安装在叶轮轮毂(503)的两端；

3)一个叶轮上包括17-22组相同叶片，每一组叶片包括2个相同的叶片(502-1、502-2)，以一组叶片的安装与焊接为例，其中一个叶片(502-1)的安装步骤为：叶片(502-1)穿过叶片定位盘外盘(601-1)的定位槽进入叶片定位盘外盘(601-1)与叶片定位盘内盘(602-1)之间，两端嵌入定位槽中；另一同轴向的叶片(502-2)的安装步骤为：叶片(502-2)穿过叶片定位盘外盘(601-2)的定位槽进入叶片定位盘外盘(601-2)与叶片定位盘内盘(602-2)之间，两端嵌入定位槽中，使用焊接机器人(10)自动焊接单组叶片(502)与叶轮轮毂(503)的轴向连接部分；

4)伺服电机(1)工作，通过行星轮减速机(2)减速，带动焊接工装轴(7)与叶轮轮毂(503)旋转180度；安装180度对称的单组叶片(502)并对轴向连接部分进行焊接；其余单组叶片(502)在叶轮轮毂(503)上的周向安装位置需满足与已安装单组叶片(502)位置保持最远距离；

5)根据步骤1)和步骤3)所述单组叶片(502)安装定位步骤，采用180度对称焊接方法，完成剩余单组叶片(502)与叶轮轮毂(503)轴向连接部分焊接；

6)退出叶片定位盘外盘(601-1、601-2)，以叶片定位盘内盘(602-1、602-2)代替叶片定位盘外盘(601-1、601-2)定位位置进行全部单组叶轮叶片(502-1、502-2)与叶轮轮毂(503)径向连接部分焊接；

7)将6组环形板(501)安装在单组叶片(502)的开口中，利用焊接机器人(10)完成环形板(501)与叶片(502)周向的焊接；

8)退出叶片定位盘内盘(602-1、602-2)，完成特大型水环真空泵高精度定位叶片多道环形板加固整体焊接结构高强度叶轮加工工艺。

2.根据权利要求1所述的一种特大型水环真空泵叶轮机器人焊接的工艺方法，其特征在于：步骤5)所述的单组叶片(502)在叶轮轮毂(503)上的安装为逐个安装；单组叶片(502)与叶轮轮毂(503)的焊接为逐个焊接；单组叶片(502)与叶轮轮毂(503)轴向连接部分焊接完毕后再进行下一单组叶片(502)的安装和与叶轮轮毂(503)轴向连接部分的焊接。

3.一种实现权利要求1所述的特大型水环真空泵叶轮机器人焊接的工艺方法的设备，其特征在于：包括伺服电机(1)、行星轮减速机(2)、联轴器(3)、滚轮(4)、叶轮(5)、叶片定位盘(6)、焊接工装轴(7)、移动支撑台(8)、底座(9)、焊接机器人(10)和焊接机器人导轨(11)，伺服电机(1)和行星轮减速机(2)固定于底座(9)上，行星轮减速机(2)与焊接工装轴(7)通过联轴器(3)联接，滚轮(4)安装固定在底座(9)上，对焊接工装轴(7)起支撑作用，移动支撑台(8)安装在底座(9)上并可沿导轨移动；

叶轮(5)是由6组环形板(501)、17-22组单组叶片(502)和叶轮轮毂(503)组成，每组环形板(501)由三段分段式结构(501-1、501-2、501-3)组成，每组叶片(502)由轴向布置的两个单个叶片(502-1、502-2)组成，焊接工装轴(7)与叶轮轮毂(503)同轴连接，17-22组单组叶片(502)周圈均布在叶轮轮毂(503)上，叶轮叶片上均开有安装环形板(501)的开口；

叶片定位盘(6)是由叶片定位盘外盘(601-1、601-2)和叶片定位盘内盘(602-1、602-2)组成，叶片定位盘内盘(602-1、602-2)安装于叶轮轮毂(503)中部两侧位置，叶片定位盘外盘(601-1、601-2)安装在叶轮轮毂(503)两端，叶片定位盘(6)上均开有与单组叶片(502)短边大小、数量和形状一致的且与叶片定位盘(6)圆心呈发散状的定位槽；

单组叶片(502)穿过叶片定位盘外盘(601-1、601-2)的定位槽进入叶片定位盘外盘(601-1、601-2)与叶片定位盘内盘(602-1、602-2)之间，单个叶片(502-1、502-2)一短边嵌入在叶轮轮毂(503)中部两侧位置的叶片定位盘内盘(602-1、602-2)的定位槽，另一短边嵌入叶片定位盘外盘(601-1、601-2)的定位槽，通过定位槽实现叶片在叶轮轮毂(503)上占据准确的位置；

环形板(501)为三段分段式结构，并设置在每一组单组叶片(502)之间的开口中。