用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置和组焊汽轮机喷嘴的方法与流程

本发明涉及汽轮机喷嘴，具体地涉及一种用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置和组焊汽轮机喷嘴的方法。

背景技术：

1、喷嘴是汽轮机的主要部件之一，是实现蒸汽热动转换的重要部件。喷嘴汽道是由内环及其叶栅、围带和外环组焊形成的多型腔曲面，高温高压的蒸汽通过预设的汽流通道膨胀降压后，形成高速蒸汽流并按照预设方向喷射到转子动叶上做功，将一级蒸汽的热能转变为动能，实现高效的功能转换。

2、结合图1所示，喷嘴一般多为喷嘴内环1(包括内环及其叶栅)、围带2和外环3组焊式，整圈四分弧段结构，围带2分段拼装在喷嘴内环1的叶栅上，型孔填焊连接，再组装外环3并进行主焊缝焊接。

3、现有技术中，喷嘴材质多选用高强度耐热钢，合金成分复杂，焊接难度较大而容易产生焊接质量缺陷；此外，现有技术缺少有效的定位装置对喷嘴零件进行定位，加上喷嘴的焊接过程繁琐，导致不利于控制焊接变形，严重影响了喷嘴的焊接效率和焊接质量。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术因缺少有效的定位装置对喷嘴零件进行定位，导致不利于控制焊接变形，进而影响喷嘴的焊接质量的问题，提供一种用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置和组焊汽轮机喷嘴的方法，该用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置能够提高喷嘴零件的定位精度，确保汽轮机喷嘴的焊接质量并有利于提高焊接效率。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，包括底板、弧形定位板和弧形固定板，所述弧形定位板与所述弧形固定板呈同圆心布置并且自内向外地间隔设置在所述底板上；

3、所述弧形定位板的上表面设置有开口向上的弧形槽以用于定位喷嘴内环的下端，所述弧形定位板与所述弧形固定板之间设置有压块组件，所述压块组件用于将围带的下侧压紧固定至所述弧形定位板，所述定位装置还包括设置于所述喷嘴内环的上端与所述围带的上端之间以用于夹紧固定所述喷嘴内环与所述围带的上端的夹紧组件。

4、优选地，所述弧形槽的宽度大于所述喷嘴内环的下端的宽度，所述定位装置还包括设置于所述围带与所述喷嘴内环之间的定位块，所述围带设置为能够通过所述定位块将所述喷嘴内环定位至所述弧形槽的内侧槽壁。

5、优选地，所述弧形定位板靠近所述弧形固定板的一侧设置有弧形定位台以用于支撑所述围带，所述弧形定位台的宽度小于所述围带的下端的宽度。

6、优选地，位于所述弧形定位板内侧的所述底板上固定有内拉筋，所述内拉筋用于挡靠限位所述喷嘴内环。

7、优选地，所述压块组件设置有多个，多个所述压块组件与多个围带一一对应，以用于将所述多个围带的下侧分别压紧固定至所述弧形定位板；

8、优选地，所述压块组件包括两个压块，所述两个压块之间设置有压紧螺钉，所述压紧螺钉设置为能够旋入所述两个压块之间，以使所述两个压块分别挤压所述弧形固定板和所述围带。

9、优选地，所述夹紧组件包括弓形夹，所述弓形夹的一端设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有能够自由转动的压紧螺杆，所述压紧螺杆设置为能够通过旋转以使其里端靠近所述弓形夹的另一端，以用于夹紧固定所述喷嘴内环与所述围带的上端；

10、优选地，所述夹紧组件还包括限位块，所述限位块设置在所述喷嘴内环与所述围带的上端之间，并且能够在所述压紧螺杆旋转靠近所述弓形夹的另一端时分别抵接所述喷嘴内环和所述围带。

11、优选地，所述底板的底面设置有顶起螺钉，所述顶起螺钉设置为能够自下而上地旋入所述弧形槽内，以用于向上顶起喷嘴内环。

12、本发明第二方面提供了一种组焊汽轮机喷嘴的方法，所述方法包括采用上述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置对多段围带和一段喷嘴内环定位组装，接着填焊围带型孔，得到一段喷嘴焊接件。

13、优选地，所述方法还包括对焊接得到的喷嘴焊接件进行第一热处理以消除焊接应力；

14、优选地，所述方法还包括重复定位组装、填焊围带型孔和第一热处理的操作，以得到多段喷嘴焊接件，接着将多段所述喷嘴焊接件组圆固定在一起，对围带和外环配车焊接坡口，然后热套外环，接着对所述外环与多段所述喷嘴焊接件之间的主焊缝进行焊接；

