CN102632369A - 大型整体筒阀工地加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水轮机大型圆筒阀工地加工的工艺。该工艺方法采用特殊的工地加工设备和器具，在工地现场条件下完成筒阀各部位的加工。包括：采用工件固定，设备旋转加工筒阀的内圆和平面；采用工件在夹盘工作台上旋转，设备固定加工筒阀的外圆和平面，并配套开发了通用工装器具，从而实现了整体筒阀工地加工；筒阀各部位轴、径向孔和局部表面的加工则利用外圆加工设备安装镗铣头来完成。本发明具有加工工艺新颖、独特，工艺合理简洁，加工质量可控、精度高，提高生产效率等优点。

Description

大型整体筒阀工地加工工艺
技术领域
本发明公开了一种大型整体筒阀工地加工工艺。
背景技术
水轮机圆筒阀主要是用于机组检修封水和临时密封切断水流的作用。大型圆筒阀目前均采用分瓣结构，采用分瓣结构主要是因为整体的大型筒阀无法满足运输要求。筒阀属于环形部件，分瓣筒阀在制造过程中需要准确装拆、定位、组合，加工过程中易出现因工件加工后变形导致装配错牙、尺寸超差，带来制造上的困难。整体筒阀则不存在上述问题，特别是工艺过程简单，但也带来相应制造上的难题，那就是需要工地制造解决运输问题，同时工地需要解决加工设备和采取必要的工艺技术和方法。
发明的内容
本发明公开了一种大型整体筒阀工地加工工艺。提出了一种独特的整体圆筒阀工地制造工艺方法，实现了整体筒阀的制造，缩短了生产周期和提高了筒阀制造质量和精度。
本发明的技术方案为：
(1)两个分瓣已厂内粗加工的筒阀在工地焊接为整体筒阀后，进行整体焊缝探伤、退火，合格后进行机加工；
(2)在旋转工作台上安装筒阀加工用机床平台，在平台上安装筒阀加工立柱及后部配重装置；
(3)吊装八个支墩，并摆放可调垫铁支撑筒阀，筒阀预先焊接压板并调整好后，将工件用支架上顶丝顶紧，用装压组件固定；
(4)对于筒阀进行粗车和精车：加工部位是：上平面、内外圆、上密封面、局部下密封面；
(5)在旋转工作台上安装加工筒阀用支撑胎具，用可调垫铁将筒阀调平，可调垫铁支撑在筒阀密封底平面附近，用顶座调筒阀与筒阀工地加工专机设备同心；
(6)筒阀找正后，在内孔用装压组件在压块处将筒阀压牢在支撑胎具上固定；
(7)粗、精车加工筒阀底面，包括：外圆、圆角；
(8)锁紧工作台夹紧装置并且保证筒阀与胎具组合体加工时固定不动，外侧立柱卸下车刀架，并装调试筒阀工地加工专机配备的直铣头，加工局部平面和钻、攻径向螺纹孔；
(9)松开工作台上的夹紧装置，工作台带动筒阀与胎具组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台和工件，加工局部平面以及钻径向螺纹孔底孔、攻径向螺纹孔；
(10)从筒阀工地加工专机上卸下直铣头，并在筒阀加工专机上装调试90度立铣头，工作台上的夹紧装置仍保持锁紧状态，筒阀和胎具固定不动，加工轴向孔；
(11)松开工作台上的夹紧装置，工作台带动筒阀与胎具组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台和工件，装轴向镗刀杆，镗划已厂内粗加工的轴向孔，上述工艺即为在工地筒阀的各部位加工工艺。
本发明通过完成上述工艺内容，在工地保证筒阀的各部位加工。本发明与传统大型筒阀厂内分瓣制造工艺明显的区别是，本工艺发明没有两瓣筒阀组合和装拆工艺，因此不用担心组合装拆产生的合口面错牙问题，简化了工艺、工序。
