能源行业汽轮机转子的加工

   2019-06-26 42
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南京汽轮电机集团主要经营燃气轮机、汽轮机、发电机、联合循环电站设备及电动机的科研、开发设计、制造、工程成套、销售、备品备件供应、安装、修理、调试等售后服务及自产产品的进出口业务。公司的产品由100多个部套组成。涉及到加工的,企业内部分为大件、小件。大件主要包括各类转子,各类汽缸、气缸、隔板和隔板套等;其他的都为小件,主要包括阀门、油泵、联轴器等。

目前,公司加工的工件很多,不同的零件有不同的功能,因此侧重点有所不同。本人是主攻汽轮机转子加工的工艺员,因此就汽轮机转子发表一些看法。

汽轮机转子是汽轮机的核心部件,是一台机组的心脏。它又是高速旋转的(我国的电站汽轮机是3000r/min,工业汽轮机会更高),因此对于转子的平衡要求很高。汽轮机转子在高温高压的恶劣环境中工作,材料会有热胀冷缩的情况,所以转子的设计、加工、安装配合的精度要求很高。转子是动力部件,承受着复杂的作用力,所以转子的强度要求也很高。

涉及到转子的加工,我个人认为,汽轮机转子的加工使设备的能力发挥到了极限。加工领域的人都知道:首先,很大很重的零件并不容易加工。这是因为,又大又重的零件的装卡要靠行车,加工需要重型机床,对于刀具的要求高,即便一个最简单的车内外圆操作,一个刀片不一定全部加工完,不能保证一次成型,中途换刀的话,零件的圆度、位置度、跳动很难保证;其次,很小的零件不好加工。零件很小,所使用的刀具不好加工,刀具尺寸大,易过切。尺寸过小,强度则不够。汽轮机的转子是很大的零件,可是其中又有很小的结构。300MW汽轮机的低压转子(不包括叶片)重约60t,要在重型机床上加工。

并且,它又是个精密结构,有很细小的型线。其中有一道工序需要一把φ2的铣刀。按照刀片推荐的线速度,需要机床转速达到15000r/min。据我所知,大型铣床很少能达到这一转速。

针对加工中的难题,公司加大投入,要求公司的专业人员,自主设计工艺装备以满足需要。另外,公司与一些著名的专业厂商合作,我们提供原始设计创意,合作方深化细节,走合作攻关的道路,满足生产需要。

在加工的过程中,机床主要采用重型卧车、重型镗铣床和大型龙门铣床等,南京汽轮电机集团现有进口西斯大型龙门铣,国内济二龙门铣,数控卧车有武重、齐二,也有进口美国和意大利的设备。落地镗床有沈阳机床厂,昆明机床厂等。刀具厂商就非常多了,国际知名的刀具供应商几乎和公司都有联系,如肯纳、山特维克、伊斯卡、京瓷、石井、欧士机和山高等,国内如哈尔滨工具厂、成都工具厂等。

不同的零件加工难度不一样,加工周期也不一样。在提高生产效率方面,有三方面的措施:第一,加强管理。主要包括生产准备、调度、机床的加工效率等;第二,采用先进的加工方法,公司的工艺部门每年都组织参加各类会议、学习、交流,紧盯先进的制造方法,同时引进和吸收同行经验;第三,加强自身队伍建设,鼓励员工自力更生,开展攻关,千方百计的总结归纳实践以满足生产需要。

从技术人员的角度来讲,设备升级永远都不会过时。单从眼前的转子加工能力来讲,因为近几年南京汽轮电机集团添加了几台重型卧车、重型铣床,这样,作为转子粗精加工之间的热处理设备,热跑炉成为了影响转子周期的瓶颈。因此,转子热跑炉设备是我们现在急需的。

 
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