CN102848141A

CN102848141A - 生产大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的方法

Info

Publication number: CN102848141A
Application number: CN2012103015160A
Authority: CN
Inventors: 张伟华; 邱希亮; 魏方楷; 乔宏来; 闫海滨; 杜金程
Original assignee: Harbin Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Harbin Electric Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-01-02

Abstract

本发明涉及一种生产大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的工艺方法，中心筒和上下环板备料后对中心筒成型，中心筒成型后拼焊、加工内外表面，加工窄间隙埋弧焊坡口。装配中心筒、筋板和上下环板，吊装中心筒和上下环板的组合体至滚轮架上。用窄间隙埋弧焊的焊接方法焊接中心筒和上下环板间的焊缝。本发明是大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体制造技术上的重大改进。工件尺寸的稳定性和制造质量得到大幅提高。本发明的工艺方法易于操作，焊接成本低，节约人工成本至少一半，节约生产周期76%，生产效率提高约4.17倍。

Description

生产大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的方法

技术领域

本发明涉及一种生产大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的工艺方法。

背景技术

以往大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的制造工艺方法是，将中心体中的中心筒利用滚板机成型，上、下环板与中心筒的焊缝使用手工焊条电弧焊或熔化极气体保护焊方法焊接。但这两种方法焊接质量较低，中心体在焊接过程中变形不均匀，一旦有焊接缺陷，不均匀变形将增加，对中心体的使用造成不良影响；两种焊接方法外观不良，均需要碳弧气刨清根及后序处理，且均需消耗大量的生产周期。

发明的内容

本发明的目的是提供一种易于操作，焊接成本低，节约人工成本、生产周期并且能够提高生产效率的生产大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的工艺方法。本发明的技术方案为：一种大型立式发电机斜立筋结构的转子支架中心体自动窄间隙埋弧焊工艺方法，1）中心筒和上下环板备料：用数控气割机下料，中心筒留成型余量，上下环板按理论尺寸下料,中心筒下料后不压平,上下环板下料后压平；（2）中心筒成型：加热中心筒至1050℃,保温时间按照T=αD(T——加热时间（min）；α——1~1.2（min/mm）；D——工件有效厚度（mm）)计算，利用60mm滚板机对中心筒热滚成型；（3）中心筒余量的去除：中心筒基本成型后，划线，用气割的方法去除两端的余量，开出拼焊坡口，打磨坡口表面；（4）中心筒的最终成型：将去除余量的中心筒在滚板机上进行最终成型，合口，必要时修型；（5）中心筒的拼焊：使用熔化极气体保护焊焊接方法焊接拼焊缝，拼焊缝清根焊透，焊后探伤；（6）中心筒内外柱面的加工：利用立式车床加工拼焊后的中心筒内外表面，粗糙度要求Ra12.5；（7）中心筒和上下环板坡口的加工：利用立式车床加工中心筒和上下环板窄间隙埋弧焊坡口；（8）将下环板吊放于平台上，调平，划出中心筒的装配位置线，装配中心筒、筋板，装配下环板，调整错口、同轴度，搭焊固定；（9）吊装中心筒和上下环板的组合体至滚轮架上，轴线调平；（10）用窄间隙埋弧焊的焊接方法焊接中心筒和上下环板间的焊缝。本发明以某大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体为例，以往使用熔化极气体保护焊的焊接方法，由于其焊缝熔深小，为使焊缝实现全熔透焊接，必须在小坡口侧清根，打磨渗碳层，再行焊接。但是，生产过程中，难免会有局部打磨不到或打磨不充分的情况，这样焊缝中会因局部碳含量过高而产生裂纹，影响焊缝质量，进而影响转子支架运行安全。使用本发明的方法制造，在焊接过程中不需要清根即可焊透，通过调试焊接参数还可以获得良好的焊缝背面成型，可以有效防止因使用碳棒和碳弧气刨机对焊缝清根表面带来的渗碳效应。所以，使用本发明的方法制造转子支架中心体可以更好的保证焊缝质量，提高转子支架的运行安全性和可靠性。

