淺析大型汽輪機汽缸的機械加工

孫保衛

（東方電氣集團東方汽輪機有限公司，四川 德陽 618000）

淺析大型汽輪機汽缸的機械加工

孫保衛

（東方電氣集團東方汽輪機有限公司，四川 德陽 618000）

大型汽輪機汽缸的機械加工具有零件尺寸大、形狀復雜、精度要求高等特點，制作周期很長，其是汽輪機制作過程中的重中之重。根據以往的工作經驗，從劃線、大型汽缸的內腔加工、大型汽缸的泵水三方面論述了大型汽輪機汽缸的機械加工過程，希望對相關工作起到一定的幫助作用。

大型汽輪機；汽缸機械加工；工業技術；泵水

工業汽輪機屬于一種大型的動力設備。隨著我國工業技術的不斷發展，大型汽缸的種類和數量逐漸增多，機型也變得更加多樣化。在實際機械加工過程中，也會遇到整段結構的汽缸，這種汽缸采用整體澆筑形式，不存在接合面。一般而言，大型汽輪機中的汽缸體積較大、形狀極為復雜，為加工工作帶來了很多困難。因此，在加工過程中需要采用新工藝和新方法，為機械加工工作提供方便。

1 劃線

在傳統機械加工工藝中，汽缸劃線工作需要在三個軸坐標系中進行，為各個部門的劃線工作增加了難度，其中，最主要的原因為工件體型大、翻轉困難，且很容易將吊線拉斷，再加之零件大部分沒有支撐點，無法找到一個合適的水平面支持劃線工作。通過實踐工作的不斷總結和摸索，在劃好二軸坐標要求的加工線之后，可在軸向兩端確定出各自的中心線。在進行中分面加工時，利用機床上的x和y數顯功能，將重復兩端的各自中心轉化成一個中心，之后在點出新的坐標。這種劃線方式不僅可以節省大量的時間，還能為工作人員提供很多便利，提升工作效率。

2 大型汽缸的內腔加工

大型汽缸具有體積大、質量大等特點，在汽缸內腔加工過程中，如果可以利用數控龍門銑將內腔一分為二，將會為內腔機械加工工作提供巨大的方便。

2.1 加工步驟和方法

先進行角銑頭、裝鏜桿和百分表的安裝工作，將已經加工好的前汽封內控當做翻出汽缸基準回轉的中心，即數據坐標軸；利用規格合適的三面刃刀盤，將基準點設置在垂直法蘭面部位，并將白鋼條緊貼于基準面之上，此時，可進行刀盤盤動，讓刀片最高點與白鋼條面正好處于平齊狀態，這樣便可以將y軸的基準數據確定出來；在x，y，z三個基準點確定好之后，工作人員可為三點編訂相應程序，隨后將滑枕準備好，并裝上角銑頭，接下來進行三面刃盤銑刀的選擇，在選擇上需要根據零件的孔徑大小以及加工數量的確定；當三面刃盤銑刀確定好之后，可將其安裝在角銑頭上，通過圓軌道方式對孔徑和汽缸內腔進行合理加工，在加工時要注意不能對內腔產生破壞，否則會對汽缸以后工作產生影響；根據內腔實際的切削情況來選擇粗細加工，在加工時還需要對切削用量和切削寬度進行合理規劃，保證加工之前元件有充分的余量，內腔之中的孔徑需要1 mm余量，而對于軸向定位斷面和非定位端面，余量應保持在0.5 mm左右。

此外，在零件加工完成之后，工作人員需要對各個軸向端面中的位置公差進行仔細測量。可先利用百分表對汽缸中心以及各個中分面進行測試。如果發現不足之處，則可及時進行修復和調整。如果工件出現整體移位的情況，則需要將x，y，z三軸重新進行基準定位，確保基準點時刻處于正確位置。當基準點位置再次明確之后，可繼續利用百分表對已經加工好的內腔端面進行測試，在測試位置選擇上可以是與端面水平中分面的對稱點，也可以是底面中的隨意一個點。在汽缸內腔端面位置公差調整好之后，如果后續跳動低于0.05 mm，則可將盤銑刀的刀片更換，再實施汽缸內腔的精加工。在精加工過程中，可利用銑帶車對汽缸上下兩部分進行加工，在檢查好上下兩部分之后，需要保證公差和粗糙程度與圖紙中的設計要求達成一致。同時，在上下部分合缸后進行檢測，根據相關結果顯示，具體的位置公差應保持在0.03 mm之內最為合理。

2.2 在數控龍門銑上進行大汽缸加工的難點

工作人員可以先將汽缸下半部分放在工作臺上進行加工，在所有項目完成之后對密封槽直徑進行測量，并做好相關記錄與標準值的對比工作；將汽缸的兩部分進行合攏，并夾緊上下兩部分汽缸，再將汽缸放到數控機床上，利用數控機床對整個汽缸的內腔前段密封槽進行加工處理。為了更好地滿足加工需求，可將鏜刀進行合理改進，使側開口徑變為20 mm×20 mm，利用六角螺釘將刀桿鎖緊。在刀具的選擇上則可以利用20 mm×20 mm的白鋼條刃，在規格上可以準備3 mm、5 mm、6.5 mm、7.5 mm四種。在端面槽粗割過程中，可先選擇3 mm的白鋼刀將平面和水平中分面割平，確保x，y以圓軌跡延伸，y則會向所要求的深度延伸。

3 大型汽缸的泵水

3.1 保證螺栓電加熱孔中心不偏移

在大型汽輪機汽缸機械加工過程中，螺栓的長度很長，在加工工作執行時，需要將鉆頭的兩端同時接通。在加工過程中，如果螺栓的中心位置不直，則會導致與鉆頭的接通處產生臺階。在電加熱過程中，對加熱棒與孔之間的縫隙要求較高，如果空隙過大，熱量將無法傳遞到螺栓當中，降低了螺栓的伸長量。如果出現臺階，也會對加熱棒產生一定的磨損，降低加熱效果。

3.2 螺母問題

隨著汽缸規格的不斷變化，螺栓的規格也在不斷變化。在螺母擰緊的過程中，扳手的選擇很少，一般以標準扳手為主，其質量很大，至少需要兩個人才能將其抬走，這樣為螺母的固定工作帶來了很多不便。因此，相關人員為了將這一問題解決，提升大型汽缸中泵水的穩定性，引進了電加熱模式。此時，在螺母擰緊過程中不需要耗費過多的人力，且還可以改變扳手的型號。

4 結束語

綜上所述，隨著我國工業的不斷發展，人們對大型汽輪機的需求越來越高，汽輪機技術也不斷得到更新，讓汽缸結構變得更加多元化。因此，相關生產企業應把握住我國工業的發展方向，積極引進新的機械加工技術，尤其是在汽缸內腔加工時，可根據實際情況選擇合適的加工方式，保證在加工技術提升的同時，提升機械生產效率。

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TK266

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.02.124

2095－6835（2018）02－0124－02

張思楠〕