轉槳式轉輪接力器缸耳孔加工技術

王引柱

（韶關市技師學院，韶關 512023）

1 背景技術

在我國綠色發展的進程中，清潔能源在保障能源供應、實現可持續發展等方面將發揮越來越重要的作用。為了充分利用各種水力資源，潮汐、落差很低的平原河流甚至波浪等也引起普遍重視，從而使貫流式水輪機和其他小型機組迅速發展。

我國低水頭水力資源十分豐富，貫流式機組有著廣闊的發展前景。貫流式水輪機的導葉和轉輪間的水流基本上無變向流動，加上采用直錐形尾水管，排流不必在尾水管中轉彎，所以效率高、過流能力大、比轉數高，特別適用于水頭為3～20m的低水頭電站，裝在潮汐電站內還可以實現雙向發電。這種水輪機有多種結構，使用最多的是燈泡式水輪機。

轉槳式燈泡貫流水輪機根據水的流量及水頭變化，對轉輪葉片進行自動調節，以達到最佳工況，最大程度發揮水力資源的效益，因而得到了廣泛應用。

現有的轉槳式燈泡貫流機組轉輪葉片控制機構主要有兩種，一種為活塞移動式結構，另一種為缸動式結構，隨著電站運行要求提高，要求密封性能穩定可靠，既要避免轉輪接力器缸體損傷，也要防止轉輪接力器的內部串油，確保機組的穩定運行，大多數電站采用缸動式結構，這種結構的接力器缸在轉輪體內，其壓力油即使泄露，也不會流入河流造成污染，因此得到廣泛應用，也對轉輪接力器缸的加工提出較高要求。

2 技術要求

接力器缸安裝在轉輪體內，根據水流量及水頭變化調節轉輪葉片的角度，要保證轉輪葉片靈敏、精準地轉動（如圖1所示）。因此，其尺寸精度和位置精度要求較高。

接力器缸設計圖及技術要求如圖2所示。

通過設計圖可以看出，接力器缸精度要求較高，耳孔中心線與缸底的高度402，公差為±0.1；水平方向到中心基準面的距離165，公差為±0.1；端面與缸底的垂直度公差為0.05；耳孔直徑φ65，公差為0.03；上端內孔φ310與底端孔φ505的同軸度公差為0.05。

3 課題提出

韶關市眾力發電設備有限公司是一家專業生產水力發電設備的老企業，現在轉輪接力器缸耳孔加工主要有兩種方式：（1）采用手工劃線、鏜床校線加工方式；（2）采用數控設備編寫數控程序，由設備控制加工。

圖1 內部安裝有接力器的轉輪體結構

采用劃線校正方法誤差大、校正困難，很難滿足零件位置精度要求，且加工時間長。采用數控設備的方式受到設備限制，使用周期長，而且工件的定位、耳孔的鏜削加工要靠工人的技術來保證，對操作人員要求高。

4 實用新型技術

為了克服現有技術的缺陷及局限性，本實用新技術提供一種簡便、可靠、實用的加工裝置，突破接力器缸耳孔加工難點，不必依賴先進的數控設備，且有效提高生產效率，采用現有普通鏜床進行加工，能滿足工件設計技術要求，達到了接力器缸耳孔加工尺寸精度及位置精度要求。

本實用新技術方案是：利用接力器缸缸體為基準，設計一個定芯胎具作為回轉中心，通過回轉工作臺旋轉對各耳孔進行加工，在接力器缸上端鎖定一件校正、對刀、測量工具，保證耳孔高度、分度、位置精度。通過該裝置的作用，很好地完成接力器缸加工，實際效果明顯。該實用技術原理可推廣到分度圓上水平方向多孔加工，針對不同零件改變定芯胎具的尺寸，可大大提高加工效率和精確度。

圖3是本新型結構的示意圖。

圖2 接力器缸設計圖及技術要求

圖3 新型工藝裝備結構

具體實施方式：在回轉工作臺上裝上回轉定心胎具→校正胎具止口與回轉臺中心一致→吊裝接力器缸→校正中心與平面→在接力器缸上端平面裝上檢驗對刀法蘭→用鏜床鏜桿校正耳孔→鎖定鏜床位置→粗、精鏜耳孔→轉動回轉工作臺→加工另一個耳孔直至全部加工完成。

5 結語

接力器是轉槳式燈泡貫流水輪機的關鍵部件，要做到有效而靈敏地控制槳葉，該實用技術在保證其精度、提高生產效率方面發揮了作用。迄今已完成三耳、四耳等多種形式的接力器缸的生產，并將該原理應用到分度圓上多個水平孔的鉆、鏜加工，效果顯著。

[1]成大先.機械設計手冊[M].5版.北京：化學工業出版社，2007.

[2]秦大同，謝里陽.現代機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2011.

[3]孟少農.機械加工工藝手冊（第1卷）[M].北京：機械工業出版社，1996.

[4]李益民.機械制造工藝及設備設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1990.

[5]哈爾濱大電機研究所.水輪機設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1976.

[6]哈爾濱大電機研究所.大電機、水輪機標準匯編[M].北京：中國標準出版社，2006.