组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法转让专利

申请号 : CN201911049202.4

文献号 : CN110788543B

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相似专利:

发明人 : 石芬顾庆军向建华

申请人 : 中国航发南方工业有限公司

摘要 :

本发明提供了一种组合机匣的焊接定位装置及组合机匣的焊接定位方法,焊接定位装置包括底板、第一定位机构以及第二定位机构,通过底板和第一定位机构确定第一安装边的位置后,通过第一安装边对内筒体和中间筒体进行轴向定位,通过第一定位部对内筒体和中间筒体进行径向定位以使内筒体和中间筒体与第一安装边同轴,通过内筒体和中间筒体对第二安装边进行轴向定位,通过内筒体和中间筒体与第二定位部配合对第二安装边进行径向定位以使第二安装边与第一安装边同轴,通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位以保证组合机匣的高度,通过第二定位机构对外机匣进行径向定位以使外机匣与第一安装边同轴,从而便于对焊缝进行焊接。

权利要求 :

1.一种组合机匣的焊接定位装置,所述组合机匣包括第一安装边(11)、与所述第一安装边(11)相对间隔设置的第二安装边(12)、设置在所述第一安装边(11)与所述第二安装边(12)之间的内筒体(13)、设置在所述第一安装边(11)与所述第二安装边(12)之间并间隔套设在所述内筒体(13)外的中间筒体(14)以及套设在所述中间筒体(14)外的外机匣(15),所述第一安装边(11)、所述第二安装边(12)、所述内筒体(13)、所述中间筒体(14)以及所述外机匣(15)同轴布设,所述第一安装边(11)上设有伸入至所述内筒体(13)与所述中间筒体(14)之间的间隙内的第一定位部(111),所述第二安装边(12)上设有伸入至所述内筒体(13)与所述中间筒体(14)之间的间隙内的第二定位部(121),其特征在于,所述焊接定位装置包括用于支撑所述第一安装边(11)以对所述第一安装边(11)进行轴向定位的底板(21)、设置在所述底板(21)上并用于对所述第一安装边(11)进行径向定位的第一定位机构以及设置在所述底板(21)上并用于对所述外机匣(15)进行轴向定位和径向定位的第二定位机构,通过所述底板(21)和所述第一定位机构确定所述第一安装边(11)的位置后,通过所述第一安装边(11)支撑所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)以对所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)进行轴向定位,通过所述第一定位部(111)对所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)进行径向定位以使所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)与所述第一安装边(11)同轴,通过所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)支撑所述第二安装边(12)以对所述第二安装边(12)进行轴向定位,通过所述内筒体(13)和所述中间筒体(14)与所述第二定位部(121)配合对所述第二安装边(12)进行径向定位以使所述第二安装边(12)与所述第一安装边(11)同轴,通过所述第二定位机构对所述外机匣(15)进行轴向定位以保证所述组合机匣的高度,通过所述第二定位机构对所述外机匣(15)进行径向定位以使所述外机匣(15)与所述第一安装边(11)同轴,从而便于对所述第一安装边(11)与所述内筒体(13)之间的第一焊缝(16)、所述第一安装边(11)与所述中间筒体(14)之间的第二焊缝(17)、所述第二安装边(12)与所述内筒体(13)之间的第三焊缝(18)、所述第二安装边(12)与所述外机匣(15)之间的第四焊缝(19)以及所述中间筒体(14)与所述外机匣(15)之间的第五焊缝(110)进行焊接。

2.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述第一定位机构包括安装在所述底板(21)上并用于将所述第一安装边(11)压紧在所述底板(21)上的第一压板(221);

所述底板(21)上设有第一螺栓(222),所述第一压板(221)套设在所述第一螺栓(222)上,所述第一螺栓(222)上螺纹套设有用于通过旋转与所述第一螺栓(222)拧紧以将所述第一压板(221)压紧在所述第一安装边(11)上的第一螺母(223);

所述第一螺栓(222)螺纹连接在所述底板(21)上,所述第一螺栓(222)上螺纹套设有用于所述第一螺母(223)旋转时与所述底板(21)顶抵以防止所述第一螺栓(222)旋转的第二螺母(224);

所述第一压板(221)包括至少两个沿所述第一压板(221)的周向设置的第一弧形板(2211),以增加所述第一压板(221)与所述第一安装边(11)的接触面积。

3.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述外机匣(15)的外壁面上设有第一法兰(151)以及与所述第一法兰(151)相对间隔布设的第二法兰(152),所述第二定位机构包括设置在所述底板(21)上并用于穿过所述第一法兰(151)和所述第二法兰(152)的连接轴(231)、套设在所述连接轴(231)上并处于所述连接轴(231)靠近所述底板(21)的一端的第二压板(232)、套设在所述连接轴(231)上并处于所述连接轴(231)远离所述底板(21)的一端的第三压板(233)、螺纹套设在所述连接轴(231)上并用于使所述第二压板(232)从外侧压紧所述第一法兰(151)的第三螺母(234)以及螺纹套设在所述连接轴(231)上并用于使所述第三压板(233)从外侧压紧所述第二法兰(152)的第四螺母(235)。

