CN112192126B - 一种叶片高度调节夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶片高度调节夹具,包括高度调节装置和风扇机匣的焊接夹具;高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环和抬升环,定位环底面设置有若干个凹槽,凹槽朝定位环周向的其中一端为斜面;抬升环顶面设置有若干个凸块,凸块与凹槽数量相同且位置对应,凸块朝定位环周向的其中一端为斜面,凸块与凹槽的斜面为同一端;焊接夹具的定位件端部设置有第一圆弧槽,高度调节装置设置在第一圆弧槽中,抬升环底面与第一圆弧槽的槽底接触。能够在定位环和抬升环相对转动时,改变定位环和抬升环的相对距离,调节定位环高度,从而通过定位环对风扇机匣整圈叶片高度进行统一调整,解决该类零件焊接加工中焊接质量不稳定的难题。
Description
技术领域
本发明属于风扇机匣组合件装配焊接领域,涉及一种叶片高度调节夹具。
背景技术
随着科技的不断发展,新工艺新方法的应运而生,对风扇机匣焊接精度要求越来越高,焊接质量也随之不断提高。如图1所示,风扇机匣组合件是由机匣内环和一整圈均布的静子叶片焊接而成。设计要求风扇机匣组合件在给定尺寸L的截面位置时,保证100多个静子叶片的高度符合H尺寸要求。叶片上缘板外廓与机匣型槽间隙配合,叶尖处叶形与内环叶型孔间隙配合,由于机匣和内环与静子叶片连接处的壁厚太薄,只有1~2mm厚度,刚性差容易变形,配合面非常小,当叶片装入机匣和内环之间时,叶片在重力作用下,始终向下偏离,原有焊接完全依靠操作者的经验,人为手工调整每个叶片的高度,由于叶片数量多,很难保证叶片轴向高度一致性,无法满足风扇机匣组合件的设计要求。整个焊接过程劳动强度大,效率低,对零件的焊接精度产生很大影响,焊接工序已成为该零件生产中的瓶颈环节。需设计自动调整装置代替人工调整,实现风扇机匣组合件快速准确装配定位焊接加工。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种叶片高度调节夹具,能够对风扇机匣整圈叶片高度进行统一调整。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种叶片高度调节夹具,包括高度调节装置和风扇机匣的焊接夹具;
高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环和抬升环,定位环底面设置有若干个凹槽,凹槽朝定位环周向的其中一端为斜面;抬升环顶面设置有若干个凸块,凸块与凹槽数量相同且位置对应,凸块朝定位环周向的其中一端为斜面,凸块与凹槽的斜面为同一端;
焊接夹具的定位件端部设置有第一圆弧槽,高度调节装置设置在第一圆弧槽中,抬升环底面与第一圆弧槽的槽底接触。
优选的,抬升环底面设置有扇形齿条,扇形齿条的齿条设置在扇形齿条内圆上,扇形齿条内圆朝向抬升环圆心,扇形齿条与抬升环直径相同;抬升环内圈和扇形齿条对应位置设置有轴套,轴套轴线和抬升环轴线平行;轴套上设置有把手,把手上设置有齿轮,齿轮与扇形齿条啮合;第一圆弧槽的槽底设置有盲孔,把手设置齿轮的一端伸入盲孔中。
进一步,抬升环与第一圆弧槽的槽底之间设置有支撑环,抬升环内圈设置有轴向的通槽,通槽两端位于抬升环顶底面,定位环上均布有多个限位螺钉穿过通槽与支撑环固定,限位螺钉与定位环间隙设置。
更进一步,定位环设置限位螺钉的孔为沉头孔,限位螺钉位于定位环一端的端头直径大于沉头孔小孔直径,当定位环底面和抬升环凸块顶部接触时,限位螺钉位于定位环一端的端头与沉头孔的台阶面接触。
更进一步,定位环上均布有多个压紧螺钉穿过通槽与支撑环固定,压紧螺钉与定位环间隙设置,压紧螺钉与定位环通过弹簧连接。
更进一步,支撑环顶面设置有第二圆环槽,第二圆环槽内设置有多个钢球,钢球露出支撑环顶面。
进一步,把手采用四角扳手。
进一步,齿轮采用齿轮轴,齿轮轴一端与把手连接,另一端通过销钉与盲孔间隙配合。
优选的,定位环顶面朝上设置有定位环带,定位环带顶部截面为锥形。
进一步,定位环带顶部设置有半径0.5mm的倒圆角。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过在焊接夹具的定位件内设置高度调节装置,高度调节装置的定位环凹槽与抬升环的凸块配合,能够在定位环和抬升环相对转动时,改变定位环和抬升环的相对距离,调节定位环高度,从而通过定位环对风扇机匣整圈叶片高度进行统一调整,避免了焊接过程中人为因素的影响,解决该类零件焊接加工中焊接质量不稳定的难题。