本发明采用一套集车、铣、钻一体的集成化专机设备，配合旋转工作台，在一个工位完成了筒阀所有部位工地加工需要，效率高，成本低。与采用传统的大型立车设备和镗床、钻床设备在多工位、流水式作业比，采用此工艺方法，可节省多台加工设备和设备采购成本。
本发明在密封面加工工序中，采用工件不旋转，工件固定不动，设备在工件内部旋转的工艺方案，通过保证机床设备安装的回转精度来保证两个密封面平行和平面度要求，便于在加工中根据工件实际检查的精度结果调整机床精度，因机床采用可拆装移动方式，使机床精度调控方便，工件加工精度易于保证；通过工件旋转，加工筒阀外圆精度要求不高的圆表面，使本方案最终能够满足筒阀外圆的加工要求。
本发明可提高大型筒阀加工质量，利用整体筒阀的结构优势减少工件拆装和控制变形，最终保证了内圆尺寸控制在1mm的公差范围内，密封面平面度小于0.10mm。
附图说明
图1是筒阀整体结构设计主视图
图2是筒阀整体结构设计剖视图
图3是筒阀内圆、平面加工原理图
图4筒阀外圆、轴向孔加工原理图
具体实施方式
(1)两个分瓣已厂内粗加工的筒阀在工地焊接为整体筒阀后，进行整体焊缝探伤、退火，合格后进行机加工；
(2)在旋转工作台上安装筒阀加工用机床平台，在平台上安装筒阀加工立柱及后部配重装置；
(3)吊装八个支墩，并摆放可调垫铁支撑筒阀，筒阀预先焊接压板并调整好后，将工件用支架上顶丝顶紧，用装压组件固定；
(4)对于筒阀进行粗车和精车：加工部位是：上平面、内外圆、上密封面、局部下密封面；
(5)在旋转工作台上安装加工筒阀用支撑胎具，用可调垫铁将筒阀调平，可调垫铁支撑在筒阀密封底平面附近，用顶座调筒阀与筒阀工地加工专机设备同心；本实施例中采用的加工专机设备名称为：筒阀工地加工专机，型号为TF1000/220；
(6)筒阀找正后，在内孔用装压组件在压块处将筒阀压牢在支撑胎具上固定；
(7)粗、精车加工筒阀底面，包括：外圆、圆角；
(8)锁紧工作台夹紧装置，夹紧装置为电动夹紧装置，采用操作台上的按钮控制，夹紧装置使筒阀与胎具组合体加工时固定不动，外侧立柱卸下车刀架，并装调试筒阀工地加工专机(筒阀工地加工专机，型号TF1000/220)配备的直铣头，加工局部平面和钻、攻径向螺纹孔；
(9)松开工作台上的夹紧装置，工作台带动筒阀与胎具组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台和工件，加工局部平面以及钻径向螺纹孔底孔、攻径向螺纹孔；
(10)从筒阀工地加工专机(筒阀工地加工专机，型号TF1000/220)上卸下直铣头，并在筒阀加工专机上装调试90度立铣头，工作台上的夹紧装置仍保持锁紧状态，筒阀和胎具固定不动，加工轴向孔；
(11)松开工作台上的夹紧装置，工作台带动筒阀与胎具组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台和工件，装轴向镗刀杆，镗划已厂内粗加工的轴向孔，上述工艺即为在工地筒阀的各部位加工工艺。
通过完成上述工艺内容，在工地保证筒阀的各部位加工。
具体工艺为：
(1)两个分瓣厂内已粗加工的筒阀在工地焊接为整体筒阀后，进行焊缝探伤、工件退火，再进行机加工，见图1。
(2)在旋转工作台7上安装筒阀加工用机床条形平台8，在条形平台上安装筒阀加工立柱1及后部配重装置2，见图3。
(3)吊装支墩5，数量八个，并摆放可调垫铁6。可调垫铁支撑在筒阀C下端面，筒阀预先在ΦD2外圆焊接压板并按划线调整找正后，将工件用支架4上的顶丝顶紧，用装压组件3将筒阀固定牢固，见图3。
