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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)輪的數(shù)控加工技術(shù)進行研究、分析，為以后水斗轉(zhuǎn)輪的數(shù)控加工積累經(jīng)驗。

圖1 斐濟水斗轉(zhuǎn)輪

1 水斗轉(zhuǎn)輪的劃檢

以分水刃、水斗內(nèi)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(cè)為一個水斗的檢查結(jié)果)。

圖2 水斗轉(zhuǎn)輪外貌

2 水斗轉(zhuǎn)輪的加工

2.1 水斗轉(zhuǎn)輪的加工工藝流程(圖3)

圖3 加工流程圖

2.2 水斗轉(zhuǎn)輪加工注意事項

(1)粗車時需按轉(zhuǎn)輪分水刃水平中心線調(diào)平，按基準圓線找圓，對點相等，合格后夾緊工件，復查找正結(jié)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(nèi)，按內(nèi)圓找圓在0.05 mm以內(nèi)，合格后在外圓壓牢工件，復查找正結(jié)果，合格后才能加工。

(3)劃X－Y線、軸孔加工線于轉(zhuǎn)輪上平面。

(4)粗鏜軸孔時需同時刻水斗起始位置線于轉(zhuǎn)輪外圓立車加工不到的部位。

(5)水斗轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪時轉(zhuǎn)輪φ420H8止口側(cè)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(zhuǎn)輪配合止口找圓，對點一致，壓牢工件，復查找正結(jié)果，合格后才能加工。

(7)水斗轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪時需將將轉(zhuǎn)輪及銑胎整體吊到數(shù)控轉(zhuǎn)胎上，將銑胎、轉(zhuǎn)輪中心與數(shù)控轉(zhuǎn)胎中心調(diào)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(zhuǎn)輪中心與數(shù)控轉(zhuǎn)胎中心的同心，合格后壓牢工件，復查找正結(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)輪的平衡

3.1 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)論:在水斗外圓(R=85 cm)處加0.2 kg重物，如果轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪到下降值小于0.54 mm，說明靈敏度過低，需調(diào)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(jié)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(zhuǎn)輪精平衡

轉(zhuǎn)輪平衡裝置見圖7～圖8。

先用木楔擠住轉(zhuǎn)輪不使其轉(zhuǎn)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(diào)整轉(zhuǎn)輪，使芯軸與刃形支承平面垂直，撤去銅皮、木楔。

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

圖9 轉(zhuǎn)輪的平衡

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

同樣還須確定轉(zhuǎn)輪向右轉(zhuǎn)動時，每一角度位置所需加的最小試驗質(zhì)量m2或－m2。

在檢驗時，所加試驗質(zhì)量的質(zhì)心與轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)軸線的距離r應(yīng)保持不變，注:所加試驗質(zhì)量可用膠帶粘在轉(zhuǎn)輪上。

在各個等分位置上，對所加試驗質(zhì)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(zhuǎn)輪向左滾動時，測得在r處的殘余不平衡質(zhì)量:

轉(zhuǎn)輪向右滾動時，測得在r處的殘余不平衡質(zhì)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(shù)平均值作為在r處實測的殘余不平衡質(zhì)量，即:

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

4 結(jié)語

斐濟水斗轉(zhuǎn)輪是在技術(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)輪的數(shù)控加工積累了寶貴的經(jīng)驗。