CN109848766A - 一种巨型水电机组镜板的磨抛工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种巨型水电机组镜板的磨抛工艺，经过布置并车垫筒‑工件上设备、找正‑砂磨高点‑砂磨镜面‑砂光镜面‑精砂镜面‑研抛镜面的技术步骤，完成了直径5米以上水电机组镜板的磨抛工作。同时，本发明应用砂磨、砂光和研抛的技术手段组合实现了实现了超精平面制造的技术效果，克服了以往珩磨、毫克能和抛光方案的缺陷。本发明具有操作简单、实用性强、节约周期、易于推广，可压缩生产周期，提高生产质量。

Description

一种巨型水电机组镜板的磨抛工艺

技术领域：

本发明涉及一种水电机组镜板制造的工艺方法，尤其涉及一种巨型水电机组镜板的磨抛工艺。

背景技术：

镜板是水电机组核心主件，是机组推力轴承中与推力瓦构成动压油膜润滑、承受轴向荷载的关键结构部件。随着水电机组的单机容量日益提升，机组安装安全和质量标准越来越高，大型或者巨型机组中镜板逐渐超过5米，且材料由以往中小机组的45号锻钢提高为常见的55号锻钢。随着尺寸和材料的变化，原有镜板制造经验已无法完全满足机组的高标准，比如：现有技术中《镜板研磨工艺》(CN106334995A)提及一种镜板研磨工艺，采用研磨专机、研磨剂等进行45#钢锻件的镜面研磨。但此方案更适用于工地现场返修工作，制造周期长、成本高，不适用水电机组制造厂内。而国内外相关文献提供的制造方案，最终粗糙度的实现有三种方案：采用各类研磨剂配合毛毡等进行机械抛光、采用珩磨轮配合切削液或采用毫克能设备，实际应用中对于55号锻钢镜板制造不足之处较多，比如受关键工具影响大、制造周期长、易产生“水波纹”状表面瑕疵、过于依靠操作者个人经验。

发明内容：

本发明的目的是提供一种实用性强、操作简便、节约周期、易于推广的一种巨型水电机组镜板的磨抛工艺。技术方案为：

1)布置并车垫筒：在立车卡盘均匀布置8个垫筒，分布圆为镜板最大直径的7/10-4/5范围的位置，立车车垫筒上平面，将8个垫筒上平面平面度控制在0.02mm以内；

2)工件上设备、找正：将镜板镜面向上，落于垫筒上平面，按镜板内圆找正到对点一致、一周0.5mm以内，使用塞尺测量镜板下平面与垫筒上平面的间隙，小于0.02mm；

3)砂磨高点：将装有直径在100-120mm的金刚石砂轮的砂轮机安装于立车刀架，以镜板镜面最低点为基准，以进给量9mm/r-11mm/r、线速度20-30m/min为加工参数进行平面砂磨，使镜板镜面平面度不大于0.01mm；

4)砂磨镜面：将砂轮机的金刚石砂轮更换为80mm直径砂轮，使用白纱布及酒精清理镜面干净，以镜面外边缘为基准，以进给量9mm/r-11mm/r、线速度35-40m/min为加工参数进行平面砂磨，由外向内反复砂磨，保持镜板镜面平面度不大于0.01mm，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.8；

5)砂光镜面：将砂轮机取下，将砂带机安装于立车刀架，使用白纱布及酒精清理镜面干净，使用600#-800#砂纸带以镜面外边缘为基准，以进给量3mm/r-5mm/r、线速度35-45m/min为加工参数进行平面砂光，由外向内反复砂修，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.5；

6)精砂镜面：使用白纱布及酒精清理镜面干净，使用800#-1000#砂纸带以镜面外边缘为基准，以进给量2mm/r-3mm/r、线速度40-45m/min为加工参数进行平面精砂，由外向内反复砂修，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.3；

7)研抛镜面：使用白纱布及酒精清理镜面干净，将砂带机取下，将立式抛光机安装于立车刀架，以镜面外边缘为基准，以进给量1mm/r-1.5mm/r、线速度45-50m/min为加工参数进行研抛，由外向内反复研抛，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.15。

技术效果：

本发明克服了传统的中小型镜板的制造技术缺陷，节约生产成本和周期。同时，提供了一种实用性强、操作简便、易于推广的新型技术方案。

具体效果如下：

1)本发明实用性强、操作简便，便于工厂操作者使用，减少了关键工具影响大、制造周期长、易产生“水波纹”状表面瑕疵、过于依靠操作者个人经验等传统方案缺陷。

2)本发明采用水电行业常用工具和设备，有效实现了镜板高精表面制造，在节约周期、降低成本的前提下，提高了工件精度和质量，丰富了大型环形件大平面高精制造的可能。

3)利用多次、短时间修磨、抛研等手段，取代了以往机械抛光、珩磨、毫克能等常规处理方案，取得良好技术效果，减少前期投入的同时，也可以为其他机械制造领域所借鉴。

具体实施方式：

本发明实施包括以下工艺步骤：以对某大型水电机组镜板为例说明应用本发明进行镜板磨抛的过程：该镜板重量为77t，最大外径为Ф6320mm、内圆3820mm、材料为55#锻钢、镜面粗糙度要求为Ra0.2。采用本发明进行实现，过程如下：

