[发明专利]用于转轮室压型的工装装置及制作方法与转轮室压型方法

说明书

本发明涉及一种用于转轮室压型的工装装置及制作方法与转轮室压型方法，工装装置包括两组压型模具，压型模具包括底板，底板周侧固定安装有侧封板，侧封板内交错布置有若干筋板，若干筋板之间形成格栅槽，格栅槽内充填有水泥块，底板的对侧固定安装有包膜板，包膜板周侧与侧封板固定安装，筋板上远离底板的表面与包膜板接触且与包膜板适应性配合，两组压型模具上的包膜板适应性配合。本发明采用了转轮室整板分瓣压型的方式，避免了转轮室横截面处的断开焊接，减少焊接变形，便于后续加工而节省了大量工时，解决了一般压型模具抗压性能不足、厚板压型回弹过大的问题，具有很大的实用性。

技术领域

本发明涉及水轮机零部件设计制作技术领域，具体为一种用于转轮室压型的工装装置及制作方法与转轮室压型方法。

背景技术

转轮室是水轮机导水机构的重要零部件，主要作用有：1、在轴流、斜流式水轮机中连接底环与尾水管形成水力通道，并与转轮叶片外缘形成适当间隙；2、为便于水轮机检修，转轮室按上、下两瓣设计，水轮机转轮检修时，将转轮室上半部分吊出，下半部分降低约500mm后形成检修平台；3、转轮室与基础环之间应设有伸缩节，以保证转轮室热胀冷缩的伸展空间，其调节间隙控制在10mm内，伸缩节的结构应有足够的强度和刚度，足以抵抗转轮室的运行振动、摆度所导致的破坏作用，以保证伸缩节在各种工况下的安全稳定及严密不漏；4、转轮室环筋布置，在转轮室上布置3道环筋，分别位于球面段、过渡段、扩散段。

转轮室为环形的结构，如图1～2所示，转轮室1从截面上看一般由多个圆弧段组成，转轮室截面11的轮廓线存在多种曲率，从而转轮室可以看成由多个不同的弧形截面的圆环拼凑而成，按照一般的制造方式，每个圆环曲率圆弧的相切点为断开处，将各个圆环分段卷板后再焊接起来，形成完整截面，每个圆环也一般是由多个卷板后的弧形段焊接起来的，该种制造方式会存在大量焊接，会造成较大变形，给后续调型和加工带来困难。

若对转轮室采用冲压成型的方式加工，则会存在以下两点问题：1、转轮室模具在压型过程中由于金属厚钢板具有较大回弹性，所以转轮室钢板在压型后的截面曲率与图纸依然有一些误差；2、针对大于60mm板材，因为厚板可塑性较差，压型时需要使用非常大的压力，而现有模具的抗压性能却难以满足。为了避免转轮室横截面处的断开焊接，并减少焊接变形、提升模具的抗压性能，目前亟需提出一种新的制作工装与工艺方法。

发明内容

本发明提供一种用于转轮室压型的工装装置及制作方法与转轮室压型方法，以解决现有技术中转轮室焊接量大、焊接变形大而影响后续加工、压型模具抗压性能低无法承受压型压力等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及一种用于转轮室压型的工装装置，其包括两组压型模具，压型模具包括底板，底板周侧固定安装有侧封板，侧封板内交错布置有若干筋板，若干筋板之间形成格栅槽，格栅槽内充填有水泥块，底板的对侧固定安装有包膜板，包膜板周侧与侧封板固定安装，筋板上远离底板的表面与包膜板接触且与包膜板适应性配合，两组压型模具上的包膜板适应性配合。

本发明在格栅槽内灌注有水泥，待水泥干燥成型后模具整体强度极高，可以承受重型液压机的压力，从而解决了厚板压型回弹过大、模具抗压性能低的问题。工作时包膜板即为成型板成型转轮室，包膜板的表面形状即为转轮室的表面形状，包膜板与筋板的表面接触。

优选地，所述的侧封板包括2个弧形板和2个直板，2个弧形板同心且相对布置，2个直板相对布置。使本工装装置结构为圆环段的结构，便于转轮室压型。

优选地，筋板包括若干横向筋板和若干竖向筋板，横向筋板与竖向筋板垂直布置，便于安装与充填水泥。

优选地，直板与弧形板端部的切线垂直，便于压型后焊接成整体，压型模具为1/4、1/6或1/8的圆环段结构。视转轮室的大小而选择合适大小的压型模具，如转轮室较小时压型模具可采用1/4的圆环段结构，压制4块转轮室毛坯件后焊接组合。