4.根据权利要求3所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述连接轴(231)上套设有处于所述第二压板(232)与所述第三压板(233)之间并用于从内侧对所述第一法兰(151)和所述第二法兰(152)进行约束以防止所述第一法兰(151)和所述第二法兰(152)发生焊接变形的定位板(236);

所述定位板(236)包括至少两个沿所述定位板(236)的周向设置的第二弧形板(2361),相邻两个所述第二弧形板(2361)之间通过第二螺栓(237)和第五螺母(238)进行连接;

所述定位板(236)上开设有用于减少所述定位板(236)的重量的减重孔(2362)。

5.根据权利要求4所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述定位板(236)上开设有第一定位孔(2363),所述第一定位孔(2363)内设有用于穿过所述第二法兰(152)以对所述外机匣(15)进行周向定位的第一插销(239);

所述底板(21)上设有支座(241),所述支座(241)上设有用于插入所述中间筒体(14)上的第二定位孔内以对所述中间筒体(14)进行周向定位的第二插销(242)。

6.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述焊接定位装置还包括用于沿所述内筒体(13)的径向顶抵所述内筒体(13)的内壁面以防止所述内筒体(13)发生焊接变形的支撑机构(25);

所述支撑机构(25)包括连接板(251)、多个沿所述连接板(251)的不同径向设置在所述连接板(251)上并用于伸长或缩短的伸缩杆以及设置在所述伸缩杆的端部并用于在所述伸缩杆伸长时顶抵所述内筒体(13)的内壁面的撑块(253);

所述伸缩杆包括与所述连接板(251)连接的第一螺杆(2521)、与所述撑块(253)连接的第二螺杆(2522)以及螺纹套设在所述第一螺杆(2521)和所述第二螺杆(2522)上的第六螺母(2523),所述第一螺杆(2521)的旋进方向与所述第二螺杆(2522)的旋进方向相反,以使所述第六螺母(2523)旋转时所述第一螺杆(2521)与所述第二螺杆(2522)相互远离或相互靠近。

7.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述焊接定位装置还包括用于箍紧所述中间筒体(14)的外壁面以防止所述中间筒体(14)发生焊接变形的抱箍机构(26);

所述抱箍机构(26)包括第一抱箍(261)和第二抱箍(262),所述第一抱箍(261)的一端与所述第二抱箍(262)的一端铰接,所述第一抱箍(261)的另一端铰接有第三螺栓(263),所述第二抱箍(262)的另一端开设有通槽,所述第三螺栓(263)上螺纹套设有第七螺母(264),以当所述第一抱箍(261)与所述第二抱箍(262)围成圆形且所述第三螺栓(263)嵌入所述通槽内时通过将所述第七螺母(264)与所述第三螺栓(263)拧紧,从而将所述第一抱箍(261)与所述第二抱箍(262)锁紧。

8.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述底板(21)上设有用于冷却所述底板(21)以加速所述组合机匣散热的冷却机构;

所述冷却机构包括设置在所述底板(21)上并用于供冷却水流通以冷却所述底板(21)的冷却管(271)、与所述冷却管(271)的输入端连通并用于供冷却水输入所述冷却管(271)内的进水管(272)以及与所述冷却管(271)的输出端连通并用于供所述冷却管(271)内的冷却水输出的出水管(273);

所述底板(21)上开设有安装槽,所述冷却管(271)嵌入所述安装槽内,所述底板(21)上设有用于封闭所述安装槽的盖板(274)和用于将所述盖板(274)压紧在所述底板(21)上的螺钉(275);

所述冷却管(271)采用圆形管,以增加所述冷却管(271)与所述底板(21)的接触面积;

所述底板(21)上设有用于抬高所述焊接定位装置以便于安装所述焊接定位装置上的部件的支脚(211)。

9.根据权利要求1所述的组合机匣的焊接定位装置,其特征在于,

所述焊接定位装置还包括用于放在所述外机匣(15)上以加速所述外机匣(15)散热的第一散热块(28)和用于放在所述第二安装边(12)上以加速所述第二安装边(12)散热的第二散热块(29);

所述第一散热块(28)还用于在所述组合机匣和所述焊接定位装置倒置时对所述组合机匣和所述焊接定位装置进行支撑以便焊接所述第一焊缝(16)。

10.一种组合机匣的焊接定位方法,其特征在于,采用权利要求1~9任一项所述的组合机匣的焊接定位装置,包括以下步骤:a、将第一安装边(11)放在底板(21)上,通过所述底板(21)支撑所述第一安装边(11),对所述第一安装边(11)进行轴向定位,通过第一定位机构对所述第一安装边(11)进行径向定位;

b、依次装配内筒体(13)、中间筒体(14)以及第二安装边(12);

c、通过第二定位机构对外机匣(15)进行轴向定位和径向定位;

d、对第一焊缝(16)、第二焊缝(17)、第三焊缝(18)、第四焊缝(19)以及第五焊缝(110)进行焊接。

说明书 :