进一步,通过将齿轮固定,转动齿轮,扇形齿轮进行移动,从而带动抬升环进行移动,从而使抬升环与定位环产生错位,实现位置调整。
进一步,通过限位螺钉将定位环与支撑环连接,限位螺钉对定位环产生周向的限位,保证定位环仅在竖直方向上移动。
进一步,限位螺钉端头直径大于沉头孔小孔直径,并且当定位环底面和抬升环土块顶部接触时,限位螺钉位于定位环一端的端头与沉头孔的台阶面接触,从而保证定位环向上一定高度后受到限位。
进一步,压紧螺钉与定位环通过弹簧连接,从而保证凸块与凹槽在配合使,弹簧拉动定位环向下,保证定位环回到最低位置。
进一步,在支撑环和抬升环之间设置有多个钢球,能够减小抬升环转动时的摩擦力。
进一步,把手采用四角扳手,从而在转动时,能够有效的将转矩传递给齿轮。
进一步,定位环上设置有定位环带,实现了点支撑,保证支撑有效性及叶片高度相同。
进一步,定位环带上设置倒角,减少定位环带对叶片的损伤。
附图说明
图1为本发明的风扇机匣截面示意图;
图2为本发明的高度调节装置结构示意图;
图3为本发明的图2中H处放大图;
图4为本发明的定位环部分俯视图;
图5为本发明的定位环部分截面图;
图6为本发明的抬升环部分俯视图;
图7为本发明的抬升环部分截面图;
图8为本发明的扇形齿条结构示意图;
图9为本发明的齿轮轴俯视图;
图10为本发明的齿轮轴截面图;
图11为本发明的齿轮轴仰视图;
图12为本发明的叶片高度调节夹具部分俯视图;
图13为本发明的叶片高度调节夹具部分截面图;
图14为本发明的图12中A-A向截面图。
其中:1-定位环;2-抬升环;3-钢球;4-支撑环;5-把手;6-扇形齿条;7-齿轮;8-限位螺钉;9-压紧螺钉;10-定位环带;11-焊接夹具;12-定位件;13-机匣;14-静子叶片;15-内环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
如图1所示,风扇机匣组合件是由机匣13,内环15和一整圈均布的静子叶片14焊接而成。
如图2所示,高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环1、抬升环2和支撑环4,定位环1底面与抬升环2顶面接触。
如图4和图5所示,定位环1顶面朝上设置有定位环带10,定位环带10顶部截面为锥形,定位环带10顶部设置有半径0.5mm的倒圆角,支承在静子叶片14给定尺寸L的截面上。定位环1底面设置有10个沿圆周均布的凹槽,凹槽朝定位环1轴向的其中一端为斜面;定位环1内圆上设置有月牙槽让开把手5。
如图6和图7所示,抬升环2外径直径尺寸与定位环1外径相同,抬升环2顶面上设置有10个均布的凸台。如图3所示,抬升环2的凸台与定位环1底面的凹槽对应配合,凹槽和凸块的斜面斜度相同;抬升环2内圆的通槽用于让开限位螺钉8和压紧螺钉9,通槽两端位于抬升环2顶底面,扇形齿条6通过两个螺钉固定在抬升环2底面,如图8所示,扇形齿条6的齿条设置在扇形齿条6内圆上,扇形齿条6内圆朝向抬升环2圆心,扇形齿条6与抬升环2直径相同;抬升环2内圈和扇形齿条6对应位置设置有轴套,轴套轴线和抬升环2轴线平行,轴套上设置有把手5,把手5上设置有齿轮7,齿轮7与扇形齿条6啮合;本实施例把手5采用四角扳手,齿轮7采用齿轮轴;如图9图、10和图11所示,齿轮轴一端的方孔与四角扳手间隙配合,传递扭矩,另一端的圆孔通过销钉与第一圆弧槽的槽底的盲孔间隙配合,起到粗限位的作用。
定位环1上均布有多个限位螺钉8穿过通槽与支撑环4固定,限位螺钉8与定位环1间隙设置。定位环1设置限位螺钉8的孔为沉头孔,限位螺钉8位于定位环1一端的端头直径大于沉头孔小孔直径,当定位环1底面和抬升环2土块顶部接触时,限位螺钉8位于定位环1一端的端头与沉头孔的台阶面接触。定位环1上均布有多个压紧螺钉9穿过通槽与支撑环4固定,压紧螺钉9与定位环1间隙设置,压紧螺钉9与定位环1通过弹簧连接。定位环1向上抬升时,弹簧始终给定位环1向下的力。
为了减小抬升环2转动时的摩擦力,支撑环4顶面设置有第二圆环槽,第二圆环槽内均布有54个钢球3,钢球3露出支撑环4顶面,抬升环2的底面与钢球3始终保持点接触。
