CN101417369A - 水轮发电机结构件的激光切割加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水轮发电机结构件的激光切割加工工艺，特征是在：激光切割加工工艺，由下而上的顺序将定位板、待切割钢板、压板放好，通孔与螺孔对齐，用螺栓和垫圈将钢板压紧，启动激光切割器，切割器将按照预定的程序进行切割。本发明的工艺简单，无需模具，不受到工作台尺寸和结构的限制，且激光切割可以省下T尾、磁轭键槽及螺杆孔的拉刀制造费用。
Description
技术领域
本实用发明涉及一种水轮发电机磁轭冲片的激光切割加工工艺。
背景技术
中、高速水轮发电机由于其转速较高，在发生飞逸工况时其转子磁极的产生的离心力是非常巨大的，计算公式如下：
F＝11.2*(nr/1000)2*G*Rf
其中nr为水轮发电机组的飞逸转速，G为发电机磁极质量，Rf为磁极的离心半径。
在飞逸工况下，磁极表面每一公斤的质量将产生1500公斤到4500的离心力，而这离心力将是由磁轭来承受的。同时，磁轭还要承担由于自身高速旋转产生的离心力。
由于制造设备和运输尺寸及运输重量的限制，通常发电机的磁轭是由几千张专用钢板(以下称磁轭冲片)叠成一定的高度，再以数量众多的磁轭拉紧螺杆压紧而成。磁轭冲片过去和现在的常规加工方法是采用钢冲模冲制。
如图1所示，由于设计需要，发电机的磁轭冲片要堆叠到一定的高度。从理论上讲，磁轭冲片堆叠高度可以无限制，能满足设计要求，但实际上由于冲模的定位精度偏差等人为因数而引起的冲片拉紧螺杆孔位置度误差较大，其产生的后果是在冲片堆叠时拉紧螺杆和磁轭键不能通过。这个时候，解决问题的唯一手段是用专用拉刀来拉制，然而拉刀材料的强度要求非常高及生产组数较多(考虑刀损耗)，拉刀组的成本通常达好几万，同时在工地拉制的过程中，将耗费大量的人力和时间。
另一方面，由于有的发电机组不需要较多的磁轭冲片(有时只有几百张)。如果在这种情况下去开一副模具，那么模具的费用通常要10~20万元，分摊到单张磁轭冲片上的话那是非常不经济的。另外模具从设计到制作完成通常需要4个月的时间，这对于建设周期很短的电站项目来说是一个瓶颈。同时由于模具制作的偏差引起冲片尺寸不合格的话，那么修改模具所需要的时间相当长，费用也将是一笔额外的开支，有时甚至会对整个机组的投产日期产生影响。
如图2所示，单张磁轭冲片为半圆。普通的冲床由于吨位不够大，只能采用单极冲的工作方式。然而受到其工作台尺寸和结构的限制，将无法完成冲制任务。
发明内容
本实用发明主要是解决上述现有技术所存在的问题，提供了一种磁轭冲片采用激光切割的加工工艺。
本实用发明技术主要是通过下述技术方案得以解决的：采用激光切割工艺加工发电机磁轭冲片。
用于待加工的钢板难免存在一定的弯曲，同时切割的过程中将产生热变形，如果不采取任何措施纠正而直接切割加工的话，那么在冲片堆叠的过程中将由于钢板被压平而使拉紧螺杆孔位移、错位，最后拉紧螺杆无法穿进。我们采取的纠正方法是在切割前先将磁轭钢板坯料用工艺螺孔进行定位、压平，从而可以基本消除由于机械振动、钢板弯曲和热变形等引起的磁轭冲片形状和螺杆孔定位缺陷。
我们所选用的激光切割机的工作台尺寸为1.5m*3m，完全可以一次完成冲片图纸上要求的四周形状和所有孔洞。
本发明的工艺简单，无需模具，不受到工作台尺寸和结构的限制，且激光切割可以省下T尾、磁轭键槽及螺杆孔的拉刀制造费用。
附图说明
图1为发电机的磁轭冲片堆叠结构图；
图2为单张磁轭冲片；
图3是本实用发明实施的工装装配图；
图4是本实用发明实施的工装定位板；
图5是本实用发明实施后的磁轭冲片；
图6是本实用发明实施的工装压板；
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用发明的技术方案的实施过程作进一步具体的说明。
实施例：在进行激光切割冲片之前，我们需要做一个切割用的定位板12，如图4。按照冲片11的几何形状，适当放切割余量，然后将定位板12的两面进行加工，以保证冲片能紧贴定位板12平面。在适当的位置加工2个M16的螺孔16。另外，如图6所示，做一个压板13，只需要单面加工，压板13是工字形，按定位板12的螺孔位置配开2个通孔。待切割的钢板也需要在对应的位置开2个的通孔15。最后如图3，按由下而上的顺序将定位板12、待切割钢板、压板13放好，通孔与螺孔16对齐，用螺栓14和垫圈将钢板压紧，启动激光切割器，切割器将按照预定的程序进行切割。
在本例的实施过程中，首先，虽然我们需要做2个新的工具，但是可以省下传统的磁轭冲模，这个对于磁轭冲片数量不多的发电机来说是有非常大的优势的。其次，激光切割磁轭冲片的效率为冲模冲制的2/3右。从我们的生产制造经验来看，激光切割可以省下T尾、磁轭键槽及螺杆孔的拉刀制造费用。
最后，应当指出，以上实施例仅是本实用发明较有代表性的例子。显然，本实用发明不限于上述实施例，还可以有许多延伸。凡是依据本实用发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用发明的保护范围。
Claims (2)
1、水轮发电机结构件的激光切割加工工艺，特征是在：激光切割加工工艺，由下而上的顺序将定位板、待切割钢板、压板放好，通孔与螺孔对齐，用螺栓和垫圈将钢板压紧，启动激光切割器，切割器将按照预定的程序进行切割。
2、根据权利要求1所述的水轮发电机结构件的激光切割加工工艺，其特征是在：定位板按照磁轭冲片的几何形状，适当放切割余量。
Priority Applications (1)
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| CN 200810162945 CN101417369A (zh) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | 水轮发电机结构件的激光切割加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 200810162945 CN101417369A (zh) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | 水轮发电机结构件的激光切割加工工艺 |
Publications (1)
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| CN101417369A true CN101417369A (zh) | 2009-04-29 |
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Family Applications (1)
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| CN 200810162945 Pending CN101417369A (zh) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | 水轮发电机结构件的激光切割加工工艺 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101867262A (zh) * | 2010-06-29 | 2010-10-20 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 贯流发电机的磁轭通风孔气割工艺方法 |
| CN102139413A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-08-03 | 常州市裕成富通电机有限公司 | 电动车高效永磁直流同步电机定子冲片的焊接工艺 |
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2008
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| CN102139413B (zh) * | 2010-11-22 | 2013-08-21 | 常州市裕成富通电机有限公司 | 电动车高效永磁直流同步电机定子冲片的焊接工艺 |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090429 |