组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法

技术领域

[0001] 本发明涉及大型多部件组合薄壁件焊接技术领域,特别地,涉及一种组合机匣的焊接定位装置。此外,本发明还涉及一种采用上述组合机匣的焊接定位装置的组合机匣的焊接定位方法。

背景技术

[0002] 如图1和图2所示,航空发动机某组合机匣由3件机加件(第一安装边11、第二安装边12以及外机匣15)和2件钣金薄壁件(内筒体13和中间筒体14)焊接组合而成,各部件要求同轴度0.2,需要保证焊接定位精度。但该组合机匣部件多且散,各部件不能自搭接定位。
[0003] 该组合机匣的最大外径为600mm左右,且有5条直径为400mm左右的焊缝(第一焊缝16、第二焊缝17、第三焊缝18、第四焊缝19以及第五焊缝110),焊缝总长有6000mm。焊接过程中需要大量的热量,且2件钣金薄壁件壁厚比较薄才2mm,在高温作用下,各部件容易发生焊接变形。组合机匣变形会影响组合机匣内空气的流动,会导致航空发动机在试车或者运行过程中振动加大,导致组合机匣损坏,甚至威胁航空发动机的安全。因此,控制组合机匣的焊接变形对航空发动机至关重要。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法,以解决组合机匣部件多且散,各部件不能自搭接定位,导致无法保证焊接定位精度的问题。
[0005] 本发明采用的技术方案如下:
[0006] 本发明一方面提供了一种组合机匣的焊接定位装置,组合机匣包括第一安装边、与第一安装边相对间隔设置的第二安装边、设置在第一安装边与第二安装边之间的内筒体、设置在第一安装边与第二安装边之间并间隔套设在内筒体外的中间筒体以及套设在中间筒体外的外机匣,第一安装边、第二安装边、内筒体、中间筒体以及外机匣同轴布设,第一安装边上设有伸入至内筒体与中间筒体之间的间隙内的第一定位部,第二安装边上设有伸入至内筒体与中间筒体之间的间隙内的第二定位部,焊接定位装置包括用于支撑第一安装边以对第一安装边进行轴向定位的底板、设置在底板上并用于对第一安装边进行径向定位的第一定位机构以及设置在底板上并用于对外机匣进行轴向定位和径向定位的第二定位机构,通过底板和第一定位机构确定第一安装边的位置后,通过第一安装边支撑内筒体和中间筒体以对内筒体和中间筒体进行轴向定位,通过第一定位部对内筒体和中间筒体进行径向定位以使内筒体和中间筒体与第一安装边同轴,通过内筒体和中间筒体支撑第二安装边以对第二安装边进行轴向定位,通过内筒体和中间筒体与第二定位部配合对第二安装边进行径向定位以使第二安装边与第一安装边同轴,通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位以保证组合机匣的高度,通过第二定位机构对外机匣进行径向定位以使外机匣与第一安装边同轴,从而便于对第一安装边与内筒体之间的第一焊缝、第一安装边与中间筒体之间的第二焊缝、第二安装边与内筒体之间的第三焊缝、第二安装边与外机匣之间的第四焊缝以及中间筒体与外机匣之间的第五焊缝进行焊接。
[0007] 进一步地,第一定位机构包括安装在底板上并用于将第一安装边压紧在底板上的第一压板;底板上设有第一螺栓,第一压板套设在第一螺栓上,第一螺栓上螺纹套设有用于通过旋转与第一螺栓拧紧以将第一压板压紧在第一安装边上的第一螺母;第一螺栓螺纹连接在底板上,第一螺栓上螺纹套设有用于第一螺母旋转时与底板顶抵以防止第一螺栓旋转的第二螺母;第一压板包括至少两个沿第一压板的周向设置的第一弧形板,以增加第一压板与第一安装边的接触面积。
[0008] 进一步地,外机匣的外壁面上设有第一法兰以及与第一法兰相对间隔布设的第二法兰,第二定位机构包括设置在底板上并用于穿过第一法兰和第二法兰的连接轴、套设在连接轴上并处于连接轴靠近底板的一端的第二压板、套设在连接轴上并处于连接轴远离底板的一端的第三压板、螺纹套设在连接轴上并用于使第二压板从外侧压紧第一法兰的第三螺母以及螺纹套设在连接轴上并用于使第三压板从外侧压紧第二法兰的第四螺母。
[0009] 进一步地,连接轴上套设有处于第二压板与第三压板之间并用于从内侧对第一法兰和第二法兰进行约束以防止第一法兰和第二法兰发生焊接变形的定位板;定位板包括至少两个沿定位板的周向设置的第二弧形板,相邻两个第二弧形板之间通过第二螺栓和第五螺母进行连接;定位板上开设有用于减少定位板的重量的减重孔。
[0010] 进一步地,定位板上开设有第一定位孔,第一定位孔内设有用于穿过第二法兰以对外机匣进行周向定位的第一插销;底板上设有支座,支座上设有用于插入中间筒体上的第二定位孔内以对中间筒体进行周向定位的第二插销。
[0011] 进一步地,焊接定位装置还包括用于沿内筒体的径向顶抵内筒体的内壁面以防止内筒体发生焊接变形的支撑机构;支撑机构包括连接板、多个沿连接板的不同径向设置在连接板上并用于伸长或缩短的伸缩杆以及设置在伸缩杆的端部并用于在伸缩杆伸长时顶抵内筒体的内壁面的撑块;伸缩杆包括与连接板连接的第一螺杆、与撑块连接的第二螺杆以及螺纹套设在第一螺杆和第二螺杆上的第六螺母,第一螺杆的旋进方向与第二螺杆的旋进方向相反,以使第六螺母旋转时第一螺杆与第二螺杆相互远离或相互靠近。