1)布置并车垫筒：在立车卡盘均匀布置8个垫筒，分布圆为镜板5056mm的位置，立车车垫筒上平面，将8个垫筒上平面平面度车磨至0.01mm；

2)工件上设备、找正：将镜板镜面向上，落于垫筒上平面，按镜板内圆找正到对点一致、一周0.3mm，使用塞尺测量镜板下平面与垫筒上平面的间隙0.01mm；

3)砂磨高点：将装有直径在120mm的金刚石砂轮的砂轮机安装于立车刀架，以镜板镜面最低点为基准，以进给量11mm/r、线速度20m/min为加工参数进行平面砂磨，使镜板镜面平面度0.01mm；

4)砂磨镜面：将砂轮机的金刚石砂轮更换为80mm直径砂轮，使用白纱布及酒精清理镜面干净，以镜面外边缘为基准，以进给量11mm/r、线速度35m/min为加工参数进行平面砂磨，由外向内反复砂磨，保持镜板镜面平面度0.01mm，使镜板镜面粗糙度Ra0.8；

5)砂光镜面：将砂轮机取下，将砂带机安装于立车刀架，使用白纱布及酒精清理镜面干净，使用800#砂纸带以镜面外边缘为基准，以进给量5mm/r、线速度35m/min为加工参数进行平面砂光，由外向内反复砂修，使镜板镜面粗糙度达到Ra0.5；

6)精砂镜面：使用白纱布及酒精清理镜面干净，使用1000#砂纸带以镜面外边缘为基准，以进给量3mm/r、线速度45m/min为加工参数进行平面精砂，由外向内反复砂修，使镜板镜面粗糙度Ra0.25；

7)研抛镜面：使用白纱布及酒精清理镜面干净，将砂带机取下，将立式抛光机安装于立车刀架，以镜面外边缘为基准，以进给量1.5mm/r、线速度50m/min为加工参数进行研抛，由外向内反复研抛，使镜板镜面粗糙度达到Ra0.1。

Claims (1)

1.一种巨型水电机组镜板的磨抛工艺，其特征是：包括如下步骤：

1)布置并车垫筒：在立车卡盘均匀布置八个垫筒，分布圆为镜板最大直径的7/10-4/5范围的位置，立车车垫筒上平面，将八个垫筒上平面平面度控制在0.02mm以内；

2)工件上设备、找正：将镜板镜面向上，落于垫筒上平面，按镜板内圆找正到对点一致、一周0.5mm以内，使用塞尺测量镜板下平面与垫筒上平面的间隙，小于0.02mm；

3)砂磨高点：将装有直径在100-120mm的金刚石砂轮的砂轮机安装于立车刀架，以镜板镜面最低点为基准，以进给量9mm/r-11mm/r、线速度20-30m/min为加工参数进行平面砂磨，使镜板镜面平面度不大于0.01mm；

4)砂磨镜面：将砂轮机的金刚石砂轮更换为80mm直径砂轮，使用白纱布及酒精清理镜面干净，以镜面外边缘为基准，以进给量9mm/r-11mm/r、线速度35-40m/min为加工参数进行平面砂磨，由外向内反复砂磨，保持镜板镜面平面度不大于0.01mm，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.8；

5)砂光镜面：将砂轮机取下，将砂带机安装于立车刀架，使用白纱布及酒精清理镜面干净，使用600#-800#砂纸带以镜面外边缘为基准，以进给量3mm/r-5mm/r、线速度35-45m/min为加工参数进行平面砂光，由外向内反复砂修，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.5；

6)精砂镜面：使用白纱布及酒精清理镜面干净，使用800#-1000#砂纸带以镜面外边缘为基准，以进给量2mm/r-3mm/r、线速度40-45m/min为加工参数进行平面精砂，由外向内反复砂修，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.3；

7)研抛镜面：使用白纱布及酒精清理镜面干净，将砂带机取下，将立式抛光机安装于立车刀架，以镜面外边缘为基准，以进给量1mm/r-1.5mm/r、线速度45-50m/min为加工参数进行研抛，由外向内反复研抛，使镜板镜面粗糙度不大于Ra0.15。