CN103949847B - 利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法 - Google Patents

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Abstract

利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，它涉及一种薄壁套筒加工方法，以解决现有汽轮机高压控制阀长薄壁套筒直接在卧式车床加工，套筒容易变形，尺寸公差不好控制，圆柱度达不到图纸要求的问题。方法：一、加工长薄壁套筒的中心孔；二、安装支撑装置：将阶梯轴置于中心孔中，阶梯轴的中间段与中心孔有0～0.05mm过盈配合，左垫圈和左螺母限制长薄壁套筒的左端轴向自由度，挡环、右垫圈和第一右螺母限制长薄壁套筒的右端轴向自由度，拧紧左螺母和右垫圈；三、利用卧式车床加工长薄壁套筒的外径；四、拆卸长薄壁套筒车削加工用支撑装置；五、利用辅助拆卸装置拆卸长薄壁套筒。本发明用于加工汽轮机控制阀长薄壁套筒。

Description

利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法
技术领域
本发明涉及一种薄壁套筒加工方法，具体涉及一种利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法。
背景技术
汽轮机高压控制阀和中压控制阀的结构较复杂，控制阀构件各种各样，构件内包括很多长薄壁套筒。现有长薄壁套筒的外径加工是在卧式车床上直接加工，由于套筒的管壁很薄，有的壁厚只有7毫米左右，加工时，先利用钻床加工薄壁套筒10的中心孔10-1并留有加工余量，并且需要在套筒上位于卧式车床卡盘端预留有实心的切割段，卡盘爪夹紧切割段，将薄壁套筒10内孔、外径加工至图纸要求的尺寸完成后，再将切割段切掉。这种方法加工的套筒容易变形，尺寸公差不好控制，圆柱度达不到图纸要求，导致废品率高；同时，增加了切割工序。
发明内容
本发明为解决现有汽轮机高压控制阀上的长薄壁套筒在卧式车床加工，套筒容易变形、尺寸公差不好控制，圆柱度达不到图纸要求，导致废品率高及增加切割工序的问题，进而提供一种利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的方法是通过以下步骤实现：
步骤一、加工长薄壁套筒的中心孔：利用钻床将长薄壁套筒的毛坯加工中心孔，再通过车削或镗削加工中心孔达图纸尺寸要求；
步骤二、安装长薄壁套筒车削加工用支撑装置：将阶梯轴置于中心孔中，阶梯轴的中间段与中心孔有0～0.05mm过盈配合，左垫圈和左螺母限制长薄壁套筒的左端轴向自由度，挡环、右垫圈和第一右螺母限制长薄壁套筒的右端轴向自由度，拧紧左螺母和右垫圈；
步骤三、利用卧式车床加工长薄壁套筒的外径：卧式车床床头端卡盘爪夹紧阶梯轴的左圆柱段，床尾顶尖顶住阶梯轴的右螺纹段端面的顶尖孔，进行长薄壁套筒的外圆车削加工，尺寸达图纸要求；
步骤四、拆卸长薄壁套筒车削加工用支撑装置：长薄壁套筒的外圆车削加工后，从卧式车床拆下工件，拆下左螺母和左垫圈，拆下第一右螺母、右垫圈和挡环；
步骤五、利用辅助拆卸装置拆卸长薄壁套筒：用长螺母拧入阶梯轴的右螺纹段，再将长螺杆拧入长螺母中，将套管、挡圈和第二右螺母由里至外依次套装在长螺杆上，第二右螺母与长螺杆螺纹连接，持续旋紧第二右螺母，通过套管将长薄壁套筒从阶梯轴的左圆柱段顶出，即完成长薄壁套筒的加工与拆卸。
本发明具有以下有益效果：
一、由于本发明在加工前将支撑轴安装在长薄壁套筒中，且支撑轴与长薄壁套筒的配合为过盈配合，保证了长薄壁套筒加工时不变形，使得尺寸公差容易控制，圆柱度能够达到图纸要求，保证了加工质量，降低了废品率。
二、利用本发明的方法加工长薄壁套筒省去了切割工序，降低了制造成本。
三、结构简单、制造成本低。
附图说明
图1是本发明步骤一加工长薄壁套筒10的中心孔10-1的示意图；
图2是本发明步骤二支撑装置安装在长薄壁套筒10中的示意图；
图3是本发明步骤五用长螺母8拧入阶梯轴1的右螺纹段1-5的示意图；
图4是本发明步骤五将长螺杆7拧入长螺母8中的示意图；
图5是本发明步骤五将套管9、挡圈11和第二右螺母12套装在长螺杆7上的示意图；
图6是本发明步骤二中的支撑装置的结构示意图；
图7是本发明步骤二中阶梯轴1的结构示意图；
图8是本发明步骤五中的辅助拆卸装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图5说明本实施方式，本实施方式是通过以下步骤实现的：
步骤一、加工长薄壁套筒10的中心孔10-1：利用钻床将长薄壁套筒10的毛坯加工中心孔10-1，再通过车削或镗削加工中心孔10-1达图纸尺寸要求，见图1；
步骤二、安装长薄壁套筒车削加工用支撑装置：将阶梯轴1置于中心孔10-1中，阶梯轴1的中间段1-3与中心孔10-1有0～0.05mm过盈配合，左垫圈3和左螺母2限制长薄壁套筒10的左端轴向自由度，挡环4、右垫圈5和第一右螺母6限制长薄壁套筒10的右端轴向自由度，拧紧左螺母2和右垫圈5，见图2；
