CN101196154A - 大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺 - Google Patents

大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺 Download PDF

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李光云
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Abstract

本发明公开了大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体由转轮体本体和转轮体芯组合而成，制造工艺包括：转轮体芯的加工工序；轮体本体的加工工序；转轮体芯和转轮体本体的组合件即转轮体的加工工序；转轮体芯和转轮体本体的装配和定位。本发明具有以下优点：它既解决了加工难题，又大大提高了工作效率，极大地缩短了生产周期。

Description

大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺
所属领域
本发明属于转轮体制造工艺，特别是大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺。
背景技术
转轮体作为贯流式水轮机组的核心部件，它的加工质量的好坏直接关系到机组运行的各项性能指标是否能达到国家标准要求。现在使用的常规整铸转轮体加工工艺复杂，其铸造木模的制造也很复杂，钢水浇铸需要考虑的因素也多，浇铸时钢水的流动性差，转轮体的铸造质量得不到保证。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术的缺点，提供一种大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，它既解决了加工难题，又大大提高了工作效率，极大地缩短了生产周期。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，转轮体由转轮体本体和转轮体芯组合而成，制造工艺包括：
转轮体芯的加工工序：锻造；粗车；质计试验；半精车；质计探伤；精车；划；镗；钻；钳，与转轮体本体装配；镗，与转轮体本体同镗定位销孔；钳，钳装销；镗，与转轮体同镗叶片轴孔；钳；
轮体本体的加工工序：铸造；质计试验；焊接打磨；质计探伤(MT)；焊接涂漆；划；粗车；划；镗；钳，焊配焊工艺搭子；质计探伤(UT)；车；质计探伤(MT)；车；划；镗；钳；质计探伤(PT)；焊接装焊；划；镗；钻；钳；
转轮体芯和转轮体本体的组合件即转轮体的加工工序：钳，装转轮体芯；镗，与转轮体芯同镗定位销孔；钳，装销；镗，精镗转轮体上的大小轴孔；钳，与主轴预装、配装销；钳，静平衡；钳，焊配配磨叶片球面；钳，冷装轴套；镗，同镗轴套叶片轴孔；钳，拆去转轮体芯；钳，钳重装各叶片及转臂；焊，钳配；划；车，叶片外缘；钳，静平衡；漆；转轮体芯和转轮体本体的装配和定位：是先在装配平台上放置三件等高方箱，其位置根据转轮体本体装配空间和尺寸而定，将转轮体本体倒置，吊放于等高方箱上，调平法兰面，再吊转轮体芯于转轮体本体的装配法兰上，采用其定位止，定位，用把合螺栓将两工件把合成一体，再根据转轮上的划线，同镗定位销孔，钳装圆柱销进行精定位。
通过上面的叙述可以看出，本发明具有以下优点：它既解决了加工难题，又大大提高了工作效率，极大地缩短了生产周期。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述：某电站大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，转轮体由转轮体本体和转轮体芯组合而成，制造工艺包括：
转轮体芯的加工工序：锻造；粗车；质计试验；半精车；质计探伤；精车；划；镗；钻；钳，与转轮体本体装配；镗，与转轮体本体同镗定位销孔；钳，钳装销；镗，与转轮体同镗叶片轴孔；钳。转轮体芯是新型结构转轮体上的特殊零件，其材料为ZG20SiMn，并且增加了工件粗车后的调质处理要求，这样既提高了材料的机械性能，确保了工件的产品质量，同时又降低了转轮体因尺寸大、结构复杂所造成的内部质量难以保证所引起的铸造风险。新的设计理念完全弥补了产品工艺方面的不足，但却增加了机械加工的工艺难度。转轮体芯的加工重点是它与转轮体本体装配定位止口以及与活塞装配定位止口的精加工，同时确保两止口的同心和两止口端面的平行度，其加工精度和形位公差可由车加工工序来完成。
轮体本体的加工工序：铸造；质计试验；焊接打磨；质计探伤(MT)；焊接涂漆；划；粗车；划；镗；钳，焊配焊工艺搭子；质计探伤(UT)；车；质计探伤(MT)；车；划；镗；钳；质计探伤(PT)；焊接装焊；划；镗；钻；钳。由于转轮体本体材质为ZG20SiMn，为了确保铸件质量合格，采用转轮体本体粗加工后进行超声波探伤检查和转轮体本体半精加工后再进行磁粉探伤检查，以及转轮体本体精加工后进行着色探伤检查，从而及时发现铸件缺陷并作消缺处理，最终有效地控制转轮体本体的内部质量。
新型转轮体结构中不带转轮体芯部分的转轮体本体，无论从铸造上还是从单独的加工上来讲都较传统结构的转轮体方便得多，其铸造木模的制造也简单多了，钢水浇铸需要考虑的因素也减少了，浇铸时钢水的流动性也得到了很大的提高。因此转轮体本体的铸造质量也较容易得到有效的控制和保证，转轮体本体的加工较传统结构的转轮体加工简便，其机械加工的重点是转轮体本体外球面必须与其上转轮体芯的装配止口同心，这对于机械加工特别是车加工来讲，只要装夹和找正方法规范，是完全可以达到要求的。
转轮体芯和转轮体本体的组合件即转轮体的加工工序：钳，装转轮体芯；镗，与转轮体芯同镗定位销孔；钳，装销；镗，精镗转轮体上的大小轴孔；钳，与主轴预装、配装销；钳，静平衡；钳，焊配配磨叶片球面；钳，冷装轴套；镗，同镗轴套叶片轴孔；钳，拆去转轮体芯；钳，钳重装各叶片及转臂；焊，钳配；划；车，叶片外缘；钳，静平衡；漆。
转轮体芯和转轮体本体的装配和定位：是先在装配平台上放置三件等高方箱，其位置根据转轮体本体装配空间和尺寸而定，将转轮体本体倒置，吊放于等高方箱上，调平法兰面，再吊转轮体芯于转轮体本体的装配法兰上，采用其定位止，定位，用把合螺栓将两工件把合成一体，再根据转轮上的划线，同镗4-φ60H7定位销孔，钳装圆柱销进行精定位。
转轮体上导向槽的加上：转轮体上有3个35×50H8的导向槽和6个轴向槽，并且该九个槽槽根均为直角，这对于带转轮体芯、轮廓尺寸为1485×1342、重量达6吨、叶片孔数为3个的转轮体来讲，其上键槽的加工只能采用刨床才能清根加工成直角槽，且九个槽加工必须进行九次装夹和定位才能完成，但转轮体的结构决定了转轮体的刨床支点只有一点接触，定位特别困难，很难与轴向找正，而且工位多，其加工很难实现。为了克服这一难题，改直角槽为弧形槽，直接采用镗床一次性装夹，就可完成转轮体上九个槽的加工，这样，既解决了加工工艺难题，又大大提高了工作效率，极大地缩短了生产周期。
转轮体本体与转轮体芯大小轴孔的同轴度的保证：转轮体本体与转轮体芯大小轴孔的同轴度直接影响到叶片装配及机组运行中叶片转动的灵活性。某电站项目转轮体本体与转轮体芯大小轴孔的深度为793mm，其大小轴孔的同轴度要求为0.02mm。在镗床上加工轴孔时，由于机床主轴的钢性，在加工深孔时往往会出现耷头现象。为克服这一工艺难题，通过先加工大轴孔，然后将镗床主轴伸入小轴孔内，在镗轴接近端头处架百分表找出轴孔的跳动量，根据跳动量的大小将镗床主轴人为地上升二分之一跳动量，从而有效地保证了转轮体本体与转轮体芯组合件上大、小轴孔的同轴度。
转轮体上大小轴孔开档尺寸的控制：转轮体本体与转轮体芯组合件有三组大、小叶片轴孔，由于轴孔为单数，其大、小轴孔的开档尺寸不能对称测量，为保证其开档尺寸一致，采用在转轮体本体内腔适当位置焊配焊工艺搭子，在工艺搭子上先车加工出工艺基准，再以此基准加工出各大、小叶片轴孔的端面，从而有效地保证了三组大、小叶片轴孔的开档尺寸，并使三组叶片轴孔的开档尺寸均匀一致。

