混流式转轮加工工艺守则

1、混流式转轮加工工艺守则 文件编号: 第 8 页 共8 页 工 艺 文 件 名 称 混流式转轮加工工艺守则 文 件 编 号 设 计 校 核 会 签 审 核 审 定 批 准 1 适用范围本守则适用于中、小型水轮机混流式转轮的加工。2 使用设备、工夹具、材料1) 设备：普通车床、插床，钻床、镗床、电焊机、吊车、装配平台、卧式平衡架、风动砂轮机2) 工夹具：叶片组合样板、转轮点焊工具，锥度塞规，厚度尺、转轮背面样板、转轮静平衡工具、上冠尺样板，下环R 样板，内圆卡规。3) 材料：砂轮、抛光轮、红铅油、焊条、棉纱布。3 上冠、下环、叶片加工3.1 上冠加工：3.1.1 车：按图粗、精车合各尺寸（上冠过流

2、面及转轮叶片点焊用定位孔精车合图）;注意事项: l 对内腔不加工的上冠,加工前参考外型尺寸的同时要找正内腔不加工面,以减少转轮加工后残留不平衡量。3.1.2 划：划各孔加工线。3.1.3 镗：镗钻减压孔（注意孔角度及其位置）。注: 对在转轮组焊后钻减压孔不影响叶片的(减压孔在叶片流道外),可在转轮组焊加工后钻减压孔。3.2 下环加工：按图粗、精车合图(曲面用样板检查)。3.3 叶片加工：叶片正、背面过流型面打磨:3.3.1 用正面组合样板考核，打磨叶片正面型线（注意背面留有足够加工余量），控制叶片正面型线偏差、叶片过流表面波浪度及表面粗糙度达附表1要求;3.3.2 通过叶片正面组合样板划叶片出

3、水边加工线，并打洋冲标记;3.3.3 按标记线割除多余边,修磨叶片出水边（利用平台透光检查并修磨出水边平面）;3.3.4 用组合样板考核，打磨叶片背面型线(正、背面组合样板的组合尺寸根据样板标注尺寸加大0.2% D1)，并注意叶片出水边缘厚度尺寸的控制（允差为：-0.2X叶片边缘厚度+0.5毫米），并使叶片背面型线偏差及表面粗糙度达附表1要求;3.3.5 叶片抛光。4 转轮点焊 4.1点焊前准备工作4.1.1 上冠、叶片、下环转入组焊前，叶片过流面的铲磨，抛光已完成，并均符合设计图 纸要求，上冠下环过流面均已精加工合图，检查上冠内径（点焊用定位孔）与工装定位尺寸相符，并清除锈污和毛刺；4.1.

4、2 所需工艺装备和材料准备齐全，摆焊板按装配图要求正确装配（注意：检查摆焊板叶片出水边定位面是否过转轮中心-是否符合图纸要求？否则夹紧套调头后再把合摆焊板）；4.1.3 对直径较大的转轮叶片称重作标记，并将重量相近的叶片对称分布，以减少转轮不平衡量；4.1.4 在下环出水端面，按叶片等分数划等分线并作标记；4.1.5 根据摆焊板高度定位面的位置（不同的转轮可选2、3或4断面），通过叶片组合样板在叶片正面划出该断面定位线，作为叶片点焊时定位高度基准线。4.2 转轮点焊 由于转轮型号不同（如比转速、叶片形状不同），目前我厂采用的转轮点焊工艺有以下二种形式：A：上冠、下环、叶片同时把合组焊（如D74

5、、276等系列）；B：叶片先与下环组焊，待精车叶片上冠焊接面后，再与上冠把合组焊成一体（如D54、339等系列）；A：叶片与下环点焊 1） 将下环装于点焊工具，用百分表找下环内径过流面及其端面正并夹紧；2） 旋转调整套调整摆焊板高度，使摆焊板上叶片某选定(2、3或4)断面与下环相对高度位置符合设计图要求（H），然后旋紧圆螺母将调整套固定,即固定摆焊板高度；3） 转动摆焊板，将其准确定位于叶片等分刻线位（摆焊板出水边定位面对正下环上叶片定位等分线），锁紧并固定摆焊板；4） 以叶片出水边对摆焊板上对应出水边线正，断面线找平， 修磨叶片的下环焊接面，配磨板，利用该样板划线，气割、修磨其余各叶片的下环

