汽輪發電機轉子端頭槽楔配加工工藝探討

時間:2022-09-15 11:03:46

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汽輪發電機轉子端頭槽楔配加工工藝探討

摘要:汽輪發電機轉頭槽楔的護環止口的加工需要較高的精確度,因此,不能采用與轉軸護環止口相同的加工方式。針對這一問題,我們需要為汽輪發電機端頭槽楔護環止口加工制定一套精準的制作方案和工藝。將端頭槽楔放置在轉軸楔槽內,進行精密的測量得出端頭槽止口的精確數據,之后根據測量所得的數據,使用數控設備對發電機轉子端頭槽楔進行加工。通過這種工藝的實現,減少汽輪發電機轉子端頭槽楔配加工存在的問題。

關鍵詞:汽輪發電機;端頭槽楔;加工工藝

由于汽輪發電機的轉子端頭槽楔的護環止口和轉軸的護環止口是相互配合的關系,因此,在傳統的加工工藝中,是將發電機端頭槽楔直接裝置在轉軸內部,并且使用設備進行加固,將轉軸護環止口和發電機轉子端頭槽楔進行同時加工。將四極汽輪發電機轉子端頭槽楔放置在轉軸槽楔槽之后,發現護環的橫截面不夠完整,通車也存在斷屑情況,這樣不僅影響了表面的光滑度,也可能因斷屑的存在為刀具帶來磨損,在運行中刀具的磨損會對成效造成一定影響。

1配加工要求

在對四極汽輪發電機轉子端頭槽楔進行第一次加工之后,槽楔的頂面是平整的一面。要想跟轉軸護環止口達到高度契合,需要對轉軸護環止口進行在加工,實現與槽楔的配套,完成之后的發電機轉子端頭槽在與轉軸護環止口進行組裝時,需要滿足以下要求,頂面的半徑和轉軸護環止口的半徑要完全相同,同時轉軸之間的高度差必須小于0.05mm的弧面。

2解決端頭槽配加工問題的思路

數控設備的發展,已經可以完成對數據和加工對象的精確控制,發電機端頭槽楔頂面的弧度也可以根據轉軸護環止口的數據來確定,并且達到一致弧度。現在需要面臨的問題是,怎樣較為準確的模擬發電機端頭槽楔的裝置運行狀態,同時得出精準的相關數據,利用數控技術完成端頭槽楔的配加工。

3具體工作方法

3.1端頭槽楔的預裝

將首次加工完成的端頭槽楔在轉軸槽內部進行預裝,同時使用頂緊工具進行固定,由于四極汽輪發電機轉子具有三種槽型,各個槽深數據不同,因此,需要對其他兩槽進行加墊處理之后,再使用頂緊工具。通過旋緊頂緊工具的旋緊螺栓就可以達到頂緊的效果,但是,需要注意的是力度要適中,力度過小或者過大都可能引起槽楔變形,這樣就會影響測量數據的準確性,無法滿足端頭槽楔配加工的條件。為了確保數據的準確性,我們實驗了多組力矩,在頂緊過程中觀察槽線的變化和數值變化情況。由于實驗較為復雜,無法準確的確認最適合的力矩,我們采用一組比較平穩的力矩。在四極汽輪發電機轉子端頭槽楔配加工的工藝文件中,對于端頭槽楔的預裝部分,應沿順時針方向以20N•m的力矩將頂緊工具中的頂緊螺栓逐個預緊;使用膠皮錘逐個敲擊端頭槽楔頂面后,以40N•m的力矩將螺栓二次逐個預緊;對比兩次預緊結果,頂緊螺栓二次預緊時螺紋旋入深度均勻,且螺紋旋入深度不超過一扣;如螺紋旋入深度超過一扣,需對力矩扳手、工具安裝情況及端頭槽楔預裝情況進行復查。

3.2端頭槽楔的測量

在對端頭槽楔進行測量時,需要測量預裝之后端頭槽楔頂面超出護環止口的部分數值。我們經常使用的測量測量工具很少能夠達到需求的準確度,以往都是使用制作弧形模板的方式進行測量,但是測量的精度無法達到端頭槽楔配加工的需求。針對這一問題,可以制定出一種特定的測量方案,制造一個具有兩個平行的圓柱形底腳的百分表座,兩個平行的圓柱形底腳作為表座的平行導軌,將千分表固定在表座上。將測量工具架設在轉軸大齒護環止口處。表座兩導軌及千分表表針三點分別位于止口外圓上,此時將千分表對零。再將表座兩底腳分別架在轉軸下線槽小齒護環止口處,將千分表表針搭在端頭槽楔頂面。此時得出的數據并不是最準確的,現在得出的只是點的距離和線的距離。采用左右移動表座的方式,使端頭槽楔的中心顯示千分表最小數值就是準確的測量數值。使用這種方式對每個端頭槽楔進行測量,并且匯總,測量完成之后再放置表座在軸護環止口之上,確定數值是否為零。

3.3端頭槽楔配加工

端頭槽楔的配加工可采用數控臥式銑床完成。根據應用的設備及刃具直徑等參數進行編程:以端頭槽楔頂面中心為程序零點,向兩側銑加工一個與轉軸護環止口半徑相同的弧面。加工時,在端頭槽楔頂面中點正確對刀后,將刃具向下調整尺寸作為程序運行零點,進行銑加工。

3.4加工后的校驗

前兩臺應用本套工藝方案的四極汽輪發電機轉子產品,在配加工端頭槽楔后,曾重復項端頭槽楔的預裝和測量工作進行配加工結果的校驗。配加工結果非常理想,測量及加工的累積誤差均在0.05mm以內。轉子繞組裝配及槽楔裝配后進行復檢,誤差同樣控制在0.05mm以內。這就證明了該加工方式相對于傳統的加工工藝存在一定優勢,可以有效改善汽輪發電機轉子端頭槽楔配加工中存在的誤差問題,并且通過這種方式的普及可以更好的提高生產的效率。

4結語

在某生產公司產出的第一臺四極汽輪發電機轉子產品,它采用的正是樣板劃線的方式進行測量,通過獲取的數據進行端頭槽楔配加工,而在裝配的過程中發現存在較大誤差,最后通過文中的加工方案,取得了很大成效。該公司在進行端頭槽楔配加工時,由于該方案還處于測試階段,并沒有更多的依據,因此,進行了多次嘗試,根據每次的裝配結果可以看出,該加工方式對端頭槽楔配加工存在的問題具有一定改善。

作者:吉舉正 單位:哈爾濱電機廠有限責任公司制造工藝部

參考文獻:

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[2]于翠華,李樹偉.汽輪發電機轉子槽楔的數控加工[J].上海大中型電機,2014(2):6~7.441