定位式渦輪葉片水流量夾具的製作方法
2023-11-06 18:41:57 3
本發明屬於機械加工中工裝設計領域，具體地涉及一種定位式渦輪葉片水流量夾具。
背景技術：
目前，在空心渦輪葉片的水流量測量過程中，使用的水流量夾具採用的是簡易的橡膠包羅形式，結構粗糙，整個夾具為一塊橡膠構成，中間按葉片榫頭大致鉗制。這種形式的夾具由於結構的局限使得在測量水流量過程中常常出現截流、滲水等現象，操作過程複雜，批量測量中每次夾緊狀態不一，常常導致測量數據浮動極大，無法滿足測量的工藝要求。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種定位式渦輪葉片水流量夾具，該夾具能夠抑制截流、密封性好、操作簡單且性能穩定。該夾具採用葉片榫頭精確定位、密封墊圈縱向壓緊和密封部位局部密封的構思進行設計製造，解決了渦輪葉片水流量測量中的滲水問題、截流問題、穩定性問題等關鍵技術問題。
本發明的目的及解決其主要技術問題是採用以下技術方案來實現的：一種定位式渦輪葉片水流量夾具，包括榫齒壓緊塊、榫齒定位塊、側面定位銷、橡膠密封墊圈、立板、底板、螺釘、導向銷、伸縮杆、堵頭、偏心輪、偏心輪支座和壓緊彈簧，底板上安裝立板和偏心輪支座，定位部分由榫齒壓緊塊、榫齒定位塊以及側面定位銷三個部件有機組合而成，榫齒壓緊塊和榫齒定位塊組成榫齒空間，側面定位銷將榫頭端面固定，定位部分的三個部件都通過螺釘固定在立板上；伸縮杆橫向中心通道左邊由堵頭堵塞，與伸縮杆內豎直向的進水通道相連通；伸縮杆右端通過導向銷嵌入立板中，與其間隙配合；伸縮杆和立板之間設有壓緊彈簧, 伸縮杆和榫齒壓緊塊之間設有密封墊圈；堵頭左端與偏心輪對應。
上述的定位式渦輪葉片水流量夾具，其中：所述伸縮杆右側端面出水口與密封墊圈中心通水口、葉片榫頭底部進水口形狀大小匹配。
上述的定位式渦輪葉片水流量夾具，其中：所述底板和立板用螺釘連接。
上述的定位式渦輪葉片水流量夾具，其中：所述伸縮杆採用1Cr18Ni9Ti不鏽鋼材料。
本發明原理：在導向銷與立板的約束下，伸縮杆可以左右自由移動。當偏心輪鬆開時，壓緊彈簧迫使伸縮杆向左位移，伸縮杆右端離開橡膠密封墊圈，葉片榫齒底部不再受到密封墊圈的擠壓，此時可以卸下葉片。當偏心輪轉動壓迫伸縮杆時，伸縮杆被迫右移，擠壓密封墊圈，伸縮杆右端面與橡膠密封墊圈接觸面貼緊，橡膠密封墊圈與榫頭底部進水口周邊貼緊，此時密封墊圈兩側緊貼面發生微小形變，對與它擠壓的兩剛性面形成微弱包羅趨勢，達到密封效果，此時測量系統中的水流即可從伸縮杆的進水通道湧入，經由杆內空腔，穿過密封墊圈中心通道，充分進入葉片腔體，達到水流量測量的目的。
本發明關鍵技術要求有三點：第一，嚴格密封（無洩漏）；第二，無截流現象（無堵塞）；第三，裝夾方便，重複性和穩定性好。本發明通過精確定位、縱向壓緊和局部密封的構思進行設計製造。使用類似通用夾頭的定位方式，將榫齒精準固定在定位塊和壓緊塊之間，榫頭側面採取側銷限位，葉片精確定位完成；選取合適的1Cr18Ni9Ti(不鏽鋼)材料製作伸縮杆，中心掏空作為管內通水空腔，端面出水口正對渦輪葉片的榫頭底部進水口，為避免截流，口徑略大於後者，伸縮杆具有縱向壓緊和傳遞水流的作用；在伸縮杆與榫頭底部之間設置標準橡膠密封墊圈，當伸縮杆縱向移動擠壓橡膠密封圈時，密封圈就會將榫頭底部進水口周邊嚴格貼合，達到密封效果。當水從水流量測量系統中衝入伸縮杆後，經由杆內空間，跨過密封圈通水通道，充分進入葉片榫頭底部進水口。
本發明專利與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本發明具有以下特點：
a.從密封性角度看，定位式渦輪葉片水流量夾具採用的是金屬正對擠壓密封墊圈的剛柔接觸密封方式，讓密封墊圈垂直正壓葉片底部進水口面，在密封面處橡膠均勻受力，產生微小形變，對鋼件形成緊貼和均勻包裹，密封效果更佳。
