Устройство для сварки рабочих колес газотурбинных двигателей

Устройство для сварки рабочих колес газотурбинных двигателей

Реферат

 

Изобретение относится к области электронно-лучевой сварки и может быть использовано в двигателе-, турбо- и агрегатостроении при изготовлении рабочих роторных колес. Цель изобретения - повышение качества путем увеличения точности сборки. На обоймах 3 и 4 устанавливают поддерживающие кольца. На стержневые элементы 13 и 14 фиксаторов устанавливают ободы 1 сегментов до упора их в опорные цилиндрические поверхности 9. В пазы, выполненные в виде полуцилиндров, устанавливают вкладыши 12. С помощью стержневого элемента 15 окончательно выставляют сегменты и фиксируют их с помощью стаканов 6. В зафиксированном положении в вакуумной камере электронным лучом осуществляют прихватку стыков сегментов, выводят стержневые элементы и осуществляют сварку наклонных продольных стыков сегментов, при этом начинают и заканчивают шов на вкладышах. 12. 2 ил.

Изобретение относится к области электронно-лучевой сварки, в частности к вспомогательной оснастке, применяемой при сборочно-сварочных работах, и может быть использовано в двигателе-, турбо- и агрегатостроении при изготовлении рабочих роторных колес. Целью изобретения является повышение качества сварки рабочих колес ГТД путем увеличения точности сборки. На фиг. 1 изображено устройство в разрезе; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1. Устройство для сварки рабочих колес ГТД из сегментов обода 1 с лопатками 2 состоит из основания, представляющего собой две соосные цилиндрические обоймы 3 и 4, соединенные стяжками 5, расположенными равномерно по окружности под углом к оси основания. Стяжки 5 выполнены прямоугольной формы в сечении, жестко соединены (приварены или выполнены за одно целое) с обоймами 3 и 4. Количество стяжек равно количеству сегментов с ободами 1, а угол их наклона относительно образующей конической поверхности основания равен углу наклона стыков обода сегментов. Поддерживающие кольца установлены по торцам основания соосно обоймам 3 и 4 и выполнены составными из двух стаканов 6 и 7. Один из стаканов 6 каждого кольца является наружным и выполнен с торцовой опорной поверхностью 8, взаимодействующей с ободами 1 сегментов с лопатками 2. Второй стакан 7 каждого поддерживающего кольца выполнен с цилиндрической опорной поверхностью 9, взаимодействующей с ободами 1 сегментов, и установлен внутри стакана 6. При этом стакан 6 жестко связан с одной из соответствующих обойм 3 или 4 основания, а стакан 7 каждого поддерживающего кольца установлен между стаканом 6 и соответствующей обоймой 3 или 4 и взаимодействует с их цилиндрическими поверхностями. Поддерживающие кольца выполнены с пазами 10 и 11, расположенными с шагом, равным расстоянию между прямолинейными продольными стыками сегментов. В пазах 10, выполненных в виде полуцилиндров, установлены вкладыши 12 соответствующей формы. Вкладыши выполняют с буртиками для устранения кратеров в начале и в конце сварного шва при сварке сегментов. Пазы 11 расположены под углом, равным углу наклона стыков ободов 1 сегментов. Количество пазов 10 и 11 в стаканах 6 и 7 равно количеству стыков сегментов. Стыки стакана 7, имеющие пазы 11, выполнены упругими за счет их утонения и увеличения высоты. Для ориентации сегментов с лопатками 2 устройство снабжено фиксаторами сегментов, выполненными в виде трех параллельных стержневых элементов 13, 14, 15. Два из них (элементы 13 и 14) установлены в отверстиях на стяжке 5 основания с возможностью осевого перемещения. Третий стержневой элемент 15 каждого фиксатора установлен в закрепленном на обойме 4 основания кронштейне 16, направлен навстречу первым двум и также имеет возможность осевого перемещения. Стержневые элементы взаимодействуют с центрами 17 на ободе 1 сегмента и центром 18 в приливе лопатки 2. Устройство работает следующим образом. На обоймах 3 и 4 основания устанавливают поддерживающие кольца, причем составные их части в виде стаканов 7 располагают по торцам каждого обода, затем устанавливают на них с натягом соосные стаканы 6 так, что цилиндрические поверхности стакана 7 соприкасаются с соответствующими поверхностями обойм 3 или 4 и стакана 6. На стержневые элементы 13 и 14 фиксаторов устанавливают ободы 1 сегментов до упора их в опорные цилиндрические поверхности 9. В пазы 10 устанавливают вкладыши 12. С помощью стержневого элемента 15 сегменты окончательно выставляют в заданном положении. Точность ориентации лопаток при этом определяется центрами, выполненными при предварительной механообработке лопаток. Выставив таким образом сегменты рабочего колеса ГТД, вводят в контакт торцы обода каждой лопатки с торцовыми опорными поверхностями стаканов 6. В таком зафиксированном положении деталей колеса в вакуумной камере электронным лучом осуществляют прихватку прямолинейных наклонных стыков ободов 1 сегментов между собой, завершая процесс сборки. Затем выводят из центров стержневые элементы и осуществляют сварку наклонных продольных стыков электронным лучом, при этом начинают и заканчивают шов на вкладышах 12. По окончании сварки оснастку разбирают, а вкладыш срезают. Использование изобретения позволяет повысить точность предварительной сборки, гарантирует сохранность точности предварительных собранных деталей и тем самым обеспечивает высокое качество изготовления особо ответственных изделий.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ РАБОЧИХ КОЛЕС ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, состоящих из сегментов обода с лопатками, содержащее основание, выполненное в виде соосных цилиндрических обойм, соединенных равномерно расположенными по окружности стяжками, поддерживающие кольца с пазами и опорными поверхностями для сегментов и расположенные в пазах вкладыши, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества изделий путем повышения точности сборки под сварку, оно снабжено фиксаторами сегментов, выполненными в виде трех параллельных стержневых элементов, два из которых установлены в стяжке основания, а третий - с наружной стороны основания, поддерживающие кольца выполнены составными из двух стаканов, один из которых выполнен с торцовой опорной поверхностью и жестко связан с одной из обойм, а другой стакан выполнен с цилиндрической опорной поверхностью и установлен между обоймой и первым стаканом, при этом стенки стакана выполнены упругими.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2