6、焊接面（留配磨余量）。5) 在摆焊工具上配磨各叶片的下环焊接面。6） 叶片下环焊接面全部修磨好后，用抛光轮抛光叶片正背面达到表1要求；7） 叶片称重作记录，并按重量对称分布来分配叶片装配位,以减少转轮不平衡量（小片由于偏重较少可忽略该步）：8）第一片叶片装入点焊工具，以叶片进、出水边及选定断面找平为基准，叶片出水边对正摆焊板上出水边定位面，调好叶片进水边到出水边平面位置尺寸后将叶片点焊固定于下环；9） 同上，摆焊板逆时针（俯视）转过一个叶片等分位，使叶片定位面对正下环上叶片分度刻线后，锁紧夹紧套上螺栓固定摆焊板；10） 同上，叶片以进、出水边及选定断面找平为基准在摆焊板上对正，检查叶片进水边距

7、,同时检查叶片各开口值达表2要求后将叶片点焊固定；11） 全部叶片依上法装上找正并点焊后，按表2要求重新检验，全部合格后进一步点焊加固叶片（在叶片上冠焊接面内外点焊两圈定位箍加固叶片，预防由焊接变形产生的开口值超差）；12） 取出点焊件，在叶片和下环过流面涂1306保护层，预防堆焊时由焊渣飞溅造成在叶片过流面上产生烧接麻点；13） 转冷锻车间（按转轮焊接工艺）进行焊缝堆焊；14） 去除两点焊定位圈，修磨叶片与下环焊接面焊缝合图要求（注意打磨时避免叶片咬边）；15）车叶片上冠焊接面：方法一：以样板曲面为轨迹，仿型加工上冠焊接面；方法二：先粗车上冠焊接面，再吊上冠上架与之把合，根据加工余量画与上冠

8、曲面等距（留3-4MM余量）加工线，作曲面粗加工参考，粗车上冠焊接面,再把合上冠视间隙大小分别做标记，精车叶片的上冠焊接面；注: 考虑焊接时转轮进口存在尺寸收缩问题，转轮叶片进水边高度要放一定收缩量，收缩量大小视转轮直径，叶片长短及和片缝隙大小等综合考虑。其高度尺寸取值参考表或按下式估算(直径大于1米的转轮):转轮进水高度工艺尺寸= A+1.2xD1/1000+1 16）气割、打磨叶片上冠焊接面坡口；17）与上冠把合，上冠下环找正同心，检查进水口高度合格后压紧，叶片与上冠点焊加固；18）转冷锻车间堆焊上冠位焊缝（按转轮焊接工艺进行）；19）转轮进行退火处理；20）打磨上冠焊接面焊缝合图。 B

9、上冠，下环，叶片整体组焊 1） 装上冠于点焊工具，用百分表（吸在摆焊板上）检查并找平上冠过流面端面，保证芯轴垂直于该面，否则在上冠背面加垫片加以调整；2） 装下环于点焊工具支架上，找正下环内圆与上冠同轴，进水流道高度H2可参考上述表或根据转轮直径估算；3） 按设计图及工装定位要求调整摆焊板高度位置H1准确后，锁紧螺母以固定摆焊板与上冠的相对高度；4） 转动摆焊板，摆焊板的叶片出水边定位面应对正下环上的叶片分度刻线，锁紧夹紧套将摆焊板固定；5） 修磨叶片上冠及下环焊接面： 对小转轮叶片：以叶片进、出水边定位，选定断面线找平，配磨叶片的上冠及下环焊接面；对大转轮叶片：（由于叶片较重，须在装下环前先

10、修磨上冠、下环焊接面）叶片出水边与摆焊板出水边找正，断面线找平，先修磨叶片上冠焊接面，再通过专用下环焊接面刮板配磨下环焊接面；6） 配磨好第一片后，用红钢纸制作该片的上冠与下环焊接面划线样板，并通过该样板划其余各片的焊接面加工线，再气割、粗磨处理，最后装于点焊工具配磨叶片的上冠及下环焊接面(大片由刮板配磨)，再割、磨叶片焊接面坡口；7） 对较大转轮由于叶片重量差别大，需对叶片称重并作标记，按叶片重量对称分布的原则分配各叶片的装配位（小片可忽略该步）；8） 叶片分别装入点焊工具，按表2要求调校正确后点焊固定;9） 全部叶片装好重新检查校核合格后，进一步在焊缝位点焊加固各片；10） 在叶片和上冠、

