混流式转轮加工工艺守则

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。混流式转轮加工工艺守则文件编号:第1页共8页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（上冠过流面及转轮叶片点焊用定位孔精车合图）;注意事项: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混流式转轮加工工艺守则文件编号:第2页共8页板标注尺寸加大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；4.1.2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、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：叶片与下环点焊混流式转轮加工工艺守则文件编号:第3页共8页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,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混流式转轮加工工艺守则文件编号:第4页共8页固叶片（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３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+116）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上冠，下环，叶片整体组焊混流式转轮加工工艺守则文件编号:第5页共8页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３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混流式转轮加工工艺守则文件编号:第6页共8页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、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±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。混流式转轮加工工艺守则文件编号:第7页共8页注意：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：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: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0.03mm,考虑加工时刀具的磨损,建议精加工时应从内向外走刀。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３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/T10969-19961)叶片正、背面型线用组合样板检查，粗糙度用粗糙度样板检查，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);混流式转轮加工工艺守则文件编号:第8页共8页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±0.4％D1;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２个断面,对高比速水轮机至少检查３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±0.15％D1mm±0.1％D1mm±0.075％D1mm叶片表面粗糙度12.5µm6.3µm3.2µm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δ允许偏差+0.5mm-20％δ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+５%a0-3%a0如偏差小于±1.5mm,取1.5mm+3%a0-1%a0如偏差小于±1mm,取1mm+4.5%a0-1.5%a0+2.5%a0-1%a0叶片进口节距允许偏差±0.4％Ｄ1±0.3％Ｄ１a0----开口值D1---转轮公称直径附表３转轮直径3542506071进水高度工艺尺寸A+0.8A+1A+1.2A+1.5A+1.7转轮直径8490100110120进水高度工艺尺寸A+2A+2.1A+2.2A+2.3A+2.4A---转轮流道进口高