[0012] 进一步地,焊接定位装置还包括用于箍紧中间筒体的外壁面以防止中间筒体发生焊接变形的抱箍机构;抱箍机构包括第一抱箍和第二抱箍,第一抱箍的一端与第二抱箍的一端铰接,第一抱箍的另一端铰接有第三螺栓,第二抱箍的另一端开设有通槽,第三螺栓上螺纹套设有第七螺母,以当第一抱箍与第二抱箍围成圆形且第三螺栓嵌入通槽内时通过将第七螺母与第三螺栓拧紧,从而将第一抱箍与第二抱箍锁紧。
[0013] 进一步地,底板上设有用于冷却底板以加速组合机匣散热的冷却机构;冷却机构包括设置在底板上并用于供冷却水流通以冷却底板的冷却管、与冷却管的输入端连通并用于供冷却水输入冷却管内的进水管以及与冷却管的输出端连通并用于供冷却管内的冷却水输出的出水管;底板上开设有安装槽,冷却管嵌入安装槽内,底板上设有用于封闭安装槽的盖板和用于将盖板压紧在底板上的螺钉;冷却管采用圆形管,以增加冷却管与底板的接触面积;底板上设有用于抬高焊接定位装置以便于安装焊接定位装置上的部件的支脚。
[0014] 进一步地,焊接定位装置还包括用于放在外机匣上以加速外机匣散热的第一散热块和用于放在第二安装边上以加速第二安装边散热的第二散热块;第一散热块还用于在组合机匣和焊接定位装置倒置时对组合机匣和焊接定位装置进行支撑以便焊接第一焊缝。
[0015] 本发明另一方面提供了一种组合机匣的焊接定位方法,采用上述的组合机匣的焊接定位装置,包括以下步骤:a、将第一安装边放在底板上,通过底板支撑第一安装边,对第一安装边进行轴向定位,通过第一定位机构对第一安装边进行径向定位;b、依次装配内筒体、中间筒体以及第二安装边;c、通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位和径向定位;d、对第一焊缝、第二焊缝、第三焊缝、第四焊缝以及第五焊缝进行焊接。
[0016] 本发明具有以下有益效果:
[0017] 本发明的组合机匣的焊接定位装置,包括底板、第一定位机构以及第二定位机构。通过底板支撑第一安装边,对第一安装边进行轴向定位,通过第一定位机构对第一安装边进行径向定位,可以确定第一安装边的位置。第一安装边的位置确定后,通过第一安装边支撑内筒体和中间筒体,可以对内筒体和中间筒体进行轴向定位。通过第一定位部从外侧顶抵内筒体,对内筒体进行径向定位,可以使内筒体与第一安装边同轴。通过第一定位部从内侧顶抵中间筒体,对中间筒体进行径向定位,可以使中间筒体与第一安装边同轴。内筒体和中间筒体的位置确定后,通过内筒体和中间筒体支撑第二安装边,可以对第二安装边进行轴向定位。通过内筒体和中间筒体分别从内外两侧顶抵第二定位部,对第二安装边进行径向定位,可以使第二安装边与第一安装边同轴。通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位,可以确定第一安装边与外机匣之间的轴向距离,可以保证组合机匣的高度。通过第二定位机构对外机匣进行径向定位,可以使外机匣与第一安装边同轴。本发明的组合机匣的焊接定位装置可以保证组合机匣的高度,使第一安装边、第二安装边、内筒体、中间筒体以及外机匣同轴,保证焊接定位精度,从而便于对第一焊缝、第二焊缝、第三焊缝、第四焊缝以及第五焊缝进行焊接。
[0018] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其他的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0019] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020] 图1是本发明优选实施例的组合机匣的示意图;
[0021] 图2是本发明优选实施例的组合机匣的装配示意图;
[0022] 图3是本发明优选实施例的组合机匣的焊接定位装置对组合机匣进行定位的示意图;
[0023] 图4是本发明优选实施例的第一压板和支座的示意图;
[0024] 图5是本发明优选实施例的定位板的示意图;
[0025] 图6是本发明优选实施例的支撑机构的示意图;
[0026] 图7是本发明优选实施例的抱箍机构的示意图;
[0027] 图8是本发明优选实施例的冷却机构的示意图。
[0028] 附图标记说明:
[0029] 11、第一安装边;111、第一定位部;12、第二安装边;121、第二定位部;13、内筒体;14、中间筒体;15、外机匣;151、第一法兰;152、第二法兰;16、第一焊缝;17、第二焊缝;18、第三焊缝;19、第四焊缝;110、第五焊缝;21、底板;211、支脚;221、第一压板;2211、第一弧形板;222、第一螺栓;223、第一螺母;224、第二螺母;231、连接轴;232、第二压板;233、第三压板;234、第三螺母;235、第四螺母;236、定位板;2361、第二弧形板;2362、减重孔;2363、第一定位孔;237、第二螺栓;238、第五螺母;239、第一插销;241、支座;242、第二插销;25、支撑机构;251、连接板;2521、第一螺杆;2522、第二螺杆;2523、第六螺母;253、撑块;26、抱箍机构;
261、第一抱箍;262、第二抱箍;263、第三螺栓;264、第七螺母;271、冷却管;272、进水管;
273、出水管;274、盖板;275、螺钉;28、第一散热块;29、第二散热块。

