羅闖+張家國(guó)

【摘要】文章主要對(duì)火電汽輪機(jī)的主要構(gòu)造以及低壓缸在火電汽輪機(jī)中的作用進(jìn)行介紹，并詳細(xì)分析了300MW火電汽輪機(jī)低壓缸體加工工藝，旨在提高我國(guó)火電汽輪機(jī)的研究水平。

【關(guān)鍵詞】300MW火電汽輪機(jī)；低壓缸；加工工藝

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)人們生活水平的提升，電氣設(shè)備在現(xiàn)代社會(huì)中扮演了重要的角色，這也促使我國(guó)電力事業(yè)得到迅速發(fā)展?；痣娖啓C(jī)作為火力發(fā)電廠的核心設(shè)備，對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性有著重要的影響。對(duì)火電汽輪機(jī)進(jìn)行加工，不但能夠有效提升該設(shè)備的利用率，同時(shí)能夠?yàn)樘岣叻?wù)質(zhì)量創(chuàng)造良好的環(huán)境。

1 火電汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)以及低壓缸的作用

火電汽輪機(jī)主要是利用蒸汽驅(qū)動(dòng)葉片，從而帶動(dòng)連軸為發(fā)電機(jī)提供源動(dòng)力的設(shè)備。其主要由電油泵、前軸承箱、高壓隔板套、中高壓內(nèi)缸、葉片配裝、中高壓隔板、轉(zhuǎn)子裝配等設(shè)備構(gòu)成的。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的變化。大機(jī)組多采用高中壓合缸的結(jié)構(gòu)，高中壓轉(zhuǎn)子主要采用一根轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，高中低壓轉(zhuǎn)子則采取整體焊接的結(jié)構(gòu)，軸承較多的部位則采用了可傾瓦結(jié)構(gòu)。目前世界各國(guó)都在研發(fā)大容量、高參數(shù)的汽輪機(jī)，例如俄羅斯正在研發(fā)的2000MW汽輪機(jī)；日本正在研發(fā)一種新型材料，若成功研發(fā)則能夠?qū)崿F(xiàn)高中低壓轉(zhuǎn)子一體化。

低壓缸是汽輪機(jī)的重要部件，能夠?qū)⒄羝臒崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，同時(shí)能夠驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)切割磁力線轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。蒸汽熱能的轉(zhuǎn)變需要做功才能夠?qū)崿F(xiàn)，因此需要將蒸汽的壓力降低，因此將由高壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪骸５蛪焊讋t是實(shí)現(xiàn)這一功能的部件。

2 低壓缸加工工藝分析

300WM火電汽輪機(jī)低壓缸主要由內(nèi)缸與外缸組成，因此加工工藝分析需要從這兩方面進(jìn)行。

2.1低壓缸加工步驟

低壓內(nèi)缸加工步驟為：先進(jìn)行全面檢查，觀察毛坯是否有損壞；觀察水平結(jié)合面加工成品以及銷(xiāo)孔加工成品，其他孔進(jìn)行精銑處理；將水平結(jié)合面的把合孔進(jìn)行鉆鉸處理；然后將內(nèi)缸上下半把合處理；采用鏜刀處理基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行減壓；對(duì)車(chē)內(nèi)各螺釘孔、汽封槽以及隔板進(jìn)行處理，然后將內(nèi)缸上下半拆開(kāi)進(jìn)行清理。

2.2加工工藝分析

在低壓缸加工過(guò)程中，需要將所有把合孔根據(jù)數(shù)控坐標(biāo)進(jìn)行精銑處理，然后采用相應(yīng)規(guī)格的螺釘。在應(yīng)用該螺釘前需要進(jìn)行多次進(jìn)料實(shí)驗(yàn)，確保該方案的可行性。采取這種加工方法，不但能夠提高PLC機(jī)床的應(yīng)用效果，同時(shí)能夠縮減加工工期。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)，低壓內(nèi)缸把合后，垂直水分面一定會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，這樣促使機(jī)床的定位和糾正存在一定的問(wèn)題。因此，在汽輪機(jī)使用前增加了加工定位以及找準(zhǔn)基位的步驟，即當(dāng)?shù)蛪簝?nèi)缸上下把合后，整體粗加工垂直水分面，需要在內(nèi)控加工中尋找一個(gè)糾正帶，從而保證圖紙施工中各種細(xì)節(jié)的要求，同時(shí)也提高了定位和糾正的效率。

