CN102489953A - 汽轮机中压喷嘴组加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机中压喷嘴组加工方法，该加工方法首先在加工内外围带时，在宽度方向上留有一定余量，该余量上可用来设置定位孔组，通过上述定位孔组可使内围带、外围带与工装夹具固定，这样就可便于铣床对内围带、外围带进行等节距型孔及沉头型腔孔的铣削加工，采用铣削加工的方式可有效保障内外围带上型孔、焊接沉头型腔孔的可靠性及准确性，保证加工的质量，并且还可有效提高内外围带上型孔的加工速度，提高工作效率，降低生产成本。

Description

汽轮机中压喷嘴组加工方法

技术领域

本发明涉及汽轮机，特别涉及一种汽轮机中压喷嘴组的加工方法。

背景技术

汽轮机是以具有一定压力、温度的蒸汽为工作介质，蒸汽进入汽轮机后首先流经喷嘴，并在喷嘴内膨胀获得很高的速度，然后高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，动叶片带动汽轮机转子旋转，从而实现蒸汽热能到转子机械能的转换，由此可见汽轮机喷嘴组在汽轮机的运行过程中起着至关重要的作用。现有汽轮机上整圈喷嘴一般分为四组，每90°为一中压喷嘴组，中压喷嘴组主要由内围带、外围带和静叶片三部分组成，内围带、外围带均为圆弧状且上面设有型孔，静叶片的两端分别插在内围带、外围带的型孔中，并与内围带、外围带焊接，两个相邻静叶片之间的通道就构成蒸汽流道。

目前在汽轮机中压喷嘴组的加工过程中，内围带、外围带上型孔的加工多采用电解法或电脉冲法进行加工，这两种工艺方在加工时会对工件产生一定的腐蚀性，且加工周期较长、加工成本较高，再有上述两种工艺方法加工稳定性和加工精度都较差，会对内、外围带的加工质量造成一定影响，进而可能会对汽轮机的效率造成不良影响。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种加工精度高、加工速度快的汽轮机中压喷嘴组加工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种汽轮机中压喷嘴组加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)内外围带的加工，根据图纸尺寸要求采用车床加工内外围带，在内围带、外围带的宽度方向上留出一定余量，根据需要加工型孔的数量及型孔间的节距，在内围带、外围带宽度方向留出的余量上加工与型孔对应的定位孔组；

2)内围带上型孔的加工，首先依次通过内围带上的各组定位孔组将内围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工内围带上的焊接沉头型腔孔，该焊接沉头型腔孔位于内围带的内圆上；然后再依次通过内围带上的各组定位孔组将内围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工内围带上的型孔；

3)外围带上型孔的加工，首先依次通过外围带上的各组定位孔组将外围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工外围带上的焊接沉头型腔孔，该焊接沉头型腔孔位于外围带的外圆上；然后再依次通过外围带上的各组定位孔组将外围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工外围带上的型孔；

4)喷嘴组装配焊接，首先将内外围带宽度方向的余量去除，然后按装配位置将内围带、外围带夹紧固定，再把每个静叶片插入内外围带型孔中固定，然后将静叶片分别与内围带、外围带进行焊接。

优选的，所述内围带、外围带宽度方向留出的余量位于相应型孔上进汽侧的一边。

优选的，在对内围带或外围带上的焊接沉头型腔孔、型孔进行加工时，应先使铣刀中心与相应围带弧段的圆心保持一致。

优选的，所述内围带、外围带上型孔的出汽侧可采用不同直径大小的铣刀分段进行加工。

优选的，步骤4)中，内围带、外围带通过一底座及一压板进行夹紧固定，所述底座、压板上设有凹槽，所述内围带、外围带卡在所述凹槽内，所述底座与所述压板压紧固定。

上述技术方案具有如下有益效果：该加工方法首先在加工内外围带时，在宽度方向上留有一定余量，该余量上可用来设置定位孔组，通过上述定位孔组可使内围带、外围带与工装夹具固定，这样就可便于铣床对内围带、外围带进行铣削加工，采用铣削加工的方式可有效保障内外围带上型孔、焊接沉头型腔孔的可靠性及准确性，保证加工的质量，并且还可有效提高内外围带上型孔的加工速度，提高工作效率，降低生产成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图对本专利进行详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例中压喷嘴组的结构示意图。

