一种汽轮机静叶片座加工用固定夹具

文献发布时间：2023-06-19 16:06:26

技术领域

本发明属于静叶片座加工技术领域，具体为一种汽轮机静叶片座加工用固定夹具。

背景技术

汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功，汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中，在汽轮机中通常安装动叶片和静叶片，静叶片顾名思义为静止不动的叶片，静叶片简称静叶，是固定在隔板或导叶持环上静止不动的叶片，静叶在汽轮机中不但为汽流导向外，且还使蒸汽加速，在蒸汽室(喷嘴室)中的静叶称之为喷嘴，静叶在速度级作为导向叶片，使汽流改变方向进人下一列动叶，常见用于汽轮机中的静叶，一般安装在静叶片座中进行使用。

汽轮机中常见的静叶片座主要为环状，外侧一般设置有螺栓安装孔，而其内侧面一般等角度插接有静叶片来完成静叶片的安装，所以在静叶片座的实际加工过程中，一般会使用夹具对其夹持后在进行加工，然而在实际加工过程中，不仅需要对静叶片座的内侧面进行加工，通常还需要对静叶片座的外侧面进行安装，而常见的夹具一般可对静叶片座的外侧面进行夹持，而需要对静叶片座的外侧面进行加工时由于夹具的存在通常需要对夹具进行拆卸后使用内撑工具在进行内侧面的夹持才能完成加工，显然会对加工效率造成显著的影响，无法实现内环和外环的快速夹持。

在静叶片座的加工过程中，为了防止静叶片座在加工时发生位移，通常采用两点和三点定位的方法对静叶片座进行夹持固定，由于静叶片座的直径大小存在多种规格，所以现有技术中所采用的夹具均为通用夹具，其一般采用丝杆进给的方式来进行夹爪的靠近实现夹持，而采用丝杆进给时，速度较为缓慢，在实际加工时夹持部位通常被阻挡无法被加工，所以需要频繁的松开夹具进行位置的调整，但采用丝杆进给夹持时无法进行快速松开和夹紧过程，影响实际加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机静叶片座加工用固定夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽轮机静叶片座加工用固定夹具，包括储气罐，所述储气罐的左端设有活动板，所述活动板的左端设有固定架，所述活动板的底端等角度固定安装有第一固定座，所述第一固定座的底端通过转轴活动连接有连杆，所述连杆的另一端通过转轴活动连接有第二固定座，所述第二固定座的一端固定连接有滑块，所述固定架的内部等角度开设有滑槽，所述第二固定座通过滑槽与滑块与之间活动卡接，所述滑槽的内部开设有通槽，所述滑块通过通槽固定连接有夹持组件，所述第一固定座、第二固定座、连杆、滑块和夹持组件的数量均为三个且等角度分布在活动板的底端，所述固定架与外部机架之间相连接，所述固定架的右端固定安装有安装座，所述安装座的外侧面等角度开设有耳板。

在使用前，可首先通过耳板并利用固定螺栓来完成安装座的固定进而完成储气罐的固定，同时可将固定架与外部机架之间进行固定，同时将储气罐与外部气泵等输气装置相连接，同时将待加工的静叶片座放置在三个夹持组件之间的位置上完成准备工作。

作为本发明的进一步技术方案，所述夹持组件包括固定箱，所述固定箱的另一端与之间滑槽固定连接，所述固定箱的数量共为三个且等角度分布在固定架的底端。

作为本发明的进一步技术方案，所述固定箱内腔的上下两端均活动安装有活动杆，所述活动杆的另一端均固定安装有限位铁块，所述活动杆的另一端均贯穿固定箱的前端，位于上方的所述活动杆的前端固定安装有外夹板，位于下方的所述活动杆的前端固定安装有内夹板。

作为本发明的进一步技术方案，所述外夹板和内夹板相对靠近的一端均开设有防滑槽，所述活动杆的外侧面均活动套接有复位弹簧，所述复位弹簧的上下两端分别与固定箱内腔的左端以及限位铁块的一端固定连接。

