水轮机转轮体侧孔加工工艺

水轮机转轮体侧孔加工工艺

郭晓明

哈尔滨电机厂有限责任公司

摘要：在水轮机的整体结构中，转轮体有着重要的作用，能确保整台机器的稳定运行。在进行转轮体加工时，侧孔必须达到精度标准，这决定了水轮机的实际性能。为此，应当加大对工艺的钻研力度，致力于提高加工水平，在制造水轮机时，也要注意对侧孔加工的管理，以保证精度符合有关标准，也确保水轮机可以在成型后被顺利使用。文章针对转轮体的工艺要求，介绍了几项常见工艺，分析工艺中要注意的事项。

前言：在制造转轮体时，侧孔加工是重要工艺，要使用专业的设备来完成加工。在工艺环节中，需要制造出挤出包覆机头，并将其用于连接转轮体中的多个结构，这能够提高侧孔的贴合能力，防止电缆发生渗漏问题。如果提高对机头的工艺要求，加工出的侧孔将具有更高的精度，相应的加工难度也会降低。基于此，应当通过划线、精加工等手段，设法提高工艺水准，以实现更好的工艺效果。

关键词：水轮机；转轮体侧；侧孔加工工艺

1.挤出包覆机头结构概述

挤出包覆机头主要由机头体、分流体、端盖、并帽等几个部分。这种类型的机头通常是被安装到电缆的最外层，这样就能够发挥机头在绝缘方面的优点，给电缆提供安全性上的保护，防止电缆会受到破坏。机头的内部会填充一定量的橡胶聚合物，这会使机头本身就有弹性，再向其中加入带有绝缘性质的物质，这样形成的聚合物就带有绝缘性，并且能够起到缓震的作用，可以防止电缆受外力损坏。另外，包覆材料可以选用性能符合转轮体的塑料，以此为例，在机头运行时，使塑料通过挤压形成螺旋状，机头则维持匀速向前的运行状态，这样能使电缆外表面覆盖上一层塑化结构，能够起到绝缘保护作用。

2.水轮机转轮体侧孔加工工艺

2.1机头设计，螺纹块成形后焊接

侧孔的加工要在机头上实施，一般使用焊接的方式来连接各个单独的结构，这能防止后续需要对螺孔的二次重加工。在侧孔加工的流程中，必须制定合理的螺纹设计方案，使其结构能满足转轮体的结构需要。在设计时，应明确对加工细则，包括材料、工艺以及流程等，并严格遵守加工的标准和规程。通常，大多数的转轮体，使用的机头材质都是以35CeMo合金钢为主，这种材料具有良好的静态数据品质，经过粗车、调质，然后精车、成型等一系列加工流程，使机头的主体成型，并完成螺纹焊接工作。在设计时，要使所有侧孔的轴度相同，并且要和斜面的垂直度相同。以35CeMo为主要材料，开展侧孔螺纹加工工作，经过多道工序的处理，能够确保侧孔精度，同时螺纹和机头能够在尺寸上吻合，使后续安装可以顺利进行。精车工序中，要将侧孔内部的螺纹和外部的斜面相连，过程中还要确保外圆倒角满足工艺标准中对角度的要求，然后则是要对基准面打磨找平，确保倾斜角度都是一致的，如此就完成了对螺纹的加工，机头本体也基本成型。在制定方案和实际加工时也需要注意，应致力于提升工艺的精度，通过提升焊接精度，能够让机头与螺纹更吻合，连接后会更加紧密，能避免安装后会出现变形问题。一旦发现了连接不严密的问题，就必须拆卸后再重新安装，并实施精度校验，这样工艺工序才能完成。

2.2T68镗床加工侧面螺纹

水轮机中使用的转轮体，如果按照外形去分类，可以分为圆柱型、球型等。在对圆柱形转轮体加工时，侧孔需要使用镗床来进行加工。在工过程中，一般是把转轮体用镗削的方式削出螺纹状的表面，之后将交换表安装到转轮体上作为控制主轴精度的装置，这样能够让螺纹面上生成各种型号的齿轮，借此来实施侧孔加工。然而，在加工时必须要注意，要事先将镗刀杆调节好，使其角度符合镗削的标准，并将孔径规范在60mm以内，并维持在通孔状态下，并在加工时要匀速进行通孔，避免存在较大误差。一旦螺纹深度和标准不符，就要调整刀柄和作业面的夹角，并对刀柄进行紧固，这样做能提高镗削的精度，确保加工完成的侧孔符合要求。此外，如果侧面螺纹不是统一的规格，镗削的工艺流程会更加复杂，这会大大降低加工效率，所以需要注意。

