1000MW汽轮发电机转轴加工工艺.docx

从整体上来看，汽轮发电机的工艺特点如下:汽轮发电机的生产类型是单件或小批量的即使在一些最大的机电厂中，也只有少 量的汽轮发电机同时进行生产同型号的几台发电机通常不会同时投产汽轮发电机的 试生产实际上是没有的新型产品的样机是供某电站使用的；其设计与工艺文件的修改 是与发电机在车间的生产并行的样机必须在试验台经过仔细试验，这是因为在下一台 电机投产之前还不可能得到样机运行的结果大型零部件的生产通常是单件的，但定子绕组是批量生产的，多种型号的绕组生产 过程可以连续不断的此外，定子铁心扇形冲片、转子槽楔和风扇叶片等的生产批量也 是较大的零部件制造的工艺过程是根据工序集中的原则安排的，这完全符合重型电机制造的 特点大而复杂的零件放置、找正和固定的辅助工时占发电机制造总工时的大部分零部件制造所用的设备，除大型通用机床和可移动的机床外，还需要较大的非标准 设备某些零件（如定子铁心压指）以尽可能多的数量同时在机床的工作台上进行加工， 使其尺寸达到完全互换许多部件（如轴瓦、轴承座、密封、端盖等）的工艺特点是以 组装的形式进行最后机械加工的转轴是由昂贵的合金钢锻件制成的，其机械加工量很大，转子本体上总长数百米嵌 线深槽的铣削是其他机械制造部门所没有的，这道工序是在大型的专用转子铣槽机上进 行的。

转轴在实验室内用试样进行全面检查整个转轴应用超声波探伤法检查，以发现 可能存在的气孔和其他内部缺陷对转子护环也应进行仔细检查，其机械特性相当于冶 金能力的上限中心环、护环、集电环和风扇均采用热套法安置1. 转轴的材料大容量的汽轮发电机转子铁芯采用机械强度高、导磁性能好的优质合金钢锻件（如 镍铬钥钒、镍铬钒、钒镍钥等）加工制造对于火电站大型汽轮发电机这类要求运行期间负荷变化及频繁启停的电机，国内 外大型汽轮发电机转子轴大都采用NiCrMoV钢材料2. 转轴主要参数及结构特点国内转子主要尺寸和质量机组（冷却方式）转孑本体直径中（mm）转孑本体长（mm）转孑全长/跨距（mm）轴颈中汽/励（mm）转了质量tQFSN-200-2109048101068042.8QFS-300-21100542012420/10110430/43057QFSN-300-21100530011265/9640430/43053QFSN-600-21103625012025/10400500/50072中国诂4浦*「牝卜八的U扫打归3. 转轴的加工工艺过程转轴加工主要工艺过程为：转轴锻件检查、切试，转轴车序加工，转轴铣序加 工，转轴镗序加工，转轴钻序加工等。

1）转轴锻件检查、切试转轴锻件进厂开箱后，应严格按照设计图纸及有关订货技术规范进行验收，供货 方提供的所有资料必须齐全，不合要求的锻件不能投入切试、加工等有损原始状况的 工序首先用洗油（煤油）、棉纱，白布等洗擦清理锻件表面、中心孔，用窥膛仪检查中 心孔，中心孔应符合图纸要求，然后对订货技术规范要求对外圆表面等部位进行超声波 探伤检查，对轴颈部位及过度部位、各内圆角等进行磁粉探伤检查及表面硬度检查上 述全部项目检查合格后，转轴锻件上350t重型数控卧床，检查锻件各部位的形位公差 及加工余量，合格后按图纸要求及技术规范切试环2）转轴车序加工工艺转轴车序的加工在重跨350t重型数控卧车上进行为此，为1000MW汽轮发电 机转轴加工特制了与350t重型数控卧车万向节配套使用的转轴精车工具，350t重卧中 心架配套使用的静压支撑瓦和普通乌金头等一批专用工具目前汽（燃气）轮发电机转轴车序加工常规工艺方法为万向节一双托架支撑方式， 即由万向联轴节传递力矩，在转轴汽、励端轴颈或挡油台等部位采用中心架支撑的方 式，采用这种加工工艺能很好地解决由于机床自身传动机构（机械部件）间隙等因素 对加工精度带来的负面影响。

