蒲石河發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子支架和磁軛鍵加工工藝研究

仇新明，宮玉龍

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150040）

1 引言

蒲石河水電站是遼寧省重點(diǎn)水電工程項(xiàng)目，為我國(guó)目前建造的最大的抽水蓄能機(jī)組，單機(jī)容量為300MW，法國(guó)ALSTOM 公司為主承包商，哈電公司為分承包商。

針對(duì)蒲石河機(jī)組結(jié)構(gòu)特殊性進(jìn)行了工藝研究，以保證轉(zhuǎn)子支架立筋槽及磁軛鍵加工質(zhì)量，滿(mǎn)足相互配合間隙要求。采取有效措施消除機(jī)床偏差，滿(mǎn)足轉(zhuǎn)子支架立筋槽槽型要求；采取防止變形措施，保證磁軛鍵加工精度。本次工藝研究為我公司制造類(lèi)似結(jié)構(gòu)工件做好技術(shù)儲(chǔ)備。

2 轉(zhuǎn)子支架和磁軛鍵加工工藝

（1）轉(zhuǎn)子支架鍵槽加工

受機(jī)床自身精度影響，機(jī)床立柱在近3000mm的長(zhǎng)度帶有一定的斜度，采用弦距測(cè)量工具測(cè)量上下端的半徑及弦距分布；采用內(nèi)徑千分表測(cè)量槽寬尺寸；采用吊鋼絲測(cè)量機(jī)床立柱傾斜數(shù)據(jù)。單邊留有0.30mm，測(cè)量出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)后，利用數(shù)控機(jī)床的特性，進(jìn)行補(bǔ)償加工，保證了轉(zhuǎn)子支架立筋槽的加工精度。加工后完全滿(mǎn)足圖紙要求。

圖1 轉(zhuǎn)子支架在三軸數(shù)控銑床加工

圖2 測(cè)量鍵槽尺寸

圖3 弦距測(cè)量工具

圖4 粗銑磁軛鍵

圖5 利用工藝孔固定加工

圖6 利用胎具固定半精加工磁軛鍵

（2）磁軛鍵加工

由于磁軛鍵長(zhǎng)度近3m，厚度僅為45mm，寬度為90mm，為了防止磁軛鍵變形，在加工時(shí)首先粗銑各平面見(jiàn)平，釋放應(yīng)力一周。

半精銑前制作定位胎具，磁軛鍵胎具長(zhǎng)3100mm，寬200mm，厚度為60mm，端部加工出一限位凸臺(tái)，要求加工平面度0.03mm，根據(jù)磁軛鍵工藝孔位置布置M12把合螺紋，由于磁軛鍵圖紙中僅有4只φ14/φ20 把合孔，其分布為距斜度大頭端100mm 開(kāi)始每隔720mm 有1只把合孔，但距斜度小頭端面720mm 無(wú)固定措施，經(jīng)過(guò)研究決定在磁軛鍵720mm 范圍內(nèi) 增 加1只φ14/φ20把合孔，銑胎上根據(jù)磁軛鍵把合孔分布位置鉆攻5-M12 工藝把合孔。利用沉頭螺釘把合磁軛鍵后半精銑各面。

半精銑后，磁軛鍵與胎具拆開(kāi)，再次釋放應(yīng)力一周，重新把合胎具后精加工各部位。最終檢查發(fā)現(xiàn)，除了厚度方向超差0.03mm 以外，其余部位全部滿(mǎn)足圖紙要求。

（3）轉(zhuǎn)子支架鍵槽研鍵

由于蒲石河發(fā)電電動(dòng)機(jī)具有正反轉(zhuǎn)的特性，磁軛鍵與鍵槽配合最大間隙不足0.10mm。磁軛鍵精加工后，由于仍有應(yīng)力未全部釋放，還會(huì)存在一些變形，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少工地安裝時(shí)間，特在廠內(nèi)增加磁軛鍵與轉(zhuǎn)子支架鍵槽預(yù)裝研鍵工作。研鍵時(shí)將磁軛鍵側(cè)邊涂上紅丹粉，預(yù)裝磁軛鍵時(shí)，磁軛鍵與轉(zhuǎn)子支架鍵槽的干涉部位會(huì)反映出來(lái)，采用手工打磨高點(diǎn)的方式進(jìn)行，如此反復(fù)進(jìn)行修磨，保證磁軛鍵局部變形后仍能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)間隙要求。

由于研鍵后，磁軛鍵與轉(zhuǎn)子支架鍵槽的間隙很小，偶爾會(huì)發(fā)生磁軛鍵難以取下的問(wèn)題。拆除磁軛鍵時(shí)只能上下端受力拔出，但這樣操作勢(shì)必造成磁軛鍵的變形。經(jīng)過(guò)研究，磁軛鍵把合孔為φ14，幾乎與M16 螺紋底孔一致，決定將磁軛鍵上φ14 孔攻螺紋成M16，作為拆除磁軛鍵的頂絲，解決了拆除磁軛鍵的問(wèn)題。

圖7 精銑磁軛鍵

圖8 研鍵

3 結(jié)論

蒲石河發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與我廠以往的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)存在較大的差異，我公司過(guò)去生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為磁軛鍵與轉(zhuǎn)子支架鍵槽為斜稍配合結(jié)構(gòu)，而蒲石河磁軛鍵與轉(zhuǎn)子支架鍵槽緊密配合，尤其是磁軛鍵的加工精度至關(guān)重要，如不能有效控制變形，即使是研鍵也會(huì)造成配合間隙過(guò)大的結(jié)果，直至影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

蒲石河轉(zhuǎn)子支架與鍵槽的生產(chǎn)制造成功，標(biāo)志著哈電公司在抽水蓄能機(jī)組轉(zhuǎn)子加工方面有了一個(gè)長(zhǎng)足的進(jìn)步，解決了國(guó)內(nèi)外此類(lèi)轉(zhuǎn)子加工配合精度的技術(shù)難題，對(duì)今后類(lèi)似產(chǎn)品的投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)未來(lái)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)有著重要的意義。