CN105312863A - 一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺，其具体的操作步骤为：铸钢毛坯件进厂，经过铸钢件检验、清理后，进行划线、镗铣工序，在导叶两端轴头加工基准面，作为后续加工定位基准；以两端轴头的基准面作为后序的定位基准，误差积累小于0.003mm；将导叶进水边与导叶出水边的啮合面所形成的导叶搭接面，采用数控定位并镗铣进出水边不锈钢板的焊接槽孔，焊接进出水边不锈钢板，同时采用数控镗铣进出水边焊接槽孔；将大板弧面与导叶进水边、导叶出水边一次数控铣成。本发明降低了导叶加工工时，优化了工艺流程，同时在导水机构试装过程中，避免了导叶搭接面间隙超差造成的返修过程，缩短了生产周期，节省了铣刨搭接面工装及搭接面划线组合夹具工装。

Description

一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺
技术领域
本发明涉及水电机组的机加工技术领域，主要涉及一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺。
背景技术
我国低水头水力资源十分丰富，兴建贯流式水轮发电机组投资少、收效快，因而有着广阔的发展前景。贯流式水轮机与轴流、混流式水轮机的最大区别是贯流式水轮机导水机构呈锥形，结构差异较大。贯流式水轮机中导叶体呈锥形且各截面的尺寸相差较大，导叶体大板两端面为凸、凹球面的一部分，凸球面的一端是轴。导叶进、出水边搭接面为空间平面或空间曲面，由于其导叶结构的特殊性、复杂性使加工工艺也具有特殊性和复杂性。因此如何保证导叶过流面的加工精度、大板两端面凸凹球面的加工精度、导叶大端轴颈的加工精度、导叶小端轴孔与大端轴颈的同轴度及导叶进出水边搭接面的位置精度都是加工的重点和难点。
发明内容
本发明针对传统贯流式水轮机导叶加工工艺进行改进，与传统导叶加工工艺采取搭接面与导叶大板两次定位、分序加工的方式，多次转序，耗费工时，且难以满足公司提高生产率要求相比，节省了导叶进出水边划线工装，同时搭接面划线组合夹具工装降低了成本，提高了导叶的加工精度，缩短了生产周期，提高生产效率，本发明提供一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺。
本发明为解决技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺，其特征在于：其具体的操作步骤为：
(1)铸钢毛坯件进厂，经过铸钢件检验、清理后，按基准线进行划线、镗铣工序，在导叶两端轴头加工基准面，作为后续加工定位基准；以两端轴头的基准面作为后序的定位基准，误差积累小于0.003mm，且节省了划线、找正所需工时。
(2)导叶搭接面即导叶进水边与导叶出水边的啮合面，导叶进出水边不锈钢板的焊接精度决定后序加工的精确度，应用数控定位并镗铣进出水边不锈钢板的焊接槽孔，以保证准确焊接进出水边不锈钢板；以统一基准找正，数控镗铣进出水边焊接槽孔，提高了两处不锈钢板的焊接位置精度。
(3)传统加工过程中，为了保证进出水边搭接面的表面粗糙度，采取大板弧面、进出水边分别镗铣的方式，两次镗铣工序需要两次定位、分别加工，难以保证导叶整体的尺寸精度。改进后，大板弧面与进出水边利用数控龙门铣，采用一次数控编程铣导叶型线及其进水边和出水边的搭接面，此种加工方式既可节省导叶划线工装及铣刨搭接面工装，又可保证导叶正背弧大板与进出水边的整体尺寸精度，一刀铣成导叶正背弧大板面与进出水边搭接面，保证了相对位置精度，为导水试装做好准备；且搭接面处表面粗糙度达到设计要求，同时一刀铣成导叶正背弧大板面与进出水边搭接面，保证了相对位置精度，为导水试装做好准备；且搭接面处表面粗糙度达到设计要求。
(4)将不锈钢套装焊后，用数控车床精将导叶各部达到尺寸要求，同时气割工艺轴头，并留量用于下序加工找正，通过镗床镗两端中心孔及其他待加工的孔，铣掉剩余的部分工艺轴头，最后铲磨大板，修磨各个部分。
