一种燃烧室过渡段焊接夹持装置的制作方法

本发明涉及燃气轮机零部件制造，具体地，涉及一种燃烧室过渡段焊接夹持装置。

背景技术：

1、燃气轮机作为高效的能量转换装置，广泛应用于发电、舰船推进、油气输送等领域。燃烧室过渡段作为其核心部件之一，承担着将高温高压燃气从燃烧室引导至涡轮导向叶片的重要功能，其制造质量直接关系到燃气轮机的效率、寿命与可靠性。燃烧室过渡段通常采用耐高温合金经分段成型后焊接组装而成，多由前环、锥段、异形段及后安装边等薄壁构件组成。各段组件之间的同轴度、相对位置、装配角度及焊缝质量要求严格，装配偏差易导致燃气流动异常、热应力集中，进而影响部件使用寿命和运行可靠性。

2、目前，燃烧室过渡段的焊接装配普遍采用固定式专用焊接工装。该类工装通常根据特定型号过渡段的三维数模进行专门设计，通过精密机加工制造定位块、支撑件及压紧机构，并固定安装于底座上，以实现对过渡段各组件的定位、支撑和夹持。例如，现有技术cn120962245a公开了一种燃烧室过渡段焊接夹具，通过设置多个装夹机构完成不同组件的分步定位和焊接装配。然而，现有固定式专用焊接工装通常根据特定型号燃烧室过渡段的结构尺寸进行专门设计，其定位、支撑及夹持位置难以根据不同型号过渡段的尺寸差异进行调整，导致工装通用性较差。当产品型号发生变化时，往往需要重新设计和制造相应工装，不仅增加了工装制造及管理成本，延长了生产准备周期，而且难以满足多型号、小批量产品的柔性装配需求。

3、因此，如何提供一种通用性高、调节灵活且能够保证装配精度和焊接质量的燃烧室过渡段焊接工装，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明第一方面提出了一种燃烧室过渡段焊接夹持装置，包括基座、前固定组件、中间固定组件和后固定组件，所述前固定组件、所述中间固定组件和所述后固定组件沿第一方向依次安装于所述基座的上方；所述后固定组件包括支撑部和定位部，所述定位部与所述支撑部连接，所述定位部具有锁定状态和解锁状态；处于所述锁定状态下，所述定位部与所述支撑部的相对位置固定，处于所述解锁状态下，所述定位部能够绕垂直于所述第一方向的水平轴转动；所述前固定组件、所述中间固定组件和所述后固定组件均能够对所述过渡段中的筒状结构进行固定，所述后固定组件还能够将所述过渡段中的板状结构固定于所述定位部的上端面；所述第一方向是指当所述过渡段安装于所述夹持装置时，所述过渡段中心线在水平面上投影延伸的方向。

3、进一步地，所述基座包括至少一条导轨，所述导轨沿所述第一方向延伸，所述前固定组件、所述中间固定组件和所述支撑部均安装于相同的所述导轨且均能沿所述导轨移动。

4、进一步地，所述支撑部包括支撑端面和近端侧面，所述近端侧面为所述支撑部中最靠近所述中间固定组件的侧面，所述支撑端面自所述支撑部的上端延伸至所述近端侧面，所述定位部与所述支撑端面铰接。

5、进一步地，所述支撑端面与水平面之间的夹角为10°~90°。

6、进一步地，所述前固定组件包括第一夹持通道，所述中间固定组件包括第二夹持通道，所述后固定组件包括第三夹持通道，所述第一夹持通道和所述第二夹持通道同轴设置且均沿所述第一方向延伸，所述第三夹持通道位于所述定位部，所述第三夹持通道轴线在水平面的投影与所述第一方向相同。

7、进一步地，所述后固定组件还包括两个以上固定块，两个以上所述固定块环绕所述第三夹持通道直接或间接地固定于所述定位部中靠近所述中间固定组件一侧，所述过渡段中的板状结构能够通过所述固定块固定于所述定位部。