11、下环过流面涂1306保护层（预防焊缝堆焊时造成过流表面麻点）；11） 转冷锻车间焊接（按转轮焊接工艺进行）；12） 转轮退火处理；13） 按图纸要求进行焊缝打磨（打磨时应避免叶片咬边）。5 转轮加工5.1 低比转速（短叶片）转轮:1) 车：以上冠过流面及叶片出水边找正，粗精车各尺寸。 注意：与主轴配合圆锥面粗糙度不大于1.6um，内锥面用锥度塞规着色检查其接触面积不低于75%；2) 划：划十字线，各孔及键槽加工线；3) 钻：钻或攻各孔（如有要求与止漏环配钻攻）；4) 转钳：a) 磨叶片与上冠焊接面焊缝;b) 打磨叶片进口型线：用头部样板检查2个断面，打磨叶片进水边叶片头部形状允许偏差为

12、7;0.1 D1（D1-转轮公称直径）；5) 钳：回攻螺纹，(若有要求)把合止漏环；6) 转钳： 进行转轮静平衡试验，对不平衡量及位置作记录；(针对不同情况)不平衡量处理方法：a) 偏重量较大时，上机床在上冠背面偏车不平衡量；b) 在下环底平面钻孔（或配合灌铅）后封堵；c) 不平衡量较少时可直接打磨叶片背面等位；7) 插转轮内孔键槽；8) 转轮进行防锈处理。5.2 中高比转速（较长叶片）转轮加工:1) 粗精车：以转轮上冠位不加工的过流平面及叶片出水边找正，粗精车各尺寸。注意：与主轴配合圆锥面粗糙度不大于Ra1.6，内锥面用锥度塞规着色检查其接触面积不低于75%；2) 转钳：a）打磨叶片进口型线

13、：用头部样板至少检查3个断面，打磨叶片进水边，叶片头部形状允许偏差为±0.1 D1（D1-转轮公称直径）；b）进行转轮静平衡试验，并对不平衡量及位置作记录；(根据转轮大小不同情况对)不平衡量处理方法：* 偏重量较大时，上机床在上冠背面偏车不平衡量；* 在下环底平面钻孔（或配合灌铅）后封堵；* 不平衡量较少时可直接打磨叶片背面等位.3) 划：划十字线，各孔及键槽加工线；4) 钻：钻或攻各孔；5) 钳：回攻螺纹；6) 插(内圆)或铣(法兰平面上)转轮键槽；7) 转轮进行防锈处理。注意事项:l 对采用法兰面联接的转轮, 转轮上冠位法兰平面端面圆跳动6级且不允许凸起,局部凹下不大于0.03m

14、m,考虑加工时刀具的磨损,建议精加工时应从内向外走刀。l 考虑焊接时转轮叶片进口存在尺寸收缩问题，故转轮点焊时叶片进水边高度要给予一定收缩量，收缩量大小视转轮直径及叶片和片的缝隙大小、叶片长短等因素综合考虑选取。其高度尺寸取值参考附表或按下式(直径大于1米的转轮)估算, 在应用过程中若发现问题应及时反馈并作调整.转轮进水高度工艺尺寸= A+1.2xD1/1000+1转轮全部工序完成后，应用汽油清洗，除去锈斑油迹及焊渣等，擦干并涂上防锈油，交装箱。6 质量评定准则 _摘自<水轮机通流部件技术条件 GB/T 10969-1996>1) 叶片正、背面型线用组合样板检查，粗糙度用粗糙度样板

15、检查，均应符合中小型水轮机产品质量分等标准规定(参见下附表1);2) 叶片出水边开口偏差应达附表2要求；3) 进口节距应至少检查2个断面, 节距允差为±0.4D1;4) 叶片正、背面的波浪度应低于: 2/100、 1/100(易气蚀部位)；5) 叶片头部形状对低比速水轮机每叶片至少检查个断面, 对高比速水轮机至少检查个断面，型线允许偏差:±0.05%D1 (小型水轮机可取±0.1%D1);6) 转轮内圆锥面粗糙度不大于1.6µm，用锥度塞规着色检查，要求其接触面积达75以上;7) 静平衡试验按技术要求。附表1 项 目 合格品 一等品 优等品 不大于 不大于 不大于叶片正背面型线偏差 ±0.15D1 mm±0.1D1 mm±0.075D1 mm 叶片表面粗糙度 12.5 µm 6.3 µm 3.2 µm叶片过流表面波浪度 2/100, 1/100 (易气蚀部位)叶片出口边缘厚度 允许偏差 +0.5mm-20 附表2 项 目 合 格 品 优 等 品叶片出水边开口偏差： a）单个开口偏差b）每圈截面平均开口偏差