以往使用熔化极气体保护焊制造转子支架中心体，为尽量控制焊接变形，需要2名或4名焊工在圆周方向对称施焊。但由于每名焊工的操作习惯不同，焊接速度和热输入量很难保持绝对一致，所以焊缝在圆周方向收缩速度会有差异和不同，这给转子支架的整体尺寸稳定性带来不良影响。人工操作也会导致焊接熔敷金属重量不均匀，严重的会导致周向重量不均匀，偏心距过大，运行时产生剧烈的振动。使用本发明的工艺方法，在圆周方向焊接速度和热输入量基本一致，焊缝收缩量均匀可控，熔敷金属重量均匀一致。实践证明，使用本发明的工艺方法生产的转子支架尺寸稳定，没有因焊接产生的附加偏心距，焊后不良品率降低。

以往使用熔化极气体保护焊制造转子支架中心体，为尽量控制焊接变形，需要2名或4名焊工在圆周方向对称施焊。使用本发明的工艺方法，仅需1名焊接操作工进行焊接工作，节约了人工成本。

以某大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体为例，从熔敷金属重量一个因素来看，使用传统熔化极气体保护焊方法需要的熔化金属重为610kg，使用本发明的窄间隙自动埋弧焊焊接方法需要的熔化金属重为430kg。焊接材料使用量减少约1/3。从焊接速度来看，由于本发明的工艺方法自动化程度较高，焊接材料直径较大，使用的热输入量较高，所以使用本发明窄间隙自动埋弧焊焊接方法的焊接效率比传统熔化极气体保护焊方法焊接效率高，前者的效率大约为后者的2.78倍。所以，从焊接材料使用量和焊接效率两个方面综合考虑，使用本发明的工艺方法的生产周期是传统方法的24%，节约生产周期76%，生产效率提高约4.17倍。

本发明从根本上革新了大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的制造技术，是制造方法上的重大改进。使用本发明的工艺方法，转子支架中心体焊后变形均匀、可控，焊缝正面、背面成型质量良好，不需清根且完全熔透，可避免渗碳、夹渣对焊缝质量带来的影响，大幅提高了转子支架中心体的尺寸的稳定性和制造质量。

本发明的工艺方法易于操作，焊接成本比较低，与传统方法相比，焊接材料使用量降低1/3以上；使用本发明的工艺方法，人工成本节约至少一半；本发明的工艺方法生产效率高，使用本发明的工艺方法的生产周期是传统方法的24%，节约生产周期76%，生产效率提高约4.17倍。

附图说明

图1是大型立式发电机转子支架中心体结构示意图。

图2是窄间隙埋弧自动焊工艺方法原理图。

具体实施方式

本发明涉及一种生产大型立式发电机斜立筋结构转子支架中心体的工艺方法，本发明的技术方案为：（1）中心筒和上下环板备料：用数控气割机下料，中心筒留成型余量，上下环板按理论尺寸下料,中心筒下料后不压平,上下环板下料后压平；（2）中心筒成型：加热中心筒至1050℃,保温时间按照T=αD(T——加热时间（min）；α——1~1.2（min/mm）；D——工件有效厚度（mm）)计算，利用60mm滚板机对中心筒热滚成型；（3）中心筒余量的去除：中心筒基本成型后，划线，用气割的方法去除两端的余量，开出拼焊坡口，打磨坡口表面；（4）中心筒的最终成型：将去除余量的中心筒在滚板机上进行最终成型，合口，必要时修型；（5）中心筒的拼焊：使用熔化极气体保护焊焊接方法焊接拼焊缝，拼焊缝清根焊透，焊后探伤；（6）中心筒内外柱面的加工：利用立式车床加工拼焊后的中心筒内外表面，粗糙度要求Ra12.5；（7）中心筒和上下环板坡口的加工：利用立式车床加工中心筒和上下环板窄间隙埋弧焊坡口；（8）将下环板吊放于平台上，调平，划出中心筒的装配位置线，装配中心筒、筋板，装配下环板，调整错口、同轴度，搭焊固定；（9）吊装中心筒和上下环板的组合体至滚轮架上，轴线调平；（10）用窄间隙埋弧焊的焊接方法焊接中心筒和上下环板间的焊缝。

