CN102290124A

CN102290124A - 水力发电机用异型铜排及其加工工艺和用途

Info

Publication number: CN102290124A
Application number: CN 201110153315
Authority: CN
Inventors: 尚兴军; 韩波; 王振; 韩道玉; 曹爱华
Original assignee: JINAN BAOSHIDA INDUSTRIAL DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: JINAN BAOSHIDA INDUSTRIAL DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明涉及一种异型铜排，具体涉及一种水力发电机转子直线部分铜线用异型铜排及其加工工艺和用途。铜排横截面是“E”型，将两个铜排铆接成双孔空心导线，能够达到快速通水冷却的作用。本发明采用挤压冷拔成型技术进行生产，导电性好，尺寸精度高，通水冷却快，加工方式简单，成材率高，成本低，大大减少了劳动时间，提高了效率。

Description

水力发电机用异型铜排及其加工工艺和用途

技术领域

本发明涉及一种异型铜排，具体涉及一种水力发电机转子直线部分铜线用异型铜排及其加工工艺和用途。

背景技术

水力需求的不断增长引导水力发电机行业的不断向前发展，随着发电机制造技术的不断提升，发电机功率越来越大，发电机整体技术水平不断提高，对转子直线部分铜线异型铜排的要求越来越高。转子直线部分铜线异型铜排是水力发电机转子的一个关键部件，两个异型铜排通过中间转子铜线固定块铆接，共同起到通水冷却作用。目前发电机转子直线部分用异型铜排通常采用车、铣等机加工方式，加工方式较为复杂，成材率低，成本高，大大增加了劳动时间。

发明内容

本发明的就是针对现有技术的不足而提供一种制造工艺简单、综合性能优良且相对经济的一种水力发电机转子直线部分铜线用异型铜排及其加工工艺和用途。铜排横截面是“E”型，将两个铜排铆接成双孔空心导线，能够达到快速通水冷却的作用。本发明采用挤压冷拔成型技术进行生产，导电性好，尺寸精度高，通水冷却快，加工方式简单，成材率高，成本低，大大减少了劳动时间，提高了效率。

本发明的一种水力发电机用异型铜排技术方案是：横截面是“E”型，铜排中间部分有一镶嵌槽，镶嵌槽呈“凹”型，且为圆角。铜排含有Ag、Bi，Cu，重量百分比为：Ag0.06-0.12%，Bi≤0.002%。

所述Cu和Ag的重量百分比含量≥99.50%。

该水力发电机用异型铜排加工工艺，包括以下步骤：

（1）根据发电机容量的大小以及尺寸要求，设计出所需的异型铜排的外形；

（2）将电解铜加入到上引炉中进行熔炼，并向其中加入Ag、Bi，调节其含量在各自的重量百分比范围内，熔炼温度：1200℃，熔炼出所需要的铜杆；

（3）将Φ20铜杆在连续挤压机上挤压出比所需的异型铜排的外形尺寸稍大的金属棒，所述稍大是指按一定的延伸率计算出的最小外形尺寸金属棒；

（4）采用异型模冷拔技术通过拉伸模具对金属棒进行一次冷拉拔，得到所需要的异型铜排的成品外形尺寸。

本发明的异型铜排的应用，将两个异型铜排的“凹”型镶嵌槽相对，将“工”字形连接块插入“凹”型镶嵌槽，加压，使连接块产生塑性变形，将异型铜排铆接在一起，形成双孔空心导线，用于大型水力发电机转子直线部分通水冷却。

本发明的水力发电机用异型铜排及其加工工艺和用途与现有技术相比，所产生的有益效果是：

（1）本发明的异型铜排横截面是“E”型，E型能够达到快速通水冷却的作用，并更好的提高成材率；铜排中间部分有一镶嵌槽，镶嵌槽呈“凹”型，凹形镶嵌槽，最大的好处是用于两分体之间的连接，更易于找到合适的连接点，减小连接块因加压时扭曲造成的产品浪费；凹形镶嵌槽为圆角，圆角更易于连接转子直线固定块两个尖角的卷曲，有加固作用，另外能够最小的减少中间连接块大小不一，尺寸不均匀现象。

（2）本发明的加工工艺采用异型模冷拔技术，通过挤压冷拔成型方式进行生产代替了原来的机加工方式，降低了生产成本，提高了生产效率，节约了劳动时间，尺寸精度高，组合后形成的双孔空心导线通水冷却快。