15、优选地，所述方法还包括在主焊缝焊接时，对所述外环和多段所述喷嘴焊接件进行加热以保证焊接层间温度不低于200℃。

16、优选地，所述方法还包括在主焊缝焊接完成后进行第二热处理。

17、通过上述技术方案，通过在底板上间隔设置弧形定位板和弧形固定板，配合设置在弧形定位板与弧形固定板之间的压块组件对围带的下端进行定位，在弧形定位板上设置的弧形槽能够对喷嘴内环的下端进行定位，以及在所述喷嘴内环的上端与所述围带的上端之间设置有夹紧组件，该夹紧组件能够夹紧固定喷嘴内环和围带的上端；由此，本发明通过多个位置对喷嘴内环与围带的相对位置进行定位固定，确保了喷嘴内环与围带的组装定位精度，同时能够有效防止在焊接的过程中发生焊接变形，进而确保喷嘴的焊接质量。

技术特征：

1.一种用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，其特征在于，包括底板(10)、弧形定位板(20)和弧形固定板(30)，所述弧形定位板(20)与所述弧形固定板(30)呈同圆心布置并且自内向外地间隔设置在所述底板(10)上；

2.根据权利要求1所述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，其特征在于，所述弧形槽(21)的宽度大于所述喷嘴内环(1)的下端的宽度，所述定位装置还包括设置于所述围带(2)与所述喷嘴内环(1)之间的定位块(50)，所述围带(2)设置为能够通过所述定位块(50)将所述喷嘴内环(1)定位至所述弧形槽(21)的内侧槽壁。

3.根据权利要求1所述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，其特征在于，所述弧形定位板(20)靠近所述弧形固定板(30)的一侧设置有弧形定位台(22)以用于支撑所述围带(2)，所述弧形定位台(22)的宽度小于所述围带(2)的下端的宽度。

4.根据权利要求1所述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，其特征在于，位于所述弧形定位板(20)内侧的所述底板(10)上固定有内拉筋(11)，所述内拉筋(11)用于挡靠限位所述喷嘴内环(1)。

5.根据权利要求1所述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，其特征在于，所述压块组件(40)设置有多个，多个所述压块组件(40)与多个围带(2)一一对应，以用于将所述多个围带(2)的下侧分别压紧固定至所述弧形定位板(20)；

6.根据权利要求1所述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，其特征在于，所述夹紧组件包括弓形夹(60)，所述弓形夹(60)的一端设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有能够自由转动的压紧螺杆(61)，所述压紧螺杆(61)设置为能够通过旋转以使其里端靠近所述弓形夹(60)的另一端，以用于夹紧固定所述喷嘴内环(1)与所述围带(2)的上端；

7.根据权利要求1所述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置，其特征在于，所述底板(10)的底面设置有顶起螺钉(12)，所述顶起螺钉(12)设置为能够自下而上地旋入所述弧形槽(21)内，以用于向上顶起喷嘴内环(1)。

8.一种组焊汽轮机喷嘴的方法，其特征在于，所述方法包括采用权利要求1-7中任一项所述的用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置对多段围带(2)和一段喷嘴内环(1)定位组装，接着填焊围带型孔，得到一段喷嘴焊接件。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对焊接得到的喷嘴焊接件进行第一热处理以消除焊接应力；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在主焊缝焊接完成后进行第二热处理。

技术总结本发明涉及汽轮机喷嘴技术领域，公开了一种用于组焊汽轮机喷嘴的定位装置和组焊汽轮机喷嘴的方法，该定位装置包括底板、弧形定位板和弧形固定板，弧形定位板与弧形固定板呈同圆心布置并且自内向外地间隔设置在底板上；弧形定位板的上表面设置有开口向上的弧形槽以用于定位喷嘴内环的下端，弧形定位板与弧形固定板之间设置有压块组件，压块组件用于将围带的下侧压紧固定至弧形定位板，定位装置还包括设置于喷嘴内环的上端与围带的上端之间以用于夹紧固定所述喷嘴内环与所述围带的上端的夹紧组件；通过本发明提供的定位装置能够确保喷嘴内环与围带的组装定位精度，同时能够防止在焊接的过程中发生焊接变形，确保喷嘴的焊接质量。技术研发人员：付名远,余红兵,陈建伟,刚培显,张京刚,马振全受保护的技术使用者：北京国能龙威发电技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5