具体实施方式

[0030] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0031] 图1是本发明优选实施例的组合机匣的示意图;图2是本发明优选实施例的组合机匣的装配示意图;图3是本发明优选实施例的组合机匣的焊接定位装置对组合机匣进行定位的示意图;图4是本发明优选实施例的第一压板和支座的示意图;图5是本发明优选实施例的定位板的示意图;图6是本发明优选实施例的支撑机构的示意图;图7是本发明优选实施例的抱箍机构的示意图;图8是本发明优选实施例的冷却机构的示意图。
[0032] 如图3和图4所示,本发明的组合机匣的焊接定位装置,组合机匣包括第一安装边11、与第一安装边11相对间隔设置的第二安装边12、设置在第一安装边11与第二安装边12之间的内筒体13、设置在第一安装边11与第二安装边12之间并间隔套设在内筒体13外的中间筒体14以及套设在中间筒体14外的外机匣15,第一安装边11、第二安装边12、内筒体13、中间筒体14以及外机匣15同轴布设,第一安装边11上设有伸入至内筒体13与中间筒体14之间的间隙内的第一定位部111,第二安装边12上设有伸入至内筒体13与中间筒体14之间的间隙内的第二定位部121,焊接定位装置包括用于支撑第一安装边11以对第一安装边11进行轴向定位的底板21、设置在底板21上并用于对第一安装边11进行径向定位的第一定位机构以及设置在底板21上并用于对外机匣15进行轴向定位和径向定位的第二定位机构,通过底板21和第一定位机构确定第一安装边11的位置后,通过第一安装边11支撑内筒体13和中间筒体14以对内筒体13和中间筒体14进行轴向定位,通过第一定位部111对内筒体13和中间筒体14进行径向定位以使内筒体13和中间筒体14与第一安装边11同轴,通过内筒体13和中间筒体14支撑第二安装边12以对第二安装边12进行轴向定位,通过内筒体13和中间筒体
14与第二定位部121配合对第二安装边12进行径向定位以使第二安装边12与第一安装边11同轴,通过第二定位机构对外机匣15进行轴向定位以保证组合机匣的高度,通过第二定位机构对外机匣15进行径向定位以使外机匣15与第一安装边11同轴,从而便于对第一安装边
11与内筒体13之间的第一焊缝16、第一安装边11与中间筒体14之间的第二焊缝17、第二安装边12与内筒体13之间的第三焊缝18、第二安装边12与外机匣15之间的第四焊缝19以及中间筒体14与外机匣15之间的第五焊缝110进行焊接。
[0033] 本发明的组合机匣的焊接定位装置,包括底板21、第一定位机构以及第二定位机构。通过底板21支撑第一安装边11,对第一安装边11进行轴向定位,通过第一定位机构对第一安装边11进行径向定位,可以确定第一安装边11的位置。第一安装边11的位置确定后,通过第一安装边11支撑内筒体13和中间筒体14,可以对内筒体13和中间筒体14进行轴向定位。通过第一定位部111从外侧顶抵内筒体13,对内筒体13进行径向定位,可以使内筒体13与第一安装边11同轴。通过第一定位部111从内侧顶抵中间筒体14,对中间筒体14进行径向定位,可以使中间筒体14与第一安装边11同轴。内筒体13和中间筒体14的位置确定后,通过内筒体13和中间筒体14支撑第二安装边12,可以对第二安装边12进行轴向定位。通过内筒体13和中间筒体14分别从内外两侧顶抵第二定位部121,对第二安装边12进行径向定位,可以使第二安装边12与第一安装边11同轴。通过第二定位机构对外机匣15进行轴向定位,可以确定第一安装边11与外机匣15之间的轴向距离,可以保证组合机匣的高度。通过第二定位机构对外机匣15进行径向定位,可以使外机匣15与第一安装边11同轴。本发明的组合机匣的焊接定位装置可以保证组合机匣的高度,使第一安装边11、第二安装边12、内筒体13、中间筒体14以及外机匣15同轴,保证焊接定位精度,从而便于对第一焊缝16、第二焊缝17、第三焊缝18、第四焊缝19以及第五焊缝110进行焊接。可选地,底板21材料为导热性能好的ZL105。
