煤气总成的制造方法及其定位夹具

1.一种煤气总成的制造方法，包括煤气总管制造步骤和支管制造步骤，其特征在于，所述煤气总管制造步骤包括：
使第一半环管和第二半环管定位在圆环定位通道中，其中，所述第一半环管和第二半环管的两接头处分别组装有进气接头；
利用定位件对各所述进气接头进行定位，并且在定位后将所述进气接头与所述第一半环管、第二半环管进行焊接；以及
以出气接头的内孔和外周表面作为定位基准将各所述出气接头定位在所述圆环定位通道的各预定位置，并且在定位后将所述出气接头与所述第一半环管或第二半环管进行焊接。
2.根据权利要求1所述的煤气总成的制造方法，其特征在于，所述进气接头位于所述圆环定位通道所限定的平面内，所述出气接头垂直于所述圆环定位通道所限定的平面。
3.根据权利要求1或2所述的煤气总成的制造方法，其特征在于，所述支管制造步骤包括：
使所述支管弯曲成包括第一曲形段和开口方向与所述第一曲形段开口方向不同的第二曲形段；以及
使所述支管的一端和与所述出气接头相适配的第一接头进行焊接，使所述支管的另一端与用于连接至燃烧室机匣的第二接头进行焊接。
4.根据权利要求3所述的煤气总成的制造方法，其特征在于，使所述支管的一端具有在第一方向上的弹性调节量和使所述支管的另一端具有在与所述第一方向垂直的第二方向上的弹性调节量。
5.根据权利要求3所述的煤气总成的制造方法，其特征在于，所述支管的两端与所述第一接头、第二接头相互套设一段距离后再焊接在一起。
6.根据权利要求5所述的煤气总成的制造方法，其特征在于，采用车床车削或采用磨床磨削焊接余量。
7.根据权利要求3所述的煤气总成的制造方法，其特征在于，所述支管的第一曲形段和第二曲形段由弯管装置形成，所述弯管装置包括：
第一固定靠模和第二固定靠模，固定至安装板上，并且两者之间具有供支管通过的空间；
第一活动压制轮和第二活动压制轮，分别可转动地安装至第一臂和第二臂上，并且分别围绕所述第一固定靠模和第二固定靠模转动。
8.根据权利要求6所述的煤气总成的制造方法，其特征在于，所述第一固定靠模由两个半靠模组装而成。
9.一种根据权利要求1所述的煤气总成的制造方法中使用的定位夹具，其特征在于，所述定位夹具用于实现所述圆环定位通道、所述定位件和所述出气接头的定位，其包括：
夹具安装板，具有限定所述圆环形定位通道的内、外环的多对定位销；
两定位件，分别安装至所述圆环定位通道的两相对侧，用于限定所述进气接头的位置；
以及
焊接夹具，包括：
夹具体，可选择地定位至所述安装板的多对定位孔中的一对定位孔中，压杆，上下可移动地设置在所述夹具体中，
其中，所述定位杆具有与所述出气接头的内孔定位配合的定位端，所述夹具体具有限定所述出气接头的外周表面的定位表面。
10.根据权利要求9所述的煤气总成的制造方法中使用的定位夹具，其特征在于，所述定位件沿所述圆环定位通道的径向可移动地设置在所述夹具安装板上，所述定位件具有限定所述进气接头的外周表面的定位孔。

煤气总成的制造方法及其定位夹具\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种燃气轮机的煤气总成的制造方法以及该制造方法所使用的专用定位夹具。\n背景技术\n[0002] 燃气轮机已在飞机、轮船、坦克、重型汽车等场合得到了广泛使用，其结构为人们所熟知。近来来，以燃气轮机构建的发电机组得到了深入发展，特别是在利用炼焦厂的煤气或油田的天然气等中低热值的工质方面。\n[0003] 图1示出了燃气轮机的煤气总成安装于燃烧室机匣的示意图。如图1所示，煤气总成10安装至燃气轮机的燃烧室机匣20上，由煤气总管11、连接至煤气总管11的左右导管15和若干支管17构成，其中，左右导管15向煤气总管11提供气体燃料，各支管17用于将煤气总管中的气体燃料分配至燃气轮机的各燃烧室。