CN104842126A - 加工大型水轮机多瓣甩环的工艺方法 - Google Patents

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高建刚
刘向海
吕以建
霍金平
冯慧奇
张艳红
阚迪
李鑫
吴凡
雒军红
吕胜海
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Harbin Electric Machinery Co Ltd
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Harbin Electric Machinery Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

Abstract

本发明公开了一种加工大型水轮机多瓣甩环的工艺方法，甩环属于大尺寸、多分瓣、薄壁环形工件，加工的难点在于控制变形、控制累积误差，关键步骤包括：退火—单瓣粗铣—分瓣多次划检—粗车—震动消除应力—半精车—分瓣多次划检—精修合口面—精车，同时，对甩环的装卡和翻身进行了细致要求。本发明具有操作简单、加工精度高、有效防止变形、通用性强等优点，可以极大的压缩生产周期，提高产品加工质量。

Description

加工大型水轮机多瓣甩环的工艺方法
技术领域
本发明公开了一种加工大型水轮机多瓣甩环的工艺方法。
背景技术
为了防止水电机组油箱内存油沿主轴向外甩油，水轮机水导轴承通常设置了挡油装置。随着国家对环境保护要求的越来越高，为了防止水质污染，各水电站对挡油装置的挡油效果要求越来越高。水轮机甩环是挡油装置中一种典型结构，其挡油效果极佳，主要应用于大型混流式水轮机组中采用。为了满足工地安装需求，甩环通常为12瓣结构，属于大尺寸、多分瓣、薄壁环形工件，在加工过程中极易变形。在生产实践过程中，生产厂家发现当加工直径超4米的甩环时，由于变形及累积误差问题，甩环加工直径偏差基本在10mm左右，均需再工地实际配磨后，才能进行安装，带来了制造厂加工困难、工地安装工作量大、附加费用高等缺点。因此，有必要提出一种有效防止大型水轮机多瓣甩环的工艺方法，满足大型水轮机组的需求。
发明的内容
本发明的目的是提供一种有效控制甩环加工变形的加工大型水轮机多瓣甩环的工艺方法。
本发明的技术方案为：
1)钢板下料后首先进行退火处理，合格后进行下序加工；
2)检查甩环各部位加工余量，在外圆划基准圆线；
3)甩环单瓣安装在镗床上进行粗铣，主要去除甩环单瓣上的蝶形边区域大部分余量；
4)划合口面加工线，测量十二瓣甩环半径时须使用高精度弹簧秤拉尺，在合口面打字头1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7、8-8、9-9、10-10、11-11、12-12，在对应瓣体上标明第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二瓣；
5)将一个1/12瓣甩环平放在镗床工作台上,合口面朝向机床主轴,按平线调平工件,找合口面与机床主轴垂直；
6)按加工线铣合口面、钻铰工艺销孔：第一瓣铣2-2合口面；第二瓣铣2-2、3-3合口面；第三瓣铣3-3合口面；第四瓣铣5-5合口面；第五瓣铣5-5、6-6合口面；第六瓣铣6-6合口面；第七瓣铣8-8合口面；第八瓣铣8-8、9-9合口面；第九瓣铣9-9合口面；第十瓣铣11-11合口面；第十一瓣铣11-11、12-12合口面；第十二瓣铣12-12合口面；
(7)将第一瓣、第二瓣、第三瓣组合成1/4圆，将第四瓣、第五瓣、第六瓣组合成1/4圆，将第七瓣、第八瓣、第九瓣组合成1/4圆，将第十瓣、第十一瓣、第十二瓣组合成1/4圆；
(8)划检步骤(7)中四个1/4瓣甩环，划合口面加工线及看线，在第三瓣和第四瓣划4-4合口面加工线，在第九瓣和第十瓣划10-10合口面加工线；
(9)铣加工步骤(7)中四个1/4瓣甩环合口面、钻铰工艺销孔，第三瓣和第四瓣铣加工4-4合口面，第九瓣和第十瓣铣加工10-10合口面；
(10)将第一瓣、第二瓣、第三瓣、第四瓣、五瓣、第六瓣组合成1/2圆，第七瓣、第八瓣、第九瓣、第十瓣、第十一瓣、第十二瓣组合成1/2圆；
