浅析大型汽轮机汽缸的机械加工刘相东

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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浅析大型汽轮机汽缸的机械加工刘相东

刘相东

(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046)

摘要:随着我国工业的不断发展,人们对大型汽轮机的需求越来越高,汽轮机技术也不断得到更新,让汽缸结构变得更加多元化。因此,相关生产企业应把握住我国工业的发展方向,积极引进新的机械加工技术,尤其是在汽缸内腔加工时,可根据实际情况选择合适的加工方式,保证在加工技术提升的同时,提升机械生产效率。

关键词:大型汽轮机;汽缸;机械加工

1导言

随着我国工业技术水平的不断提升,大型汽轮机汽缸的数量、种类逐渐增多,同时机械设备的形状也在发生变化,增加了加工的难度。实际上,通常在加工的过程中也会出现整段结构的汽缸,基本上以整体浇筑的方式完成加工,也就是说汽缸的表面没有结合面。与之相比,由于大型汽轮机汽缸自身的特点,无法采用整体浇筑的方式进行加工,因此需要加大创新力度,采用全新的方式、工艺,提高机械加工的质量、效率。

2完成大型汽轮机汽缸的划线工作

在传统的机械加工中,通常需要在3个坐标轴(x、y、z)系中完成划线工作,这样的工作方式加大了各个部门工作的实际难度,从而影响工作的质量与效率。其中,导致划线工作难度加大的主要因素包括大型汽轮机汽缸的体积大、翻转困难等,甚至经常拉断吊线,加之该机械设备中不存在支撑点,所以几乎无法找到恰当的水平面去开展工作,进而影响了划线工作的进度。经过长时间的研究、摸索和总结,工作人员可以在完成二坐标轴的划线工作后,分别在轴向两端将其各自的中心线确定出来。在这一基础上,当工作人员对中分面进行加工时,可以凭借数控机床自身具备的x、y数显功能,将二坐标两端的中心线合并为同一个中心,从而画出加工所需的x、y、z三系坐标轴,为大型汽轮机汽缸的加工提供了基本保障。总的来说,采用这样的划线方式,不仅能够提高坐标的标准性,节约更多的设计与加工时间,还能够为大型汽轮机汽缸的工作人员提供便利条件,进而全面提高机械加工的效率。

3大型汽缸的内腔加工

大型汽缸具有体积大、质量大等特点,在汽缸内腔加工过程中,如果可以利用数控龙门铣将内腔一分为二,将会为内腔机械加工工作提供巨大的方便。

3.1加工步骤和方法

先进行角铣头、装镗杆和百分表的安装工作,将已经加工好的前汽封内控当做翻出汽缸基准回转的中心,即数据坐标轴;利用规格合适的三面刃刀盘,将基准点设置在垂直法兰面部位,并将白钢条紧贴于基准面之上,此时,可进行刀盘盘动,让刀片最高点与白钢条面正好处于平齐状态,这样便可以将y轴的基准数据确定出来;在x,y,z三个基准点确定好之后,工作人员可为三点编订相应程序,随后将滑枕准备好,并装上角铣头,接下来进行三面刃盘铣刀的选择,在选择上需要根据零件的孔径大小以及加工数量的确定;当三面刃盘铣刀确定好之后,可将其安装在角铣头上,通过圆轨道方式对孔径和汽缸内腔进行合理加工,在加工时要注意不能对内腔产生破坏,否则会对汽缸以后工作产生影响;根据内腔实际的切削情况来选择粗细加工,在加工时还需要对切削用量和切削宽度进行合理规划,保证加工之前元件有充分的余量,内腔之中的孔径需要1mm余量,而对于轴向定位断面和非定位端面,余量应保持在0.5mm左右。此外,在零件加工完成之后,工作人员需要对各个轴向端面中的位置公差进行仔细测量。可先利用百分表对汽缸中心以及各个中分面进行测试。如果发现不足之处,则可及时进行修复和调整。如果工件出现整体移位的情况,则需要将x,y,z三轴重新进行基准定位,确保基准点时刻处于正确位置。当基准点位置再次明确之后,可继续利用百分表对已经加工好的内腔端面进行测试,在测试位置选择上可以是与端面水平中分面的对称点,也可以是底面中的随意一个点。在汽缸内腔端面位置公差调整好之后,如果后续跳动低于0.05mm,则可将盘铣刀的刀片更换,再实施汽缸内腔的精加工。在精加工过程中,可利用铣带车对汽缸上下两部分进行加工,在检查好上下两部分之后,需要保证公差和粗糙程度与图纸中的设计要求达成一致。同时,在上下部分合缸后进行检测,根据相关结果显示,具体的位置公差应保持在0.03mm之内最为合理。

