CN104475771A - 1000mw发电机定子运输端盖机械加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种1000MW发电机定子运输端盖机械加工方法，通过对机械加工顺序、装卡要求、进刀要求等关键步骤的规范与要求，达到保证机械加工形位公差要求、控制机械加工变形、使运输端盖的结构尺寸达到使用要求，保证合车后结构应力分布合理、避免应力集中现象，保证车辆重心正确，保证运输安全。
Description
技术领域：本发明涉及一种1000MW发电机定子运输端盖机械加工方法。
背景技术：1000MW级超超临界汽轮发电定子运输超重超限程度高，运输及其困难，运输问题上升为制约瓶颈，如论文《1000MW汽轮发电机定子铁路运输前准备工作》(文章编号1005-006X(2013)04-0057-02)、《DQ45型钳夹式货车端盖方式运输1000MW发电机定子试验研究》(文章编号1001-4632(2011)04-0109-08)对此问题都有详细论述；
1000MW级超超临界汽轮发电机组具有燃煤效率高、清洁环保的优点，符合国家能源发展政策要求，发电机组单机容量增大成为发展趋势，发电机设计面临的问题是其定子的尺寸及重量超过运输极限，在内陆的运输成为制约瓶颈问题；在铁路运输行业，大型汽轮发电机定子这类大型货物运输属于长大货物运输，运输车辆结构形式有较强的针对性，合适的特种车辆是运输能否实施的前提，而这些车辆也是针对需求所开发的，汽轮发电机定子断面阔大，自身刚强度高，适合采用钳夹车运输；铁路的建筑接近限界、曲线半径、轴载荷、道桥活载荷、车辆设计规范等技术条件制约了大车的设计，使车辆的承载能力不能无限制的提高，一些特定长度的桥涵成为过桥限制门限，使车辆与货物的总重最大允许值被限定，在此条件约束下，减重成为发电机定子及车辆的共同问题；
1000MW发电机定子整体铁路运输方案采用运输端盖形式的运输接口部件，运输端盖是钳夹车运输1000MW发电机定子的关键部件，关系到车辆的完整性，负责静力及运输冲击力的传输，由钳夹梁销孔及压柱施加的巨大集中载荷要通过运输接口部件传递到机座外皮等部位；由于结构重量被严格限制，结构复杂，如果机械加工步骤与方法不当，极易造成结构尺寸超差、使合车后结构应力分布不合理、局部结构应力集中现象，或车辆重心偏差，造成部分轮对轴载超标或减载率超标，造成严重事故隐患，危害运输安全。
发明内容：本发明的目的是提供一种1000MW发电机定子运输端盖机械加工方法，通过对机械加工顺序、装卡要求、进刀要求等关键步骤的规范与要求，达到保证机械加工形位公差要求、控制机械加工变形、使运输端盖的结构尺寸达到使用要求，保证合车后结构应力分布合理、避免应力集中现象，保证车辆重心正确，保证运输安全。
本发明的技术方案为：一种1000MW发电机定子运输端盖机械加工方法，其特征是：上述方法包括以下过程与步骤：
步骤一：确定垂直中心线，划线过程需要满足各加工面满足加工余量要求，需要满足使运输端盖的垂直中心线与左耳板组中心线及右耳板组中心线平行且距离相等；
步骤二：加工端面、止口，采用立式车床加工端面及止口，支撑点耳板突出点以及压柱窝部位，装卡过程水平调整及中心调整要满足误差在0.1mm以内；粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内；
步骤三：加工底部参考面、横向限位面，加工底部参考面应保证与垂直中心线的垂直度误差控制在0.2mm以内；加工横向限位面按垂直中心线定位加工；
步骤四：加工连接螺栓孔，该工序采用数控镗床，保证接螺栓孔节圆与止口同心；
步骤五：加工连接销孔，该工序采用数控镗床，采用90度转角加工轴箱，装卡定位以端面和底部参考面为基准，保证端面的水平误差在0.1mm以内，上部参考面与数控镗床的X走行方向平行偏差在0.1mm以内，以端面4和底部参考面8为初始定位起始面，确定左侧耳板组销孔的中心，确定Y走行方向的坐标值及Z走行方向的坐标值，从左侧向右侧进刀加工左侧耳板组销孔，粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内；保持装卡状态不变，将90度转角加工轴箱移至右侧耳板组销孔的左侧，使Y走行方向的坐标值及Z走行方向的坐标值与加工左侧耳板组销孔时一致，从左侧向右侧进刀加工右侧耳板组销孔；粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内。
技术效果：由于步骤一的实施在于保证关键传力结构即左、右耳板组中心线平行且对称分布在运输端盖中心线两侧，避免合车后发电机定子中心线偏离钳夹车中心线，造成偏载现象；
步骤二、三、四：根据运输端盖结构特点对装卡、切削深度、进给量提出具体要求，有效控制加工变形程度并保证形位公差要求