[0034] 如图3和图4所示,本实施例中,第一定位机构包括安装在底板21上并用于将第一安装边11压紧在底板21上的第一压板221。第一压板221可以将第一安装边11压紧在底板21上,从而对第一安装边11进行定位。可选地,底板21上设有第一螺栓222,第一压板221套设在第一螺栓222上,第一螺栓222上螺纹套设有用于通过旋转与第一螺栓222拧紧以将第一压板221压紧在第一安装边11上的第一螺母223。通过旋转将第一螺母223与第一螺栓222拧紧,可以使第一螺母223顶抵第一压板221,进而将第一压板221压紧在第一安装边11上,从而压紧第一安装边11。可选地,第一螺栓222螺纹连接在底板21上,第一螺栓222上螺纹套设有用于第一螺母223旋转时与底板21顶抵以防止第一螺栓222旋转的第二螺母224。第一螺栓222螺纹连接在底板21上,便于安装和拆卸第一螺栓222。在第一螺母223旋转时,第二螺母224与底板21顶抵,可以防止第一螺栓222旋转。可选地,第一压板221包括至少两个沿第一压板221的周向设置的第一弧形板2211,以增加第一压板221与第一安装边11的接触面积。第一压板221由至少两个第一弧形板2211组成,弧形板使得第一压板221与第一安装边11形成一整圈的接触,可以增加第一压板221与第一安装边11的接触面积。由于第一安装边
11大部分面积被第一压板221约束,可以防止第一安装边11发生翘曲变形,保证第一安装边
11的平面度,保证后续装配精度,减少后续机械加工时间,提高加工效率。可选地,第一压板
221材料为ZL105。
[0035] 如图3所示,本实施例中,外机匣15的外壁面上设有第一法兰151以及与第一法兰151相对间隔布设的第二法兰152,第二定位机构包括设置在底板21上并用于穿过第一法兰
151和第二法兰152的连接轴231、套设在连接轴231上并处于连接轴231靠近底板21的一端的第二压板232、套设在连接轴231上并处于连接轴231远离底板21的一端的第三压板233、螺纹套设在连接轴231上并用于使第二压板232从外侧压紧第一法兰151的第三螺母234以及螺纹套设在连接轴231上并用于使第三压板233从外侧压紧第二法兰152的第四螺母235。
将第三螺母234与连接轴231拧紧,使第三螺母234顶抵第二压板232,使第二压板232从外侧压紧第一法兰151。将第四螺母235与连接轴231拧紧,使第四螺母235顶抵第三压板233,使第三压板233从外侧压紧第二法兰152。通过压紧第一法兰151和第二法兰152,可以对外机匣15进行定位。可选地,连接轴231通过螺钉与底板21连接。
[0036] 如图3和图5所示,本实施例中,连接轴231上套设有处于第二压板232与第三压板233之间并用于从内侧对第一法兰151和第二法兰152进行约束以防止第一法兰151和第二法兰152发生焊接变形的定位板236。定位板236从内侧对第一法兰151和第二法兰152进行约束,可以防止焊后第一法兰151和第二法兰152发生翘曲变形,减少后续去除余量的工序,提高加工效率。可选地,定位板236包括至少两个沿定位板236的周向设置的第二弧形板
2361,相邻两个第二弧形板2361之间通过第二螺栓237和第五螺母238进行连接。使用时,将各个第二弧形板2361分别卡入第一法兰151与第二法兰152之间,利用第二螺栓237和第五螺母238将第二弧形板2361组成整体。可选地,定位板236上开设有用于减少定位板236的重量的减重孔2362。可选地,定位板236与第一法兰151之间采用0.1mm的间隙配合。可选地,定位板236与第二法兰152之间采用0.1mm的间隙配合。可选地,定位板236的材料为ZL105,定位板236与外机匣15大面积接触,可以加速焊接过程外机匣15散热,减少外机匣15的焊后变形。
[0037] 如图3、图4和图5所示,本实施例中,定位板236上开设有第一定位孔2363,第一定位孔2363内设有用于穿过第二法兰152以对外机匣15进行周向定位的第一插销239。可选地,底板21上设有支座241,支座241上设有用于插入中间筒体14上的第二定位孔内以对中间筒体14进行周向定位的第二插销242。中间筒体14与外机匣15之间具有一定的周向位置关系。通过支座241上的第二插销242插入中间筒体14上的第二定位孔内,定位中间筒体14的周向位置;通过第一插销239穿过第二法兰152,定位外机匣15的周向位置,从而保证中间筒体14与外机匣15之间的周向位置关系。可选地,支座241通过圆柱销和螺钉连接在底板21上。