Claims (7)

1.大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体由转轮体本体和转轮体芯组合而成，制造工艺包括：
转轮体芯的加工工序：锻造；粗车；质计试验；半精车；质计探伤；精车；划；镗；钻；钳，与转轮体本体装配；镗，与转轮体本体同镗定位销孔；钳，钳装销；镗，与转轮体同镗叶片轴孔；钳；
轮体本体的加工工序：铸造；质计试验；焊接打磨；质计探伤(MT)；焊接涂漆；划；粗车；划；镗；钳，焊配焊工艺搭子；质计探伤(UT)；车；质计探伤(MT)；车；划；镗；钳；质计探伤(PT)；焊接装焊；划；镗；钻；钳；
转轮体芯和转轮体本体的组合件即转轮体的加工工序：钳，装转轮体芯；镗，与转轮体芯同镗定位销孔；钳，装销；镗，精镗转轮体上的大小轴孔；钳，与主轴预装、配装销；钳，静平衡；钳，焊配配磨叶片球面；钳，冷装轴套；镗，同镗轴套叶片轴孔；钳，拆去转轮体芯；钳，钳重装各叶片及转臂；焊，钳配；划；车，叶片外缘；钳，静平衡；漆；
转轮体芯和转轮体本体的装配和定位：是先在装配平台上放置三件等高方箱，其位置根据转轮体本体装配空间和尺寸而定，将转轮体本体倒置，吊放于等高方箱上，调平法兰面，再吊转轮体芯于转轮体本体的装配法兰上，采用其定位止，定位，用把合螺栓将两工件把合成一体，再根据转轮上的划线，同镗定位销孔，钳装圆柱销进行精定位。
2.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体芯和转轮体本体装配定位止口以及与活塞装配定位止口应同心，两止口的端面应平行。
3.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体本体粗加工后进行超声波探伤检查和转轮体本体半精加工后再进行磁粉探伤检查，以及转轮体本体精加工后进行着色探伤检查，及时发现铸件缺陷并作消缺处理，有效地控制转轮体本体的内部质量。
4.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体本体外球面必须与其上转轮体芯的装配止口同心。
5.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体上导向槽的加上：转轮体上导向槽和轴向槽为弧性形槽，直接采用镗床一次性装夹，就可完成转轮体上多个槽的加工。
6.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体本体与转轮体芯大小轴孔的同轴度的保证：通过先加工大轴孔，然后将镗床主轴伸入小轴孔内，在镗轴接近端头处架百分表找出轴孔的跳动量，根据跳动量的大小将镗床主轴人为地上升二分之一跳动量，从而有效地保证了转轮体本体与转轮体芯组合件上大、小轴孔的同轴度。
7.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式水轮发电机组带转轮体芯的转轮体制造工艺，其特征在于：转轮体上大小轴孔开档尺寸的控制：转轮体本体与转轮体芯组合件有三组大、小叶片轴孔，由于轴孔为单数，其大、小轴孔的开档尺寸不能对称测量，为保证其开档尺寸一致，采用在转轮体本体内腔适当位置焊配焊工艺搭子，在工艺搭子上先车加工出工艺基准，再以此基准加工出各大、小叶片轴孔的端面，从而有效地保证了三组大、小叶片轴孔的开档尺寸，并使三组叶片轴孔的开档尺寸均匀一致。
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