（3）本发明的异型铜排抗拉强度可以达到270N/mm²以上，屈服强度达到250 N/mm²以上，伸长率达到14%以上，电导率56m/Ω.mm²以上，布氏硬度在80-95之间。

本发明的水力发电机用异型铜排能满足水力发电机行业不断发展的要求。

附图说明

附图1为本发明的采用异型模冷拔技术加工工艺的原理结构示意图；

附图2为本发明的水力发电机用转子直线异型铜排的A-A向剖视结构示意图；

附图3为本发明的异性铜排连接成双孔空心导线示意图。

图中，1-铜排，2-镶嵌槽，3-拉伸模具，4-“工”字形连接块。

具体实施方式

本发明的一种水力发电机用异型铜排技术方案是：铜排1横截面是“E”型，铜排1中间部分有一镶嵌槽2，镶嵌槽2呈“凹”型，且为圆角。铜排1含有Ag、Bi，Cu，重量百分比为：Ag0.06-0.12%，Bi≤0.002%。所述Cu和Ag的重量百分比含量≥99.50%。

实施例1

本发明的水力发电机用异型铜排1加工工艺，包括以下步骤：

（1）根据发电机容量的大小以及尺寸要求，设计出所需的异型铜排1的外形，铜排1横截面是“E”型，铜排1中间部分有一镶嵌槽2，镶嵌槽2呈“凹”型，且为圆角。

（2）将电解铜加入到上引炉中进行熔炼，并向其中加入Ag、Bi，调节其含量在各自的重量百分比范围内，Ag:0.086%， Cu +Ag：99.90%，其余为Bi：0.0001%，Si：0.0008%，Fe：0.001%等杂质。熔炼温度：1200℃，熔炼出所需要的铜杆；

（3）将Φ20铜杆在连续挤压机上挤压出比所需的异型铜排1的外形尺寸稍大的金属棒，产品成品尺寸为43.2*12.25mm挤压出尺寸为45*14.85mm。挤压后抗拉强度可达到230 N/mm²。

（4）采用异型模冷拔技术通过拉伸模具3对金属棒进行冷拉拔，得到所需要的异型铜排1的成品外形尺寸，参见图1，采用异型模冷拔技术通过拉伸模具3对金属棒进行冷拉拔，拉拔一次，成品。得到所需要的异型铜排1的外形尺寸。拉拔后抗拉强度可达到280 N/mm²，伸长率可达到17%，平直度为0.5mm/m。

如图3所示，使用时，将两个异型铜排1的“凹”型镶嵌槽2相对，将“工”字形连接块4插入“凹”型镶嵌槽2，加压，使连接块产生塑性变形，将异型铜排铆接在一起。用于大型水力发电机转子直线部分通水冷却。

本发明的异型铜排1抗拉强度达到280 N/mm²，屈服强度达到250 N/mm²以上，伸长率达到17%，电导率59m/Ω.mm²，布氏硬度在80-95之间，能满足水力发电机行业不断发展的要求。

Claims

1.一种水力发电机用异型铜排，其特征在于，横截面是“E”型，铜排中间部分有一镶嵌槽，镶嵌槽呈“凹”型，且为圆角。

2.根据权利要求1所述的一种水力发电机用异型铜排，其特征在于，含有Ag、Bi，Cu，重量百分比为：Ag：0.06-0.12%，Bi≤0.002%。

3.根据权利要求2所述的一种水力发电机用异型铜排，其特征在于，所述Cu和Ag的含量百分比≥99.50%。

4.根据权利要求1所述的一种水力发电机用异型铜排加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（2）将电解铜加入到上引炉中进行熔炼，并向其中加入Ag、Bi，调节其含量在各自的重量百分比范围内，熔炼温度：1200℃，熔炼出所需要的Φ20铜杆；

（3）将Φ20铜杆在连续挤压机上挤压出比所需的异型铜排的外形尺寸稍大的金属棒，所述稍大是指按一定的延伸率计算出的最小外形尺寸金属棒；产品成品尺寸为43.2*12.25mm挤压出尺寸为45*14.85mm；

（4）采用异型模冷拔技术通过拉伸模具对金属棒进行冷拉拔，得到所需要的异型铜排的外形尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种水力发电机用异型铜排的应用，其特征在于，将两个异型铜排的“凹”型镶嵌槽相对，将“工”字形连接块插入“凹”型镶嵌槽，加压，使连接块产生塑性变形，将异型铜排铆接在一起，形成双孔空心导线，用于大型水力发电机转子直线部分通水冷却。