汽輪機再熱主汽閥閥碟加工方法研究

孫英娣， 王淑琴

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

汽輪機再熱主汽閥閥碟加工方法研究

孫英娣， 王淑琴

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

介紹了一種新型汽輪機再熱主汽閥閥碟的加工方法，該項技術創新了再熱主汽閥閥碟的加工方式，保證了工件裝夾定位的準確性與可靠性。解決了閥碟類產品加工大端與小端不同心問題，提高了產品加工質量。

汽輪機；再熱主汽閥閥碟；加工方法

0 引言

再熱主汽閥閥碟是汽輪機產品的重要部件，其加工質量直接影響機組在運行時的安全性和可靠性。再熱主汽閥閥碟在機組運行的工作過程中，在閥碟由開啟狀態轉換為關閉狀態時，應該保證閥碟和閥座100%接觸，如果閥碟的大端閥頭型線中心與小端的閥桿不同心，將導致閥蝶封閉不嚴，降低機組發電效率；同時閥碟在關閉時沖擊力很大，如果閥頭型與閥桿同心度很差將導致閥桿發生斷裂，嚴重危害機組運行的安全性和可靠性。

1 產品結構分析

再熱主汽閥閥碟形狀如圖 1所示，由螺紋、φ61.85 mm閥桿、閥頭與閥座配合面R338 mm等組成，結構像一個衛星接收天線，加工時需要保證φ61.85 mm、R90和 R338同心。

圖1 再熱主汽閥閥碟簡圖

2 傳統加工方法不合理因素分析

再熱主汽閥閥碟傳統的加工方法是在普通臥式車床上進行的，先裝夾大端閥頭部分將小端的閥桿及閥頭背部圓弧型線部分加工準；然后將工件翻身重新裝夾，夾小端閥桿部分，加工大端閥頭內部圓弧型線。在夾小端閥桿方式下進行大端閥頭加工時，由于裝夾部分直徑太小，工件重心遠離裝夾定位面，在加工時常常出現裝夾不牢，工件移動，導致產品加工后大端閥頭部分圓弧型線中心與小端的閥桿不同心，無法保證產品的加工質量。

3 新加工方案確定

經過以上分析，產品加工問題產生的主要原因是加工過程中產品裝夾定位不準確、不可靠造成的，因此確定了解決此問題的主要方案：改變傳統的工件裝夾定位方式，設計制造專用的"軸向拉緊夾具"對工件進行裝夾定位，同時改在數控車床上進行加工，保證產品加工質量。

4 新加工方法具體實施步驟

圖2 軸向拉緊定位夾具裝夾效果圖

如圖2所示，加工步驟如下：

步驟1：首先夾大端將閥碟1小端閥桿及背部型線加工準確，在閥碟的外圓面上加工一段找正基準圓A（此時R338沒 有 加工），找正圓A與閥碟小端閥桿部分在同一裝夾狀態進行加工，保證兩者同心。

步驟2：將設計加工好的模具2裝夾到機床卡盤上，按照模具外圓和端面找正在0.01 mm內，使用機床夾盤件3夾緊模具。模具在加工制造時保證其外圓面與內孔B同心。

步驟3：將閥碟裝配在模具上，閥碟小端背部型線與模具內部型線部分緊密貼合，以此對工件進行軸向定位。閥碟的小端閥桿部分穿過模具的內孔B，配合面處緊密貼合，0.02 mm塞尺不入，對工件進行徑向定位，閥碟的閥桿螺紋部分露在模具的外面。

步驟4：將拉桿4從床頭外側的主軸孔穿入，與閥碟的閥桿螺紋部分相連接，靠特制墊圈5定位，用鎖緊螺母7將拉桿固定到主軸箱左側端面。保證裝夾后閥碟與模具緊密貼合，檢查0.02 mm塞尺不入。

步驟5：確認裝夾狀態是否合格，測量閥碟上找正圓A處跳動，復驗工件拉緊后是否與主軸同心，如果找正圓跳動在0.02 mm以內，可以滿足閥碟加工精度要求，開始進行閥碟內部型線加工。如果找正圓跳動超過0.02 mm，不能保證閥碟同心度要求，應松開工件重新按照步驟2～4裝夾找正，直到跳動滿足要求后才可以進行加工。

步驟6：產品加工，采用恒線速度進行加工。

通過以上六步操作，有效地解決了加工過程的難題，保證了再熱主汽閥閥碟產品加工質量。

5 結語

設計制造了專用的軸向拉緊夾具，改變了傳統的工件裝夾定位方式，保證了工件裝夾定位的準確性與可靠性。此項技術已經廣泛應用到汽輪機再熱主汽閥閥碟產品加工中，保證了產品加工質量，降低了產品加工成本，提高了企業經濟效益。 （編輯：昊 天）

TH 162

B

1002－2333（2014）04－0176－02

孫英娣（1978—），女，工程師，從事汽輪機產品機械加工及裝配工藝編制等。

2014-02-05