CN111958012A - 一种联轴同镗轴孔精度保证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种联轴同镗轴孔精度保证方法。本发明适用于定位尺寸段长、联轴法兰厚度大的水电机组联轴定位孔的精确加工。联轴后通过对联轴定位孔同镗定位找正段，先保证联轴孔定位段精确位置，再将两轴拆开分别单轴加工；单轴加工时按把合法兰面和已确定位置的找正段找正镗孔，保证每个镗孔尺寸精度和形位公差，并在精镗孔后通过单件和装配分别核准镗孔精度。本发明通过拆开联轴体单件镗孔使加工用刀具悬伸缩短、减小设备行程，降低了刀具悬伸挠度偏差和机床精度偏差、提高制造精度，减少高精刀具、高精设备的配置，节约制造成本，具有工艺操作方便、精度可靠等优点。

Description

一种联轴同镗轴孔精度保证方法
技术领域
本发明涉及水轮发电机组领域，尤其涉及一种联轴同镗轴孔精度保证方法。
背景技术
水轮发电机组的水轮机轴与发电机轴是水电站的高精度回转部件，其联轴精度关系到机组的稳定运行和使用寿命。水轮机轴与发电机轴在制造过程中，一般先在卧车单独精加工，在确认轴系装配同轴的前提下，需要采用一定的技术措施，保证两联轴把合孔相对位置度和镗孔精度，以便工地精确组装，保证机组稳定运行。
水轮机轴和发电机轴的联接定位孔精度要求高，对设备及加工用刀具精度有一定需求。当轴孔的定位孔尺寸较长或轴法兰厚度大时，加工时设备行程较大、刀具悬伸过长，加工时会产生较大加工偏差或因刀具振动，造成镗孔精度差。
本工艺方法在不制造额外高精刀具或配备高精机床设备情况下，通过轴孔定位找正段两次合理转换，采用先确定相对位置，后单独保证加工精度，再次核对位置的工艺方法，保证镗孔精度，降低对加工刀具、设备的精度要求，使轴孔加工方便，达到降低制造成本目的。
发明内容
本发明公开一种水轮发电机组制造过程中，在厂内联轴后保证同镗轴孔精度的工艺方法。
该工艺方法通过定位找正段的合理转换，采用先确定相对轴孔位置，后单独加工，并再次核准位置，保证轴孔加工精度的工艺方法，降低对加工刀具、设备的精度需求，方便轴孔加工制造，达到满足设计精度要求、降低制造成本目的。
本发明的技术方案为：
1)单件已精车的水轮机轴(1)、发电机轴两轴(2)，用把合螺栓(3)装配组合在一起；把合螺栓(3)在水轮机轴粗镗的定位孔(4)和发电机轴粗镗的定位孔(5)内装配把合；把合螺栓(3)按轴孔分布节圆隔一个孔均布装配；
2)两轴联轴装配后在卧车检查联轴同轴度，确认联轴同轴度合格后，吊下卧车,卧放在镗床平台上；
3)用镗床角度铣头(6)按发电机轴(2)的法兰面(9)找正，并用长镗杆(7)在每个轴孔的第一定位孔(4)、第二定位孔(5)结合面(8)前、后20mm宽距离分别镗找正段M、找正段N；
4)按步骤3)的方法依次在未装配把合螺栓的联轴第一定位孔(4)、第二定位孔(5)结合面(8)处前、后20mm宽距离分别镗找正段M、找正段N；
5)倒换把合螺栓(3)，将其装配在已镗完找正段的轴孔内；
6)按步骤3)的方法在未装配把合螺栓(3)的联轴第一定位孔(4)、第二定位孔(5)结合面(8)处前、后20mm宽距离分别镗找正段M、找正段N；
7)将两轴拆开，分别按水轮机轴(1)、发电机轴(2)把合法兰面(8)找正工件，按已加工的定位孔找正段M、找正段N找正短镗杆(14)，在每个轴孔的第一导向孔(10)、第二导向孔(11)位置镗找正段P、找正段Q，使找正段P与找正段M距离尽量靠近，同心度小于0.02mm，找正段Q与找正段N距离尽量靠近，同心度小于0.02mm；
