一種新的鐵心拉板隔磁槽加工工藝

宋鵬 秦建偉 曹偉龍

1. 概述

隨著大型電力變壓器產(chǎn)品電壓等級(jí)、容量的不斷提高，鐵心拉板使用的原材料及其上面分布的隔磁槽均有不同程度的變化。鐵心拉板原材料由Q235B等普通鋼材更替為20Mn23AlV無磁鋼材，隔磁槽由一道增加到四道以上（見圖1、圖2）。

鐵心拉板隔磁槽常規(guī)的加工工藝采用片銑刀銑削加工成形，銑削速度只有26~30mm/min，加工時(shí)將兩片或三片厚度4mm的片銑刀重疊，加工范圍受到銑床行程的制約，加工難度大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。我們提出使用等離子切割的方法加工鐵心拉板隔磁槽，等離子切割的平均加工速度可達(dá)到260mm/min。企業(yè)只要具備數(shù)控等離子切割設(shè)備即可，可以解決加工難度大。生產(chǎn)周期長(zhǎng)的問題。

2. 等離子切割工藝

我們以五槽鐵心拉板為例，對(duì)使用等離子切割的加工工藝進(jìn)行詳細(xì)描述。

（1）加工順序 鐵心拉板的加工順序如圖3所示。

（2）加工內(nèi)容 第一，鐵心拉板數(shù)控切割機(jī)下料，兩端部預(yù)割φ100mm吊軸孔。

第二，鐵心拉板四周的余量及斜面坡口銑削加工成形。

圖2 五槽鐵心拉板

第三，使用鉆床在鐵心拉板每個(gè)隔磁槽位置的兩端加工φ10mm工藝孔。加工要求：以輪廓尺寸為基準(zhǔn)劃出鐵心拉板長(zhǎng)度、寬度中心線，后以中心線為基準(zhǔn)，劃出兩端φ10mm工藝孔的位置線，隔磁槽工藝孔的間距尺寸等于圖樣給定隔磁槽長(zhǎng)度尺寸，然后鉆孔。

第四，為控制等離子切割鐵心拉板隔磁槽時(shí)熱輸入過大導(dǎo)致的鐵心拉板變形，按圖4所示在鐵心拉板平面?zhèn)赛c(diǎn)焊3~5段槽鋼加強(qiáng)。選擇8#及以上槽鋼，槽鋼長(zhǎng)度以大于鐵心拉板寬度100mm以上為宜，本次選擇長(zhǎng)度為500mm的8#槽鋼，并在槽鋼對(duì)應(yīng)鐵心拉板隔磁槽位置加工20mm×20mm缺口，五槽鐵心拉板加工5處缺口，以保證切割順利進(jìn)行。注意點(diǎn)焊槽鋼時(shí)保證槽鋼與鐵心拉板隔磁槽側(cè)每根鐵心拉板條料上均有焊點(diǎn)（本次共36處），并且點(diǎn)焊牢固，每處焊點(diǎn)長(zhǎng)度≥5mm，以防止氣割過程中焊點(diǎn)開裂。

第五，將焊接好槽鋼的鐵心拉板放到等離子切割機(jī)工作臺(tái)上，槽鋼面向下，等離子切割機(jī)先進(jìn)行空車調(diào)整，按編定的程序空車行走，監(jiān)測(cè)等離子切割槍嘴與所有φ10mm工藝孔的相對(duì)位置，根據(jù)相對(duì)位置尺寸調(diào)整鐵心拉板與數(shù)控等離子切割機(jī)的相對(duì)位置，以鐵心拉板隔磁槽位置與數(shù)控等離子切割機(jī)割槍行進(jìn)路線偏差≤2/1000mm為準(zhǔn)；合適后調(diào)整水面高度與鐵心拉板下表面接觸，保證切割過程中對(duì)鐵心拉板可靠冷卻；按附表選擇噴嘴及切割參數(shù)后，依次按照?qǐng)D4中鐵心拉板隔磁槽的標(biāo)號(hào)順序進(jìn)行割槽，切割過程中電極與工件的距離控制在4~6mm之內(nèi)。

圖3 鐵心拉板加工順序

圖4 五槽鐵心拉板示意

切割參數(shù)

第六，鐵心拉板隔磁槽切割完冷卻后，用角向砂輪機(jī)將槽鋼和鐵心拉板的所有焊點(diǎn)磨開，注意不要傷及鐵心拉板，并打磨、清理隔磁槽內(nèi)的氧化渣、割痕及尖角毛刺。

第七，拉伸機(jī)拉伸整形，成品如圖5所示。

圖5 五槽鐵心拉板成品

3. 鐵心拉板等離子割槽工藝

我公司生產(chǎn)的廣東韶關(guān)發(fā)電廠78萬kVA主變鐵心拉板共6件，均為25mm厚無磁鋼板制作，總長(zhǎng)度3 825mm，總寬度390mm，每件隔磁槽均為五槽，隔磁槽長(zhǎng)度3 020mm，槽寬10mm。我們采用上述鐵心拉板隔磁槽等離子切割工藝，完成后經(jīng)檢測(cè)，各項(xiàng)尺寸均滿足相關(guān)要求，現(xiàn)本臺(tái)產(chǎn)品已發(fā)運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。

4. 結(jié)語

通過生產(chǎn)實(shí)踐證明，鐵心拉板隔磁槽使用等離子切割的工藝，完全能滿足產(chǎn)品加工及技術(shù)要求，按五槽厚度為25mm無磁鋼板的鐵心拉板，隔磁槽長(zhǎng)度為3 050mm計(jì)算，銑加工一件鐵心拉板成本約550元，用時(shí)9h；而使用等離子切割加工一件鐵心拉板成本165元，用時(shí)2h，經(jīng)對(duì)比可大幅降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期。