淺析大型汽輪機(jī)汽缸的機(jī)械加工

孫保衛(wèi)

（東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司，四川 德陽(yáng) 618000）

淺析大型汽輪機(jī)汽缸的機(jī)械加工

孫保衛(wèi)

（東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司，四川 德陽(yáng) 618000）

大型汽輪機(jī)汽缸的機(jī)械加工具有零件尺寸大、形狀復(fù)雜、精度要求高等特點(diǎn)，制作周期很長(zhǎng)，其是汽輪機(jī)制作過(guò)程中的重中之重。根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，從劃線、大型汽缸的內(nèi)腔加工、大型汽缸的泵水三方面論述了大型汽輪機(jī)汽缸的機(jī)械加工過(guò)程，希望對(duì)相關(guān)工作起到一定的幫助作用。

大型汽輪機(jī)；汽缸機(jī)械加工；工業(yè)技術(shù)；泵水

工業(yè)汽輪機(jī)屬于一種大型的動(dòng)力設(shè)備。隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，大型汽缸的種類和數(shù)量逐漸增多，機(jī)型也變得更加多樣化。在實(shí)際機(jī)械加工過(guò)程中，也會(huì)遇到整段結(jié)構(gòu)的汽缸，這種汽缸采用整體澆筑形式，不存在接合面。一般而言，大型汽輪機(jī)中的汽缸體積較大、形狀極為復(fù)雜，為加工工作帶來(lái)了很多困難。因此，在加工過(guò)程中需要采用新工藝和新方法，為機(jī)械加工工作提供方便。

1 劃線

在傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝中，汽缸劃線工作需要在三個(gè)軸坐標(biāo)系中進(jìn)行，為各個(gè)部門的劃線工作增加了難度，其中，最主要的原因?yàn)楣ぜw型大、翻轉(zhuǎn)困難，且很容易將吊線拉斷，再加之零件大部分沒有支撐點(diǎn)，無(wú)法找到一個(gè)合適的水平面支持劃線工作。通過(guò)實(shí)踐工作的不斷總結(jié)和摸索，在劃好二軸坐標(biāo)要求的加工線之后，可在軸向兩端確定出各自的中心線。在進(jìn)行中分面加工時(shí)，利用機(jī)床上的x和y數(shù)顯功能，將重復(fù)兩端的各自中心轉(zhuǎn)化成一個(gè)中心，之后在點(diǎn)出新的坐標(biāo)。這種劃線方式不僅可以節(jié)省大量的時(shí)間，還能為工作人員提供很多便利，提升工作效率。

2 大型汽缸的內(nèi)腔加工

大型汽缸具有體積大、質(zhì)量大等特點(diǎn)，在汽缸內(nèi)腔加工過(guò)程中，如果可以利用數(shù)控龍門銑將內(nèi)腔一分為二，將會(huì)為內(nèi)腔機(jī)械加工工作提供巨大的方便。

2.1 加工步驟和方法

先進(jìn)行角銑頭、裝鏜桿和百分表的安裝工作，將已經(jīng)加工好的前汽封內(nèi)控當(dāng)做翻出汽缸基準(zhǔn)回轉(zhuǎn)的中心，即數(shù)據(jù)坐標(biāo)軸；利用規(guī)格合適的三面刃刀盤，將基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在垂直法蘭面部位，并將白鋼條緊貼于基準(zhǔn)面之上，此時(shí)，可進(jìn)行刀盤盤動(dòng)，讓刀片最高點(diǎn)與白鋼條面正好處于平齊狀態(tài)，這樣便可以將y軸的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定出來(lái)；在x，y，z三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)確定好之后，工作人員可為三點(diǎn)編訂相應(yīng)程序，隨后將滑枕準(zhǔn)備好，并裝上角銑頭，接下來(lái)進(jìn)行三面刃盤銑刀的選擇，在選擇上需要根據(jù)零件的孔徑大小以及加工數(shù)量的確定；當(dāng)三面刃盤銑刀確定好之后，可將其安裝在角銑頭上，通過(guò)圓軌道方式對(duì)孔徑和汽缸內(nèi)腔進(jìn)行合理加工，在加工時(shí)要注意不能對(duì)內(nèi)腔產(chǎn)生破壞，否則會(huì)對(duì)汽缸以后工作產(chǎn)生影響；根據(jù)內(nèi)腔實(shí)際的切削情況來(lái)選擇粗細(xì)加工，在加工時(shí)還需要對(duì)切削用量和切削寬度進(jìn)行合理規(guī)劃，保證加工之前元件有充分的余量，內(nèi)腔之中的孔徑需要1 mm余量，而對(duì)于軸向定位斷面和非定位端面，余量應(yīng)保持在0.5 mm左右。