8、进一步地，所述后固定组件还包括滑动导轨，所述滑动导轨环绕所述第三夹持通道固定于所述定位部靠近所述中间固定组件一侧，所述固定块安装于所述滑动导轨，所述固定块能够沿所述滑动导轨移动。

9、进一步地，所述夹持装置还包括两个以上夹持部件，所述夹持部件至少部分嵌入所述第一夹持通道或所述第二夹持通道的内壁中，所述夹持部件靠近通道轴线一端能够沿所述第一夹持通道径向或所述第二夹持通道径向移动到比对应所述内壁壁面凸出的位置；所述通道轴线为所述第一夹持通道和所述第二夹持通道共同的轴线。

10、进一步地，所述夹持部件包括固定件和定位件，所述固定件至少部分嵌入所述第一夹持通道或所述第二夹持通道的内壁中，所述定位件可拆卸地固定于所述固定件，所述定位件比所述固定件更靠近通道轴线。

11、进一步地，所述定位件包括工作面，所述工作面为所述定位件最靠近所述通道轴线的一端，所述工作面的轮廓面与所述过渡段中的筒状结构对应部位的轮廓面相同。

12、进一步地，至少部分所述定位件的工作面与其他所述定位件的工作面轮廓面不同。

13、进一步地，所述固定件包括连接槽，所述定位件包括连接部，所述连接槽和所述连接部相互配合能够实现所述固定件和所述定位件之间可拆卸地固定。

14、进一步地，所述连接槽和所述连接部均沿所述第一方向延伸，所述连接槽的开口宽度小于底面的宽度，所述连接部的端面宽度大于所述连接槽的开口宽度。

15、进一步地，所述夹持装置还包括第一联动件，所述第一联动件沿所述第一方向延伸，所述第一联动件可拆卸地固定于所述前固定组件、中间固定组件和后固定组件，所述第一联动件能够实现前固定组件、中间固定组件和后固定组件之间的同步移动。

16、进一步地，所述夹持装置还包括两个第二联动件，所述第二联动件为环状结构，所述第二联动件环绕所述通道轴线分别设置于所述前固定组件和中间固定组件，所述第二联动件能够驱动位于同一固定组件上的所述夹持部件同步移动。

17、进一步地，所述夹持装置还包括第一测量尺，所述第一测量尺固定于所述基座，所述第一测量尺位于所述前固定组件远离所述中间固定组件的一侧，所述第一测量尺能够测量所述前固定组件、中间固定组件和后固定组件两两之间的距离。

18、应用本发明的上述技术方案，至少实现了如下技术效果：

19、1.本技术提出的燃烧室过渡段焊接夹持装置，通过一套夹持装置的全方位可调结构设计，使其能够适配不同规格、不同型号的产品装配与焊接需求，避免为不同产品单独配置专用工装，从而显著减少夹持装置种类及重复制造投入，降低整体生产成本。

20、2.本技术提出的燃烧室过渡段焊接夹持装置，在切换不同产品型号时无需频繁拆装或更换主体结构，仅通过调整夹持部件即可完成工况切换，大幅缩短生产前的夹持装置调整与准备时间，提高生产节拍与整体加工效率。

21、3.本技术提出的燃烧室过渡段焊接夹持装置，通过集成距离、角度及径向尺寸调节功能，实现对各组件空间位置的精确控制，从而有效保证各段结构的同轴度、相对位置精度及角度一致性，降低焊接过程中因定位偏差引起的变形、错边等问题，显著提升装配精度与焊接质量稳定性。

22、4.本技术提出的燃烧室过渡段焊接夹持装置，后固定组件能够对焊接过程中复杂结构件提供稳定可靠的约束与支撑，有效防止工件在受热及外力作用下发生位移或形变，从而保证整体加工过程的稳定性与一致性。

23、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。