燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)低壓缸加工工藝技術(shù)分析

張家國　羅闖

【摘要】燃?xì)廨啓C(jī)在與循環(huán)發(fā)電設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用中表現(xiàn)出了較好的應(yīng)用效果，成為現(xiàn)代清潔能源發(fā)電技術(shù)中的一種先進(jìn)技術(shù)，并且具有較好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為了提高低壓缸的使用性能，節(jié)省生產(chǎn)成本，采用低壓外缸則能夠有效實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】燃?xì)廨啓C(jī)；循環(huán)低壓缸；加工工藝技術(shù)

本次研究中采用的是D100E型低壓缸，并采用了整體焊接的模式，其主要由裙式臺(tái)版支持，臺(tái)板制成與氣缸相連的結(jié)構(gòu)，并沿著汽缸兩端邊緣延伸。低壓內(nèi)缸的支撐點(diǎn)在外缸中。裙式臺(tái)板主要固定在基礎(chǔ)臺(tái)板上，低壓缸則固定在裙式臺(tái)板與基礎(chǔ)臺(tái)板的孔隙中，低壓缸的裝配主要是為了滿足模版設(shè)計(jì)的需求。

1.低壓外缸的結(jié)構(gòu)分析

D100E低壓缸采取了整體焊接的結(jié)構(gòu)，汽缸前后部均焊接在儀器，結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)，工作時(shí)震顫幅度大，且表面粗糙度以及加工質(zhì)量難以控制[1]。半合缸部位則采用了多個(gè)銷螺孔進(jìn)行定位，從而提高了對(duì)銷孔位置的控制以及汽缸形變的控制。

2.汽缸加工工藝的設(shè)計(jì)分析

2.1 加工設(shè)備的確定。為了符合汽缸加工的需求，需要選擇合適的機(jī)床進(jìn)行加工。250鏜床配備了直角銑頭，且旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的尺寸能夠滿足汽缸行程以及加工精度的要求[2]。汽缸的體積大，起吊困難，為了提高工作效率，汽缸的加工內(nèi)容需要在250鏜床的封閉空間內(nèi)完成。

2.2 汽缸的加工步驟。汽缸加工的具體步驟為：首先要進(jìn)料，然后劃線并由電機(jī)側(cè)朝下上，尋找正水平中分面線以及左右兩端的中分線，粗銑后再進(jìn)行半精銑和精銑處理，然后在中分面進(jìn)行鉆孔，并于內(nèi)腔鍵槽處進(jìn)行加工處理，并做好基準(zhǔn)的標(biāo)記，然后再進(jìn)行粗銑、半精銑和精銑的汽封，然后將下半水平中分面朝上，尋找正位線，整合上下半合缸后進(jìn)行內(nèi)緣汽封，最后進(jìn)行斷面孔的加工，最后就是進(jìn)行清理工作。

2.3 裝夾找正。為了確保汽缸加工的質(zhì)量，在上半部分汽缸需要加裝兩組工藝搭子，并采用錯(cuò)開結(jié)構(gòu)，形成差值為1.8m且上下壓緊的結(jié)構(gòu)，并于背部管口使用鐵支架制成，汽缸下半部可以采用高墊箱將上下個(gè)點(diǎn)壓實(shí)。壓實(shí)工件的應(yīng)用都是為了保障汽缸加工的質(zhì)量，能夠提高汽缸加工分面的平滑度。汽缸上半部分采用角鐵輔助支撐的結(jié)構(gòu)，能夠保障加工時(shí)汽缸的穩(wěn)定性。

2.4 中分面加工。汽缸工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽，因此需要保證較好的密封性，對(duì)加工精度、粗糙度以及機(jī)械間隙的要求都較高，粗糙度為Ra1.8、平滑度要求1.5，水平中分面體積為7500mm×5800mm×15mm。為了確保銑面能夠連續(xù)吃銑，在精銑處理過水平中分面之后，還需要對(duì)中分面孔進(jìn)行精銑處理。低壓外缸的厚度較薄，體積大，尤其是在加工峰值時(shí)，容易出現(xiàn)震顫。粗銑刀在選擇時(shí)需要考慮工作效率，采用復(fù)合粗精銑組具，轉(zhuǎn)速和走刀均滿足工作要求。在精加工時(shí)，切削厚度較薄，工作磨損主要發(fā)生于刀面，需要采用規(guī)格較大的刀片，為了使切削流向待加工部位，從而避免對(duì)加工工件表面的劃傷，需要采用正刃傾角，這是實(shí)際工作中的常見選擇[3]。為了確保水平面加工的平滑度，需要采用精銑刀，能夠滿足加工需求。

