300MW火电汽轮机低压缸体加工工艺探讨

罗闯+张家国

【摘要】文章主要对火电汽轮机的主要构造以及低压缸在火电汽轮机中的作用进行介绍，并详细分析了300MW火电汽轮机低压缸体加工工艺，旨在提高我国火电汽轮机的研究水平。

【关键词】300MW火电汽轮机；低压缸；加工工艺

随着现代社会经济的不断发展，推动了我国人们生活水平的提升，电气设备在现代社会中扮演了重要的角色，这也促使我国电力事业得到迅速发展。火电汽轮机作为火力发电厂的核心设备，对于配电网络的稳定性有着重要的影响。对火电汽轮机进行加工，不但能够有效提升该设备的利用率，同时能够为提高服务质量创造良好的环境。

1 火电汽轮机的结构以及低压缸的作用

火电汽轮机主要是利用蒸汽驱动叶片，从而带动连轴为发电机提供源动力的设备。其主要由电油泵、前轴承箱、高压隔板套、中高压内缸、叶片配装、中高压隔板、转子装配等设备构成的。随着工业技术的不断发展，使得汽轮机结构出现较大的变化。大机组多采用高中压合缸的结构，高中压转子主要采用一根转子的结构，高中低压转子则采取整体焊接的结构，轴承较多的部位则采用了可倾瓦结构。目前世界各国都在研发大容量、高参数的汽轮机，例如俄罗斯正在研发的2000MW汽轮机；日本正在研发一种新型材料，若成功研发则能够实现高中低压转子一体化。

低压缸是汽轮机的重要部件，能够将蒸汽的热能转变为机械能，同时能够驱动发电机切割磁力线转变为电能。蒸汽热能的转变需要做功才能够实现，因此需要将蒸汽的压力降低，因此将由高压转变为低压。低压缸则是实现这一功能的部件。

2 低压缸加工工艺分析

300WM火电汽轮机低压缸主要由内缸与外缸组成，因此加工工艺分析需要从这两方面进行。

2.1低压缸加工步骤

低压内缸加工步骤为：先进行全面检查，观察毛坯是否有损坏；观察水平结合面加工成品以及销孔加工成品，其他孔进行精铣处理；将水平结合面的把合孔进行钻铰处理；然后将内缸上下半把合处理；采用镗刀处理基础标准进行减压；对车内各螺钉孔、汽封槽以及隔板进行处理，然后将内缸上下半拆开进行清理。

2.2加工工艺分析

在低压缸加工过程中，需要将所有把合孔根据数控坐标进行精铣处理，然后采用相应规格的螺钉。在应用该螺钉前需要进行多次进料实验，确保该方案的可行性。采取这种加工方法，不但能够提高PLC机床的应用效果，同时能够缩减加工工期。

根据相关文献的经验，低压内缸把合后，垂直水分面一定会出现错位现象，这样促使机床的定位和纠正存在一定的问题。因此，在汽轮机使用前增加了加工定位以及找准基位的步骤，即当低压内缸上下把合后，整体粗加工垂直水分面，需要在内控加工中寻找一个纠正带，从而保证图纸施工中各种细节的要求，同时也提高了定位和纠正的效率。

低压外缸与内缸中存在各种定位孔，传统加工方法是将相应的零部件进行把合后钻铰处理，但是由于内外缸的体积较大，很难控制销孔的加工质量，并且外缸销孔底部多有螺纹，且螺纹与制孔必须保持同心。因此具有一定的加工难度。因此本次采用数控200镗加工工艺，采用数控机床来控制各销孔的加工精度和尺寸大小。通过实验证实，该方法能够满足低压缸设计的各种要求，各销孔的差距控制在合理范围内，实际的应用效果较好，这样不但能够缩短制造时间，同时能够保障低压缸各销孔的加工精度与质量，对于类似产品的加工具有一定的参考价值。

低压缸各水平面对精度的要求较高，粗糙度要求不得低于Ra1.6，平滑度不能低于1.5。低压内缸由于体积大且结构单一，具有刚性差的特征，要想保障精度的合理性是比较困难。为了避免切削造成的水平端面变形，在加工前将各个销孔把合前预留下足够的空间，并且在初步加工之后需要进行精细处理，从而避免切削应力造成的影响。此外，还可以采用拉筋工艺以及各种辅助工艺，或者是采用切削液的技术来控制端面的形变。

低压内缸中配备了许多沟槽，为了保障汽轮机的各种功能要求，预期采用数控补差的方式进行加工，但是在考虑到加工时间以及加工速率等因素，采用立车进行内缸沟槽加工。由于目前市面中没有数控立车，为了提高加工精度和效率，笔者与相关单位合作设计了一系列专用模具，用于低压缸各个沟槽的加工中。通过选择科学的数控参数以及加工精度，能够有效实现内缸中各沟槽的加工，符合实际工作中的要求。

除了在加工工艺上保障各水分面的精度外，还可以从模具選择以及设备参数等方面来提高加工精度。初步加工时可以采用国产模具，提高转速和深度，有助于提升工作效率；在后续的精加工中可以采用进口模具，并合理选择切削参数，这样能够提高加工效率，同时保证加工精度。

汽轮机低压缸的加工必须采用辅助支撑设备，保障加工的稳定性和安全性。这主要是由于低压缸制造时采用的是整体焊接的结构，在实际加工时容易出现震颤现象，无法满足低压缸家同时各种位面的公差要求。因此在制造时可以通过增加垫位，虽然一定程度上增加了生产成本，但是能够确保加工的精度和质量，也不失为一种较好的方法。

3 结束语

文章通过对汽轮机低压缸加工工艺的探索与分析，有助于提升我国在加工、精密零部件安装以及工件、模组设计方面的水平，尤其是销孔和钻孔等方面的加工技术，对以后的汽轮机创新具有重要的借鉴作用。

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