\n[0004] 在实施煤气总成的过程中，本发明人发现：现有的煤气总成的支管互换性差，在装配和修理时不容易更换，同时存在强力装配的现象，进而导致焊缝和管壁裂纹。\n发明内容\n[0005] 本发明目的在于提供一种煤气总成的制造方法，以保证支管加工的一致性从而便于互换。\n[0006] 本发明还提供了一种煤气总成的制造方法所使用的定位夹具。\n[0007] 为此，一方面，本发明提供了一种煤气总成的制造方法，包括煤气总管制造步骤和支管制造步骤，其特征在于，煤气总管制造步骤包括：使第一半环管和第二半环管定位在圆环定位通道中，其中，第一半环管和第二半环管的两接头处分别组装有进气接头；利用定位件对各进气接头进行定位，并且在定位后将进气接头与第一半环管、第二半环管进行焊接；\n以及以出气接头的内孔和外周表面作为定位基准将各出气接头定位在圆环定位通道的各预定位置，并且在定位后将出气接头与第一半环管或第二半环管进行焊接。\n[0008] 优选地，上述进气接头位于圆环定位通道所限定的平面内，出气接头垂直于圆环定位通道所限定的平面。\n[0009] 优选地，上述支管制造步骤包括：使支管弯曲成包括第一曲形段和开口方向与第一曲形段开口方向不同的第二曲形段；以及使支管的一端和与出气接头相适配的第一接头进行焊接，使支管的另一端与用于连接至燃烧室机匣的第二接头进行焊接。\n[0010] 优选地，使上述支管的一端具有在第一方向上的弹性调节量和使支管的另一端具有在与第一方向垂直的第二方向上的弹性调节量。\n[0011] 优选地，上述使支管的两端与第一接头、第二接头相互套设一段距离后再焊接在一起。\n[0012] 优选地，采用车床车削或采用磨床磨削焊接余量。\n[0013] 优选地，上述支管的第一曲形段和第二曲形段由弯管装置形成，弯管装置包括：第一固定靠模和第二固定靠模，固定至安装板上，并且两者之间具有供支管通过的空间；第一活动压制轮和第二活动压制轮，分别可转动地安装至第一臂和第二臂上，并且分别围绕第一固定靠模和第二固定靠模转动。\n[0014] 优选地，上述第一固定靠模由两个半靠模组装而成。\n[0015] 另一方面，本发明还提供了一种煤气总成的制造方法中使用的定位夹具，该定位夹具用于实现圆环定位通道、定位件和出气接头的定位，其包括：夹具安装板，具有限定圆环形定位通道的内、外环的多对定位销；两定位件，分别安装至圆环定位通道的两相对侧，用于限定进气接头的位置；以及焊接夹具，包括：夹具体，可选择地定位至安装板的多对定位孔中的一对定位孔中，压杆，上下可移动地设置在夹具体中，其中，定位杆具有与出气接头的内孔定位配合的定位端，夹具体具有限定出气接头的外周表面的定位表面。\n[0016] 优选地，上述定位夹具中的定位件沿圆环定位通道的径向可移动地设置在夹具安装板上，定位件具有限定进气接头的外周表面的定位孔。\n[0017] 根据本发明的制造方法加工出来的煤气总成互换性强，满足了客户需要，损坏总成中任意零件，原来需更换总成，现在只需更换单件，解决了煤气总成因内应力过大导致焊缝、管壁出现裂纹而泄露煤气的问题。\n[0018] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。\n下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。\n附图说明\n[0019] 构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：\n[0020] 图1示出了燃气轮机的煤气总成安装于燃烧室机匣的示意图；\n[0021] 图2示出了煤气总成的结构示意图；\n[0022] 图3示出了图2所示煤气总成的A-A剖视图；\n[0023] 图4示出了用于制造图2所示煤气总成的煤气总管的专用工具；\n[0024] 图5示出了图4所示定位夹具上使用的焊接夹具；\n[0025] 图6示出了根据本发明的煤气总成的支管的结构示意图；\n[0026] 图7示出了用于制造图6所示支管的专用弯管工具的结构示意图；\n[0027] 图8示出了图7所示专用弯管工具的A-A剖视图；以及\n[0028] 图9示出了使用图7所示专用弯管工具制成的支管。