步骤三、利用卧式车床加工长薄壁套筒10的外径：卧式车床床头端卡盘爪夹紧阶梯轴的左圆柱段1-1，床尾顶尖顶住阶梯轴的右螺纹段1-5端面的顶尖孔1-6，进行长薄壁套筒10的外圆车削加工，尺寸达图纸要求；
步骤四、拆卸长薄壁套筒车削加工用支撑装置：长薄壁套筒10的外圆车削加工后，从卧式车床拆下工件，拆下左螺母2和左垫圈3，拆下第一右螺母6、右垫圈5和挡环4；
步骤五、利用辅助拆卸装置拆卸长薄壁套筒10：用长螺母8拧入阶梯轴1的右螺纹段1-5，见图3，再将长螺杆7拧入长螺母8中，见图4，使得螺杆7与阶梯轴1连接在一起，将套管9、挡圈11和第二右螺母12由里至外依次套装在长螺杆7上，第二右螺母12与长螺杆7螺纹连接，见图5，持续旋紧第二右螺母12，通过套管9将长薄壁套筒10从阶梯轴1的左圆柱段1-1顶出，即完成长薄壁套筒10的加工与拆卸。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式是步骤二中阶梯轴1的中间段1-3与中心孔10-1的过盈配合量为0.01mm。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式是步骤二中阶梯轴1的中间段1-3与中心孔10-1的过盈配合量为0.02mm。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式是步骤二中阶梯轴1的中间段1-3与中心孔10-1的过盈配合量为0.03mm。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式是步骤二中阶梯轴1的中间段1-3与中心孔10-1的过盈配合量为0.04mm。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图6说明本实施方式，本实施方式是步骤二中的支撑装置包括阶梯轴1、左螺母2、左垫圈3、挡环4、右垫圈5和第一右螺母6，所述阶梯轴1由左至右依次为左圆柱段1-1、左螺纹段1-2、中间段1-3、右圆柱段1-4和右螺纹段1-5，左螺纹段1-2的直径小于中间段1-3的直径，左圆柱段1-1的直径小于左螺纹段1-2的直径，右圆柱段1-4的直径和右螺纹段1-5的直径均小于中间段1-3的直径，左螺纹段1-2和右螺纹段1-5的外表面均设有螺纹，左垫圈3套装在中间段1-3的左端，左螺母2与左螺纹段1-2螺纹连接，挡环4套装在中间段1-3的右端，右垫圈5套装在右圆柱段1-4上，第一右螺母6与右螺纹段1-5螺纹连接。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图7说明本实施方式，本实施方式是右螺纹段1-5的直径与右圆柱段1-4的直径相等。其它步骤与具体实施方式七相同。
具体实施方式八：结合图7说明本实施方式，本实施方式是阶梯轴的右螺纹段1-5的端面设有顶尖孔1-6。其它步骤与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九：结合图8说明本实施方式，本实施方式是步骤五中的辅助拆卸装置包括长螺杆7、长螺母8、套管9、挡圈11和第二右螺母12，长螺母8设置在长螺杆7的左端，且长螺母8与长螺杆7螺纹连接，挡圈11和第二右螺母12由里至外依次套装在长螺杆7的右端，且第二右螺母12与长螺杆7螺纹连接，挡圈11的左端面沿边缘设有卡槽11-1，套管9套装在长螺杆7和长螺母8上，且套管9的右端设置在卡槽11-1中。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：结合图8说明本实施方式，本实施方式是挡圈11与套管9连接的端面上沿边缘设有卡槽11-1，套管9的右端设置在卡槽11-1中。见图8，这样设计避免套管9在顶长薄壁套筒10时脱离挡圈11。其它步骤与具体实施方式九相同。
利用本发明加工600MW汽轮机控制阀长薄壁套筒的应用实例：
步骤一、加工长薄壁套筒10的中心孔10-1尺寸为达图纸要求；
步骤二、将阶梯轴1置于中心孔10-1中，阶梯轴1的中间段1-3与中心孔10-1有0～0.05mm过盈配合，左垫圈3和左螺母2由里至外依次安装在阶梯轴1的左端，左螺母2与左螺纹段1-2螺纹连接，挡环4、右垫圈5和第一右螺母6由里至外依次安装在阶梯轴1的右端；
步骤三、卧式车床床头端卡盘爪夹紧阶梯轴的左圆柱段1-1，床尾顶尖顶住阶梯轴的右螺纹段1-5端面的顶尖孔1-6，车削长薄壁套筒10的外圆达图纸要求；
步骤四、长薄壁套筒10的外圆车削加工后，从卧式车床拆下工件，拆下左螺母2和垫圈3，拆下第一右螺母6、右垫圈5和挡环4；
步骤五、将长螺母8与右螺纹段1-5螺纹连接，见图3，再将长螺杆7拧入长螺母8中，见图4，使得螺杆7与阶梯轴1连接在一起，将套管9、挡圈11和第二右螺母12由里至外依次套装在长螺杆7上，第二右螺母12与长螺杆7螺纹连接，持续旋紧第二右螺母12，通过套管9将长薄壁套筒10从阶梯轴1的左圆柱段1-1顶出，即完成长薄壁套筒10的加工与拆卸。

