百萬核電汽輪機(jī)密封隔板加工

顧晨佳++張俊成

摘 要：核電汽輪機(jī)組各零部件裝配需要較精密的操作，而機(jī)組的密封隔板更是其中重要的部件，其加工精度對裝配精度有著重要的影響。由于密封隔板為易變形薄壁件的原因，加工過程容易變形，因此加工功能較差。為了保證其精度采用了一種工裝進(jìn)行固定，采用一系列合理的加工工藝方法進(jìn)行加工，來解決和保證密封隔板的加工精度差的問題。

關(guān)鍵詞：密封隔板；加工；汽輪機(jī)

中圖分類號：TM613 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0141-01

百萬核電機(jī)組出于其安全性的考慮，對各零部件的加工及裝配工作中的過程及質(zhì)量有著十分嚴(yán)格的要求，百萬核電密封隔板是百萬核電汽輪機(jī)密封用的重要零部件，存在著加工性差，易變形等不利加工因素，在加工中難以滿足設(shè)計(jì)的精度等特點(diǎn)，對加工方式方法的選用有較高的要求。

1 結(jié)構(gòu)分析

百萬核電密封隔板直徑為Φ2264，材質(zhì)為1Cr11MoV，由鋼板卷制并焊接而成，厚度最大處只有8mm，并且中間部位最薄處需要加工至3.2mm厚度。此工件為薄壁件，壁厚和直徑比非常小，因此工件剛度差，容易變形，加工過程進(jìn)給量較難控制，加工時(shí)讓刀嚴(yán)重。

2 設(shè)備選用及工裝設(shè)計(jì)

由于該環(huán)體為薄壁件結(jié)構(gòu)，容易變形，工件剛性差，加工時(shí)讓刀嚴(yán)重。針對環(huán)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專用的支撐工裝，在加工前可以對環(huán)體進(jìn)行校型，并在加工過程中對工件進(jìn)行有效支撐，方式加工過程中出現(xiàn)變形的情況。

加工設(shè)備選用高速數(shù)控立車進(jìn)行加工，并在工件翻身前焊接拉筋防止翻身工程中出現(xiàn)變形情況。

其中件1（見圖1）底座采用焊接結(jié)構(gòu)，用于加工時(shí)工件的支撐及各頂絲的支撐，件2（見圖1）為壓板結(jié)構(gòu)，在加工過程中對工件進(jìn)行壓緊作用，件3（見圖1）為調(diào)節(jié)頂絲，在加工前通過對頂絲的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)環(huán)體各部位的校型工作，件4（見圖1）為弧形支撐板，在調(diào)節(jié)過程中保證環(huán)體受力均勻。通過該工裝的設(shè)計(jì)保證了在加工前環(huán)體的校型工作及加工過程中得有效支撐，從而實(shí)現(xiàn)加工過程中的變形控制。

3 固定和加工方法

首先把支撐工裝固定于工作臺(tái)上，將密封隔板環(huán)體安裝在工裝上。調(diào)整工裝各處頂絲將工件支撐住，用千分表檢查工件的圓度，要求內(nèi)孔及外圓跳動(dòng)偏差均不能大于3mm。

檢查各處加工余量充足后，電焊配合，用圓鋼管在工件上端面上焊接米字型加強(qiáng)筋，要求鋼管長度要超出工件外圓端面（供壓板使用）。將工件吊起，拆下工裝，工件翻身至于等高墊鐵上，壓緊，打表找正。車準(zhǔn)未焊拉筋側(cè)端面及倒角，根據(jù)內(nèi)外圓余量進(jìn)行加大倒角，倒壓板至端面，車準(zhǔn)內(nèi)孔，精加工過程中背吃刀量小于0.1mm。

再次將工件吊起，重新安裝工裝，焊接拉筋側(cè)端面向上落在工裝中。調(diào)整工裝，將工件頂緊。工件撐緊后，車準(zhǔn)外圓、外圓凹槽。將拉筋進(jìn)行切割去除，車準(zhǔn)端面。

4 結(jié)語

本文針對百萬核電密封隔板的結(jié)構(gòu)特征，分析了相應(yīng)的加工方式，并設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的輔助工裝夾具，結(jié)合車間加工的實(shí)際情況，通過工裝和加工工藝的完美結(jié)合，克服了工件變形等不利因素，制造了滿足精度要求和剛度要求的核電汽輪機(jī)組的密封隔板，本加工工藝方法滿足了生產(chǎn)需求，對其他同類型薄壁零部件的加工有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張紹全.工業(yè)機(jī)器人鏜孔加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D].浙江：浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013.

[2]汪玉林.汽輪機(jī)辭典[M].2009.01.01.

[3]Lee end Szabo， TorsionalR esponse of Tapered Beamm， Journal of Applied Mechanics， 26，457-458.

[4]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第5版）[M].2008，3.

[5]程群.圓振動(dòng)篩篩箱結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)力分析及優(yōu)化[J].礦山機(jī)械，2008.

[6]劉英魁.有限元分析的發(fā)展趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，（6）：157.

[7]徐榮橋.結(jié)構(gòu)分析的有限元法與MATLAB程序設(shè)計(jì)[D].杭州：浙江大學(xué)出版社，2005，3-5.

[8]曾攀.有限元基礎(chǔ)教程[J].北京：高等教育出版社，2009，110-114.

[9]韓來彬.MATLAB有限元分析與應(yīng)用[D].北京：清華大學(xué)出版社，2004，240-250.

[10]Using ADAMS/Solver， Version 12.0， MDI，2001.