浅析大型汽轮机汽缸的机械加工刘相东

浅析大型汽轮机汽缸的机械加工刘相东

刘相东

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046）

摘要：随着我国工业的不断发展，人们对大型汽轮机的需求越来越高，汽轮机技术也不断得到更新，让汽缸结构变得更加多元化。因此，相关生产企业应把握住我国工业的发展方向，积极引进新的机械加工技术，尤其是在汽缸内腔加工时，可根据实际情况选择合适的加工方式，保证在加工技术提升的同时，提升机械生产效率。

关键词：大型汽轮机；汽缸；机械加工

1导言

随着我国工业技术水平的不断提升，大型汽轮机汽缸的数量、种类逐渐增多，同时机械设备的形状也在发生变化，增加了加工的难度。实际上，通常在加工的过程中也会出现整段结构的汽缸，基本上以整体浇筑的方式完成加工，也就是说汽缸的表面没有结合面。与之相比，由于大型汽轮机汽缸自身的特点，无法采用整体浇筑的方式进行加工，因此需要加大创新力度，采用全新的方式、工艺，提高机械加工的质量、效率。

2完成大型汽轮机汽缸的划线工作

在传统的机械加工中，通常需要在3个坐标轴（x、y、z）系中完成划线工作，这样的工作方式加大了各个部门工作的实际难度，从而影响工作的质量与效率。其中，导致划线工作难度加大的主要因素包括大型汽轮机汽缸的体积大、翻转困难等，甚至经常拉断吊线，加之该机械设备中不存在支撑点，所以几乎无法找到恰当的水平面去开展工作，进而影响了划线工作的进度。经过长时间的研究、摸索和总结，工作人员可以在完成二坐标轴的划线工作后，分别在轴向两端将其各自的中心线确定出来。在这一基础上，当工作人员对中分面进行加工时，可以凭借数控机床自身具备的x、y数显功能，将二坐标两端的中心线合并为同一个中心，从而画出加工所需的x、y、z三系坐标轴，为大型汽轮机汽缸的加工提供了基本保障。总的来说，采用这样的划线方式，不仅能够提高坐标的标准性，节约更多的设计与加工时间，还能够为大型汽轮机汽缸的工作人员提供便利条件，进而全面提高机械加工的效率。

3大型汽缸的内腔加工

大型汽缸具有体积大、质量大等特点，在汽缸内腔加工过程中，如果可以利用数控龙门铣将内腔一分为二，将会为内腔机械加工工作提供巨大的方便。

3.1加工步骤和方法

先进行角铣头、装镗杆和百分表的安装工作，将已经加工好的前汽封内控当做翻出汽缸基准回转的中心，即数据坐标轴；利用规格合适的三面刃刀盘，将基准点设置在垂直法兰面部位，并将白钢条紧贴于基准面之上，此时，可进行刀盘盘动，让刀片最高点与白钢条面正好处于平齐状态，这样便可以将y轴的基准数据确定出来；在x，y，z三个基准点确定好之后，工作人员可为三点编订相应程序，随后将滑枕准备好，并装上角铣头，接下来进行三面刃盘铣刀的选择，在选择上需要根据零件的孔径大小以及加工数量的确定；当三面刃盘铣刀确定好之后，可将其安装在角铣头上，通过圆轨道方式对孔径和汽缸内腔进行合理加工，在加工时要注意不能对内腔产生破坏，否则会对汽缸以后工作产生影响；根据内腔实际的切削情况来选择粗细加工，在加工时还需要对切削用量和切削宽度进行合理规划，保证加工之前元件有充分的余量，内腔之中的孔径需要1mm余量，而对于轴向定位断面和非定位端面，余量应保持在0.5mm左右。此外，在零件加工完成之后，工作人员需要对各个轴向端面中的位置公差进行仔细测量。可先利用百分表对汽缸中心以及各个中分面进行测试。如果发现不足之处，则可及时进行修复和调整。如果工件出现整体移位的情况，则需要将x，y，z三轴重新进行基准定位，确保基准点时刻处于正确位置。当基准点位置再次明确之后，可继续利用百分表对已经加工好的内腔端面进行测试，在测试位置选择上可以是与端面水平中分面的对称点，也可以是底面中的随意一个点。在汽缸内腔端面位置公差调整好之后，如果后续跳动低于0.05mm，则可将盘铣刀的刀片更换，再实施汽缸内腔的精加工。在精加工过程中，可利用铣带车对汽缸上下两部分进行加工，在检查好上下两部分之后，需要保证公差和粗糙程度与图纸中的设计要求达成一致。同时，在上下部分合缸后进行检测，根据相关结果显示，具体的位置公差应保持在0.03mm之内最为合理。

