汽輪機整鍛轉(zhuǎn)子平衡孔的加工

閆勤學

摘要：該文主要介紹了汽輪機整鍛轉(zhuǎn)子平衡孔的加工，通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及現(xiàn)有工藝方法的分析、改進，設(shè)計了新的加工工裝，在達到圖紙要求的情況下，增強了加工工裝的通用性，大大降低了工裝成本。

關(guān)鍵詞：汽輪機轉(zhuǎn)子;平衡孔;加工工藝

1? 項目背景

高溫高壓沖動式汽輪機的轉(zhuǎn)子大都是采用半整鍛轉(zhuǎn)子或全整鍛轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式，為了平衡每級葉輪兩側(cè)的壓差，減少轉(zhuǎn)子的軸向推力，在每級葉輪上都設(shè)計有7串？準50H11或9串？準30H11的平衡孔，由于公司產(chǎn)品又具有多樣化的特點，需投制大量不同規(guī)格的工裝。

2? 工藝現(xiàn)狀

①目前我公司的的電站汽輪機主要以沖動式汽輪機為主，高溫高壓機組均采用半整鍛轉(zhuǎn)子或全整鍛轉(zhuǎn)子，在每級葉輪上都設(shè)計有一定量的平衡孔，且跨度（圖1中的A）較大，有的甚至達3米以上，其加工方式主要是采用將汽輪機轉(zhuǎn)子豎立起來，放置在地坑中，在每個葉輪上安裝固定鉆模板，然后采用搖臂鉆逐級向下加工平衡孔的方式進行。鉆模板結(jié)構(gòu)及裝夾方式見圖1。

②因公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化的特點，即圖1中的？準B、？準C值各不相同，造成鉆模板的通用性不強，導致加工過程中需投制大量不同規(guī)格的鉆模板，有的甚至僅能用于一根轉(zhuǎn)子，造成了大量的資源浪費，大大提高了產(chǎn)品成本。

③隨著市場競爭的日漸激烈，制造企業(yè)為了能夠在市場中站穩(wěn)腳跟，就必須提升自身的生產(chǎn)效率，通過工藝進步來引領(lǐng)企業(yè)降本增效，無疑是最有效的途徑。

3? 解決方案

為了解決上述原有鉆模板的局限性，提高工裝的經(jīng)濟性，現(xiàn)對原有的鉆模板進行改進，以增強工裝的通用性，使其能滿足不同產(chǎn)品下的定位需要。改進前的工裝見圖2。

①現(xiàn)對原先的整體式鉆模板進行拆分，將其分成3部分的組合結(jié)構(gòu)，分別為鉆模主板（序號1）、鉆模副板組件（序號2）和調(diào)整螺桿（序號3）組件。具體見圖3。

②為了解決因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣性造成的鉆模板中的D值（圖3中的L）不斷變化的情況，在鉆模主板和鉆模副板的連接處，設(shè)計了燕尾槽的燕尾結(jié)構(gòu)，通過鉆模主板在鉆模副板上燕尾凸臺上的滑動，來調(diào)整D值，以使其能適應(yīng)不同尺寸的要求。

③工裝調(diào)整時，通過數(shù)顯深度尺對圖中E面和F面之間的距離進行精確測量，使主板與副板的相對位置符合圖紙要求，工裝還配有4個緊定螺釘，在調(diào)整到位后通過擰緊緊定螺釘將主板與副板的相對位置鎖死。

④在滿足②、③上述設(shè)計的條件下，在實際運用過程中發(fā)現(xiàn)，由于緊定螺釘?shù)慕佑|面積較小，無法完全克服加工過程中的擺動力，一段時間后會有松動的情況發(fā)生，影響加工精度。因此對工裝進行了二次改進，增加了螺旋調(diào)整結(jié)構(gòu)（件3），既可以精準調(diào)整主、副板的相對位置，又能通過螺旋結(jié)構(gòu)實現(xiàn)主、副板之間的鎖定要求，避免因加工時的擺動力過大影響加工精度。

⑤考慮到使用過程的方便性，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的中心距范圍（即圖中L值）的不同，將工裝分段設(shè)計，方便使用的同時也消除了由于伸出部分過長所導致前輕后重的影響，使使用過程更加安全、便捷。

4? 取得的成果

①通過對改進后的鉆模工裝進行試用，并對加工結(jié)果進行檢驗，完全符合圖紙要求。

②目前，此工裝已廣泛用于產(chǎn)品的加工中，預計每年能減少約80套的工裝，節(jié)省約30萬元。

5? 結(jié)束語

通過對鉆模工裝的改進，并在實際加工過程中得以論證，確認了其可靠性和精確度均能滿足產(chǎn)品的要求，進一步提高了公司的加工工藝水平，通過技術(shù)進步，有效降低了公司產(chǎn)品的加工成本，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出來貢獻。

參考文獻：

[1]聞邦椿.機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[2]陳宏鈞.簡明機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[3]劉華，黃俊杰，李蒙軍.基于UD的汽輪機轉(zhuǎn)子平衡孔鉆模設(shè)計[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（10）.