CN109014792A - 一种水轮机金属蜗壳制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种水轮机金属蜗壳制造工艺，根据蜗节的曲面，确定一套检测样板；根据蜗节展开图，确定展开尺寸的修正系数，并确定压型线；检测样板一般是蜗壳中蜗节节数+1。在划每节蜗节的压型线时，由压型蜗节的参数确定，通过该压型线，对蜗节坯料的多次压制，逐渐实现蜗节坯料的曲面成型目的。使用通过对展开尺寸进行修正，划压型线压型，检测样板检查，完全满足蜗节的图样要求，通过工装小车实现蜗壳装焊的微调、定位，实现了发明的目的，所述的蜗节尺寸L，由展开图尺寸L计×修正系数k所得，修整系数k是通过对之前公司所制造的蜗节进行研究、统计，多次讨论、设计、修改及应用，不断的优化总结得出的技术参数。
Description
技术领域
本发明属于水轮机制造技术领域，特别是涉及一种水轮机金属蜗壳制造工艺。
背景技术
目前，随着国内外水电行业的快速发展，对于水轮发电机的需求不断增大，公司订单 也逐年增多，对水轮机产品的设计、制造技术等的要求不断提升，立式机组预埋件之一— 蜗壳，以降低材料消耗、提高效率、提高产品部套成型一次合格率为原则。其组成件蜗节 由数控三辊滚压成型，转变为使用特定的工艺由压力机实现成型，包括划压型线、制作检 测样板；装配时由自制的小车对蜗节进行托举、微调，因此必须设计一套成熟的成型工艺、 工装。本工艺是对公司产品混流、轴流机组水轮机金属蜗壳制作进行研究、统计，多次讨 论、设计、修改及应用，不断的优化总结成此技术文件，并根据蜗壳装配特点，自制一工装小车，实现装配时的微调，省时省力。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的为解决蜗节曲面的压力成型和挂装蜗壳之技术问题，而 提供了一种在液压机(压力机)上实现蜗节曲面压力成型和自制工装辅助挂装蜗壳的工艺 方案。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种水轮机金属蜗壳制造工艺，其特 征在于，包括以下步骤
(1)根据设计图纸将蜗壳划分成若干蜗节，
(2)通过对蜗节建模、展开，导出展开图到CAD，根据展开图尺寸选择相应的修正系数对展开图进行修正，并确定压型线；
(3)根据修正后的展开图采用数控下料的方法进行下料；
(4)下料后根据坯料尺寸和成型蜗节尺寸在坯料上划压制线；
(5)制作检测样板；
(6)压蜗节成型并检测；
(7)自制挂装蜗壳辅助工具，安装小车，安装蜗壳。
所述的蜗节尺寸L，由展开图尺寸L计×修正系数k所得。
所述的检测样板是根据蜗节图纸端面截圆制作的辅助检测工具。
本发明的工作原理是：根据蜗节的曲面，确定一套检测样板；根据蜗节展开图，确定 展开尺寸的修正系数，并确定压型线；检测样板一般是蜗壳中蜗节节数+1。在划每节蜗节 的压型线时，由压型蜗节的参数确定，通过该压型线，对蜗节坯料的多次压制，逐渐实现蜗节坯料的曲面成型目的。使用通过对展开尺寸进行修正，划压型线压型，检测样板检查，完全满足蜗节的图样要求，通过工装小车实现蜗壳装焊的微调、定位，实现了发明的目的。
通过对蜗节建模、展开，导出展开图到CAD，根据展开图尺寸选择相应的修正系数对 展开图进行修正；修正后采用数控下料的方法进行下料；下料后根据坯料尺寸和成型蜗节 尺寸在坯料上划压制线；制作检测样板；装焊是用工装小车实现蜗节的托举和三维调节。
所述的蜗节尺寸L，由展开图尺寸L计×修正系数k所得，修整系数k是通过对之前公司所制造的蜗节进行研究、统计，多次讨论、设计、修改及应用，不断的优化总结得出 的技术参数。
所述的检测样板是根据蜗节图纸端面截圆制作的辅助检测工具。
所述的划线是在压型时用的线，根据划线，摆放坯料，保证压型朝预期的方向。
所述的工装小车是专为蜗壳挂装时设计的，可三维调节，满足装配要求。
用三维软件对蜗节进行建模，并展开，将展开图导出到CAD后，用由经验所得修正系数对导出的蜗节展开图尺寸进行修正，用修正后的尺寸编程，进行下料；
对下料后的毛坯划线，用于成型；制做各蜗节端口截面检测样板，用于蜗节成型后的 检测；在蜗壳装配时，由可三维调节的小车做支撑。
表1蜗壳展开长修正系数
表2蜗节单节尺寸偏差
本发明的优点在于：
本发明使得蜗节在制造过程中，依靠液压机并对在下料前对坯料尺寸进行修正、下料 后在坯料上划线，完成了蜗节曲面的成型，满足了产品图样要求；实现了在水轮机技术领 域内，依靠现有设备(液压机)压制成型代替数控三辊滚压成型之目的；工装小车的使用 代替了天车，具有使用方便、调节简单、成型效果好、制作成本低等优点。之前的修正系数只是唯一的一个数，没有根据展开长和板厚进行细分，所以板料较现在利用率低一些。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施 方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为蜗节装对在座环上的整体示意图；
图2所示为单节蜗节成型后的示意图；
图3所示为单节蜗节三维展开尺寸与修正后尺寸示意图；
图4所示为单节蜗节划压型线示意图；
图5所示为蜗壳成型检查样板示意图；
图6所示为蜗节挂装时所用工装示意图；
图7所示为蜗节挂装时所用工装侧视图；