8)每个轴孔分别按照找正段M、找正段N找正直铣头(15)上安装的短镗杆(14)，合格后精镗轴第一定位孔(4)、第二定位孔(5)；
9)每个轴孔的第一定位孔(4)、第二定位孔(5)加工后，各自轴孔分别按找正段P、找正段Q复查与第一定位孔(4)、第二定位孔(5)的同心度，合格后按第一定位孔(4)、第二定位孔(5)找正，加工各自轴孔的第一导向孔(10)、第二导向孔(11)部位，直至全部联轴孔加工完成；
10)两轴全部轴孔单件分别加工完成后，装配把合螺栓(3)进行联轴装配，把合螺栓(3)按轴孔隔一个孔整圆均布装配；
11)对每个轴孔的第一定位孔(4)、第二定位孔(5)试装产品定位销，并倒换把合螺栓(3)，对镗孔精度进行装配后核准。
技术效果
本发明采用联轴组装状态下先加工两轴定位孔位置找正段而不是按常规一次性加工全定位孔长度，由于加工的找正段相对定位孔长度小，设备与刀具在短距离行程内精度偏差小，很容易保证两轴定位孔的相对位置度、联轴定位孔位置精度高；
采用两轴拆开加工，利用两轴法兰把合面找正工件，因没有轴身的影响，相比以法兰背面更加容易找正和加工操作；
大轴单件按已加工的定位找正段进行找正，此时对加工刀具和设备行程已减少了一个轴法兰厚度距离，使用相对缩短的刀具、设备行程即可完成镗孔加工，刀具和设备镗轴不会受较大悬伸挠度的影响，加工时振动小，可有效提高定位孔的加工效率及加工精度；
本方法利用工件轴孔不同位置倒换定位段，保证位置精度不丢失，有效核准定位孔位置精度，联轴装配后再次进行装配确认，保证轴孔加工精度可靠。
本发明特别适用于联轴定位孔尺寸长、联轴法兰厚度大的镗孔加工，经实践证明本工艺方法能够满足工地联轴安装精度需求。
附图说明
图1是水轮机和发电机轴联轴组装示意图
图2是水轮机轴、发电机轴分镗孔示意图
具体实施方式
1)单件水轮机轴1、发电机轴2精车合格，水轮机轴1法兰面12与两轴把合法兰面8精车后平行度不大于0.03mm，发电机机轴2法兰面9与两轴把合法兰面8精车后平行度不大于0.03mm；
2)两轴用把合螺栓3装配组合在一起，把合法兰面8之间的间隙小于0.02mm，把合螺栓3按轴孔分布节圆隔一个孔均布装配，力矩均匀把合，见图1；
3)两轴联轴装配后，在卧车检查联轴轴系同轴度，确认同轴度满足IEEE810标准后，吊下卧车后卧放在镗床平台上；
4)在镗床角度铣头6上，架好百分表13，见图1。按发电机轴法兰背面9找正，调整联轴装配体，在轴孔11端面打表一周不大于0.02mm，保证长镗杆7与法兰背面9垂直；
5)用长镗杆7在两联轴第一定位孔4、第二定位孔5的结合面8前、后各20mm宽度分别镗找正段M、找正段N，圆表面粗糙度不低于Ra3.2um；
6)按照上述步骤4)、步骤5)依次在未装配把合螺栓3的联轴第一定位孔4、第二定位孔5分别镗找正段M、找正段N；
7)倒换把合螺栓3，将其装配在已加工完找正段的轴孔内，按照上述步骤4)、步骤5)依次在未装配把合螺栓3的联轴第一定位孔4、第二定位孔5分别镗找正段M、找正段N；
8)将两轴拆开，拆开前两轴对应把合孔作好孔号对应标记；
9)分别按水轮机轴1、发电机轴2把合法兰面8找正工件，见图2。用百分表13找法兰面8与短镗杆14垂直，法兰面8一周八点等分均布，对点偏差不大于0.02mm；
10)工件找正合格后，用百分表13分别按已加工的找正段M、找正段N找正直铣头15上的短镗杆14，找正段打表一周不大于0.02mm。在每个轴孔第一导向孔10、第二导向孔11位置分别加工找正段P、找正段Q，找正段P与找正段M距离尽量靠近，同心度不大于0.02mm，找正段Q与找正段N距离尽量靠近，同心度不大于0.02mm；