(11)划检步骤(10)中两个1/2瓣甩环，划合口面加工线及看线；
(12)铣加工步骤(10)中两个1/2瓣甩环未加工的合口面、钻铰工艺销孔；
(13)将甩环组成整圆；
(14)重新划检；
(15)将甩环解体，单瓣吊上立车，在车胎上组圆，点焊固定；
(16)全面粗车甩环；
(17)采用激振器对甩环进行震动，充分释放应力后进行下序加工；
(18)修铣甩环合口面，钻铰把合销孔，按照步骤(4)-(15)执行；
(19)半精车甩环；
(20)采用激振器对甩环进行震动，充分释放应力后进行下序加工；
(21)精车甩环所有尺寸；
(22)合格后甩环各瓣上打标记、解体。
本发明克服了甩环等大尺寸、多分瓣、薄壁环形工件加工变形的难题，避免了甩环加工量不足、局部变形大、加工周期长等缺点，同时，提供了一种可以有效控制大尺寸、多分瓣、薄壁环形工件加工变形的工艺方法，确保甩环加工精度，提高了加工效率、可推广应用到所有类似结构的大尺寸、多分瓣、薄壁环形工件的加工。
本发明具有的有益效果：
1、本发明实用性强、操作简便，便于工厂操作者使用，可减少装配、机加工等多环节周期。
2、本发明采用水电行业常用工具和设备，有效控制累计误差、变形量，在节约周期、降低成本的前提下，提高了工件精度和质量。
3、本发明思路新颖，易于转化，可推广应用到所有类似结构的大尺寸、多分瓣、薄壁环形工件的加工。
附图说明
图1甩环侧视简图
图2甩环瓣数标记及合口面标记简图
图3甩环与车胎组装示意图
具体实施方式
本发明实施包括以下工艺步骤：
1)钢板下料后首先进行退火处理，合格后进行下序加工；
2)检查甩环各部位加工余量，在外圆划基准圆线；
3)甩环单瓣安装在镗床上进行粗铣，主要去除如图1所示的甩环单瓣上的蝶形边区域大部分余量；
4)如图2所示，划合口面加工线，测量十二瓣甩环半径时须使用高精度弹簧秤拉尺，在合口面打字头1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7、8-8、9-9、10-10、11-11、12-12，在对应瓣体上标明第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二瓣；
5)将一个1/12瓣甩环平放在镗床工作台上,合口面朝向机床主轴,按平线调平工件,找合口面与机床主轴垂直；
6)按加工线铣合口面、钻铰工艺销孔：第一瓣铣2-2合口面；第二瓣铣2-2、3-3合口面；第三瓣铣3-3合口面；第四瓣铣5-5合口面；第五瓣铣5-5、6-6合口面；第六瓣铣6-6合口面；第七瓣铣8-8合口面；第八瓣铣8-8、9-9合口面；第九瓣铣9-9合口面；第十瓣铣11-11合口面；第十一瓣铣11-11、12-12合口面；第十二瓣铣12-12合口面；
(7)将第一瓣、第二瓣、第三瓣组合成1/4圆，将第四瓣、第五瓣、第六瓣组合成1/4圆，将第七瓣、第八瓣、第九瓣组合成1/4圆，将第十瓣、第十一瓣、第十二瓣组合成1/4圆；
(8)划检步骤(7)中四个1/4瓣甩环，划合口面加工线及看线，在第三瓣和第四瓣划4-4合口面加工线，在第九瓣和第十瓣划10-10合口面加工线；
(9)铣加工步骤(7)中四个1/4瓣甩环合口面、钻铰工艺销孔，第三瓣和第四瓣铣加工4-4合口面，第九瓣和第十瓣铣加工10-10合口面；
(10)将第一瓣、第二瓣、第三瓣、第四瓣、五瓣、第六瓣组合成1/2圆，第七瓣、第八瓣、第九瓣、第十瓣、第十一瓣、第十二瓣组合成1/2圆；
(11)划检步骤(10)中两个1/2瓣甩环，划合口面加工线及看线；
(12)铣加工步骤(10)中两个1/2瓣甩环未加工的合口面、钻铰工艺销孔；
(13)将甩环组成整圆；
(14)重新划检；
(15)将甩环1解体，单瓣吊上立车，如图3所示，在车胎2上组圆，点焊固定；
(16)全面粗车甩环；
(17)采用激振器对甩环进行震动，充分释放应力后进行下序加工；
(18)修铣甩环合口面，钻铰把合销孔，按照步骤(4)-(15)执行；
(19)半精车甩环；
(20)采用激振器对甩环进行震动，充分释放应力后进行下序加工；
(21)精车甩环所有尺寸；
(22)合格后甩环各瓣上打标记、解体。

