斐濟水斗轉輪數(shù)控加工工藝研究

劉金寶

(哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150040)

0 引言

以前的水斗轉輪翼型一直采用手工鏟磨的方法進行。由于這種方法的精度較低，隨著電站對轉輪精度要求的不斷提高，這種方法已經(jīng)不能滿足要求。我們決定對斐濟水斗轉輪的數(shù)控加工技術進行研究、分析，為以后水斗轉輪的數(shù)控加工積累經(jīng)驗。

圖1 斐濟水斗轉輪

1 水斗轉輪的劃檢

以分水刃、水斗內表面為基準，劃各圓線和高度線(見圖1)。

用FARO檢查各部尺寸及加工余量(見圖2，右側為一個水斗的檢查結果)。

圖2 水斗轉輪外貌

2 水斗轉輪的加工

2.1 水斗轉輪的加工工藝流程(圖3)

圖3 加工流程圖

2.2 水斗轉輪加工注意事項

(1)粗車時需按轉輪分水刃水平中心線調平，按基準圓線找圓，對點相等，合格后夾緊工件，復查找正結果，合格后才能加工。

(2)精車時需按已加工平面找平在0.05 mm以內，按內圓找圓在0.05 mm以內，合格后在外圓壓牢工件，復查找正結果，合格后才能加工。

(3)劃X－Y線、軸孔加工線于轉輪上平面。

(4)粗鏜軸孔時需同時刻水斗起始位置線于轉輪外圓立車加工不到的部位。

(5)水斗轉輪精車后需檢查上平面平面度并標記高低點。

(6)粗銑水斗轉輪時轉輪φ420H8止口側面朝上放置，下墊等高的墊筒，下墊銅皮保護，按輪轂法蘭平面找平，誤差小于0.02 mm/m，按主軸與轉輪配合止口找圓，對點一致，壓牢工件，復查找正結果，合格后才能加工。

(7)水斗轉輪翻身與銑胎裝配，同鉆鉸對稱位置的兩個定位銷孔，并裝銷，粗銑上序加工不到的部位，并銑精銑時的找正基準。

(8)精銑水斗轉輪時需將將轉輪及銑胎整體吊到數(shù)控轉胎上，將銑胎、轉輪中心與數(shù)控轉胎中心調至同心(圖4)。按照小龍門銑加工的找正基準找正，并復測銑胎、轉輪中心與數(shù)控轉胎中心的同心，合格后壓牢工件，復查找正結果，合格后編程精銑各個水斗達圖紙要求并刻截面線。

(9)水斗轉輪加工后需按圖紙要求用樣板檢查(圖5)，并進行探傷(圖6)。

3 水斗轉輪的平衡

3.1 轉輪立式粗平衡

靈敏度測試公式:

式中:

h:平衡系統(tǒng)重心至平衡球心以下的垂直距離; cm

H:轉輪因施加重物P而下降到平均值; cm

R:所加重物的中心至平衡系統(tǒng)軸心的水平距離; cm

G:平衡系統(tǒng)的總重物; kg

μ:動摩擦取 0.0015; cm

P:所掛重物的重量; kg

取值:

結論:在水斗外圓(R=85 cm)處加0.2 kg重物，如果轉輪的下降值在0.54～1.07 mm 之間，則靈敏度合格，可以進行靜平衡。如果轉輪到下降值小于0.54 mm，說明靈敏度過低，需調整絲杠直至靈敏度合格為止。

3.1.1 配重計算并鉆孔

依據(jù)粗平衡結果，利用公式:M=M＇將懸掛重物重量換算至φ910直徑上，計算出鉆孔半徑尺寸大小。按照計算孔尺寸大小鉆孔，若計算出的孔徑較大，需將鉆孔均勻布置分散載荷。

3.2 轉輪精平衡

轉輪平衡裝置見圖7～圖8。

先用木楔擠住轉輪不使其轉動，再用框式水平儀及平尺復測單個刃形支承及兩個刃形支承的平面度。

調整轉輪，使芯軸與刃形支承平面垂直，撤去銅皮、木楔。

滾動轉輪時，先使任一條通過轉動中心的直線位于水平位置(如圖9a中1－5位置)。

圖9 轉輪的平衡

在標記(1)r(mm)半徑處加一試驗質量m(g)，其大小應剛好能使轉輪趨向左方轉動，這個試驗質量記作m1;若轉輪在未加試驗質量時，轉輪已沿著刃形支承向左轉動，則應在標記(1)對面標記(5)處加上試驗質量，其大小應使轉輪仍具有向左轉動的趨勢，這個試驗質量可記以負號(－m1)。如此依次作完每一角度位置向左轉動的最小試驗質量m1或－m1。

同樣還須確定轉輪向右轉動時，每一角度位置所需加的最小試驗質量m2或－m2。

在檢驗時，所加試驗質量的質心與轉輪旋轉軸線的距離r應保持不變，注:所加試驗質量可用膠帶粘在轉輪上。

在各個等分位置上，對所加試驗質量作點，并分別通過這些點作曲線(m1為實線，m2為虛線)，得兩條近似正弦的曲線(如圖9(b))。

轉輪向左滾動時，測得在r處的殘余不平衡質量:

轉輪向右滾動時，測得在r處的殘余不平衡質量:

若m1與m2絕對值相同，則可認為平衡準確;若m1與m2絕對值不同，則取其算術平均值作為在r處實測的殘余不平衡質量，即:

若mr≤Uper(圖紙允許殘余不平衡力矩)，則認為轉輪合格，否則須重新進行校正，鉆配重孔，直至mr≤Uper為止。

4 結語

斐濟水斗轉輪是在技術準備、工具提制及加工過程中都遇到了一些問題，我們很好地解決了這些問題，使斐濟水斗轉輪數(shù)控加工得以順利進行，并成功通過了業(yè)主驗收，為以后沖擊式水斗轉輪的數(shù)控加工積累了寶貴的經(jīng)驗。