图2为本发明实施例内围带的结构示意图。

图3为图1的A-A向剖视图。

图4为本发明实施例外围带的结构示意图。

图5为图3的B-B向剖视图。

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所示，该汽轮机中压喷嘴组包括内围带1、外围带2和静叶片3三个部分，静叶片3的两端分别插在内围带1、外围带2的型孔中，并与内围带1、外围带2焊接，两个相邻静叶片之间的通道就构成蒸汽流道。如图2、3所示，内围带1呈圆弧状，内围带1的外周面上设有型孔11，内周面上设有焊接沉头型腔孔14，焊接沉头型腔孔14可便于静叶片3与内围带1的焊接。型孔11具有进汽侧12和出汽侧13，型孔的出汽侧13尺寸较为狭窄。如图4、5所示，外围带2也呈圆弧状，外围带2的外周面上设有焊接沉头型腔孔24，内周面上设有型孔21，型孔21具有进汽侧22和出汽侧23，型孔的出汽侧23尺寸较为狭窄。

该汽轮机中压喷嘴组的加工方法包括如下步骤：

首先对内外围带进行加工，根据图纸要求采用车床来加工内外围带，加工时车准内外围带的内外弧厚度尺寸，而对于内围带1、外围带2的宽度方向的尺寸上则应留出一定余量15、25，根据要加工型孔的位置，留出的余量位于型孔进汽侧的一边，型孔出汽侧的一边的边缘则可作为下道工序铣削加工的基准，根据图纸要求精加工至尺寸。然后分别在内围带1、外围带2宽度方向留出的余量15、25上加工与其型孔对应的定位孔组，定位孔组可包括一个或多个定位孔，定位孔组的数量及间隔应与型孔的数量及型孔间的节距相对应。定位孔可便于围带与工装夹具固定连接，从而保证定位的精确性，移动一个等分距离对第二个型孔加工时也可保证重新定位的精确性，可避免出现误差积累。

接着对内围带1上的型孔11进行加工，首先使内围带1的内圆周向上通过一定位孔组使其与工装夹具用定位销子固定连接，内围带弧段凹面朝向铣床主轴，然后采用铣刀加工内围带1上的焊接沉头型腔孔14，铣刀中心必须先与内围带弧段的圆心保持一致，即铣刀中心应找正内围带弧段的圆心。工艺上可考虑在内围带1弧段内圆上取出三点，用三点坐标尺寸在计算器上作图求出圆心，再把圆心坐标位置尺寸输入数控机床，从而使数控铣床找正内围带型孔的加工位置。加工时可用整体球头铣刀采用高转速、细分层的方式加工外层的焊接沉头型腔孔14。该焊接沉头型腔孔14加工完成后，可移动内围带1一个节距的距离，使用下一组定位孔组使其与工装夹具固定连接，重复上述步骤，直至该内围带1上所有的焊接沉头型腔孔14加工完成。

待内围带1上所有的焊接沉头型腔孔14加工完成再采用同样的方式，通过一定位孔组使其与工装夹具用定位销固定连接，然后采用铣刀加工内围带1上的型孔11，并重复上述步骤直至内围带1上的所有型孔11加工完成。内围带1出汽侧13较为狭窄，此时可采用不同直径的铣刀分段进行加工。

接着再对外围带2上的型孔21进行加工，加工时应首先使外围带2的外圆周向上，并通过外围带上的一定位孔组使其与工装夹具用定位销固定连接，外围带弧段凸面朝向铣床主轴，然后即可采用铣刀对外围带2上的焊接沉头型腔孔24进行加工，其加工的具体方法与内围带1上焊接沉头型腔孔14基本相同，故在此不再详细描述。待外围带2上所有的焊接沉头型腔孔24加工完成可再采用同样的方式加工外围带2上的型孔21，直至外围带2上的所有型孔21加工完成。