如图1所示为大型立式发电机转子支架中心体结构示意图，大型立式发电机转子支架中心体呈筒状结构，由中心筒1、第一筋板2、下环板3、第二筋板4、第三筋板5、上环板6构成，下环板3、上环板6与中心筒1间由窄间隙埋弧自动焊焊缝7连接。中心筒1、第一筋板2、下环板3、第二筋板4、第三筋板5、上环板6是本发明生产的部件转子支架中心体的主要结构，窄间隙埋弧自动焊焊缝7是本发明的核心。中心筒、下环板3、上环板6在本发明中起支撑作用；第一筋板2、第二筋板4、第三筋板5起到加强整个结构的作用；窄间隙埋弧自动焊焊缝7连接中心筒1、下环板3和上环板6。

如图2所示为本发明工艺方法原理示意图，下环板3与中心筒1间由窄间隙埋弧自动焊焊缝7连接。中心筒1、下环板3在本发明中起支撑作用；第一筋板2起到加强整个结构的作用；窄间隙埋弧自动焊焊缝7连接中心筒1、下环板3。

需用装备：

●数控气割机

●半自动气割机

●油压机

●卷尺

●铅垂

●加热炉

●60mm滚板机

●全自动埋弧焊焊机

●滚轮架

●吊车

具体工艺步骤：

●上下环板、筋板、中心筒备料，上下环板、筋板压平，中心筒留余量。

●加热中心筒至1050℃，利用滚板机对中心筒热滚成型。

●划线去除中心筒的成型余量，开出拼焊坡口。

●中心筒最终成型，合口。

●中心筒拼焊，拼焊缝清根焊透，焊后探伤。

●加工中心筒内外柱面，粗糙度要求Ra12.5。

●加工中心筒和上下环板窄间隙埋弧焊坡口。

●装配中心筒和上下环板，调整错口、同轴度，搭焊。

●吊装中心筒和上下环板的组合体至滚轮架上，轴线调平。

●用窄间隙埋弧焊的焊接方法焊接中心筒和上下环板间的焊缝。

Claims

1.一种大型立式发电机斜立筋结构的转子支架中心体自动窄间隙埋弧焊工艺方法，其特征是：

1）中心筒和上下环板备料：用数控气割机下料，中心筒留成型余量，上下环板按理论尺寸下料,中心筒下料后不压平,上下环板下料后压平；（2）中心筒成型：加热中心筒至1050℃,保温时间按照T=αD(T——加热时间（min）；α——1~1.2（min/mm）；D——工件有效厚度（mm）)计算，利用60mm滚板机对中心筒热滚成型；（3）中心筒余量的去除：中心筒基本成型后，划线，用气割的方法去除两端的余量，开出拼焊坡口，打磨坡口表面；（4）中心筒的最终成型：将去除余量的中心筒在滚板机上进行最终成型，合口，必要时修型；（5）中心筒的拼焊：使用熔化极气体保护焊焊接方法焊接拼焊缝，拼焊缝清根焊透，焊后探伤；（6）中心筒内外柱面的加工：利用立式车床加工拼焊后的中心筒内外表面，粗糙度要求Ra12.5；（7）中心筒和上下环板坡口的加工：利用立式车床加工中心筒和上下环板窄间隙埋弧焊坡口；（8）将下环板吊放于平台上，调平，划出中心筒的装配位置线，装配中心筒、筋板，装配下环板，调整错口、同轴度，搭焊固定；（9）吊装中心筒和上下环板的组合体至滚轮架上，轴线调平；（10）用窄间隙埋弧焊的焊接方法焊接中心筒和上下环板间的焊缝。