關于大型汽輪機汽缸的機械加工研究

張玉勝

（東方汽輪機有限公司，四川 德陽 618000）

隨著我國工業技術水平的不斷提升，大型汽輪機汽缸的數量、種類逐漸增多，同時機械設備的形狀也在發生變化，增加了加工的難度。實際上，通常在加工的過程中也會出現整段結構的汽缸，基本上以整體澆筑的方式完成加工，也就是說汽缸的表面沒有結合面。與之相比，由于大型汽輪機汽缸自身的特點，無法采用整體澆筑的方式進行加工，因此需要加大創新力度，采用全新的方式、工藝，提高機械加工的質量、效率。

1 完成大型汽輪機汽缸的劃線工作

在傳統的機械加工中，通常需要在3個坐標軸（x、y、z）系中完成劃線工作，這樣的工作方式加大了各個部門工作的實際難度，從而影響工作的質量與效率。其中，導致劃線工作難度加大的主要因素包括大型汽輪機汽缸的體積大、翻轉困難等，甚至經常拉斷吊線，加之該機械設備中不存在支撐點，所以幾乎無法找到恰當的水平面去開展工作，進而影響了劃線工作的進度。

經過長時間的研究、摸索和總結，工作人員可以在完成二坐標軸的劃線工作后，分別在軸向兩端將其各自的中心線確定出來。在這一基礎上，當工作人員對中分面進行加工時，可以憑借數控機床自身具備的x、y數顯功能，將二坐標兩端的中心線合并為同一個中心，從而畫出加工所需的x、y、z三系坐標軸，為大型汽輪機汽缸的加工提供了基本保障。總的來說，采用這樣的劃線方式，不僅能夠提高坐標的標準性，節約更多的設計與加工時間，還能夠為大型汽輪機汽缸的工作人員提供便利條件，進而全面提高機械加工的效率。

2 對大型汽輪機汽缸的內腔進行加工

就大型汽輪機汽缸而言，其自身具有顯著的特征，如質量大、體積大等，影響內腔加工的效率。對此，在加工大型汽輪機汽缸的內腔時，可以憑借數控龍門銑的方式將內腔分為兩部分，以此降低內腔加工的難度，縮短機械設備加工的總體時間。

2.1 內腔加工流程

根據大型汽輪機汽缸的內腔加工的實際過程，可以將其分為以下幾步。

（1）完成裝鏜桿、角銑頭、百分表的安裝工作，并將完成加工的前汽封內控作為翻出氣缸基準回轉的中心，也就是常說的數據坐標軸。

（2）使用符合大型汽輪機汽缸內腔加工需求的三面刃刀盤，在垂直法蘭面的位置設置基準點，同時還應該在基準面貼上白鋼條，而此時則需要使用三面刃刀盤進行盤動，保證白條鋼面、刀片基準點處于水平狀態，因此應該計算出大型汽輪機汽缸y軸的數據。

（3）確定大型汽輪機汽缸x、y、z3個坐標軸的基準點以后，工作人員就應該設計相應的程序，此時還需要準備好帶有角銑頭的滑枕，隨后根據內腔零部件的加工數量、孔徑大小來選擇三面刃盤銑刀。

（4）選擇好三面刃盤銑刀以后，需要在角銑頭上完成安裝，并采用圓軌道的工藝去加工大型汽輪機汽缸的內腔、孔徑，在加工的過程中避免對內腔造成任何破壞，否則會直接影響大型汽輪機汽缸的加工質量。

（5）在選擇粗細加工的過程中，需要結合大型汽輪機汽缸內腔切削的實際予以確定，與此同時還要計算、確定切削的寬度、用量，確保正式加工前的余量充足，孔徑的余量在1mm左右，而定位斷面、非定位斷面的余量均為 0.5mm。

此外，在完成大型汽輪機汽缸的內腔加工以后，工作人員需要仔細測量、計算軸向位置所存在的公差，并通過百分表測試內腔的中分面、中心。通過計算，一旦發現其中存在問題，便需要對參數進行調整、修復。另外，如果發現大型汽輪機汽缸的工件發生了偏移，都需要重新測繪x、y、z3軸的坐標，從而重新進行定位，保證其處于恰當的位置。完成基準點位置的調整以后，再次使用百分表測試大型汽輪機汽缸的內腔端面，將誤差控制在0.05mm之內，同時更換盤銑刀，便于對大型汽輪機汽缸的內腔進行精加工。在整個過程中，可以通過銑帶車對氣缸進行加工，確保完全落實圖紙中的相關要求，將大型汽輪機汽缸內腔的兩部分結合以后，基準點位置的公差應控制在0.03mm內。

