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工业汽轮机加工难点分析

编辑:山东星汉汽轮机设备有限公司时间:2019-06-11

  工业汽轮机前汽缸为铸件,前汽缸与前轴承座是通过下半的半圆坡口焊接连接,并且该工件总长有2m,内径较小处仅有φ 235mm,加工空间很小,而且轴承座各档内圆的尺寸精度要求很高,对于加工及检验测量是一个很大的困难。

  工业汽轮机加工难点分析

  在图样的消化过程中,我们发现了在加工时可能出现的问题与难点如下:

  (1)前汽缸与前轴承座通过下半的半圆坡口焊接连接,如何保障焊接精度?如何控制焊接变形量

  (2)前汽缸与前轴承座焊接完后整体工件长度有2m,其中前汽封小内圆只有φ235mm, 而轴承档部分要将车刀穿过小内圆来加工,轴承档大内圆为φ359mm,造成了“口小肚子大”的情况,而且轴承档内各尺寸精度要求很高,公差小处仅为0.03mm。如何装夹、如何对刀、如何测量以及如何避免加工干涉是加工难点。

  3. 控制焊接变形量

  该工业汽轮机汽缸毛坯为5个部分:前汽缸体上半、前汽缸体下半、前轴承座下半、前轴承盖和前轴承座盖。我们将前汽缸体上、下半分为一组,前轴承座下半、前轴承盖和前轴承座盖分为一组,分别进行粗加工。

  粗加工过程中先要面对的难点是前汽缸与前轴承座通过下半的半圆坡口焊接连接,通过对图样的分析,我们找出了焊接过程中可能发生的偏差:一种为汽缸体与轴承做下半中分面由于搭焊定位不准或者焊接收缩变形产生一个夹角,一种为汽缸体与轴承座下半轴线发生偏移。而这两种偏差是同时存在的,总结起来就是不同轴。如何控制焊接后同轴度是粗加工攻关要解决的难点。为了消除以上两种偏差,关键在于在粗加工时,要将搭焊的定位基准加工准确,我们格外重视了焊接坡口处2mm定位半圆面的加工,在加工前汽缸体下半及前轴承座下半时,对该坡口采用同一加工状态及加工程序,保障该处的加工精度,保障搭焊前该基准准确一致。其余各档都放了5mm加工余量。

  在搭焊前,将工业汽轮机汽缸体及轴承座下半水平中分面向下放置于等高块上,保障两工件水平中分面共面,再将两工件坡口处2mm半圆对齐,调整工件,保障坡口端面间距2mm,再用2mm 塞尺检查该间距。然后在汽缸体及轴承座下半底部用多根支撑棒焊牢,这样能控制半圆坡口的变形量,焊牢后将工件翻身,复测坡口间隙及各档同轴度, 偏差不高于1mm,在余量允许的范围内。

  末后将半圆坡口烧焊完成,通过龙门铣用3D寻边仪测量, 平面度跳动2.7mm,轴向偏差2mm,内圆不同轴度1.2mm。而粗加工各处所放余量为5mm,由此说明该工业汽轮机工件焊接变形量被较好地控制在余量范围内。


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