汽轮发电机是由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。本文是一篇核心期刊投稿范文,主要论述了汽轮定子汇流管机械加工。
【摘要】本文详细介绍了大型汽轮发电机定子汇流管的机械加工工序,包括具体的加工设备,加工方法及工装工具的提制,极大提高了大型汽轮发电机定子汇流管加工的精准度。
【关键词】定子汇流管,加工工艺
1.前言
大型汽轮发电机定子汇流管为大型汽轮发电机的主要冷却零件之一,在发电机冷却系统中起到重要作用,其机械加工的精度也关系到后序发电机定子端部水路的装配。为了更加提高产品质量,制定了更详细的定子汇流管加工方案,提制工装工具,细化加工工艺,确保定子汇流管机械加工后,更好地满足后序装配要求。本文详细介绍了大型汽轮发电机定子汇流管的机械加工工序,包括具体的加工设备,加工方法及工装工具的提制。
2.定子汇流管的加工工艺
2.1定子汇流管的基本结构
大型汽轮发电机采用较高的电磁负荷,运行时产生损耗,这些损耗转变为热能,使得电机各部分温度升高。目前,较大容量的汽轮发电机定子一般均采用水内冷的冷却方式进行冷却。定子绕组线棒内通水冷却,定子绕组每根线棒为一条水路,由不锈钢材料制成的进、出水汇流管分别布置在绕组的两端,线棒和汇流管之间采用聚四氟乙烯绝缘材料制成的绝缘引水管联通,运行时汇流管接地。定子水路和电路连接采用分开的结构。水路连接由每根线棒的空心导线套入过渡接头,后者与绝缘引水管相连。常规的300MW、600MW及1000MW等级的汽轮发电机定子汇流管分别位于发电机的汽端和励端,每端各一根。每根定子汇流管由两个弧形的弯型管和三通构成,分半的定子汇流管两端加工焊接坡口,将其与三通焊接组圆。组圆后,在其上加工图纸要求角度的水接头孔,用于焊接水接头。
2.2定子汇流管的加工工艺
2.2.1定子汇流管单件经过弯型后,弯成弧形,每半两端的合口为焊接坡口,由镗床加工。加工后,焊接两端的三通,使其组合成圆。2.2.2定子汇流管组合成圆后,需要经过划线序,划出其上的水接头孔的位置,作为后序加工的参考。具体的划线步骤:划线、复检尺寸。将同一端的定子汇流管一同放置在划线平台上,首先先划定子汇流管的中心线。一般情况下,受到管件弯型精度的影响,通常,定子汇流管与平台面存在间隙,且间隙大小不等,同时,定子汇流管截面方向为椭圆。这些由于弯形精度的原因,给后序加工会带来一些困难。因此根据测量得到的间隙数据,按照图纸要求的定子汇流管上水接头的位置分布,取平均值,确定定子汇流管水平中心线。为了确保水接头孔的角度,由产品工艺根据分厂提供的每根定子汇流管截面椭圆的数据,用CAD计算出每组水接头对应的理论弦距,划线钳工根据工艺计算的弦距划出水接头孔的位置。如图1所示,C表示理论的汇流管圆截面,D表示实际椭圆椭圆截面,A为理论弦距,B为实际计算出的弦距。2.2.3定子汇流管上水接头孔的机械加工。2.2.3.1工装工具的设计。定子汇流管上水接头的孔在龙门铣上加工是最为方便的,龙门铣的刀头可以直接转到图纸要求角度进行加工。但大龙门铣一般成本较高,工作量也较大。为了提高产品质量的情况下,降低加工成本,产品工艺根据定子汇流管的特点和厂内现有机床的加工能力,制定了用可移式万能钻床和φ130镗床使用的转胎结合自制工具过渡板加工水接头的孔的加工方案。加工使用的工具过渡板,工具由一个压板和4个连接板和过渡板等零件组成,压板上的尺寸根据600MW汽轮发电机定子汇流管尺寸制作,在600MW定子汇流管放置尺寸内,加工适合300MW汽轮发电机定子汇流管放置的孔,可以装把加工300MW汽轮发电机定子汇流管的水接头的孔。对于容量更大的发电机,定子汇流管直径大于压板的直径,可以使用过渡板和L型支撑块等部件,调整尺寸,使得该工具过渡板适合加工直径尺寸更大的定子汇流管,做到该工具具有通用性。2.2.3.2定子汇流管水接头孔的机械加工。定子汇流管水接头孔的加工,可以使用可移式万能钻进行加工。因定子汇流管直径较大,定子汇流管放置到过渡板上之后,放置在φ130镗床配套的转胎上,配合加工定子汇流管。具体加工方法:将钻床刀头转到图纸要求的角度,固定,转胎旋转带动一半定子汇流管旋转360°,加工前先用刀头复查划水接头孔的位置,以确定划线和钻床位置的偏差。这样做的目的是用机床和划线互相校验孔的位置。如有偏差较大处,则需要划线钳工在过渡板上重新复查划线位置,钻床重新调整装夹位置,调整定子汇流管与过渡板平面间存在的间隙,以确保水接头加工位置的准确型。最后,定子汇流管水接头的孔加工的角度基本符合图纸要求。
3.总结
通过提制工装工具,细化工艺过程,极大提高了大型汽轮发电机定子汇流管加工的精准度,为更好地满足后序装配要求提供了有力的保证。
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