2.2 解決加工難點

在大型汽輪機汽缸內腔的加工中，可以將其下半部分置于工作臺上，當完成所有項目的加工以后，工作人員需要測量密封槽的具體直徑，并記錄相關的數據參數，將其與設計的標準值進行對比，分析大型汽輪機汽缸加工的質量。當完成氣缸內腔的合攏以后，需要增強兩部分的夾緊程度，然后將整體置于數控機床之上，并通過該項技術，對大型汽輪機汽缸內腔的密封進行處理，從而使上下兩部分成為一個整體。

為了最大程度的滿足大型汽輪機汽缸機械加工的需求，工作人員還應該優化、改進鏜刀，使其側開口徑保持在20×20mm的狀態中，并使用六角螺釘進一步擰緊刀桿。在選擇道具的過程中，工作人員可以使用白鋼條刃，側開口徑為20×20mm，而在規格方面，盡可能多準備幾種不同的刀具，如7.5、6.5、5、3mm等。在對端面槽進行粗割時，工作人員可以使用規格為3mm的白鋼刀，并對水平、平面進行分割，保證劃線所得的x、y軸線能夠沿著圓軌跡進行延伸，而z軸線則會向著大型汽輪機汽缸內腔所要求的深度進行延伸。

3 優化大型汽輪機汽缸的泵水

3.1 避免中心位移

在對大型汽輪機汽缸進行加工時，由于氣缸自身的特征，所以其使用的螺栓長度較大，會增加工作的難度。所以，在執行大型汽輪機汽缸加工的相關操作時，需要保證鉆頭將氣缸的兩側全部接通，為進行螺栓工作奠定基礎。在實際加工的過程中，如果螺栓的中心未保持垂直的狀態，那么就會直接影響工作人員的操作質量，導致螺栓與鉆頭相互連接的位置存在臺階，阻礙工作的進展。在此工作條件下，如果對大型汽輪機汽缸進行電加熱，由于孔隙與加熱棒之間需要較高的精度，那么這樣的安裝顯然不符合大型汽輪機汽缸的相關標準，影響其使用的實際效果。如果螺栓安裝后存在較大的空隙，那么加熱棒的熱量則無法傳遞給螺栓，嚴重影響了螺栓的伸長程度。另外，如在安裝的過程中出現臺階現象，就會導致加熱棒被磨損，影響其加熱的實際效果。因此，為了能夠優化大型汽輪機汽缸的加熱效果，就需要保證螺栓與加熱棒孔不會發生偏移，避免因產生空隙而導致熱量無法傳遞，從而實現加熱的目的。

3.2 使用恰當的螺母

隨著我國工業的發展，由于需求呈現多樣化的趨勢，導致大型汽輪機汽缸的實際規格不斷發生變化，進而為了滿足大型汽輪機汽缸的機械加工的需求，需要對螺栓的規格進行優化、設計。在擰緊螺母的過程中，對于扳手的選擇性較低，基本都選擇標準的或者與之配套的扳手，但是其實際的質量較大，通常需要兩位或者兩位以上的工作人員才能夠將其搬走，也就是說大型汽輪機汽缸螺母的固定工作具有較大的難度。

所以，為了解決這一問題，降低擰緊螺母工作的難度，工作人員就需要盡可能的增強大型汽輪機汽缸自身的穩定性，并將電加熱的工藝方式應用在螺母固定的環節中。通過這樣的方式，能夠在根本上降低擰緊螺母的工作難度，并減輕工作人員的壓力，提高了工作的質量與效率，同時還能夠使用其它型號的扳手進行工作，為工作人員提供了更多的便利，并在很大程度上優化了大型汽輪機汽缸的機械加工的過程。

4 結語

綜上所述，由于大型汽輪機汽缸自身的特征，傳統的加工方式無法保證質量、效率，因此需要積極引進更加先進、智能的加工工藝。以此為基礎，在大型汽輪機汽缸的加工過程中，提高了劃線的準確性，完善了內腔加工的流程，解決了加工中存在的難點，保證了螺栓電加熱孔中心不發生偏移，并且優化了螺母擰緊的過程中，從而在根本上提高了大型汽輪機汽缸的機械加工的質量。所以，工作人員可借鑒本文中的方式，落實在具體的工作中。

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