本发明的优点在于：贯流式水轮机导叶加工的改进工艺，降低了导叶加工工时，优化了工艺流程，同时在导水机构试装过程中，避免了导叶搭接面间隙超差造成的返修过程，缩短了生产周期，节省了铣刨搭接面工装及搭接面划线组合夹具工装，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明导叶左轴头的示意图。
图3为本发明导叶右轴头的示意图。
图4为本发明导叶轴头的侧视图。
图5为本发明导叶出水边与不锈钢板的焊接处结构示意图。
图6为本发明导叶进水边与不锈钢板的焊接处结构示意图。
其中
1.基准面2.导叶进水边3.导叶出水边4.轴头5.导叶6.不锈钢板
7.焊接处
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
以下以浯溪口电站为例，对其本发明做详细的说明。
一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺，其特征在于：其具体的操作步骤为：
(1)铸钢毛坯件进厂，经过铸钢件检验、清理后，按基准线进行划线、镗铣工序，在导叶两端轴头加工基准面，作为后续加工定位基准；以两端轴头的基准面作为后序的定位基准，误差积累小于0.003mm，且节省了划线、找正所需工时。
(2)导叶搭接面即导叶进水边与导叶出水边的啮合面，导叶进出水边不锈钢板的焊接精度决定后序加工的精确度，应用数控定位并镗铣进出水边不锈钢板的焊接槽孔，以保证准确焊接进出水边不锈钢板；以统一基准找正，数控镗铣进出水边焊接槽孔，提高了两处不锈钢板的焊接位置精度，其误差＜0.005mm。
(3)传统加工过程中，为了保证进出水边搭接面的表面粗糙度，采取大板弧面、进出水边分别镗铣的方式，两次镗铣工序需要两次定位、分别加工，难以保证导叶整体的尺寸精度。改进后，大板弧面与进出水边利用数控龙门铣，采用一次数控编程铣导叶型线及其进水边和出水边的搭接面，此种加工方式既可节省导叶划线工装及铣刨搭接面工装，又可保证导叶正背弧大板与进出水边的整体尺寸精度，一刀铣成导叶正背弧大板面与进出水边搭接面，保证了相对位置精度，为导水试装做好准备；且搭接面处表面粗糙度达到设计要求，同时一刀铣成导叶正背弧大板面与进出水边搭接面，保证了相对位置精度，其总误差≯Φ0.01mm，为导水试装做好准备；且搭接面处表面粗糙度达到Ra1.6的设计要求。
(4)将不锈钢套装焊后，用数控车床精车导叶各部达到尺寸要求，同时气割工艺轴头，并留量用于下序加工找正，通过镗床镗两端中心孔及其他待加工的孔，铣掉剩余的部分工艺轴头，最后铲磨大板，修磨各个部分。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种贯流式水轮机导叶加工的改进工艺，其特征在于：其具体的操作步骤为：
(1)铸钢毛坯件进厂，经过铸钢件检验、清理后，按基准线进行划线、镗铣工序，在导叶两端轴头加工基准面，作为后续加工定位基准；以两端轴头的基准面作为后序的定位基准，误差积累小于0.003mm；
(2)将导叶进水边与导叶出水边的啮合面所形成的导叶搭接面，采用数控定位并镗铣进出水边不锈钢板的焊接槽孔，焊接进出水边不锈钢板，同时采用数控镗铣进出水边焊接槽孔，以统一基准找正，保证两处不锈钢板的焊接位置精度；
(3)将大板弧面与进出水边利用数控龙门铣，采用一次数控编程铣导叶型线及其进水边和出水边的搭接面，保证了相对位置精度，为导水试装做好准备；且搭接面处表面粗糙度达到设计要求；
(4)将不锈钢套装焊后，用数控车床精车导叶各部达到尺寸要求，同时气割工艺轴头，并留量用于下序加工找正，通过镗床镗两端中心孔及其他待加工的孔，铣掉剩余的部分工艺轴头，最后铲磨大板，修磨各个部分。
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