3.2在数控龙门铣上进行大汽缸加工的难点

工作人员可以先将汽缸下半部分放在工作台上进行加工,在所有项目完成之后对密封槽直径进行测量,并做好相关记录与标准值的对比工作;将汽缸的两部分进行合拢,并夹紧上下两部分汽缸,再将汽缸放到数控机床上,利用数控机床对整个汽缸的内腔前段密封槽进行加工处理。为了更好地满足加工需求,可将镗刀进行合理改进,使侧开口径变为20mm×20mm,利用六角螺钉将刀杆锁紧。在刀具的选择上则可以利用20mm×20mm的白钢条刃,在规格上可以准备3mm、5mm、6.5mm、7.5mm四种。在端面槽粗割过程中,可先选择3mm的白钢刀将平面和水平中分面割平,确保x,y以圆轨迹延伸,y则会向所要求的深度延伸。

4优化大型汽轮机汽缸的泵水

4.1避免中心位移

在对大型汽轮机汽缸进行加工时,由于气缸自身的特征,所以其使用的螺栓长度较大,会增加工作的难度。所以,在执行大型汽轮机汽缸加工的相关操作时,需要保证钻头将气缸的两侧全部接通,为进行螺栓工作奠定基础。在实际加工的过程中,如果螺栓的中心未保持垂直的状态,那么就会直接影响工作人员的操作质量,导致螺栓与钻头相互连接的位置存在台阶,阻碍工作的进展。在此工作条件下,如果对大型汽轮机汽缸进行电加热,由于孔隙与加热棒之间需要较高的精度,那么这样的安装显然不符合大型汽轮机汽缸的相关标准,影响其使用的实际效果。如果螺栓安装后存在较大的空隙,那么加热棒的热量则无法传递给螺栓,严重影响了螺栓的伸长程度。另外,如在安装的过程中出现台阶现象,就会导致加热棒被磨损,影响其加热的实际效果。因此,为了能够优化大型汽轮机汽缸的加热效果,就需要保证螺栓与加热棒孔不会发生偏移,避免因产生空隙而导致热量无法传递,从而实现加热的目的。

4.2使用恰当的螺母

随着我国工业的发展,由于需求呈现多样化的趋势,导致大型汽轮机汽缸的实际规格不断发生变化,进而为了满足大型汽轮机汽缸的机械加工的需求,需要对螺栓的规格进行优化、设计。在拧紧螺母的过程中,对于扳手的选择性较低,基本都选择标准的或者与之配套的扳手,但是其实际的质量较大,通常需要两位或者两位以上的工作人员才能够将其搬走,也就是说大型汽轮机汽缸螺母的固定工作具有较大的难度。所以,为了解决这一问题,降低拧紧螺母工作的难度,工作人员就需要尽可能的增强大型汽轮机汽缸自身的稳定性,并将电加热的工艺方式应用在螺母固定的环节中。通过这样的方式,能够在根本上降低拧紧螺母的工作难度,并减轻工作人员的压力,提高了工作的质量与效率,同时还能够使用其它型号的扳手进行工作,为工作人员提供了更多的便利,并在很大程度上优化了大型汽轮机汽缸的机械加工的过程。

5结语

综上所述,由于大型汽轮机汽缸自身的特征,传统的加工方式无法保证质量、效率,因此需要积极引进更加先进、智能的加工工艺。以此为基础,在大型汽轮机汽缸的加工过程中,提高了划线的准确性,完善了内腔加工的流程,解决了加工中存在的难点,保证了螺栓电加热孔中心不发生偏移,并且优化了螺母拧紧的过程中,从而在根本上提高了大型汽轮机汽缸的机械加工的质量。所以,工作人员可借鉴本文中的方式,落实在具体的工作中。

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