汽轮机组壳体螺栓孔加工工艺分析与优化

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1、2011年第45卷l~bll45汽轮机组壳体螺栓孔加工工艺分析与优化卢铁钢，卢铁义，高军伟黑龙江农业工程职业学院；上海肯纳飞硕金属有限公司摘要：通过更换设备、改进设备冷却系统、采用最新式模块化钻头等措施对汽轮机壳体螺栓孔加工工艺进行优化，提高了设备的生产效率，取得了良好的经济与社会效益。关键词：汽轮机壳体；模块化钻头；工艺优化中图分类号：TG937文献标志码：AProcessingAnalysisandOptimizationofB0ltHoleinSheuGroupofSteamTurbineLuTiegang，LuTieyi，GaoJunweiAbstract：Throughthemeth

2、odsjustlikereplacementofequipment，improvedcoolingsystemofequipment，usinglatestmodu—lardrillandSOon，theprocessingofsteamturbinecasingboltholehasbeenoptimized．TheproductioneficiencyhasbeenimprovedandgoodeconomicandsocialbenefitsCanbeachieved．Keywords：turbineshell；modularitydrillbit；processoptimization

3、1引言2螺栓孔原加工工艺及问题哈尔滨汽轮机有限责任公司生产的百万千瓦汽螺柱孑L原加工工艺为：轮机组是专为三峡大坝设计生产的水轮机组。目前①划：划线找正；哈汽公司生产的型号为CLN600—24．2／566／566型②钻：滑座钻床点钻加工，采用高速钢钻头，钻超临界参数、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽反动头直径40mm，向下钻10mm左右导削加工，主轴转式汽轮机。高中压部分采三菱公司的技术，低压缸速约15m／rain，加工深度根据铁屑情况定，冷却采用采用哈汽厂自主开发的新一代亚临界600MW汽轮瓶装切削液，浇切削液，排屑采用铁屑导出方式。③扩：高速钢扩刀，单边量加工4—8mm，需四次机技术。其中该

4、机组的外壳体作为特重、特大型件，扩孔，尺寸达80mm左右为止。加工工艺复杂，原始加工工艺受到现实条件制约，效④镗：落地镗床加工，镗刀直径80mm，一般镗3率很低，严重影响了汽轮机组的生产。本文通过对机组壳体螺栓孔的加工工艺进行分析，提出优化方—4次，单边加工量是6—8mm，达到最终尺寸。⑤检验。案，探讨一条高效、省时、低成本的加工方法，对今后受到加工设备的制约，工序烦琐，加工效率分非类似零件加工提供有益借鉴。常低，严重拖累了壳体加工进度，主要原因为：①加机组壳体螺栓孔尺寸如图1所示，壳体材料为工设备刚性不足，加工进给量低；②设备的冷却系统16Mn，该螺栓孔无精度、表面粗糙度要求，此类螺栓落后，

5、导致切削速度低；③冷却系统效果差，刀具磨孔上下壳体各有48个，共96个孔需要加工。损严重，刃磨间隔短。3螺栓孔加工工艺优化及分析对比3．1采用模块化Hrs机夹式钻头此工艺的最大特点是采用了当今世界深孔加工最先进的刀具一模块化HTS机夹式钻头(见图2)。该刀具是由美国肯纳飞硕公司专门针对深孔加工研图1螺纹孔简图发的，刀具采用中间定位钻加内外刀夹的设计方式，将孔加工的钻、扩功能合一，简化加工阶段、提高了加工效率。定位钻首先在工件表面钻孔，并起到定位导引作用，导引两侧的内外刀夹上的刀片进行扩基金项目：黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程资助项目孔加工，由于具有如下特点，在深孔加工方面具有得(11535

6、031)收稿日期：2011年7月天独厚的优势，也为本工艺改进提供了可能。工具技术1234567钻头直径(inch)图2模块化I-I'IS机夹式钻头图5模块化钻头直径随功率变化曲线0舅钻头直径(inch)图6模块化钻头直径与进给力曲线图1图3I-ITS机夹式钻头剖面图■1(1)模块化设计主要有：钻头的刀夹可以调节，曩进行尺寸范围控制(见图4)。通过调节外刀夹改变钻头直径，外刀夹与钻头连接，可以缩短钻削直径更大或更小的孔；通用型和精加工刀夹可以用作最小图7模块化钻头直径随输出扭矩变化曲线图加工的标配；加长部分是提高切深能力的标配。刀具最大可以加工l5倍径或以上的深孔；标配内冷功3．2冷却系统改造能

7、，用以帮助排屑和延长使用寿命；可用于静止或旋改造龙门铣床冷却系统(见图8)，在机床下面转加工，具有多功能性。‘挖坑放置冷却液回收罐系统，加装消防泵为冷却液(2)可轻松更换刀片：坚固的刀座设计，只需一把提供压力。在与主轴连接的时候采用内冷转外冷刀简单的扳手拆卸刀片(见图3)，可轻松更换刀片；有多柄与法兰配合使用来完成对设备改造，图9为钻头种材质和槽型可供选择，适应不同国内工作场合。直径与冷却液压力变