万向节一双托架支撑方式如图12所示图2 转轴车序加工万向节一一双托架支撑方式1000MW针汽轮发电机转轴轴承跨距为13130mm（600MW汽轮发电机转轴轴承 跨距为10061.2mm），本体部分外圆直径为1270mm（600MW汽轮发电机转轴为 1124mm）,其静挠度较600MW汽轮发电机转轴更大由于1000MW汽轮发电机的上 述特点，保证机械加工的尺寸和形位公差变得更加困难1000MW汽轮发电机转轴励端 特别细长，在加工过程中受其自身挠度影响，尺寸和形位公差均很难保证特别考虑到 装配完成后，集电环和集电环风扇热套至轴上，受部件自身重量的影响，加工集电环和 集电环风扇外圆部位时难度将会更大基于此，在1000MW汽轮发电机转轴车序加工 中引入第三支撑的概念针对1000MW汽轮发电机转轴励端特别细长这一特点，在转轴励端车削加工时增 加了第三点支撑，以尽可能减小转轴挠度对机械加工所带来的不利影响按转轴励端段 尺寸制造专用中心架，并为中心架配备了与350t重型数控卧车导轨接口相配的专用方 箱在车削加工时，将专用中心架及支撑在励端段适当位置，第三支撑结构如图所示图3转轴第三支撑加工示意图图13 15m数控转子卧床此车床具有加工1000MV级转子的能力，有效提高转子的加工质量。

3）转轴铣序加工工艺转轴铁序加工在INNSE数控转子铁床上进行1000MW汽轮发电机转轴下线槽位开口槽，槽深175mm，较600MW汽轮发电机 下线槽加深了 25mm，鸽尾槽尺寸也有所变化因此，半精铁加工所用盘铁刀、鸽尾铁 刀及棒铁刀均需重新制作下线槽的铁削加工工艺，即用盘铁刀粗铁、半精铁下线槽，用棒铁刀精铁下线 槽，利用设备的数控分度精度来保证下线槽的分度精度INNSE数控转子铁床采用静 压支撑系统，为此为汽轮发电机转轴特制了静压支撑瓦转轴在INNSE数控转子铁床 上的摆放如图所示汽端过渡法■兰盘励端过渡法兰盘11 \轴承座本体支撑轴承座转轴在INNSE数控转子铣床上的支撑示意图汽轮发电机转子槽的加工一直使用机夹焊接式转子铁刀由于该铁刃装夹刃磨时间 长，而在转子铁床铁削加工时间短,故刀具准备衔接不上，机床常误工待刀,不能满足生产 需要近几年来，采用了机夹可转位转子粗铁刀和高速钢整体铁刀采用的可转位转子 铁刀，提高了生产效率，保证了转子槽的加工质量数控转子槽铣床数控转子槽铁床具有加工1000MV级转子的能力，通过主槽铁头及3个附件头的主 轴数控功能，加工发电机转轴上的各类型槽型4）转轴镗序加工工艺装联轴器篷模，篷模装配时以联轴器端面内止口定位，篷模“A”标记放在联轴器 在车床上找摆时在外圆上打的标记“G”相对称的位置。