作为本发明的进一步技术方案，所述固定箱内腔右侧的上下两端均固定安装有电磁铁，所述电磁铁的一端可与限位铁块的一端吸附，所述活动杆的形状为L型。

在进行静叶片座的外侧面固定时，可通过控制断开为位于上方的电磁铁的电源，此时电磁铁不在产生磁力，此时上方的限位铁块和电磁铁之间不再进行吸附，此时位于上方的复位弹簧恢复形变带动活动杆朝左侧位移，此时外夹板即可向左侧位移，并使得外夹板位于静叶片座的外侧面，通过三个外夹板的相对靠近来对静叶片座的外侧面进行夹持完成外侧面的固定，而当需要对静叶片座的内侧面进行固定时，可接通位于上方的电磁铁电源，此时上方的电磁铁和上方的限位铁块之间完成吸附，使得外夹板向右侧位于恢复到初始位置上，同时可通过断开位于下方的电磁铁电源，此时内夹板即可朝左侧进行位移，通过三个内夹板的相对远离即可从静叶片座的内侧面实现三点支撑，完成内侧面的固定，进而对静叶片座的外侧面进行加工。

通过相对设置的外夹板和内夹板通过控制不同的外夹板或内夹板伸出来对应静叶片座的外侧面和内侧面，并通过相对靠近的外夹板或相对远离的内夹板实现从外向内的外侧面夹持，以及从内向外的内侧面支撑，而外侧面的夹持和内侧面的支撑可随时进行切换，避免了传统夹具在加工过程中需要使用不同的夹具分开对外侧面和内侧面进行夹持的问题，使用同一夹具即可完成固定，显著降低了加工时更换夹具的时间，从而提高了加工时的工作效率。

作为本发明的进一步技术方案，所述储气罐右侧的顶端开设有进气管，所述储气罐右侧的底端开设有排气管，所述排气管的底端固定连通有排气装置，所述排气装置的另一端位于固定架的正面。

作为本发明的进一步技术方案，所述进气管和排气管的内部均安装有单向阀且阀门的方向分别为向内导通和向外导通以及向外导通和向内导通。

作为本发明的进一步技术方案，所述储气罐的内部活动套接有活塞板，所述活塞板的左端固定连接有位于储气罐内部的活塞杆，所述活塞杆的左端贯穿储气罐的左端且固定安装有轴承，所述轴承的内侧面与活动板的一端固定连接，所述活塞板的右端和储气罐内腔右端之间固定连接有复位弹簧。

在进行静叶片座的夹持时，首先可通过外部气泵与进气管之间相连通，并通过开启外部气泵即可将高压气体通过进气管输送至储气罐的内部，并给予活塞板一端压力，同时推动活塞板向左侧位移，并带动活塞杆向左侧位移，且带动活动板的向左侧位移，由于活动板和固定架之间设有多个连杆，而连杆的整体长度不变，同时滑块仅能滑槽相对滑动，导致当活动板向左侧位移时，此时连杆仅能向外侧偏转，并带动滑块相对滑槽滑动使得三个夹持组件相对远离，反之通过开启排气管将位于储气罐内部的高压气体导出即可实现三个夹持组件的相对靠近，借此来实现快速夹持过程。

通过利用高压气体的流动性转变为压力并利用压力将其转变为左右位移的动力，并通过机械装置的转换使其转变为向外侧的张力和向内侧夹紧力，避免了传统装置中使用丝杆进给调整速度较慢的问题，以及在进行夹持工件位置调整时需要频繁进行夹具的夹紧和松开效率较慢的问题，只需要调整进入的空气量即可快速实现静叶片座的快速夹持，显著提高夹持效率，进而提高加工效率。

作为本发明的进一步技术方案，所述排气装置包括输气管，所述输气管的顶端与排气管的底端固定连通，所述输气管的前端固定连通有加压管，所述加压管的前端固定连通有加压室，所述加压室的内部活动安装有叶轮，所述加压室的前端固定连通有位于固定架正面的喷头。

在进行夹持过程中，当储气罐内部的空气被导出时，此时储气罐内部的空气可通过排气管被导出并进入输气管的内部，此时进入输气管内部的气体通过加压管的加压进入加压室的内部并推动叶轮的旋转，当叶轮旋转时，高速流动的气流会被分散并通过喷头直接被导出作用于工件表面对加工废屑进行清除。