11)用百分表13分别按找正段M、找正段N打表一周，找正短镗杆14，打表找正一周不大于0.02mm，然后用直铣头15上的短镗杆14分别精镗轴第一定位孔4、第二定位孔5；
12)两轴的第一定位孔4、第二定位孔5加工后，分别按找正段P、找正段Q复查与已精镗轴孔的第一定位孔4、第二定位孔5的同心度，确认第一定位孔4、第二定位孔5镗孔后位置度偏差，打表找正一周不大于0.02mm；
13)分别按已精镗的第一定位孔4、第二定位孔5打表找正，加工轴孔第一导向孔10、第二导向孔11部位；
14)依上述步骤10)至步骤13)加工其余轴孔，直至每个轴全部联轴孔加工完成；
15)两轴全部轴孔单件加工后，重新组合装配，装配把合螺栓3，检查把合法兰面8间隙，不大于0.02mm，把合螺栓(3)按轴孔分布节圆隔一个孔均布装配，如图1；
16)对轴孔的第一定位孔4、第二定位孔5试装产品定位销，并倒换把合螺栓3，对每个镗孔加工精度进行装配核准。
通过完成上述工艺内容，实现联轴轴孔同镗加工精度，最终保证工地联轴安装要求。
需用装备：
·工具把合螺栓(组件)
·角度铣头
·直铣头
·长镗杆
·短镗杆
·百分表
·数控镗床
·其它(轴辅助支撑等)

Claims (1)

1.一种联轴同镗轴孔精度保证方法，其特征包括如下步骤：
1)单件已精车的水轮机轴(1)、发电机轴(2)两轴，用把合螺栓(3)在水轮机轴粗镗的定位孔(4)和发电机轴粗镗的定位孔(5)内装配把合固定；把合螺栓(3)按轴孔隔一个孔整圆均布装配；
2)两轴联轴装配后在卧车检查联轴装配体同轴度，确认联轴同轴度合格，联轴装配体吊下卧车后，卧放在镗床平台上；
3)镗床角度铣头(6)按精加工的发电机轴(2)法兰面(9)找正，并用长镗杆(7)在联轴第一定位孔(4)、第二定位孔(5)分别镗找正段M、找正段N；
4)依次在未装配把合螺栓(3)的联轴第一定位孔(4)、第二定位孔(5)用长镗杆(7)分别镗找正段M、找正段N；
5)倒换把合螺栓(3)，将其装配在已镗找正段的轴孔内；
6)镗床角度铣头(6)按精加工的发电机轴(2)法兰面(9)找正，用长镗杆(7)在未装配把合螺栓(3)的联轴第一定位孔(4)、第二定位孔(5)分别镗找正段M、找正段N；
7)将两轴拆开，分别按精加工的水轮机轴(1)、发电机轴(2)把合法兰面(8)找正工件，按已加工的找正段找正直铣头(15)上安装的短镗杆(14)，在每个轴孔第一导向孔(10)、第二导向孔(11)位置加工找正段P、找正段Q，使找正段P与找正段M距离尽量靠近并同心，找正段Q与找正段N距离尽量靠近并同心；
8)分别按照每个轴孔找正段M、找正段N找正直铣头(15)上的短镗杆(14)，合格后精镗第一定位孔(4)、第二定位孔(5)；
9)每个轴孔的第一定位孔(4)、第二定位孔(5)精加工后，按照各自轴孔的找正段P、找正段Q复查与第一定位孔(4)、第二定位孔(5)的同心度，合格后分别按第一定位孔(4)、第二定位孔(5)找正，加工各自轴孔的第一导向孔(10)、第二导向孔(11)；
10)两轴全部轴孔单件分别加工完成后，再次装配把合螺栓(3)进行联轴装配，把合螺栓(3)按轴孔隔一个孔整圆均布装配；
11)对轴孔的第一定位孔(4)、第二定位孔(5)试装产品定位销，并倒换把合螺栓(3)，对镗孔精度进行装配后核准。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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