当内围带1、外围带2上的所有型孔均加工完成后，即可对该中压喷嘴组进行组装，进行组装前应先通过车床去除内围带1宽度方向上的余量15及外围带2宽度方向上的余量25。接着将内围带1、外围带2按装配位置进行摆放，内围带1的外周面与外围带2的内周面相对，使内围带1的外周面上的型孔11与外围带2的内周面上的型孔21一一对应，然后将内围带1、外围带2夹紧固定。在实际使用中可设计一夹具，该夹具一底座和一压板，底座和压板上均设有一凹槽，凹槽的两侧边分别与外围带2的外圆周及内围带1的内圆周相对应，这样内围带1、外围带2即可完全卡在上述凹槽内，然后底座与压板压紧固定，这样即可保证内围带1、外围带2相对位置固定不变。然后即可将每个静叶片从外围带2的焊接沉头型腔孔24插入内外围带的型孔中进行固定，并分别从内围带1上的焊接沉头型腔孔14、外围带2上的焊接沉头型腔孔24对静叶片3进行焊接，焊后进行除应力处理，消除焊接应力。最后再对该中压喷嘴组进行精加，这样整个中压喷嘴组即可加工完成。将精加工的四组喷嘴组，按照顺序要求进行拼装成整圈，然后再组装到蒸汽室上，即可形成整圈完整的汽轮机蒸汽通道。

该加工方法首先在加工内外围带时，在宽度方向上留有一定余量，该余量上可用来设置定位孔组，通过上述定位孔组可使内围带、外围带与工装夹具用定位销固定，这样就可便于铣床对内围带、外围带进行铣削加工，采用铣削加工的方式可有效保障内外围带上型孔、焊接沉头型腔孔的可靠性及准确性，保证加工的质量，并且还可有效提高内外围带上型孔的加工速度，提高工作效率，降低生产成本。

以上对本发明实施例所提供的一种汽轮机中压喷嘴组加工方法进行了详细介绍，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 (5)

1.一种汽轮机中压喷嘴组加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)内外围带的加工，根据图纸尺寸要求采用车床加工内外围带，在内围带、外围带的宽度方向上留出一定余量，根据需要加工型孔的数量及型孔间的节距，在内围带、外围带宽度方向留出的余量上加工与型孔对应的定位孔组；

2)内围带上型孔的加工，首先依次通过内围带上的各组定位孔组将内围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工内围带上的焊接沉头型腔孔，该焊接沉头型腔孔位于内围带的内圆上；然后再依次通过内围带上的各组定位孔组将内围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工内围带上的型孔；

3)外围带上型孔的加工，首先依次通过外围带上的各组定位孔组将外围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工外围带上的焊接沉头型腔孔，该焊接沉头型腔孔位于外围带的外圆上；然后再依次通过外围带上的各组定位孔组将外围带固定在工装夹具上，采用铣刀加工外围带上的型孔；

4)喷嘴组装配焊接，首先将内外围带宽度方向的余量去除，然后按装配位置将内围带、外围带夹紧固定，再把每个静叶片插入内外围带型孔中固定，然后将静叶片分别与内围带、外围带进行焊接。

2.根据权利要求1所述的汽轮机中压喷嘴组加工方法，其特征在于：所述内围带、外围带宽度方向留出的余量位于相应型孔上进汽侧的一边。

3.根据权利要求1所述的汽轮机中压喷嘴组加工方法，其特征在于：在对内围带或外围带上的焊接沉头型腔孔、型孔进行加工时，应先使铣刀中心与相应围带弧段的圆心保持一致。

4.根据权利要求1所述的汽轮机中压喷嘴组加工方法，其特征在于：所述内围带、外围带上型孔的出汽侧可采用不同直径大小的铣刀分段进行加工。

5.根据权利要求1所述的汽轮机中压喷嘴组加工方法，其特征在于：步骤4)中，内围带、外围带通过一底座及一压板进行夹紧固定，所述底座、压板上设有凹槽，所述内围带、外围带卡在所述凹槽内，所述底座与所述压板压紧固定。

Images