此外，在零件加工完成之后，工作人員需要對(duì)各個(gè)軸向端面中的位置公差進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量?？上壤冒俜直韺?duì)汽缸中心以及各個(gè)中分面進(jìn)行測(cè)試。如果發(fā)現(xiàn)不足之處，則可及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和調(diào)整。如果工件出現(xiàn)整體移位的情況，則需要將x，y，z三軸重新進(jìn)行基準(zhǔn)定位，確?；鶞?zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻處于正確位置。當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)位置再次明確之后，可繼續(xù)利用百分表對(duì)已經(jīng)加工好的內(nèi)腔端面進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試位置選擇上可以是與端面水平中分面的對(duì)稱點(diǎn)，也可以是底面中的隨意一個(gè)點(diǎn)。在汽缸內(nèi)腔端面位置公差調(diào)整好之后，如果后續(xù)跳動(dòng)低于0.05 mm，則可將盤銑刀的刀片更換，再實(shí)施汽缸內(nèi)腔的精加工。在精加工過(guò)程中，可利用銑帶車對(duì)汽缸上下兩部分進(jìn)行加工，在檢查好上下兩部分之后，需要保證公差和粗糙程度與圖紙中的設(shè)計(jì)要求達(dá)成一致。同時(shí)，在上下部分合缸后進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)相關(guān)結(jié)果顯示，具體的位置公差應(yīng)保持在0.03 mm之內(nèi)最為合理。

2.2 在數(shù)控龍門銑上進(jìn)行大汽缸加工的難點(diǎn)

工作人員可以先將汽缸下半部分放在工作臺(tái)上進(jìn)行加工，在所有項(xiàng)目完成之后對(duì)密封槽直徑進(jìn)行測(cè)量，并做好相關(guān)記錄與標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)比工作；將汽缸的兩部分進(jìn)行合攏，并夾緊上下兩部分汽缸，再將汽缸放到數(shù)控機(jī)床上，利用數(shù)控機(jī)床對(duì)整個(gè)汽缸的內(nèi)腔前段密封槽進(jìn)行加工處理。為了更好地滿足加工需求，可將鏜刀進(jìn)行合理改進(jìn)，使側(cè)開口徑變?yōu)?0 mm×20 mm，利用六角螺釘將刀桿鎖緊。在刀具的選擇上則可以利用20 mm×20 mm的白鋼條刃，在規(guī)格上可以準(zhǔn)備3 mm、5 mm、6.5 mm、7.5 mm四種。在端面槽粗割過(guò)程中，可先選擇3 mm的白鋼刀將平面和水平中分面割平，確保x，y以圓軌跡延伸，y則會(huì)向所要求的深度延伸。

3 大型汽缸的泵水

3.1 保證螺栓電加熱孔中心不偏移

在大型汽輪機(jī)汽缸機(jī)械加工過(guò)程中，螺栓的長(zhǎng)度很長(zhǎng)，在加工工作執(zhí)行時(shí)，需要將鉆頭的兩端同時(shí)接通。在加工過(guò)程中，如果螺栓的中心位置不直，則會(huì)導(dǎo)致與鉆頭的接通處產(chǎn)生臺(tái)階。在電加熱過(guò)程中，對(duì)加熱棒與孔之間的縫隙要求較高，如果空隙過(guò)大，熱量將無(wú)法傳遞到螺栓當(dāng)中，降低了螺栓的伸長(zhǎng)量。如果出現(xiàn)臺(tái)階，也會(huì)對(duì)加熱棒產(chǎn)生一定的磨損，降低加熱效果。

3.2 螺母問(wèn)題

隨著汽缸規(guī)格的不斷變化，螺栓的規(guī)格也在不斷變化。在螺母擰緊的過(guò)程中，扳手的選擇很少，一般以標(biāo)準(zhǔn)扳手為主，其質(zhì)量很大，至少需要兩個(gè)人才能將其抬走，這樣為螺母的固定工作帶來(lái)了很多不便。因此，相關(guān)人員為了將這一問(wèn)題解決，提升大型汽缸中泵水的穩(wěn)定性，引進(jìn)了電加熱模式。此時(shí)，在螺母擰緊過(guò)程中不需要耗費(fèi)過(guò)多的人力，且還可以改變扳手的型號(hào)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)大型汽輪機(jī)的需求越來(lái)越高，汽輪機(jī)技術(shù)也不斷得到更新，讓汽缸結(jié)構(gòu)變得更加多元化。因此，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)把握住我國(guó)工業(yè)的發(fā)展方向，積極引進(jìn)新的機(jī)械加工技術(shù)，尤其是在汽缸內(nèi)腔加工時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的加工方式，保證在加工技術(shù)提升的同時(shí)，提升機(jī)械生產(chǎn)效率。

［1］付婷婷.新型300 MW、600 MW機(jī)組低壓隔板套加工及裝配工藝研究［J］.機(jī)械工程師，2017（09）.

［2］王標(biāo).二次再熱超超臨界汽輪機(jī)新型耐熱鋼加工技術(shù)研究［J］.裝備機(jī)械，2016（03）.

TK266

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.02.124

2095－6835（2018）02－0124－02

張思楠〕