(4)粗车、精车筒阀A上平面、ΦD1内圆、B上密封面、C下密封面局部，见图2。
(5)在旋转工作台7上安装加工筒阀用支撑胎具10，用可调垫铁支撑在筒阀C平面，将筒阀调平。按已加工内圆ΦD1找正，调筒阀与旋转工作台同心，找正精度0.10mm以内，见图4。
(6)筒阀找正后，在内圆ΦD1用装压组件3在压块处将筒阀压牢在支撑胎具10上固定，见图4。
(7)粗、精车筒阀C底平面局部、外圆ΦD2、圆角，刀架调5度角后加工斜面，见图2。
(8)锁紧工作台夹紧装置11，使筒阀与胎具10组合体加工时固定不动，筒阀专机的外侧立柱1卸下其车刀架，并装调试筒阀专机直铣头，加工筒阀E平面和钻、攻径向螺纹孔，见图4。
(9)松开工作台夹紧装置11，工作台带动筒阀与胎具10组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台和工件，加工筒阀局部平面和钻、攻径向螺纹孔，见图4。
(10)卸下筒阀专机配备的直铣头，并装调试专机配备90度立铣头4，工作台夹紧装置11仍保持锁紧状态，筒阀和胎具固定不动，加工ΦD3位置轴向孔，见图4。
(11)松开工作台夹紧装置11，工作台7带动筒阀与胎具组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台7和工件，加工ΦD3位置轴向孔，见图4。
需用装备：
●加工立柱
●立柱底座(兼做配重装置)
●旋转工作台
●支撑托架
●支墩
●装压支架
●可调垫铁
●装压组件(压板、螺钉)
本发明提出了一种水轮机筒阀中大型整体筒阀的工地制造工艺，解决了大型整体筒阀运输难题，利用整体筒阀的结构优势，加强了加工过程中变形控制，利用专机设备实现了工地加工大型整体筒阀工艺方法。

Claims (1)

1.一种大型整体筒阀工地加工工艺，其特征是：
(1)两个分瓣已厂内粗加工的筒阀在工地焊接为整体筒阀后，进行整体焊缝探伤、退火，合格后进行机加工；
(2)在旋转工作台上安装筒阀加工用机床平台，在平台上安装筒阀加工立柱及后部配重装置；
(3)吊装八个支墩，并摆放可调垫铁支撑筒阀，筒阀预先焊接压板并调整好后，将工件用支架上顶丝顶紧，用装压组件固定；
(4)对于筒阀进行粗车和精车：加工部位是：上平面、内外圆、上密封面、局部下密封面；
(5)在旋转工作台上安装加工筒阀用支撑胎具，用可调垫铁将筒阀调平，可调垫铁支撑在筒阀密封底平面附近，用顶座调筒阀与筒阀工地加工专机设备同心；
(6)筒阀找正后，在内孔用装压组件在压块处将筒阀压牢在支撑胎具上固定；
(7)粗、精车加工筒阀底面，包括：外圆、圆角；
(8)锁紧工作台夹紧装置并且保证筒阀与胎具组合体加工时固定不动，外侧立柱卸下车刀架，并装调试筒阀工地加工专机配备的直铣头，加工局部平面和钻、攻径向螺纹孔；
(9)松开工作台上的夹紧装置，工作台带动筒阀与胎具组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台和工件，加工局部平面以及钻径向螺纹孔底孔、攻径向螺纹孔；
(10)从筒阀工地加工专机上卸下直铣头，并在筒阀加工专机上装调试90度立铣头，工作台上的夹紧装置仍保持锁紧状态，筒阀和胎具固定不动，加工轴向孔；
(11)松开工作台上的夹紧装置，工作台带动筒阀与胎具组合体旋转到下一个加工位置后，再次锁紧工作台和工件，装轴向镗刀杆，镗划已厂内粗加工的轴向孔，上述工艺即为在工地筒阀的各部位加工工艺。
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