CN102310312B - 汽轮机叶片持环的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机叶片持环的加工工艺，该工艺中导叶环汽封槽的加工通过不同的刀具按照一定的步骤顺序分别对导叶环汽封槽上的直槽、左右台阶面、左右弯头凹槽及圆弧槽进行加工，可有效保证导叶环汽封槽的加工精度，保证导叶环汽封槽的加工质量。在对抽汽口进行加工时，分别在外圆斜面及子午面曲面上的相应位置设置小平面，这样可便于钻孔时的定位，从而保证抽汽口的加工精度。采用本汽轮机叶片持环的加工工艺可有效提高汽轮机叶片持环的加工精度、提高汽轮机叶片持环的质量，并且能有效提高生产效率，缩短加工时间。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机制造领域，特别涉及一种汽轮机叶片持环的加工方法。
背景技术
为了提高汽轮机机组的效率，汽轮机上通常需要设置汽轮机叶片持环，在叶片持环内径及隔板内径处安装嵌入式汽封，这样就可使动叶围带和转子之间形成较小的径向间隙，从而减少汽轮机各级之间的漏汽，提高汽轮机机组的效率。
现有的静叶叶片持环主要包括隔板槽、T型汽封槽、直型汽封槽、汽缸配合定位槽的结构形式。但对于100MW超高压双抽汽凝汽式汽轮机而言，其汽轮机叶片持环结构形式较为特殊，该汽轮机叶片持环除了包括上述隔板槽、T型汽封槽、直型汽封槽、汽缸配合定位槽等结构外，其结构如图1所示，还包括一条转向导叶环汽封槽1、一条子午面曲面2及一组由内直孔3与外斜孔4相通形成的抽汽口，内直孔3及外斜孔4分别在该叶片持环的上下半叶片圆周上分布。
上述导叶环汽封槽1、子午面曲面2及抽汽口的加工都存在一定的困难。导叶环汽封槽1由左右台阶面11、左右弯头凹槽12、直槽13和直槽13底部的圆弧槽14组成，结构较为复杂，如采用机床一次成型则很容易产生误差，而导叶环汽封槽1制造要求特别高，公差要求紧，因此采用一次成型的方法很难满足加工的要求。抽汽口的内直孔3位于子午面曲面2上，外斜孔4位于外圆斜面上，因此内直孔3、外斜孔4的开口均位于曲面上，在加工时很难定位，特别容易出现偏差。子午面曲面2由二条凹凸圆弧与二条直线相切组成，外形非常的不规则，加工起来也非常的不方便。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能对汽轮机叶片持环进行精确加工的工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种汽轮机叶片持环的加工工艺，所述汽轮机叶片持环上设有导叶环汽封槽、子午面曲面及20组抽汽口，所述导叶环汽封槽由左右台阶面、左右弯头凹槽、直槽及直槽底部的圆弧槽组成，所述导叶环汽封槽的底部形成一圆弧槽，所述子午面曲面由二条凹凸圆弧与二条直线相切组成，所述抽汽口由内直孔、外斜孔连通形成，所述内直孔的开口位于所述子午面曲面上，所述外斜孔的开口位于所述汽轮机叶片持环的外圆斜面上，所述导叶环汽封槽的加工包括如下步骤：
1）首先在汽轮机叶片持环径向和轴向加工测量用的基准面；
2）用直槽割刀粗割导叶环汽封槽的直槽及左右台阶面的尺寸，切割时应留有余量，然后借用卡板测量工具确定尺寸的精确后，再精确切割直槽及左右台阶面尺寸；
3）用弯头割刀粗割左右弯头凹槽尺寸，切割时应留有余量，然后借用卡板测量工具确定尺寸的精确后，再精确切割左右弯头凹槽的尺寸；
4）用成型割刀在直槽的底部精确切割圆弧槽的尺寸。
优选的，所述抽汽口在加工时，根据设计要求分别在汽轮机叶片持环外圆斜面及子午面曲面上分别确定外斜孔及内直孔的位置，在加工外斜孔时，首先在外圆斜面相应的位置铣出一小平面，然后以该小平面为基准加工所述外斜孔，在加工内直孔时，首先在子午面曲面的相应位置铣出一小平面，然后以该小平面为基准加工所述内直孔，并使所述内直孔与所述外斜孔连通形成抽汽口，重复上述步骤完成整组抽汽口的加工。
优选的，所述子午面曲面在进行加工时，首先在汽轮机叶片持环的径向与轴向二个面上加工出测量用的基准面，然后根据子午面曲面的形状编制专用的数控加工程序，采用数控立车对所述子午面曲面进行加工，并合理分配切削余量及切削参数使子午面曲面尺寸光滑连接。
上述技术方案具有如下有益效果： 该汽轮机叶片持环的加工工艺中，导叶环汽封槽的加工通过不同的刀具按照一定的步骤顺序分别对导叶环汽封槽上的直槽、左右台阶面、左右弯头凹槽及圆弧槽进行加工，这样可有效保证导叶环汽封槽的加工精度，保证导叶环汽封槽的加工质量。在对抽汽口进行加工时，分别在外圆斜面及子午面曲面上的相应位置设置小平面，这样可便于钻孔时的定位，从而保证抽汽口的加工精度。在对子午面曲面在进行加工时，首先在汽轮机叶片持环的径向与轴向二个面上加工出测量用的基准面，这样也可有效保证子午面曲面的加工精度。综上所述，采用本汽轮机叶片持环的加工工艺可有效提高汽轮机叶片持环的加工精度、提高汽轮机叶片持环的加工质量，并且能有效提高生产效率，缩短加工时间。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例的导叶环汽封槽结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。