步骤五：由于左、右侧耳板组销孔额同轴度是保证合车正确及运输安全的关键要求，如果该同轴度偏差超出要求限值，将会造成严重问题，使结构应力分布偏离设计要求、产生关键承载结构应力集中、车辆偏载等一系列问题，产生严重的运输安全隐患；由于左、右侧耳板组轴向相距达2000mm，而加工孔径仅为300mm，用传统方法由于镗杆刚度限制，加工必须两次装卡，存在找正误差，而本发明根据结构特点给出的装卡及加工方法采用一次装卡找正，消除了两次装卡的找正误差，利用数控镗床归位误差小的特点，保证两次加工的同轴度，使用90转角加工轴箱实现加工方向的改变，使用较短的镗杆，能够满足刚度要求，保证加工精度及表面粗糙度的要求；
基于上述关键加工步骤，通过对机械加工顺序、装卡要求、进刀要求等关键步骤的规范与要求，达到保证机械加工形位公差要求、控制机械加工变形、使运输端盖的结构尺寸达到使用要求，保证合车后结构应力分布合理、避免应力集中现象，保证车辆重心正确，保证运输安全。
附图说明：
图1为本发明步骤1示意图。
图2为本发明步骤2示意图。
图3为本发明步骤3示意图。
图4为本发明步骤4示意图。
图5为本发明步骤5示意图。
具体实施方式：
步骤一如图1所示：确定垂直中心线1，划线过程需要满足各加工面满足加工余量要求，需要满足使运输端盖的垂直中心线1与左耳板组中心线2及右耳板组中心线3平行且距离相等；
步骤二如图2所示：加工端面4、止口5，采用立式车床加工端面4及止口5，支撑点耳板突出点6以及压柱窝7部位，装卡过程水平调整及中心调整要满足误差在0.1mm以内；粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内；
步骤三如图3所示：加工底部参考面8、横向限位面9，加工底部参考面8应保证与垂直中心线1的垂直度误差控制在0.2mm以内；加工横向限位面9按垂直中心线1定位加工；
步骤四如图4所示：加工连接螺栓孔10，该工序采用数控镗床，保证接螺栓孔节圆11与止口5同心；
步骤五如图5所示：加工连接销孔，该工序采用数控镗床，采用90度转角加工轴箱，装卡定位以端面4和底部参考面8为基准，保证端面4的水平误差在0.1mm以内，底部参考面8与数控镗床的X走行方向平行偏差在0.1mm以内，以端面4和底部参考面8为初始定位起始面，确定左侧耳板组销孔12的中心，确定Y走行方向的坐标值及Z走行方向的坐标值，从左侧向右侧进刀加工左侧耳板组销孔12，粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内；保持装卡状态不变，将90度转角加工轴箱移至右侧耳板组销孔13的左侧，使Y走行方向的坐标值及Z走行方向的坐标值与加工左侧耳板组销孔12时一致，从左侧向右侧进刀加工右侧耳板组销孔13；粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内。
Claims (1)
1.一种1000MW发电机定子运输端盖机械加工方法，其特征是：上述方法包括以下步骤：
步骤一：确定垂直中心线(1)，划线过程需要满足各加工面和加工余量要求，需要满足使运输端盖的垂直中心线(1)与左耳板组中心线(2)及右耳板组中心线(3)平行且距离相等；
步骤二：加工端面(4)、止口(5)，采用立式车床加工端面(4)及止口(5)，支撑点耳板突出点(6)以及压柱窝(7)部位，装卡过程水平调整及中心调整要满足误差在0.1mm以内；粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内；
步骤三：加工底部参考面(8)、横向限位面(9)，加工底部参考面(8)应保证与垂直中心线(1)的垂直度误差控制在0.2mm以内；加工横向限位面(9)按垂直中心线(1)定位加工；
步骤四：加工连接螺栓孔(10)，该工序采用数控镗床，保证接螺栓孔节圆(11)与止口(5)同心；
步骤五：加工连接销孔，该工序采用数控镗床，采用90度转角加工轴箱，装卡定位以端面(4)和底部参考面(8)为基准，保证端面(4)的水平误差在0.1mm以内，底部参考面(8)与数控镗床的X走行方向平行偏差在0.1mm以内，以端面(4)和底部参考面(8)为初始定位起始面，确定左侧耳板组销孔(12)的中心，确定Y走行方向的坐标值及Z走行方向的坐标值，从左侧向右侧进刀加工左侧耳板组销孔(12)，粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内；保持装卡状态不变，将90度转角加工轴箱移至右侧耳板组销孔(13)的左侧，使Y走行方向的坐标值及Z走行方向的坐标值与加工左侧耳板组销孔(12)时一致，从左侧向右侧进刀加工右侧耳板组销孔(13)；粗车切削深度控制在2mm以内、进给量控制在0.5mm以内，精车切削深度控制在0.2mm以内、进给量控制在0.2mm以内。
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