Claims (9)

1.一种利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，所述方法是通过以下步骤实现：
步骤一、加工长薄壁套筒(10)的中心孔(10-1)：利用钻床将长薄壁套筒(10)的毛坯加工中心孔(10-1)，再通过车削或镗削加工中心孔(10-1)达图纸尺寸要求；
步骤二、安装长薄壁套筒车削加工用支撑装置：将阶梯轴(1)置于中心孔(10-1)中，阶梯轴(1)的中间段(1-3)与中心孔(10-1)有0～0.05mm过盈配合，左垫圈(3)和左螺母(2)限制长薄壁套筒(10)的左端轴向自由度，挡环(4)、右垫圈(5)和第一右螺母(6)限制长薄壁套筒(10)的右端轴向自由度，拧紧左螺母(2)和右垫圈(5)；
步骤三、利用卧式车床加工长薄壁套筒(10)的外径：卧式车床床头端卡盘爪夹紧阶梯轴的左圆柱段(1-1)，床尾顶尖顶住阶梯轴的右螺纹段(1-5)端面的顶尖孔(1-6)，进行长薄壁套筒(10)的外圆车削加工，尺寸达图纸要求；
步骤四、拆卸长薄壁套筒车削加工用支撑装置：长薄壁套筒(10)的外圆车削加工后，从卧式车床拆下工件，拆下左螺母(2)和左垫圈(3)，拆下第一右螺母(6)、右垫圈(5)和挡环(4)；
步骤五、利用辅助拆卸装置拆卸长薄壁套筒(10)：用长螺母(8)拧入阶梯轴(1)的右螺纹段(1-5)，再将长螺杆(7)拧入长螺母(8)中，将套管(9)、挡圈(11)和第二右螺母(12)由里至外依次套装在长螺杆(7)上，第二右螺母(12)与长螺杆(7)螺纹连接，持续旋紧第二右螺母(12)，通过套管(9)将长薄壁套筒(10)从阶梯轴(1)的左圆柱段(1-1)顶出，即完成长薄壁套筒(10)的加工与拆卸。
2.根据权利要求1所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：所述步骤二中阶梯轴(1)的中间段(1-3)与中心孔(10-1)的过盈配合量为0.01mm。
3.根据权利要求1所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：所述步骤二中阶梯轴(1)的中间段(1-3)与中心孔(10-1)的过盈配合量为0.02mm。
4.根据权利要求1所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：所述步骤二中阶梯轴(1)的中间段(1-3)与中心孔(10-1)的过盈配合量为0.03mm。
5.根据权利要求1所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：所述步骤二中阶梯轴(1)的中间段(1-3)与中心孔(10-1)的过盈配合量为0.04mm。
6.根据权利要求1所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：所述步骤二中的支撑装置包括阶梯轴(1)、左螺母(2)、左垫圈(3)、挡环(4)、右垫圈(5)和第一右螺母(6)，所述阶梯轴(1)由左至右依次为左圆柱段(1-1)、左螺纹段(1-2)、中间段(1-3)、右圆柱段(1-4)和右螺纹段(1-5)，左螺纹段(1-2)的直径小于中间段(1-3)的直径，左圆柱段(1-1)的直径小于左螺纹段(1-2)的直径，右圆柱段(1-4)的直径和右螺纹段(1-5)的直径均小于中间段(1-3)的直径，左螺纹段(1-2)和右螺纹段(1-5)的外表面均设有螺纹，左垫圈(3)套装在中间段(1-3)的左端，左螺母(2)与左螺纹段(1-2)螺纹连接，挡环(4)套装在中间段(1-3)的右端，右垫圈(5)套装在右圆柱段(1-4)上，第一右螺母(6)与右螺纹段(1-5)螺纹连接。
7.根据权利要求6所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：所述右螺纹段(1-5)的直径与右圆柱段(1-4)的直径相等。
8.根据权利要求6或7所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：阶梯轴的右螺纹段(1-5)的端面设有顶尖孔(1-6)。
9.根据权利要求1所述利用支撑装置加工汽轮机控制阀长薄壁套筒的方法，其特征在于：所述步骤五中的辅助拆卸装置包括长螺杆(7)、长螺母(8)、套管(9)、挡圈(11)和第二右螺母(12)，长螺母(8)设置在长螺杆(7)的左端，且长螺母(8)与长螺杆(7)螺纹连接，挡圈(11)和第二右螺母(12)由里至外依次套装在长螺杆(7)的右端，且第二右螺母(12)与长螺杆(7)螺纹连接，挡圈(11)的左端面沿边缘设有卡槽(11-1)，套管(9)套装在长螺杆(7)和长螺母(8)上，且套管(9)的右端设置在卡槽(11-1)中。
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