低壓外缸與內(nèi)缸中存在各種定位孔，傳統(tǒng)加工方法是將相應(yīng)的零部件進(jìn)行把合后鉆鉸處理，但是由于內(nèi)外缸的體積較大，很難控制銷(xiāo)孔的加工質(zhì)量，并且外缸銷(xiāo)孔底部多有螺紋，且螺紋與制孔必須保持同心。因此具有一定的加工難度。因此本次采用數(shù)控200鏜加工工藝，采用數(shù)控機(jī)床來(lái)控制各銷(xiāo)孔的加工精度和尺寸大小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該方法能夠滿(mǎn)足低壓缸設(shè)計(jì)的各種要求，各銷(xiāo)孔的差距控制在合理范圍內(nèi)，實(shí)際的應(yīng)用效果較好，這樣不但能夠縮短制造時(shí)間，同時(shí)能夠保障低壓缸各銷(xiāo)孔的加工精度與質(zhì)量，對(duì)于類(lèi)似產(chǎn)品的加工具有一定的參考價(jià)值。

低壓缸各水平面對(duì)精度的要求較高，粗糙度要求不得低于Ra1.6，平滑度不能低于1.5。低壓內(nèi)缸由于體積大且結(jié)構(gòu)單一，具有剛性差的特征，要想保障精度的合理性是比較困難。為了避免切削造成的水平端面變形，在加工前將各個(gè)銷(xiāo)孔把合前預(yù)留下足夠的空間，并且在初步加工之后需要進(jìn)行精細(xì)處理，從而避免切削應(yīng)力造成的影響。此外，還可以采用拉筋工藝以及各種輔助工藝，或者是采用切削液的技術(shù)來(lái)控制端面的形變。

低壓內(nèi)缸中配備了許多溝槽，為了保障汽輪機(jī)的各種功能要求，預(yù)期采用數(shù)控補(bǔ)差的方式進(jìn)行加工，但是在考慮到加工時(shí)間以及加工速率等因素，采用立車(chē)進(jìn)行內(nèi)缸溝槽加工。由于目前市面中沒(méi)有數(shù)控立車(chē)，為了提高加工精度和效率，筆者與相關(guān)單位合作設(shè)計(jì)了一系列專(zhuān)用模具，用于低壓缸各個(gè)溝槽的加工中。通過(guò)選擇科學(xué)的數(shù)控參數(shù)以及加工精度，能夠有效實(shí)現(xiàn)內(nèi)缸中各溝槽的加工，符合實(shí)際工作中的要求。

除了在加工工藝上保障各水分面的精度外，還可以從模具選擇以及設(shè)備參數(shù)等方面來(lái)提高加工精度。初步加工時(shí)可以采用國(guó)產(chǎn)模具，提高轉(zhuǎn)速和深度，有助于提升工作效率；在后續(xù)的精加工中可以采用進(jìn)口模具，并合理選擇切削參數(shù)，這樣能夠提高加工效率，同時(shí)保證加工精度。

汽輪機(jī)低壓缸的加工必須采用輔助支撐設(shè)備，保障加工的穩(wěn)定性和安全性。這主要是由于低壓缸制造時(shí)采用的是整體焊接的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際加工時(shí)容易出現(xiàn)震顫現(xiàn)象，無(wú)法滿(mǎn)足低壓缸家同時(shí)各種位面的公差要求。因此在制造時(shí)可以通過(guò)增加墊位，雖然一定程度上增加了生產(chǎn)成本，但是能夠確保加工的精度和質(zhì)量，也不失為一種較好的方法。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)低壓缸加工工藝的探索與分析，有助于提升我國(guó)在加工、精密零部件安裝以及工件、模組設(shè)計(jì)方面的水平，尤其是銷(xiāo)孔和鉆孔等方面的加工技術(shù)，對(duì)以后的汽輪機(jī)創(chuàng)新具有重要的借鑒作用。

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