汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子制造技術(shù) .pdf

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1、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子制造技術(shù)上海重型機(jī)器廠有限公司(200240)雷文汽輪機(jī)高、中、低壓轉(zhuǎn)子外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料端中心存在dJ13Omm×2O00mm左右的套料卣孑L。性能及加工精度要求較高，其材料主要以中碳高強(qiáng)度合金鋼為主，材料強(qiáng)度和韌性較高，而導(dǎo)熱性能很差，尤其是割槽時(shí)切削區(qū)域的溫度較高，不僅加速了刀具磨損，降低刀具的壽命，同時(shí)也容易使加工后材料產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，影響轉(zhuǎn)子的尺寸精度和使用壽命。因此，其工藝過程極其復(fù)雜，需要配備特殊的加工設(shè)備，刀具及工藝技術(shù)的創(chuàng)新。本圖1文將主要是對(duì)葉片槽的高效切削方法及套料孔的高2．轉(zhuǎn)子

2、加工要點(diǎn)分析精度加_[方法進(jìn)行詳細(xì)論述。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子由于其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外圓上存1．轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在密排深而窄的不規(guī)則葉片槽，其加工量大，散熱汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子分高、中、低壓三種，重量從十幾差，對(duì)刀具的形狀及性能提出較高的要求。而且多噸到上百噸不等，屬于大型軸類零件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)轉(zhuǎn)子要求在調(diào)閥端中心4)120mm盲孔范圍內(nèi)套出如圖l所示。一般高、中壓轉(zhuǎn)子外形尺寸為d~6Omm試棒，這種小孔徑大試棒的套料及割斷加工(bl200mm×8000mm，低壓轉(zhuǎn)子外形尺寸為較為復(fù)雜，而且2O00mm長套料孑L的最終圓跳動(dòng)必d,1800

3、mm×8O00mm，其外圓存在許多形狀各異的須控制在0．25mm以內(nèi)。因此，葉片槽的高效切削和葉片槽，各槽形狀復(fù)雜且不規(guī)則，且多數(shù)轉(zhuǎn)子調(diào)閥凋閥端的套料是轉(zhuǎn)子加工的兩大難點(diǎn)。在機(jī)床上磨削。⑤轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與隔板體組合加工。轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)單獨(dú)精細(xì)磨準(zhǔn)噴涂硬質(zhì)金屬表面后，再與隔板體進(jìn)行同研磨噴涂面，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與隔板體間的靈活性及氣密性要求。S．結(jié)語本高參數(shù)大功率旋轉(zhuǎn)隔板的制造關(guān)鍵工藝技術(shù)的全面解決，從工藝上著力提升了轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與隔板體的制圖4轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)在機(jī)床上銑削造技術(shù)水平，形成具有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。通過該旋轉(zhuǎn)隔板產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用，發(fā)展了我公司

4、旋轉(zhuǎn)隔板的工藝技術(shù)，降低制造成本，提高旋轉(zhuǎn)隔板的工作效率，具有明顯的創(chuàng)造性和實(shí)用性。同時(shí)本工藝創(chuàng)新成果完全可以滿足相同結(jié)構(gòu)的所有汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板的制造加工工藝。本高參數(shù)大功率旋轉(zhuǎn)隔板加工工藝技術(shù)為國圖5轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)在機(jī)床上磨削內(nèi)首創(chuàng)。MW(收稿日期：20110311)參露?'．，，刪w口∽，螽'‘，一’3V5V3．葉片槽的加工方法(即機(jī)床反轉(zhuǎn)，刀桿反裝)使切屑在重力的作轉(zhuǎn)子(尤其是低壓轉(zhuǎn)子)噸位較大，西1800mm用下直接排出葉片槽，防止不必要的刀片磨損，同外圓上存在密排窄而深的葉片槽，深度從50～時(shí)有效解決了排屑問題。5

5、00mm不等，寬度從50—300ram不等。葉片槽加工(3)設(shè)計(jì)專用的冷卻工裝割槽會(huì)產(chǎn)生大量的量甚至達(dá)轉(zhuǎn)子凈重的30％以上，切削量較大，并且熱量，降低刀具壽命，為此，根據(jù)車床的特點(diǎn)，設(shè)葉片槽形狀不規(guī)則，大大制約了零件加工效率，對(duì)計(jì)專用的冷卻循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)割槽處提供一定流量的刀具的性能及加工方法提出較高要求。葉片槽加工切削液，大大降低了切削熱量，提高刀片壽命，同主要難點(diǎn)體現(xiàn)在：排屑困難，散熱差，刀片磨損快，時(shí)提高了lr作效率。切削速度受限制，效率低等幾個(gè)方面。4．套料加工(1)割槽刀具的改進(jìn)轉(zhuǎn)子材料大多為高強(qiáng)度汽輪機(jī)轉(zhuǎn)

6、子大多存在q5120mm／4~60mm的套料合金鋼，抗拉強(qiáng)度在860—960N／mm之間，韌性大，孑L，即要求從轉(zhuǎn)子調(diào)閥端中心q~12Omm范圍內(nèi)套割切削性能較差；由于葉片槽深而窄，割刀主要受到出O6Omm以上試棒，這種小孔徑套大試棒的工具制切向力作用，而且刀桿的寬度必須小于工件葉片槽造要求較高，是深孔加]：中的難點(diǎn)。套料孔存在較寬度，所以割刀設(shè)計(jì)成前寬后窄的板式結(jié)構(gòu)，刀桿高的直線度要求，根部為R60mm球狀，表面粗糙度寬度略小于刀片寬度，保證了進(jìn)刀時(shí)刀桿與槽側(cè)面值R：3．2m以下因此，高精度、刀具要求高、的間隙；

7、傳統(tǒng)割刀采用45調(diào)質(zhì)鋼，刀具為機(jī)夾式，排屑困難等是套料孑L加工的難點(diǎn)，根據(jù)深孑L套料加割刀片采用整體YT5硬質(zhì)合金，寬度在20～30ram工原理及經(jīng)驗(yàn)分析，我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行問。由于考慮到刀桿剛性及刀片材質(zhì)耐溫性，切削改進(jìn)。速度一般控制在40m／rain左右，進(jìn)給量在0．2～(1)刀具選擇套料工具選用瑞典山特維克可0．3rain／r問。當(dāng)?shù)镀p后取出，將刀片換到磨用樂滿刀具，刀片材質(zhì)為GC235涂層硬質(zhì)合金，刀具小刀桿，待刀片磨好后，重新將刀片安裝在割刀桿剛性較好，強(qiáng)度高，刀片的高韌性保證了極高的刃繼續(xù)加

8、工，大大降低了加工效率。為此，根據(jù)各葉口安全性，使之輕松應(yīng)對(duì)低速重載間斷切削及不穩(wěn)片槽特點(diǎn)，選用進(jìn)口的專用割槽工具，割刀桿采用定狀態(tài)切削。套料刀片結(jié)構(gòu)采用外凸j角形刀片高強(qiáng)度硬質(zhì)合金，并且通過性能熱處理，提高刀桿(WCMX06?)，此刀片可用于外、中、內(nèi)刀座，的剛性。割刀片采用三角形狀，寬度為19ram，為耐WCMX06?刀片的定位方法使得中心刀片在切削過熱