通过高速流动的气体在实现对工件的夹持和支撑的同时，可通过高速流动的气体直接作用于工件表面对工件表面的废屑进行清除，避免工件表面废屑影响加工，且无需额外的废屑清除装置辅助，对资源进行了有效的再次利用，其利用高速流动的气体不仅实现了快速夹持以及内外环后的分别夹持同时还可对废屑进行清除，适合推广使用。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过相对设置的外夹板和内夹板通过控制不同的外夹板或内夹板伸出来对应静叶片座的外侧面和内侧面，并通过相对靠近的外夹板或相对远离的内夹板实现从外向内的外侧面夹持，以及从内向外的内侧面支撑，而外侧面的夹持和内侧面的支撑可随时进行切换，避免了传统夹具在加工过程中需要使用不同的夹具分开对外侧面和内侧面进行夹持的问题，使用同一夹具即可完成固定，显著降低了加工时更换夹具的时间，从而提高了加工时的工作效率。

2、本发明通过利用高压气体的流动性转变为压力并利用压力将其转变为左右位移的动力，并通过机械装置的转换使其转变为向外侧的张力和向内侧夹紧力，避免了传统装置中使用丝杆进给调整速度较慢的问题，以及在进行夹持工件位置调整时需要频繁进行夹具的夹紧和松开效率较慢的问题，只需要调整进入的空气量即可快速实现静叶片座的快速夹持，显著提高夹持效率，进而提高加工效率。

3、本发明通过高速流动的气体在实现对工件的夹持和支撑的同时，可通过高速流动的气体直接作用于工件表面对工件表面的废屑进行清除，避免工件表面废屑影响加工，且无需额外的废屑清除装置辅助，对资源进行了有效的再次利用，其利用高速流动的气体不仅实现了快速夹持以及内外环后的分别夹持同时还可对废屑进行清除，适合推广使用。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图；

图2为本发明正面结构的示意图；

图3为本发明储气罐内部结构的剖视图；

图4为本发明排气装置内部结构的单独剖视图；

图5为本发明固定架结构和夹持组件结构的配合示意图；

图6为本发明固定架结构的分解示意图；

图7为本发明夹持组件结构的单独示意图；

图8为本发明夹持组件内部结构的剖视图。

图中：1、储气罐；2、进气管；3、排气管；4、排气装置；401、输气管；402、加压管；403、加压室；404、叶轮；405、喷头；5、活塞板；6、活塞杆；7、活动板；8、轴承；9、复位弹簧；10、固定架；11、滑槽；12、第一固定座；13、第二固定座；14、连杆；15、滑块；16、夹持组件；161、固定箱；162、活动杆；163、限位铁块；164、复位弹簧；165、电磁铁；166、外夹板；167、内夹板；168、防滑槽；17、安装座；18、耳板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图5以及图6所示，本发明实施例中，一种汽轮机静叶片座加工用固定夹具，包括储气罐1，储气罐1的左端设有活动板7，活动板7的左端设有固定架10，活动板7的底端等角度固定安装有第一固定座12，第一固定座12的底端通过转轴活动连接有连杆14，连杆14的另一端通过转轴活动连接有第二固定座13，第二固定座13的一端固定连接有滑块15，固定架10的内部等角度开设有滑槽11，第二固定座13通过滑块15与滑槽11之间活动卡接，滑槽11的内部开设有通槽，滑块15通过通槽固定连接有夹持组件16，第一固定座12、第二固定座13、连杆14、滑块15和夹持组件16的数量均为三个且等角度分布在活动板7的底端，固定架10与外部机架之间相连接，固定架10的右端固定安装有安装座17，安装座17的外侧面等角度开设有耳板18。

在使用前，可首先通过耳板18并利用固定螺栓来完成安装座17的固定进而完成储气罐1的固定，同时可将固定架10与外部机架之间进行固定，同时将储气罐1与外部气泵等输气装置相连接，同时将待加工的静叶片座放置在三个夹持组件16之间的位置上完成准备工作。

如图5至图8所示，夹持组件16包括固定箱161，固定箱161的另一端与滑槽11之间固定连接，固定箱161的数量共为三个且等角度分布在固定架10的底端，固定箱161内腔的上下两端均活动安装有活动杆162，活动杆162的另一端均固定安装有限位铁块163，活动杆162的另一端均贯穿固定箱161的前端，位于上方的活动杆162的前端固定安装有外夹板166，位于下方的活动杆162的前端固定安装有内夹板167，外夹板166和内夹板167相对靠近的一端均开设有防滑槽168，活动杆162的外侧面均活动套接有复位弹簧164，复位弹簧164的上下两端分别与固定箱161内腔的左端以及限位铁块163的一端固定连接，固定箱161内腔右侧的上下两端均固定安装有电磁铁165，电磁铁165的一端可与限位铁块163的一端吸附，活动杆162的形状为L型。