装配后要求合面0.02mm的塞尺 不入，然后以篷模孔找正篷床主轴，其同轴度在0.01mm以内后就可以加工联轴器孔了1000MW 汽轮发电机转轴主要尺寸转子重量t105转子外径D2mm1270转子本体有效长度mm8100转子运输长度L2mm16850转子槽数32转子槽尺寸mXhmm50X165转子每槽线匝数4X1,7X7每匝铜线尺寸mXhmm47.3X7.4转轴材质主要性能参数如下：转轴锻件材质25CrNi3MoV强度极限 中心孔轴向N660MPa本体轴向Al705MPa屈服极限 中心孔轴向N555MPa本体轴向N580MPa硬度约320HB10000MW汽轮发电机转子机械加工工艺过程序号工序名称工序内容及要求设 备1锻造(1)用洗油(煤油)、棉纱，白布等洗擦 清理锻件表面、中心孔，用窥膛仪检2检查查中心孔，中心孔应符合图纸要求（2） 对外圆表面等部位进行超声波探伤检 查，对轴颈部位及过度部位、各内圆 角等进行磁粉探伤检查及表面硬度检 查（3） 检查锻件各部位的形位公差及加工余 量3切试按图纸要求及技术规范切试环4车序（1） 按万向节一双托架支撑方式装夹转轴（2） 粗车转轴轮廓（3）350t重型数控卧车5铣序（1） 粗铣直槽（盘铣刀）（2） 扩直槽（3） 半精铣半梯形槽（盘铣刀）（4） 粗铣鸽尾（5） 精铣半梯形槽（棒铣刀）（6） 精铣鸽尾及槽口（7） 粗铣附槽（8） 精铣附槽（9） 精铣槽口扩大段（10） 精铣槽口处靠大齿侧单边倒角（11） 精铣附槽底部沉窝INNSE数控转孑铣床6镗序（1） 装联轴器镗模，装配后要求合面 0.02mm的塞尺不入（2） 以镗模孔找正镗床主轴（3） 同轴度在0.01mm以内后加工联轴器 孔镗床12粗说直槽 土扩直槽4.半精伏半梯形槽5.粗镰鸽尾 &精快半梯形1槽7.精洗鸽尾及槽口;&精铳附槽9,精枕附槽10,精就槽口扩大段LL精就槽口处靠大齿侧单边倒角精铳附槽底部沉窝转轴下线槽加工过程示意图2010国内首台内外机座结构、单机容量1000MW汽轮发电机最近在我国重装基地一一四川 德阳东方电气集团东方电机有限公司研制成功。

此前国内生产的1000MW汽轮发电机，全 部采用整体机座结构，由于超重、超限，无法用铁路运输，只能通过公路、水路运到沿江、沿海的电厂东方电机开发的内外机座结构的1000MW汽轮发电机，重达360吨的内机 座(内定子)能通过铁路运输方式采用新型370吨凹形特种火车皮运往电厂我国世界最高端核电设备实现核电建设国产化文章来源：中国电力网 作者：未知 点击：119次 时间：2011-3-18 12:40:38首台国产AP1000核电蒸汽发生器今天在哈电集团秦皇岛重型装备有限公司开工制 造，投入使用后将使我国核电站的国产化率，由不足一半到完全国产化，代表了我国装备制 造的最高水平AP1000技术是第三代核电技术，也是目前世界最高水平的核电技术与全球普遍采 用的第二代压水堆核电技术相比，哈电集团秦皇岛重型装备有限公司开工制造的AP1000 核电蒸汽发生器使用''非能动〃安全系统，具有更高的安全性能哈电重装党委书记、常务副 总经理、核电专家王守革介绍说： ''先进就在于他是非能动的，所谓非能动就是现在日本发 生的大事故，淹没以后柴油机失灵水打不进去，所以冷却不了，造成堆芯融化但我们如果 要出现这种问题的话，整个堆芯的冷却，靠自重，不要电，不用任何能源，自己就自动的进 行了冷却，不会出现此次日本核电站类似的事故，安全性要提高一个数量级。

再一个核电站 的寿命也提高了，核电站以前是40年的寿命，但我们现在建设的是60年的，对核电产品 无论从材料到制造技术的要求上都提高了一大块〃AP1000核电蒸汽发生器代表着当今世界最高的承压设备制造技术水平，在实现核电 站国产化中占据着非常关键的地位国家能源局能源节约和科学装备司司长李治表示： ''标 志着AP1000这样国际目前最先进的三代核电三代压水机技术的关键设备在中国开工制造 了，目前AP1000蒸发器这个产品在中国所承担的机械制造里面是技术难度最大、最复杂 的一个产品，这是典型的高端机械制造，也标志着我们国家机械制造的水平〃过去，AP1000核电蒸汽发生器的关键技术掌握在法国、美国等发达国家，哈电集团 秦皇岛重型装备有限公司通过引进、消化、吸收，突破了多项技术瓶颈，哈电重装党委书记、 常务副总经理、核电专家王守革介绍说：。