3.2在数控龙门铣上进行大汽缸加工的难点

工作人员可以先将汽缸下半部分放在工作台上进行加工，在所有项目完成之后对密封槽直径进行测量，并做好相关记录与标准值的对比工作；将汽缸的两部分进行合拢，并夹紧上下两部分汽缸，再将汽缸放到数控机床上，利用数控机床对整个汽缸的内腔前段密封槽进行加工处理。为了更好地满足加工需求，可将镗刀进行合理改进，使侧开口径变为20mm×20mm，利用六角螺钉将刀杆锁紧。在刀具的选择上则可以利用20mm×20mm的白钢条刃，在规格上可以准备3mm、5mm、6.5mm、7.5mm四种。在端面槽粗割过程中，可先选择3mm的白钢刀将平面和水平中分面割平，确保x，y以圆轨迹延伸，y则会向所要求的深度延伸。

4优化大型汽轮机汽缸的泵水

4.1避免中心位移

在对大型汽轮机汽缸进行加工时，由于气缸自身的特征，所以其使用的螺栓长度较大，会增加工作的难度。所以，在执行大型汽轮机汽缸加工的相关操作时，需要保证钻头将气缸的两侧全部接通，为进行螺栓工作奠定基础。在实际加工的过程中，如果螺栓的中心未保持垂直的状态，那么就会直接影响工作人员的操作质量，导致螺栓与钻头相互连接的位置存在台阶，阻碍工作的进展。在此工作条件下，如果对大型汽轮机汽缸进行电加热，由于孔隙与加热棒之间需要较高的精度，那么这样的安装显然不符合大型汽轮机汽缸的相关标准，影响其使用的实际效果。如果螺栓安装后存在较大的空隙，那么加热棒的热量则无法传递给螺栓，严重影响了螺栓的伸长程度。另外，如在安装的过程中出现台阶现象，就会导致加热棒被磨损，影响其加热的实际效果。因此，为了能够优化大型汽轮机汽缸的加热效果，就需要保证螺栓与加热棒孔不会发生偏移，避免因产生空隙而导致热量无法传递，从而实现加热的目的。

4.2使用恰当的螺母

随着我国工业的发展，由于需求呈现多样化的趋势，导致大型汽轮机汽缸的实际规格不断发生变化，进而为了满足大型汽轮机汽缸的机械加工的需求，需要对螺栓的规格进行优化、设计。在拧紧螺母的过程中，对于扳手的选择性较低，基本都选择标准的或者与之配套的扳手，但是其实际的质量较大，通常需要两位或者两位以上的工作人员才能够将其搬走，也就是说大型汽轮机汽缸螺母的固定工作具有较大的难度。所以，为了解决这一问题，降低拧紧螺母工作的难度，工作人员就需要尽可能的增强大型汽轮机汽缸自身的稳定性，并将电加热的工艺方式应用在螺母固定的环节中。通过这样的方式，能够在根本上降低拧紧螺母的工作难度，并减轻工作人员的压力，提高了工作的质量与效率，同时还能够使用其它型号的扳手进行工作，为工作人员提供了更多的便利，并在很大程度上优化了大型汽轮机汽缸的机械加工的过程。

5结语

综上所述，由于大型汽轮机汽缸自身的特征，传统的加工方式无法保证质量、效率，因此需要积极引进更加先进、智能的加工工艺。以此为基础，在大型汽轮机汽缸的加工过程中，提高了划线的准确性，完善了内腔加工的流程，解决了加工中存在的难点，保证了螺栓电加热孔中心不发生偏移，并且优化了螺母拧紧的过程中，从而在根本上提高了大型汽轮机汽缸的机械加工的质量。所以，工作人员可借鉴本文中的方式，落实在具体的工作中。

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