b.從截流問題方面看，定位式渦輪葉片水流量夾具大部分通水腔體均為剛性結構，運作過程中不會產生形變而影響通水空間，保證了水流的充沛性；而在密封墊圈部位，由於壓力採用順流壓力，墊圈進水口管徑不受口徑方向壓力，口徑形變量非常小，不易產生管徑縮小問題，截流現象也得到很好的抑制。
c.從操作上看，定位式渦輪葉片水流量夾具在測量時，其採用的是精準定位，在重複插入或卸下葉片過程中，狀態準確穩定，操作者無需顧慮狀態問題，操作簡單，狀態穩定。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
圖中標記：1.榫齒壓緊塊；2.榫齒定位塊；3.側面定位銷；4.橡膠密封墊圈；5.立板；6.底板；7.螺釘；8.導向銷；9.伸縮杆；10.堵頭；11.偏心輪；12.偏心輪支座；13.壓緊彈簧；14、進水通道。
具體實施方式
以下結合附圖和較佳實施例，對依據本發明提出的定位式渦輪葉片水流量夾具具體實施方式、特徵及其功效，詳細說明如後。
參見圖1，一種定位式渦輪葉片水流量夾具，包括榫齒壓緊塊1、榫齒定位塊2、側面定位銷3、橡膠密封墊圈4、立板5、底板6、螺釘7、導向銷8、伸縮杆9、堵頭10、偏心輪11、偏心輪支座12和壓緊彈簧13，底板6上安裝立板5和偏心輪支座12，定位部分由榫齒壓緊塊1、榫齒定位塊2以及側面定位銷3三個部件有機組合而成，榫齒壓緊塊1和榫齒定位塊2組成榫齒空間，側面定位銷3將榫頭端面固定，定位部分的三個部件都通過螺釘固定在立板5上；伸縮杆9橫向中心通道左邊由堵頭10堵塞，與伸縮杆9內豎直向的進水通道14相連通；伸縮杆9右端通過導向銷8嵌入立板5中，與其間隙配合；伸縮杆9和立板5之間設有壓緊彈簧13, 伸縮杆9和榫齒壓緊塊1之間設有密封墊圈4；堵頭10左端與偏心輪11對應。
所述伸縮杆9右側端面出水口與密封墊圈4中心通水口、葉片榫頭底部進水口形狀大小匹配。達到壓緊密封和充分通水兩個效果。
所述底板6和立板5用螺釘7連接。
所述伸縮杆9採用1Cr18Ni9Ti不鏽鋼材料。
本發明原理：在導向銷8與立板5的約束下，伸縮杆9可以左右自由移動。當偏心輪11鬆開時，壓緊彈簧13迫使伸縮杆9向左位移，伸縮杆9右端離開橡膠密封墊圈4，葉片榫齒底部不再受到密封墊圈4的擠壓，此時可以卸下葉片。當偏心輪11轉動壓迫伸縮杆9時，伸縮杆9被迫右移，擠壓密封墊圈4，伸縮杆9右端面與橡膠密封墊圈4接觸面貼緊，橡膠密封墊圈4與榫頭底部進水口周邊貼緊，此時密封墊圈兩側緊貼面發生微小形變，對與它擠壓的兩剛性面形成微弱包羅趨勢，達到密封效果，此時測量系統中的水流即可從伸縮杆9的進水通道14湧入，經由杆內空腔，穿過密封墊圈中心通道，充分進入葉片腔體，達到水流量測量的目的。
本發明關鍵技術要求有三點：第一，嚴格密封（無洩漏）；第二，無截流現象（無堵塞）；第三，裝夾方便，重複性和穩定性好。本發明通過精確定位、縱向壓緊和局部密封的構思進行設計製造。使用類似通用夾頭的定位方式，將榫齒精準固定在定位塊和壓緊塊之間，榫頭側面採取側銷限位，葉片精確定位完成；選取1Cr18Ni9Ti(不鏽鋼)材料製作伸縮杆，中心掏空作為管內通水空腔，端面出水口正對渦輪葉片的榫頭底部進水口，為避免截流，口徑略大於後者，伸縮杆具有縱向壓緊和傳遞水流的作用；在伸縮杆與榫頭底部之間設置標準橡膠密封墊圈，當伸縮杆縱向移動擠壓橡膠密封圈時，密封圈就會將榫頭底部進水口周邊嚴格貼合，達到密封效果。當水從水流量測量系統中衝入伸縮杆後，經由杆內空間，跨過密封圈通水通道，充分進入葉片榫頭底部進水口。
以上所述，僅是本發明專利的較佳實施例而已，並非對本發明專利作任何形式上的限制，任何未脫離本發明專利技術方案內容，依據本發明專利的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明專利技術方案的範圍內。