如图1、2所示，在对汽轮机叶片持环进行加工的过程中，对导叶环汽封槽1进行加工时，首先根据转向导叶环汽封槽型线设计出相应的加工刀具和测量工具，并在加工前在汽轮机叶片持环的径向与轴向二个面上加工出测量用的基准面，保证转向导叶环汽封槽各尺寸配合面的公差要求，使得加工质量达到最好状态。
在进行加工时，首先用直槽割刀粗割转向导叶环汽封槽1的直槽13及左、右台阶面11的尺寸，工艺上考虑在径向留 1.0mm 余量；轴向留0.2mm 余量；然后借用卡板测量工具确定尺寸的精确后，再精确切割直槽13及左、右台阶面11的尺寸。接着用弯头割刀粗割转向导叶环上左右弯头凹槽12的尺寸，工艺上考虑在径向留 0.2mm 余量，轴向留0.5mm 余量；然后借用卡板测量工具确定尺寸的精确后，再精确切割左右弯头凹槽12的尺寸。最后用成型割刀精确切割转向导叶环汽封槽底部圆弧槽14的尺寸。
在对导叶环汽封槽进行加工时，通过不同的刀具按照一定的步骤顺序分别对导叶环汽封槽上的直槽、左右台阶面、左右弯头凹槽及圆弧槽进行加工，这样可有效保证导叶环汽封槽的加工精度，保证导叶环汽封槽的加工质量。
在对汽轮机叶片持环内部型线的子午面曲面2进行加工时，首先从工艺上考虑在叶片持环径向与轴向二个面上加工出测量用的基准尺寸，保证转向导叶环其内部型线及各挡内、外径尺寸的公差要求。然后根据子午面曲面的形状编制专用的数控加工程序，采用数控立车对本汽轮机叶片持环内部复杂型线的子午面曲面进行加工，并合理分配切削余量及切削参数，使得叶片持环内部的子午面曲面尺寸光滑连接，使加工精度完全符合产品图纸上尺寸精度和加工质量要求，使叶片持环内部型线及各挡内、外径尺寸满足精度及光洁度的要求。
在汽轮机叶片持环圆周的外圆斜面上有20个Φ60的外斜孔4，内圆子午面型线2上也有20个Φ60的内直孔3，内直孔3、外斜孔4上下对称分布，相对应的内直孔3、外斜孔4接通组成抽汽口。在对抽汽口进行加工时，首先从工艺上考虑利用数控镗床的数控转台进行精确分度，从而在外圆斜面上确定外斜孔4的加工位置，然后在外圆斜面上铣出一个小平面，这样可防止钻头偏心，接下来再钻、铰Φ60的斜孔，应从外圆斜面上控制好钻、铰斜孔的深度及尺寸，最后按照上述步骤逐个完成外斜孔4的加工。接着再在内园子午面曲面上确定内直孔3的加工位置，然后同样铣出一个小平面，接下来再进行钻、铰Φ60的直孔，从内园子午面曲面上控制好钻、铰准直孔深度及尺寸，最后按照上述步骤逐个完成内直孔3的加工。加工时应确保相互对应内直孔3与外斜孔4相互精确接通形成抽汽口。在对抽汽口进行加工时应保证的尺寸精度、加工质量和分度的精确性。
综上所述，采用本汽轮机叶片持环的加工工艺可有效提高汽轮机叶片持环的加工精度、提高汽轮机叶片持环的加工质量，并且能有效提高生产效率，缩短加工时间。
以上对本发明实施例所提供的一种汽轮机叶片持环的加工工艺进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种汽轮机叶片持环的加工工艺，所述汽轮机叶片持环上设有导叶环汽封槽、子午面曲面及20组抽汽口，所述导叶环汽封槽由左右台阶面、左右弯头凹槽、直槽及直槽底部的圆弧槽组成，所述导叶环汽封槽的底部形成一圆弧槽，所述子午面曲面由二条凹凸圆弧与二条直线相切组成，所述抽汽口由内直孔、外斜孔连通形成，所述内直孔的开口位于所述子午面曲面上，所述外斜孔的开口位于所述汽轮机叶片持环的外圆斜面上，其特征在于，所述导叶环汽封槽的加工包括如下步骤：
1）首先在汽轮机叶片持环径向和轴向加工测量用的基准面；
2）用直槽割刀粗割导叶环汽封槽的直槽及左右台阶面的尺寸，切割时应留有余量，然后借用卡板测量工具确定尺寸的精确后，再精确切割直槽及左右台阶面尺寸；
3）用弯头割刀粗割左右弯头凹槽尺寸，切割时应留有余量，然后借用卡板测量工具确定尺寸的精确后，再精确切割左右弯头凹槽的尺寸；
4）用成型割刀在直槽的底部精确切割圆弧槽的尺寸。
2.根据权利要求1所述的汽轮机叶片持环的加工工艺，其特征在于，所述抽汽口在加工时，根据设计要求分别在汽轮机叶片持环外圆斜面及子午面曲面上确定外斜孔及内直孔的位置，在加工外斜孔时，首先在外圆斜面相应的位置铣出一小平面，然后以该小平面为基准加工所述外斜孔，在加工内直孔时，首先在子午面曲面的相应位置铣出一小平面，然后以该小平面为基准加工所述内直孔，并使所述内直孔与所述外斜孔连通形成抽汽口，重复上述步骤完成整组抽汽口的加工。
3.根据权利要求2所述的汽轮机叶片持环的加工工艺，其特征在于，所述子午面曲面在进行加工时，首先在汽轮机叶片持环的径向与轴向二个面上加工出测量用的基准面，然后根据子午面曲面的形状编制专用的数控加工程序，采用数控立车对所述子午面曲面进行加工，并合理分配切削余量及切削参数使子午面曲面尺寸光滑连接。
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