[0038] 如图3和图6所示,本实施例中,焊接定位装置还包括用于沿内筒体13的径向顶抵内筒体13的内壁面以防止内筒体13发生焊接变形的支撑机构25。支撑机构25沿内筒体13的径向顶抵内筒体13的内壁面,可以提高内筒体13在焊接时抵抗收缩变形的能力,防止焊后内筒体13发生变形,保证组合机匣的质量。可选地,支撑机构25包括连接板251、多个沿连接板251的不同径向设置在连接板251上并用于伸长或缩短的伸缩杆以及设置在伸缩杆的端部并用于在伸缩杆伸长时顶抵内筒体13的内壁面的撑块253。伸缩杆沿连接板251的径向伸长或缩短,可以沿连接板251的径向调节撑块253的位置。在伸缩杆伸长时,撑块253可以沿连接板251的径向顶抵内筒体13的内壁面。在伸缩杆缩短时,便于安装与取出支撑机构25。可选地,伸缩杆包括与连接板251连接的第一螺杆2521、与撑块253连接的第二螺杆2522以及螺纹套设在第一螺杆2521和第二螺杆2522上的第六螺母2523,第一螺杆2521的旋进方向与第二螺杆2522的旋进方向相反,以使第六螺母2523旋转时第一螺杆2521与第二螺杆2522相互远离或相互靠近。第六螺母2523螺纹套设在第一螺杆2521和第二螺杆2522上,第一螺杆2521的旋进方向与第二螺杆2522的旋进方向相反,通过旋转第六螺母2523,使第一螺杆
2521与第二螺杆2522同时旋出或同时旋进,使第一螺杆2521与第二螺杆2522相互远离或相互靠近,从而沿连接板251的径向调节撑块253的位置。可选地,撑块253的材料为ZL105,使撑块253在顶抵内筒体13的过程中,还能加速内筒体13的散热,减少高温对内筒体13变形的影响。可选地,撑块253通过销子连接在第二螺杆2522上,便于安装和拆卸撑块253。
[0039] 如图3和图7所示,本实施例中,焊接定位装置还包括用于箍紧中间筒体14的外壁面以防止中间筒体14发生焊接变形的抱箍机构26。抱箍机构26箍紧中间筒体14,可以增加中间筒体14抵抗焊接变形的能力,防止焊后中间筒体14发生变形,保证中间筒体14的质量。可选地,抱箍机构26包括第一抱箍261和第二抱箍262,第一抱箍261的一端与第二抱箍262的一端铰接,第一抱箍261的另一端铰接有第三螺栓263,第二抱箍262的另一端开设有通槽,第三螺栓263上螺纹套设有第七螺母264,以当第一抱箍261与第二抱箍262围成圆形且第三螺栓263嵌入通槽内时通过将第七螺母264与第三螺栓263拧紧,从而将第一抱箍261与第二抱箍262锁紧。当绕铰接点旋转第一抱箍261和/或第二抱箍262时,可以使第一抱箍261与第二抱箍262围成圆形,使第三螺栓263绕铰接点旋转嵌入通槽内,将第七螺母264与第三螺栓263拧紧,从而将第一抱箍261与第二抱箍262锁紧,使抱箍机构26箍紧中间筒体14。当拧松第七螺母264,使第三螺栓263绕铰接点旋转脱离通槽时,绕铰接点旋转第一抱箍261和/或第二抱箍262,可以从中间筒体14上取下抱箍机构26。可选地,抱箍机构26的材质为ZL105,在焊接过程中可以加速中间筒体14散热,减少中间筒体14的焊接变形。可选地,第一抱箍261与第二抱箍262通过销子铰接在一起,第一抱箍261与销子过盈配合,第二抱箍262与销子间隙配合,第二抱箍262可以绕销子旋转。可选地,第三螺栓263通过销子铰接在第一抱箍261上。