\n具体实施方式\n[0029] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。\n[0030] 图2示出了煤气总成的结构示意图，图3示出了图2所示煤气总成的A-A剖视图。\n如图2和图3所示，煤气总成10包括：第一半环管11a、第二半环管11b、若干出气接头13、两进气接头15、若干支管17，其中，第一半环管11a、第二半环管11b、若干出气接头13和两进气接头15形成煤气总管。其中，两进气接头15分别位于第一、半环管11a、11b的两接头部位。\n[0031] 本发明的煤气总成的制造方法包括煤气总管制造步骤和支管制造步骤，加工好的煤气总管和支管组装成煤气总成，待安装到燃烧室机匣中。\n[0032] 其中，煤气总管制造步骤包括：使第一半环管11a和第二半环管11b定位在圆环定位通道32中，其中，第一半环管11a和第二半环管11b的两接头处分别组装有进气接头15；\n利用定位件对各进气接头15进行定位，并且在定位后将进气接头与第一半环管、第二半环管进行焊接；以及以出气接头13的内孔13a和外周表面13b作为定位基准将各出气接头定位在圆环定位通道的各预定位置，并且在定位后将出气接头13与第一半环管11a或第二半环管11b进行焊接。\n[0033] 由第一半环管和第二半环管构成的环形管直径由定位夹具控制，保证了尺寸直径，误差在±1mm范围内，为其它零件的定位和装配奠定了基础。出气接头组焊夹具以接头的四方和内孔定位，保证接头组焊时位置不偏，使十个出气接头位置度能控制在±1mm范围内。\n[0034] 在现有技术中，煤气总管制造时直径偏差比较大，圆周上的十个出气接头存在偏斜，位置度偏差太大，严重影响支管装配和互换性。\n[0035] 图4示出了用于制造图2所示煤气总成的煤气总管的定位夹具30，图5示出了图\n4所示定位夹具上使用的焊接夹具。如图4和图5所示，本定位夹具30包括：夹具安装板\n31、用于形成圆环定位通道32的多对定位销33、沿圆环定位通道32排列的多对夹具定位孔\n35、在圆环定位通道32两相对侧径向可移动的定位块37、焊接夹具40。\n[0036] 在根据本发明的煤气总成的制造过程中，将第一、第二半环管11a、11b连同组装的两进气接头15定位于圆环定位通道32中，多对定位销33还具有对第一、第二半环管的圆度进行校正的作用。\n[0037] 接下来，以两进气接头15的外周表面为定位基准，使用定位块37对两进气接头15进行定位，一方面可限定进气接头15相对第一、第二半环管11a、11b的焊接位置，另一方面可将焊接后得到的环形管约束在圆形定位通道32中，同时限制其位置转动，以为出气接头相对环形管焊接打下基础。\n[0038] 出气接头13使用焊接夹具帮助定位，其中，以出气接头13的内孔13a为外周表面\n13b(俗称为外方)作为定位基准，可使出气接头13仅在垂直于第一、半环管11a、11b所限定平面的方向上移动，而无其它自由度，如此，各出气接头13在焊接时可相对第一、半环管\n11a、11b无偏斜。\n[0039] 第一、第二半环管11a、11b上与出气接头13对应的孔可预先开设，也可以在定位至定位夹具后再开设。\n[0040] 焊接夹具40包括：夹具体41，通过两定位销43定位在安装板31的沿圆形定位通道33排列的一对定位孔35中；压杆45，上下可移动地设置在夹具体41中，例如压杆45与夹具体41螺纹配合，通过旋拧压杆45，压杆可向下或向上移动，压杆的端部45具有定位销\n45a，该定位销45a适于插入出气接头的内孔13a中，相互配合定位，保证出气接头相对第一半环管或第二半环管的竖直位置。