第一实施例：

在进行静叶片座的外侧面固定时，可通过控制断开为位于上方的电磁铁165的电源，此时电磁铁165不在产生磁力，此时上方的限位铁块163和电磁铁165之间不再进行吸附，此时位于上方的复位弹簧164恢复形变带动活动杆162朝左侧位移，此时外夹板166即可向左侧位移，并使得外夹板166位于静叶片座的外侧面，通过三个外夹板166的相对靠近来对静叶片座的外侧面进行夹持完成外侧面的固定，而当需要对静叶片座的内侧面进行固定时，可接通位于上方的电磁铁165电源，此时上方的电磁铁165和上方的限位铁块163之间完成吸附，使得外夹板166向右侧位于恢复到初始位置上，同时可通过断开位于下方的电磁铁165电源，此时内夹板167即可朝左侧进行位移，通过三个内夹板167的相对远离即可从静叶片座的内侧面实现三点支撑，完成内侧面的固定，进而对静叶片座的外侧面进行加工。

通过相对设置的外夹板166和内夹板167通过控制不同的外夹板166或内夹板167伸出来对应静叶片座的外侧面和内侧面，并通过相对靠近的外夹板166或相对远离的内夹板167实现从外向内的外侧面夹持，以及从内向外的内侧面支撑，而外侧面的夹持和内侧面的支撑可随时进行切换，避免了传统夹具在加工过程中需要使用不同的夹具分开对外侧面和内侧面进行夹持的问题，使用同一夹具即可完成固定，显著降低了加工时更换夹具的时间，从而提高了加工时的工作效率。

如图1至图3所示，储气罐1右侧的顶端开设有进气管2，储气罐1右侧的底端开设有排气管3，排气管3的底端固定连通有排气装置4，排气装置4的另一端位于固定架10的正面，进气管2和排气管3的内部均安装有单向阀且阀门的方向分别为向内导通和向外导通以及向外导通和向内导通，储气罐1的内部活动套接有活塞板5，活塞板5的左端固定连接有位于储气罐1内部的活塞杆6，活塞杆6的左端贯穿储气罐1的左端且固定安装有轴承8，轴承8的内侧面与活动板7的一端固定连接，活塞板5的右端和储气罐1内腔右端之间固定连接有复位弹簧9。

第二实施例：

在进行静叶片座的夹持时，首先可通过外部气泵与进气管2之间相连通，并通过开启外部气泵即可将高压气体通过进气管2输送至储气罐1的内部，并给予活塞板5一端压力，同时推动活塞板5向左侧位移，并带动活塞杆6向左侧位移，且带动活动板7的向左侧位移，由于活动板7和固定架10之间设有多个连杆14，而连杆14的整体长度不变，同时滑块15仅能相对滑槽11滑动，导致当活动板7向左侧位移时，此时连杆14仅能向外侧偏转，并带动滑块15相对滑槽11滑动使得三个夹持组件16相对远离，反之通过开启排气管3将位于储气罐1内部的高压气体导出即可实现三个夹持组件16的相对靠近，借此来实现快速夹持过程。

如图4所示，排气装置4包括输气管401，输气管401的顶端与排气管3的底端固定连通，输气管401的前端固定连通有加压管402，加压管402的前端固定连通有加压室403，加压室403的内部活动安装有叶轮404，加压室403的前端固定连通有位于固定架10正面的喷头405。

第三实施例：

在进行夹持过程中，当储气罐1内部的空气被导出时，此时储气罐1内部的空气可通过排气管3被导出并进入输气管401的内部，此时进入输气管401内部的气体通过加压管402的加压进入加压室403的内部并推动叶轮404的旋转，当叶轮404旋转时，高速流动的气流会被分散并通过喷头405直接被导出作用于工件表面对加工废屑进行清除。

工作原理及使用流程：

在使用前，可首先通过耳板18并利用固定螺栓来完成安装座17的固定进而完成储气罐1的固定，同时可将固定架10与外部机架之间进行固定，同时将储气罐1与外部气泵等输气装置相连接，同时将待加工的静叶片座放置在三个夹持组件16之间的位置上完成准备工作；

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
专利发明人：王强;
专利申请人：苏州华宇精密铸造有限公司;