支撑环4为非完整圆环,开口处让开扇形齿条6,厚度小于钢球3直径。
如图12和图13所示,焊接夹具11的定位件12位于叶片下方,定位件12端部设置有第一圆弧槽,高度调节装置设置在第一圆弧槽中,定位环1和抬升环2外圆与第一圆弧槽间隙配合,保证都能灵活转动。高度调节装置的支撑环4底面与第一圆弧槽的槽底接触。如图14所示,第一圆弧槽的槽底设置有盲孔,用于齿轮轴端部通过销钉与盲孔间隙配合。
本发明所述叶片高度调节夹具在使用时,先将机匣13和内环15分别装入焊接夹具11中,正确定位并压紧,此时应将定位环1置于轴向位置的最低处,再将静子叶片14装入机匣13和内环15之间,装满整圈,把手5顺着叶片的空当***齿轮轴的方孔中,顺时针转动把手5带动齿轮轴旋转,齿轮轴与固定在抬升环2上的扇形齿条6啮合转动,当抬升环2顺时针转动时,抬升环2顶面的凸台斜面在转动中向上移动,带动与之相配合的定位环1底面凹槽斜面向上移动,直至定位环1的定位环带10与静子叶片14接触,完成静子叶片14轴向高度的调整,拔出把手5,就可以对静子叶片14进行装配定位焊接。待装配定位焊接完成合格后,将调整装置下降,再进行电子束焊接。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种叶片高度调节夹具,其特征在于,包括高度调节装置和风扇机匣的焊接夹具(11);
高度调节装置包括从上往下依次轴向堆叠的定位环(1)和抬升环(2),定位环(1)底面设置有若干个凹槽,凹槽朝定位环(1)周向的其中一端为斜面;抬升环(2)顶面设置有若干个凸块,凸块与凹槽数量相同且位置对应,凸块朝定位环(1)周向的其中一端为斜面,凸块与凹槽的斜面为同一端;
焊接夹具(11)的定位件(12)端部设置有第一圆弧槽,高度调节装置设置在第一圆弧槽中,抬升环(2)底面与第一圆弧槽的槽底接触;
抬升环(2)底面设置有扇形齿条(6),扇形齿条(6)的齿条设置在扇形齿条(6)内圆上,扇形齿条(6)内圆朝向抬升环(2)圆心,扇形齿条(6)与抬升环(2)直径相同;抬升环(2)内圈和扇形齿条(6)对应位置设置有轴套,轴套轴线和抬升环(2)轴线平行;轴套上设置有把手(5),把手(5)上设置有齿轮(7),齿轮(7)与扇形齿条(6)啮合;第一圆弧槽的槽底设置有盲孔,把手(5)设置齿轮(7)的一端伸入盲孔中;
抬升环(2)与第一圆弧槽的槽底之间设置有支撑环(4),抬升环(2)内圈设置有轴向的通槽,通槽两端位于抬升环(2)顶底面,定位环(1)上均布有多个限位螺钉(8)穿过通槽与支撑环(4)固定,限位螺钉(8)与定位环(1)间隙设置。
2.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具,其特征在于,定位环(1)设置限位螺钉(8)的孔为沉头孔,限位螺钉(8)位于定位环(1)一端的端头直径大于沉头孔小孔直径,当定位环(1)底面和抬升环(2)凸块顶部接触时,限位螺钉(8)位于定位环(1)一端的端头与沉头孔的台阶面接触。
3.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具,其特征在于,定位环(1)上均布有多个压紧螺钉(9)穿过通槽与支撑环(4)固定,压紧螺钉(9)与定位环(1)间隙设置,压紧螺钉(9)与定位环(1)通过弹簧连接。
4.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具,其特征在于,支撑环(4)顶面设置有第二圆环槽,第二圆环槽内设置有多个钢球(3),钢球(3)露出支撑环(4)顶面。
5.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具,其特征在于,把手(5)采用四角扳手。
6.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具,其特征在于,齿轮(7)采用齿轮轴,齿轮轴一端与把手(5)连接,另一端通过销钉与盲孔间隙配合。
7.根据权利要求1所述的叶片高度调节夹具,其特征在于,定位环(1)顶面朝上设置有定位环带(10),定位环带(10)顶部截面为锥形。
8.根据权利要求7所述的叶片高度调节夹具,其特征在于,定位环带(10)顶部设置有半径0.5mm的倒圆角。
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