其中：1、液压装置；2、升降轨道；3、水平调节装置；4、叉架；5、垂直轴线微调 螺栓；6、万向轮
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外， 术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。
一种水轮机金属蜗壳制造工艺，其特征在于，包括以下步骤
(1)根据设计图纸将蜗壳分成若干蜗节；
(2)通过对蜗节建模、展开，导出展开图到CAD，根据展开图尺寸选择相应的修正系数对展开图进行修正，并确定压型线；
(3)根据修正后的展开图采用数控下料的方法进行下料；
(4)下料后根据坯料尺寸和成型蜗节尺寸在坯料上划压制线；
(5)制作检测样板；
(6)压蜗节成型并检测；
(7)利用自制挂装蜗壳辅助工具--安装小车进行蜗壳挂装；
所述的蜗节尺寸L，由展开图尺寸L计×修正系数k所得。
所述的检测样板是根据蜗节图纸端面截圆制作的辅助检测工具。
本发明的工作原理是：根据蜗节的曲面，确定一套检测样板；根据蜗节展开图，确定 展开尺寸的修正系数，并确定压型线；检测样板一般是蜗壳中蜗节节数+1。在划每节蜗节 的压型线时，由压型蜗节的参数确定，通过该压型线，对蜗节坯料的多次压制，逐渐实现蜗节坯料的曲面成型目的。使用通过对展开尺寸进行修正，划压型线压型，检测样板检查，完全满足蜗节的图样要求，通过工装小车实现蜗壳装焊的微调、定位，实现了发明的目的。
通过对蜗节建模、展开，导出展开图到CAD，根据展开图尺寸选择相应的修正系数对 展开图进行修正；修正后采用数控下料的方法进行下料；下料后根据坯料尺寸和成型蜗节 尺寸在坯料上划压制线；制作检测样板；装焊是用工装小车实现蜗节的托举和三维调节。
所述的蜗节尺寸L，由展开图尺寸L计×修正系数k所得，修整系数k是通过对之前公司所制造的蜗节进行研究、统计，多次讨论、设计、修改及应用，不断的优化总结得出 的技术参数。
所述的检测样板是根据蜗节图纸端面截圆制作的辅助检测工具。
所述的划线是在压型时用的线，根据划线，摆放坯料，保证压型朝预期的方向。
所述的工装小车是专为蜗壳焊装时设计的，可三维调节，满足装配要求。
用三维软件对蜗节进行建模，并展开，将展开图导出到CAD后，用由经验所得修正系数对导出的蜗节展开图尺寸进行修正，用修正后的尺寸编程，进行下料；
对下料后的毛坯划线，用于成型；制做各蜗节端口截面检测样板，用于蜗节成型后的 检测；在蜗壳装配时，由可三维调节的小车做支撑。
实施例：
1、根据设计图纸将蜗壳分成若干蜗节，并分别建模造型生成片体，蜗壳模型如图1；
2、通过对蜗节建造的模型如图2进行展开，得到蜗节平面图，导出展开图到CAD，根据展开图尺寸长度和板厚度，在表1中选择相应的修正系数对展开图进行修正，如图3；图3中实线部分为坯料三维展开尺寸，虚线部分为坯料修正尺寸。
3、根据修正后的展开图采用数控编程下料的方法进行下料、清整；
4、下料后根据坯料尺寸对两曲线进行等份数等分在坯料上划压制线，如图4；
5、根据设计图纸提取蜗节端面尺寸进行编程，数控下料制作检测样板，由于蜗节截 面在逐渐减小，因此检测样板可以套排下料，提高钢板的利用率，如图5；
6、提升液压机横梁，摆放蜗节坯料，按坯料表面样线，调整好坯料摆放位置后，逐渐加压。由于坯料是经过多次压制成型，因此蜗节的成型是通过不断移动坯料，逐段完成的。同时，为了减小弯曲后角，每次的压下量不宜过大，坯料逐段完成一个压制循环后， 调整压下量，再重复下一个压制循环，直至完成蜗节成型。对压制成型的蜗节按照表2对 应图2进行检测，去除多余的修配量，开焊接坡口；
7、利用自制挂装蜗壳辅助工具--安装小车进行蜗壳挂装；
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管 参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行 等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的范围。
Claims (5)
1.一种水轮机金属蜗壳制造工艺，其特征在于，包括以下步骤
(1)根据设计图纸将蜗壳划分成若干蜗节
(2)通过对蜗节建模、展开，导出展开图到CAD，根据展开图尺寸选择相应的修正系数对展开图进行修正，并确定压型线；
(3)根据修正后的展开图采用数控下料的方法进行下料；
(4)下料后根据坯料尺寸和成型蜗节尺寸在坯料上划压制线；
(5)制作检测样板；
(6)压蜗节成型并检测；
(7)自制挂装蜗壳辅助工具，安装小车，安装蜗壳。
2.根据权利要求1所述的一种水轮机金属蜗壳制造工艺，其特征在于，所述的蜗节尺寸L，由展开图尺寸L计×修正系数k所得。
3.根据权利要求1所述的一种水轮机金属蜗壳制造工艺，其特征在于，所述的检测样板是根据蜗节图纸端面截圆制作的辅助检测工具。
4.根据权利要求3所述的一种水轮机金属蜗壳制造工艺，其特征在于，所述检测样板检测蜗节成型后的尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种水轮机金属蜗壳制造工艺，其特征在于，所述安装小车可三维调节，便于蜗壳挂装时对蜗壳的托举微调。
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