[0040] 如图3和图8所示,本实施例中,底板21上设有用于冷却底板21以加速组合机匣散热的冷却机构。冷却机构可以冷却底板21,底板21与组合机匣接触,可以在焊接时加速组合机匣的热量的传递,减少高温对组合机匣的影响,有效地控制组合机匣的焊接变形。可选地,冷却机构包括设置在底板21上并用于供冷却水流通以冷却底板21的冷却管271、与冷却管271的输入端连通并用于供冷却水输入冷却管271内的进水管272以及与冷却管271的输出端连通并用于供冷却管271内的冷却水输出的出水管273。焊接焊缝时,冷却管271通水,通过水流的流动可以快速地将组合机匣的热量传递出去,减少高温对组合机匣变形的影响。可选地,底板21上开设有安装槽,冷却管271嵌入安装槽内,底板21上设有用于封闭安装槽的盖板274和用于将盖板274压紧在底板21上的螺钉275。冷却管271可以通过螺钉275和盖板274固定在底板21上的安装槽内。可选地,冷却管271采用圆形管,以增加冷却管271与底板21的接触面积。冷却管271由铜管焊接成圆形,可以增加冷却管271与底板21的接触面积,以便于底板21散热。可选地,底板21上设有用于抬高焊接定位装置以便于安装焊接定位装置上的部件的支脚211。底板21上设有支脚211,支脚211可以抬高焊接定位装置,方便焊接定位装置上的部件的安装。
[0041] 如图3所示,本实施例中,焊接定位装置还包括用于放在外机匣15上以加速外机匣15散热的第一散热块28和用于放在第二安装边12上以加速第二安装边12散热的第二散热块29。第一散热块28与外机匣15贴合,在焊接第三焊缝18时可以加速外机匣15散热,减少外机匣15的焊后变形。第二散热块29与第二安装边12贴合,在焊接第四焊缝19时可以加速第二安装边12散热。通过第一散热块28和第二散热块29,可以在焊接时加速组合机匣的热量的传递,减少高温对组合机匣的影响,有效地控制组合机匣的焊接变形。可选地,第一散热块28还用于在组合机匣和焊接定位装置倒置时对组合机匣和焊接定位装置进行支撑以便焊接第一焊缝16。在焊接第一焊缝16时,由于支撑机构25的阻挡,不便于进行连续焊接。因此将组合机匣和焊接定位装置倒置,利用第一散热块28进行支撑,以便焊接第一焊缝16。可选地,第一散热块28材料为ZL105。可选地,第二散热块29的材料为LY11。
[0042] 本发明的优选实施例还提供了一种组合机匣的焊接定位方法,采用上述的组合机匣的焊接定位装置,包括以下步骤:a、将第一安装边11放在底板21上,通过底板21支撑第一安装边11,对第一安装边11进行轴向定位,通过第一定位机构对第一安装边11进行径向定位;b、依次装配内筒体13、中间筒体14以及第二安装边12;c、通过第二定位机构对外机匣15进行轴向定位和径向定位;d、对第一焊缝16、第二焊缝17、第三焊缝18、第四焊缝19以及第五焊缝110进行焊接。
[0043] 具体实施时,提供了一种组合机匣的焊接定位方法,包括以下步骤:
[0044] 1、从焊接定位装置上取下第一压板221,依次取下第四螺母235、第三压板233以及定位板236;
[0045] 2、将第一安装边11放在底板21上,安装第一压板221,拧紧第一螺母223使第一压板221压紧第一安装边11;
[0046] 3、依次装配内筒体13、中间筒体14(第二插销242定位周向位置)以及第二安装边12;
[0047] 4、将两个第二弧形板2361卡进第一法兰151与第二法兰152之间,将第一插销239插入定位板236上的第一定位孔2363内定位周向位置,利用第二螺栓237和第五螺母238将两个第二弧形板2361组成整体,将定位板236和外机匣15通过连接轴231一起安装在底板21上;
[0048] 5、安装第三压板233,拧紧第四螺母235使第三压板233从外侧压紧第二法兰152,拧紧第三螺母234使第二压板232从外侧压紧第一法兰151;
[0049] 6、安装支撑机构25,旋转调节第六螺母2523,使撑块253顶抵内筒体13的内壁面;
[0050] 7、安装抱箍机构26,使抱箍机构26箍紧中间筒体14的外壁面;
[0051] 8、依次焊接第五焊缝110和第二焊缝17;
[0052] 9、安装第一散热块28,焊接第三焊缝18;
[0053] 10、取下第一散热块28,安装第二散热块29,焊接第四焊缝19;
[0054] 11、取下第二散热块29,将第一散热块28支靠在工作台上,将焊接定位装置带着组合机匣倒放在第一散热块28上,焊接第一焊缝16。
[0055] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。