Claims (1)

1.一种加工大型水轮机多瓣甩环的工艺方法，其特征是：
1)钢板下料后首先进行退火处理，合格后进行下序加工；
2)检查甩环各部位加工余量，在外圆划基准圆线；
3)甩环单瓣安装在镗床上进行粗铣，主要去除甩环单瓣上的蝶形边区域大部分余量；
4)划合口面加工线，测量十二瓣甩环半径时须使用高精度弹簧秤拉尺，在合口面打字头1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7、8-8、9-9、10-10、11-11、12-12，在对应瓣体上标明第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二瓣；
5)将一个1/12瓣甩环平放在镗床工作台上,合口面朝向机床主轴,按平线调平工件,找合口面与机床主轴垂直；
6)按加工线铣合口面、钻铰工艺销孔：第一瓣铣2-2合口面；第二瓣铣2-2、3-3合口面；第三瓣铣3-3合口面；第四瓣铣5-5合口面；第五瓣铣5-5、6-6合口面；第六瓣铣6-6合口面；第七瓣铣8-8合口面；第八瓣铣8-8、9-9合口面；第九瓣铣9-9合口面；第十瓣铣11-11合口面；第十一瓣铣11-11、12-12合口面；第十二瓣铣12-12合口面；
(7)将第一瓣、第二瓣、第三瓣组合成1/4圆，将第四瓣、第五瓣、第六瓣组合成1/4圆，将第七瓣、第八瓣、第九瓣组合成1/4圆，将第十瓣、第十一瓣、第十二瓣组合成1/4圆；
(8)划检步骤(7)中四个1/4瓣甩环，划合口面加工线及看线，在第三瓣和第四瓣划4-4合口面加工线，在第九瓣和第十瓣划10-10合口面加工线；
(9)铣加工步骤(7)中四个1/4瓣甩环合口面、钻铰工艺销孔，第三瓣和第四瓣铣加工4-4合口面，第九瓣和第十瓣铣加工10-10合口面；
(10)将第一瓣、第二瓣、第三瓣、第四瓣、五瓣、第六瓣组合成1/2圆，第七瓣、第八瓣、第九瓣、第十瓣、第十一瓣、第十二瓣组合成1/2圆；
(11)划检步骤(10)中两个1/2瓣甩环，划合口面加工线及看线；
(12)铣加工步骤(10)中两个1/2瓣甩环未加工的合口面、钻铰工艺销孔；
(13)将甩环组成整圆；
(14)重新划检；
(15)将甩环解体，单瓣吊上立车，在车胎上组圆，点焊固定；
(16)全面粗车甩环；
(17)采用激振器对甩环进行震动，充分释放应力后进行下序加工；
(18)修铣甩环合口面，钻铰把合销孔，按照步骤(4)-(15)执行；
(19)半精车甩环；
(20)采用激振器对甩环进行震动，充分释放应力后进行下序加工；
(21)精车甩环所有尺寸；
(22)合格后甩环各瓣上打标记、解体。
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