蒲石河發電電動機轉子支架和磁軛鍵加工工藝研究

仇新明，宮玉龍

（哈爾濱電機廠有限責任公司，哈爾濱 150040）

1 引言

蒲石河水電站是遼寧省重點水電工程項目，為我國目前建造的最大的抽水蓄能機組，單機容量為300MW，法國ALSTOM 公司為主承包商，哈電公司為分承包商。

針對蒲石河機組結構特殊性進行了工藝研究，以保證轉子支架立筋槽及磁軛鍵加工質量，滿足相互配合間隙要求。采取有效措施消除機床偏差，滿足轉子支架立筋槽槽型要求；采取防止變形措施，保證磁軛鍵加工精度。本次工藝研究為我公司制造類似結構工件做好技術儲備。

2 轉子支架和磁軛鍵加工工藝

（1）轉子支架鍵槽加工

受機床自身精度影響，機床立柱在近3000mm的長度帶有一定的斜度，采用弦距測量工具測量上下端的半徑及弦距分布；采用內徑千分表測量槽寬尺寸；采用吊鋼絲測量機床立柱傾斜數據。單邊留有0.30mm，測量出準確數據后，利用數控機床的特性，進行補償加工，保證了轉子支架立筋槽的加工精度。加工后完全滿足圖紙要求。

圖1 轉子支架在三軸數控銑床加工

圖2 測量鍵槽尺寸

圖3 弦距測量工具

圖4 粗銑磁軛鍵

圖5 利用工藝孔固定加工

圖6 利用胎具固定半精加工磁軛鍵

（2）磁軛鍵加工

由于磁軛鍵長度近3m，厚度僅為45mm，寬度為90mm，為了防止磁軛鍵變形，在加工時首先粗銑各平面見平，釋放應力一周。

半精銑前制作定位胎具，磁軛鍵胎具長3100mm，寬200mm，厚度為60mm，端部加工出一限位凸臺，要求加工平面度0.03mm，根據磁軛鍵工藝孔位置布置M12把合螺紋，由于磁軛鍵圖紙中僅有4只φ14/φ20 把合孔，其分布為距斜度大頭端100mm 開始每隔720mm 有1只把合孔，但距斜度小頭端面720mm 無固定措施，經過研究決定在磁軛鍵720mm 范圍內 增 加1只φ14/φ20把合孔，銑胎上根據磁軛鍵把合孔分布位置鉆攻5-M12 工藝把合孔。利用沉頭螺釘把合磁軛鍵后半精銑各面。

半精銑后，磁軛鍵與胎具拆開，再次釋放應力一周，重新把合胎具后精加工各部位。最終檢查發現，除了厚度方向超差0.03mm 以外，其余部位全部滿足圖紙要求。

（3）轉子支架鍵槽研鍵

由于蒲石河發電電動機具有正反轉的特性，磁軛鍵與鍵槽配合最大間隙不足0.10mm。磁軛鍵精加工后，由于仍有應力未全部釋放，還會存在一些變形，為了保證產品質量，減少工地安裝時間，特在廠內增加磁軛鍵與轉子支架鍵槽預裝研鍵工作。研鍵時將磁軛鍵側邊涂上紅丹粉，預裝磁軛鍵時，磁軛鍵與轉子支架鍵槽的干涉部位會反映出來，采用手工打磨高點的方式進行，如此反復進行修磨，保證磁軛鍵局部變形后仍能滿足設計間隙要求。

由于研鍵后，磁軛鍵與轉子支架鍵槽的間隙很小，偶爾會發生磁軛鍵難以取下的問題。拆除磁軛鍵時只能上下端受力拔出，但這樣操作勢必造成磁軛鍵的變形。經過研究，磁軛鍵把合孔為φ14，幾乎與M16 螺紋底孔一致，決定將磁軛鍵上φ14 孔攻螺紋成M16，作為拆除磁軛鍵的頂絲，解決了拆除磁軛鍵的問題。

圖7 精銑磁軛鍵

圖8 研鍵

3 結論

蒲石河發電電動機轉子結構與我廠以往的轉子結構存在較大的差異，我公司過去生產的轉子結構為磁軛鍵與轉子支架鍵槽為斜稍配合結構，而蒲石河磁軛鍵與轉子支架鍵槽緊密配合，尤其是磁軛鍵的加工精度至關重要，如不能有效控制變形，即使是研鍵也會造成配合間隙過大的結果，直至影響機組安全穩定運行。

蒲石河轉子支架與鍵槽的生產制造成功，標志著哈電公司在抽水蓄能機組轉子加工方面有了一個長足的進步，解決了國內外此類轉子加工配合精度的技術難題，對今后類似產品的投產奠定了基礎，對未來市場的開發有著重要的意義。