空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈制造技術(shù)分析

李明陽

摘 要：空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈，是在原有技術(shù)基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)的一項(xiàng)自主研發(fā)技術(shù)，是一項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)項(xiàng)目。空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈，在國外具有很大的市場，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，為國家提高了大量出口創(chuàng)匯。從現(xiàn)在情況分析，未來還有很多發(fā)展空間，空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)的產(chǎn)生，對我國火電產(chǎn)品的項(xiàng)目啟動具有非常大的作用。文章針對空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈制造技術(shù)來進(jìn)一步分析。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子線圈；空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)；制造技術(shù)；工藝流程

引言

空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)，具有較高的難度系數(shù)。其采用的結(jié)構(gòu)是四角焊接結(jié)構(gòu)，對特別的部分如直線和端部，均采用了特殊加工的方法。尤其是端部的硬銅排加工之后滾弧成型工藝，都體現(xiàn)了空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)的獨(dú)特之處。當(dāng)然，在技術(shù)的設(shè)計(jì)制造過程中具有難度的還包括通風(fēng)孔質(zhì)量方面、倒角尺寸與圖紙要求、端部加工成型后型狀、端部接頭經(jīng)過加工后弦長的尺寸、以及在整個焊接過程中的質(zhì)量問題。

1 空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈結(jié)構(gòu)分析

相關(guān)機(jī)械的制造技術(shù)都要在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)，空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)也不例外。從結(jié)構(gòu)上來看，空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈有由槽和銅排這兩個部分組成。在空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈中槽為32個，每個槽里面是銅排，銅排總共有24根，其中有梯形銅排8根，其它全部為矩形銅排。銅線均設(shè)置有雙排的通風(fēng)孔，大概在每股銅線基本長度內(nèi)有40多個通風(fēng)孔。端部的設(shè)計(jì)是采用硬銅排金加工的方式進(jìn)行，在經(jīng)過滾弧成型之后，加工成軸向的魚尾接頭。這種制造工藝要求焊接要在絕緣粘接之后方能進(jìn)行，另外一側(cè)的焊接口要到下線時再進(jìn)行焊接，從而保證各個銅排都能良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈工藝流程分析

空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)的研發(fā)成功，離不開全體科研技術(shù)人員的艱難攻關(guān)，更與其精細(xì)、獨(dú)特的工藝流程是分不開的?？绽?35MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)，工藝流程在其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分為直線加工的工藝流程、端部加工的工藝流程、直線線圈與端部線圈組合焊接的工藝流程。直線加工：開箱挑料→組合、打標(biāo)記→沖孔→通風(fēng)槽加工→組合劃接頭加工定位線→接頭加工→匝間絕緣；端部加工：開箱挑料→端面定尺加工→組合劃線、打標(biāo)記→通風(fēng)槽加工→接頭加工→噴砂；直線線圈與端部線圈組合焊接→打磨→包裝。每一個步驟均按照操作規(guī)程嚴(yán)格執(zhí)行。

3 空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈核心技術(shù)分析

3.1 沖孔倒角采用一次成型工藝完成

沖孔的完成，采用了數(shù)控傳動裝置進(jìn)行，這種裝置通過與沖床的密切配合而完成。為了保證通風(fēng)孔的距離，需要在通風(fēng)孔的周圍進(jìn)行倒角，這種倒角需要通過模具進(jìn)行。要事先在模具上加裝倒角的功能，通過沖模與沖孔的接觸擠壓進(jìn)行倒角。利用這種方式進(jìn)行倒角，可以有效控制好倒角時的尺寸，把握其與通風(fēng)孔的對應(yīng)位置關(guān)系，能夠在保證通風(fēng)孔尺寸的基礎(chǔ)上，在一臺設(shè)備和一道工序下一次完成。這種沖孔倒角的工藝，在通風(fēng)孔尺寸與圖紙相符的前提下，完成一次成型。不僅技術(shù)先進(jìn)，而且可以對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升，起到一定的促進(jìn)作用。此結(jié)構(gòu)沖孔模具后，在完全保證通風(fēng)孔尺寸要求的基礎(chǔ)上，使得直線沖孔倒角完全在一臺設(shè)備一道工序一套模具上完成，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2 端部銅排金加工采用數(shù)控設(shè)備完成

空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)的成功，不但運(yùn)用了各種先進(jìn)的工藝，還運(yùn)用到一系列設(shè)備，數(shù)控設(shè)備就是其中重要的設(shè)備之一。端部銅排金加工在立式數(shù)控加工中心進(jìn)行，首先要找到基準(zhǔn)點(diǎn)，在數(shù)控設(shè)備上利用對刀儀在床面上確定基準(zhǔn)點(diǎn)。并與圖紙核對后，在銅排上標(biāo)出中心線，并與基準(zhǔn)點(diǎn)對齊，之后將銅排夾緊進(jìn)入數(shù)控程序的編制，依次完成各項(xiàng)工序。端部銅排金加工采用數(shù)控設(shè)備完成，在減小誤差的同時，大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)加工率。無論在產(chǎn)品質(zhì)量還是在生產(chǎn)效率上，都完成了質(zhì)的飛躍。

3.3 端部滾弧“死彎”采用加裝輔助銅排完成

空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈技術(shù)，在研發(fā)運(yùn)行階段也遇到一些困難，比如端部滾弧會出現(xiàn)“死彎”的問題，這也是長期困擾實(shí)際工作的問題。科研人員在項(xiàng)目中大膽嘗試，運(yùn)用滾弧加裝輔助銅排的方式完成后，效果比較理想。因?yàn)槎瞬裤~排需在滾弧前預(yù)先加工直槽和45°通風(fēng)槽，在滾弧過程中45°槽位置受到擠壓不同程度產(chǎn)生變形，出現(xiàn)“死彎”。為防止銅排45°位置出現(xiàn)“死彎”，在線匝滾弧時加帶一根輔助銅排一同進(jìn)行滾弧，徹底解決端部滾弧出現(xiàn)死彎的現(xiàn)象。

3.4 滾弧后端部接頭加工問題的解決

端部采用硬銅排滾弧后加工接頭，為保證各匝弦長及弧長尺寸必須成組加工接頭。首先，由于該線圈結(jié)構(gòu)特性如果弧長和魚尾接頭尺寸出現(xiàn)偏差，下線時焊口無法對正，且沒有調(diào)節(jié)余量。其次，該機(jī)組端部接頭為軸向接頭。根據(jù)現(xiàn)有加工工藝和相關(guān)胎具、刀具、僅能在臥式銑床加工。魚尾接頭和弧長加工需分開在臥銑床和立銑床上分別加工，存在二次裝夾問題，加工精度難以保證。經(jīng)過認(rèn)真分析后，決定新提專用成型立銑刀，專用底座及銑胎，在數(shù)控立式銑床上裝夾胎具后一次裝夾分別加工兩側(cè)平頭及魚尾接頭，此方法能在保證加工精度的同時提高加工效率。

4 結(jié)束語

空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈，在其結(jié)構(gòu)上與發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有一些相類似的地方。但其在加工工藝方面又有著特殊性，這種特殊性為加工的過程也帶來了不小的難度。項(xiàng)目技術(shù)人員通對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的反復(fù)分析和論證，結(jié)合多年的實(shí)際研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，最終攻克下空冷135MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈這項(xiàng)技術(shù)，并且效果比較理想。經(jīng)過下線實(shí)踐反饋完全符合設(shè)計(jì)的要求，技術(shù)完成的很成功。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)成功，大大提升了火電轉(zhuǎn)子線圈的制造能力。

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