夹具体41具有限定出气接头转动的定位表面41a。\n[0041] 通过设置以上定位夹具，可以看出，第一、第二半环管、出气接头、进气接头相互之间具有确定的位置，第一、第二半环管的圆度有保证，如此，使得支管17在煤气总管的互换性安装有了保证。以前损坏煤气总成中的任意零件，需更换煤气总成，现在只需更换单件。\n[0042] 通过提供上述定位夹具，不仅搞了产品质量，而且缩短了煤气总成制造周期，提高工效近20％。\n[0043] 图6示出了根据本发明的煤气总成的支管的结构示意图。如图6所示，支管17包括管体171、焊接于管体171一端的第一接头173、焊接于管体171另一端的第二接头175，该第一接头173与煤气总管的出气接头相螺接，第二接头175与燃烧室机匣上的接头相连接。\n[0044] 管体171包括直管段171c、第一曲形段171a、第二曲形段171b以及直管段171d，其中，直管段171c和直管段171d相互垂直，第一曲形段171a和第二曲形段171b的开口方向不同，形成一个基本S型的结构，通过设置第一曲形段171a和第二曲形段171b，使得第一直管段171c具有加大的左右弹性调节量，第二直管段171d具有较大的上下弹性调节量。\n[0045] 其中，上述煤气总成的制造方法的支管制造步骤包括：使支管17弯曲成包括第一曲形段171a和开口方向与第一曲形段开口方向不同的第二曲形段171b；以及使支管的一端和与出气接头13相适配的第一接头173进行焊接，使支管17的另一端与用于连接至燃烧室机匣的第二接头175进行焊接。\n[0046] 本发明人发现，由于左右弹性调节量和上下弹性调节量的存在，使得支管171在装配和修理更换时可避免强力组装。而现有支管中，支管只具有一个方向上的弹性调节量，在装配和修理更换时存在强力组装的现象，支管上存在较大的内应力，严重影响支管的互换性，也是造成焊缝和管壁裂纹产生原因之一。\n[0047] 另外，直管段171c和第一接头173具有套插在一起的部分173a，套插之后再焊接在一起；直管段171d和第一接头175具有套插在一起的部分175a，套插之后再焊接在一起。\n[0048] 上述插入管内定位对接型式，避免错边的产生。另外设计制造专用夹具，用车床车削代替手工打磨去焊缝余高，不仅质量有保证，同时提高了生产效率，避免了损伤管壁母材，消除了引起焊缝和管壁漏气的重要安全隐患。\n[0049] 图7示出了用于制造图6所示支管的弯管装置的结构示意图，图8示出了图7所示弯管装置的A-A剖视图，以及图9示出了使用图7所示弯管装置制成的支管。如图7至图\n9所示，该弯管装置50包括：第一固定靠模51、第二固定靠模52、安装板57、围绕第一固定靠模51中心轴线转动的用于施力的第一臂53、安装于第一臂53上的第一活动压制轮55，围绕第二固定靠模52中心轴线转动的用于施力的第二臂54、安装于第二臂54上的第二活动压制轮56。\n[0050] 其中，第一固定靠模51和第二固定靠模52之间具有供管30插入的空间，顺时针扳动第一、第二臂53、54，一次性地可将支管弯成图6所示的形状。\n[0051] 与两次弯制成型相比，一次弯制成型支管减少了夹头损耗，单件节约管材近4％，增加了弹性调节量，减少内应力。\n[0052] 优选地，上述第一固定靠模由能拆两半的半靠模52a、52b组装而成。等支管成型后，取出半靠模即可将支管取出。\n[0053] 根据本发明的制造方法加工出来的煤气总成互换性强，满足了客户需要，损坏总成中任意零件，原来需更换总成，现在只需更换单件，解决了煤气总成因内应力过大导致焊缝、管壁出现裂纹而泄露煤气的问题。\n[0054] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。