2.5 銷螺孔加工。銷螺孔加工的具體措施為：銷螺孔設(shè)計(jì)粗糙度為Ra1.8，需要采用鉸刀或鏜刀才能夠保障加工質(zhì)量。鉸刀的尺寸相對(duì)比較固定，鉸刀加工銷螺孔的速度快且走刀少，工作效率低，并且在應(yīng)用鉸刀時(shí)存在著許多的不確定因素。鏜刀的尺寸是能夠根據(jù)時(shí)機(jī)要求進(jìn)行調(diào)整的，應(yīng)用性能強(qiáng)且工作效率高[4]。鉸刀只適用于長柄、薄壁件以及剛性低工件的銷螺孔加工中，而其他部位的銷螺孔加工都可以采用鏜刀。

傳統(tǒng)的低壓空各部位的銷螺孔加工是采用將零件把合后再進(jìn)行鉆膠的方法。汽缸的尺寸較大，不但難以確保各個(gè)部位銷螺孔的加工精度，且由于汽缸下半銷螺孔底部都具備螺紋，要求螺紋必須與銷螺孔部分具有同心性。因此，存在著一定的加工難度。目前許多廠家采用上下部分開加工的模式，上半銷螺孔采用鏜刀進(jìn)行加工，而下半銷螺孔加則需要預(yù)鉆螺紋底孔，然后在使用鏜刀進(jìn)行銷螺孔加工，從而保障銷螺孔與銷孔相符。汽缸上下銷螺孔所對(duì)應(yīng)的位置都是根據(jù)數(shù)控圖紙坐標(biāo)進(jìn)行加工的，PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠給保障上下銷螺孔位置的精度，從而有效避免錯(cuò)位現(xiàn)象的發(fā)生，能夠保障汽缸的剛度。

2.6 汽封端面加工。傳統(tǒng)汽封端面加工主要存在兩方面問題：①汽封端面的光滑度難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求；②加工效率低。因此，筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)主要針對(duì)傳統(tǒng)汽封端面加工方法進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的汽封端面加工方法為：在中分面加工時(shí)加入直角銑頭，并將水平面銑刀參數(shù)設(shè)置為0，汽封端面中粗加工1圈時(shí)的深度為1，通過確定左右中心零點(diǎn)，計(jì)算半精銑端面的余量，然后在進(jìn)行合鏜計(jì)算。這樣能夠有效確定上下部位端面以及汽缸的中心，從而保證汽缸的密封性和端面的穩(wěn)定性。加工時(shí)汽缸汽封端面的穩(wěn)定性好，端面的平滑度也就越高，且加工效率快。

2.7 臺(tái)板加工。臺(tái)板作為低壓缸的支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)平面度的要求較高，為了保障平面度符合設(shè)計(jì)要求，需要在水平中分面的四個(gè)角落分別采取千斤頂作為支撐，并在左右兩側(cè)各方一個(gè)平面千斤來輔助其支撐。左右臺(tái)版面需要找準(zhǔn)加工端面，確保工作臺(tái)在同一平面上加工，因此在實(shí)際工作中需要進(jìn)行調(diào)試，確保加工精度符合要求。

結(jié)束語

燃?xì)廨啓C(jī)在與循環(huán)發(fā)電設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用中表現(xiàn)出了較好的應(yīng)用效果，成為現(xiàn)代清潔能源發(fā)電技術(shù)中的一種先進(jìn)技術(shù)，并且具有較好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。燃機(jī)與電機(jī)在低壓缸中的加工具有一定的難度，但是通過文章設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用，能夠圓滿實(shí)現(xiàn)汽缸加工，并通過一邊調(diào)試一邊完善設(shè)計(jì)，優(yōu)化了燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)低壓缸加工計(jì)劃，并確定了一種有效的制造方法，為實(shí)際生產(chǎn)提供了可參考的經(jīng)驗(yàn)。

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