百万核电汽轮机密封隔板加工

2017-08-09顾晨佳张俊成

中国科技纵横 2017年13期

顾晨佳++张俊成

摘要：核电汽轮机组各零部件装配需要较精密的操作，而机组的密封隔板更是其中重要的部件，其加工精度对装配精度有着重要的影响。由于密封隔板为易变形薄壁件的原因，加工过程容易变形，因此加工功能较差。为了保证其精度采用了一种工装进行固定，采用一系列合理的加工工艺方法进行加工，来解决和保证密封隔板的加工精度差的问题。

关键词：密封隔板；加工；汽轮机

中图分类号：TM613 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）13-0141-01

百万核电机组出于其安全性的考虑，对各零部件的加工及装配工作中的过程及质量有着十分严格的要求，百万核电密封隔板是百万核电汽轮机密封用的重要零部件，存在着加工性差，易变形等不利加工因素，在加工中难以满足设计的精度等特点，对加工方式方法的选用有较高的要求。

1 结构分析

百万核电密封隔板直径为Φ2264，材质为1Cr11MoV，由钢板卷制并焊接而成，厚度最大处只有8mm，并且中间部位最薄处需要加工至3.2mm厚度。此工件为薄壁件，壁厚和直径比非常小，因此工件刚度差，容易变形，加工过程进给量较难控制，加工时让刀严重。

2 设备选用及工装设计

由于该环体为薄壁件结构，容易变形，工件刚性差，加工时让刀严重。针对环体的结构特点，设计了专用的支撑工装，在加工前可以对环体进行校型，并在加工过程中对工件进行有效支撑，方式加工过程中出现变形的情况。

加工设备选用高速数控立车进行加工，并在工件翻身前焊接拉筋防止翻身工程中出现变形情况。

其中件1（见图1）底座采用焊接结构，用于加工时工件的支撑及各顶丝的支撑，件2（见图1）为压板结构，在加工过程中对工件进行压紧作用，件3（见图1）为调节顶丝，在加工前通过对顶丝的调节实现环体各部位的校型工作，件4（见图1）为弧形支撑板，在调节过程中保证环体受力均匀。通过该工装的设计保证了在加工前环体的校型工作及加工过程中得有效支撑，从而实现加工过程中的变形控制。

3 固定和加工方法

首先把支撑工装固定于工作台上，将密封隔板环体安装在工装上。调整工装各处顶丝将工件支撑住，用千分表检查工件的圆度，要求内孔及外圆跳动偏差均不能大于3mm。

检查各处加工余量充足后，电焊配合，用圆钢管在工件上端面上焊接米字型加强筋，要求钢管长度要超出工件外圆端面（供压板使用）。将工件吊起，拆下工装，工件翻身至于等高垫铁上，压紧，打表找正。车准未焊拉筋側端面及倒角，根据内外圆余量进行加大倒角，倒压板至端面，车准内孔，精加工过程中背吃刀量小于0.1mm。

再次将工件吊起，重新安装工装，焊接拉筋侧端面向上落在工装中。调整工装，将工件顶紧。工件撑紧后，车准外圆、外圆凹槽。将拉筋进行切割去除，车准端面。

4 结语

本文针对百万核电密封隔板的结构特征，分析了相应的加工方式，并设计制造相应的辅助工装夹具，结合车间加工的实际情况，通过工装和加工工艺的完美结合，克服了工件变形等不利因素，制造了满足精度要求和刚度要求的核电汽轮机组的密封隔板，本加工工艺方法满足了生产需求，对其他同类型薄壁零部件的加工有一定的参考价值。

参考文献

[1]张绍全.工业机器人镗孔加工系统设计研究[D].浙江：浙江大学硕士学位论文，2013.

[2]汪玉林.汽轮机辞典[M].2009.01.01.

[3]Lee end Szabo， TorsionalR esponse of Tapered Beamm， Journal of Applied Mechanics， 26，457-458.

[4]成大先.机械设计手册（第5版）[M].2008，3.

[5]程群.圆振动筛筛箱结构的动应力分析及优化[J].矿山机械，2008.