2.3CA6163车床加工螺纹

在侧孔加工时，根据需要选择CA6163车床，这种类型的车床可以生产出M110*3的螺纹。将车床用于侧孔加工中，需要合理使用仪发挥出其便捷性、灵活性等优点，保证加工操作顺利完成。同时，车床上需要配置一些必要的零件，例如卡盘、压板等，这些都要在加工时被用到。卡盘被用于对工件进行固定，搭配压板来使用，让工件可以处在稳定的状态，将其与螺纹进行校准后，就可以开始对侧孔的加工。在加工时，会不断产出M110*3的螺纹，这能帮助减小通孔尺寸的误差，也可以提高加工的效率，减少加工所需的时间，只要遵循工艺工序，通常制造出的都会有比较高的精度，这说明加工能达到预期效果，并且能满足对转轮体的使用标准。另外，事先在卡盘上面将螺孔都配置好，这样便于校正和装夹的进行，能提高效率。在卡盘处在运行状态中，要注意控制车床工作的负荷，防止出现意外事故。

2.4CY1060立式加工中心铣螺纹

在加工时，根据需要选择CY1060立式加工镗床，可以组合不同的生产工艺，例如将镗孔加工、三轴联动等，这样做能降低难度。在过程中，固定好卡盘和工件，这是符合规程的做法，能够使加工更加简单，也能保证流程的安全。加工时，要正确选用的刀具，这关系到侧孔精度，也会影响转轮体的品质。在选择时，一般使用的是铣刀，要综合考量各项因素，选用兼具刚性、经济性的刀具。通过对转轮体的材质、结构、加工难点等进行综合分析，结合对加工的要求，尽量采购市面上的标准刀具。针对大直径螺纹，要选择占用的螺纹铣刀，过程中要根据孔径的改变调整使用的刀片，螺距一般是3mm。使用铣刀，不仅有良好的耐用度，在经过一段时间的使用后，只要对刀具进行打磨，就能够继续使用以节省加工成本。

镗床的工艺流程为：①将刀具移至工作区域。②调节刀具的速度、螺距。③设置好刀具的起始位置。④设置好走刀的路线。⑤开始加工，完成后到达终点位置。⑥退刀后将铣刀移至安全位置。

在铣削方案中，使用型号为M110*3的螺纹加工设备，螺纹加工材料为35CrMo合金钢，螺纹直径为110ｍｍ，长度和螺距分别为6mm、3mm，使用直径为25mm的机夹螺纹铣刀，将加工速度控制在100m/min，轴转速度为1327r/min，每次加工的进给量为0.1mm。在使用该型号进行侧孔加工时，可以将加工时间缩短至12min，有效提高加工效率。相比较而言，这种工艺方的精度更高，且不容易被一些因素影响，降低了使用工艺的难度。加工中，使用同一型号的刀具，即可加工出所需侧孔。此外，在工艺基础上，结合数控技术来进行加工，能明显提升加工效率，降低加工难度，提高加工精度。

结语：水电是清洁能源，能够满足社会对环保的需求。因此，充分高效的大力发展水电工业成为许多国家的重点，而有着结构简单紧凑、造价相对低廉、运行稳定等优点的水轮机得到了人们的普遍重视和广泛应用。水轮机的转轮体，是其比较核心的机构之一，在进行加工时，必须要达到较高的精度。为实现预期的加工水准，在侧孔的加工流程中，应根据具体的需要，对比各项工艺的优缺点，做出恰当的选择，这样能提高加工的精度和质量。

参考文献：

[1]马超,苏建民.水轮机转轮体侧孔加工工艺研究[J].技术与市场,2021,28(2):150,152.

[2]李洪贺.水轮机转轮体侧孔加工工艺研究[J].机械制造,2018,56(4):60-61.