УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ БЛИНГА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, а именно к устройству для электронно-лучевой сварки блингов рабочих колес ГТД и может быть использовано при изготовлении и ремонте рабочих колес двигателей и турбин.
Известно устройство для сварки колес турбомашин (пат. РФ №1439870, В23К 15/00 1986 г.) Данное устройство содержит прижимные кольца с вкладышами, но в нем отсутствуют установочные кольца и фиксирующие элементы для ориентации заготовок блинга, что может привести к неточности сборки и не соответствию техническим требованиям и условиям к готовому изделию.
Прототипом заявленного предложения является устройство для сварки блинга рабочих колес газотурбинных двигателей. (РФ, А.С. №1582494 от 12.07.88 г., Кл. В23К 15/00). Устройство содержит корпус с размещенными коаксиально по его торцам установочными кольцами и прижимными венцами с вкладышами для введения электронного луча на заготовки блинга и схода с них и фиксаторы заготовок, при этом на одном из прижимных венцов смонтированы кронштейны, а фиксаторы заготовок установлены на кронштейнах и на корпусе. При сварке происходит усадка шва и заготовки при этом смещаются. В известном устройстве фиксаторы выводят при сварке из-под контакта с заготовками. Поэтому в известном устройстве при сварке заготовок блинга нарушается строгая их ориентация, что может привести к браку изделия.
Задачей изобретения является повышение качества сварки рабочих колес. Она осуществляется выполнением технического результата - повышением точности сборки блинга за счет обретения возможности
сохранения заданной ориентации заготовок блинга при усадке изделия во время сварки и точного наведения луча на плоскость стыкуемых заготовок.
Предложенное устройство отличается от известного тем, что фиксаторы выполнены подпружиненными с возможностью регулировки прижимного усилия, а установочные кольца размещены подвижно с возможностью вывода их из-под заготовок, при этом вкладыши для введения электронного луча на заготовки и схода с них установлены с возможностью упругого поджима к заготовкам, а на наружных торцевой и цилиндрической поверхностях прижимных венцов выполнены визирные элементы в виде канавок для совмещения электронного луча с плоскостями стыка заготовок.
Технический результат осуществляется тем, что в устройстве для электроннолучевой сварки блинга газотурбинного двигателя, содержащем корпус с размещенными коаксиально по его торцам установочными кольцами и прижимными венцами с вкладышами для введения электронного луча на заготовки и схода с них и фиксаторы заготовок, при этом на одном из прижимных венцов смонтированы кронштейны, а фиксаторы заготовок установлены на кронштейнах и на корпусе и выполнены подпружиненными с возможностью регулировки прижимного усилия, а установочные кольца размещены подвижно с возможностью вывода их из-под заготовок. При этом вкладыши для введения электронного луча на заготовки и схода с них установлены с возможностью упругого поджима к заготовкам, а на прижимных венцах для совмещения электронного луча с плоскостями стыка заготовок выполнены визирные элементы в виде канавок.
Устройство поясняется фигурами, где изображено:
1 - фрагмент устройства (вид сверху),
2 - сечение устройства по А-А на фиг.1
3 - расположение заготовок блинга колеса в устройстве.
Устройство для электроннолучевой сварки блинга газотурбинного двигателя содержит корпус 1, на цилиндрической поверхности которого
выполнены прорези 2, соответствующие стыкуемым плоскостям 3 заготовок 4 блинга. На заготовке 4 блинга в виде лопатки 5 с частью 6 обода колеса выполнены базовые элементы 7, 8, 9 с осями, размещенными в плоскости В-В, по которой сориентированы стыкуемые плоскости 3 заготовок 4 блинга. На цилиндрической поверхности корпуса 1 размещены установочные кольца 10 и 11, а на них - прижимные венцы 12 и 13. На прижимных венцах 12, 13 выполнены пазы 14, в которых размещены вкладыши 15. В корпусе 1 установлены фиксаторы 16 заготовок 4, оси которых, как и оси базовых элементов, расположены в плоскости В-В. Каждый из фиксаторов 16 состоит из стержня 17, упругих элементов 18, толкателя 19, возвратной пружины 20 и регулирующего поджимное усилие фиксатора 16 винта 21. В резьбовых отверстиях 22 установочных колец 10, 11 размещены регулировочные винты 23. В пазах 24 прижимных венцов 12, 13 установлены пружины 25. На прижимном венце 13 радиально смонтированы кронштейны 26. На каждом кронштейне 26 установлено по фиксатору 16. Прижимной венец 13 закреплен на корпусе 1 винтами 27. Прижимной венец 12 установлен с зазором относительно корпуса 1 и крепится к нему винтами 28. Кроме того, на торцевой и цилиндрической поверхностях прижимного венца 12 нанесены визирные канавки 29 для наведения электронного луча на плоскость стыка заготовок 4 блинга.
Устройство для электроннолучевой сварки блинга газотурбинного двигателя работает следующим образом.
На корпусе 1 на достаточную для размещения заготовок 4 блинга величину сдвигают установочные кольца 10 и 11 и раздвигают стержни 17 фиксаторов заготовок 16 посредством винтов 21, толкателей 19 и упругих элементов 18. После этого размещают заготовку 4 блинга на установочных кольцах 10, 11 таким образом, чтобы базовые элементы 7, 8, расположенные на части обода 6 заготовки 4 вошли в контакт со стержнями 17. Фиксатором 16 кронштейна 26 посредством базового элемента 9 лопатки 5 выставляют заготовку 4 в заданное положение. Аналогичным образом последовательно
выставляют в заданное положение остальные заготовки 4 блинга. В пазах 14 размещают вкладыши 15. Затем торцы упорных венцов 12, 13 вводят в контакт с торцевыми плоскостями заготовок 4. После этого винтами 21 увеличивают поджимающее усилие фиксаторов 16. При этом поджимающее усилие фиксаторов, расположенных на корпусе, устанавливают превышающим массу заготовок 4, а поджимающее усилие фиксаторов на кронштейнах устанавливают превышающим вдвое поджимающее усилие фиксаторов 16, расположенных на корпусе 1. Фиксируют это положение винтами 27, 28. Пружинами 25, размещенными в пазах 24 венцов 12, 13, поджимают к торцам заготовок 4 вкладыши 15. Затем аргонно-дуговой сваркой прихватывают вкладыши 15 к части обода 6 заготовки 4 блинга. Винтами 23 выводят установочные кольца 10 и 11 из-под заготовок 4. При этом блинг, собранный из заготовок, оставляют на стержнях 17 фиксаторов 16 корпуса 1. Лазером на манипуляторе по визирным канавкам 29 выставляют стыкуемые плоскости 3 заготовок 4 в положение, соответствующее их сварке электронным лучом.
В таком положении блинг перемещают в вакуумную камеру. Электронным лучом осуществляют прихватку по линиям стыков заготовок 4 блинга между собой, а затем производят их сварку по стыкуемым плоскостям 3. Причем начинают и завершают сварочное соединение каждой пары заготовок на вкладышах 15. По окончании сварки установочные кольца 10 и 11 подводят под изделие и выводят фиксирующие стержни 17 из базовых элементов 7, 8, 9 заготовок 4 блингов. Изготовленный блинг извлекают из устройства, после чего удаляют с него вкладыши 15.
Использование изобретения позволяет повысить точность сборки блинга на устройстве во время сварки и, тем самым, обеспечивает высокое качество изготовления особо ответственных изделий ГТД.