汽轮机转子加工工艺

150046 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 黑龙江 哈尔滨｜李海鹏



汽轮机转子加工工艺

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汽轮机转子作为汽轮机的一个重要部件在实际中有着重要的作用，它对汽轮机的运作起着积极的推动作用。在实际的汽轮机转子加工过程中，由于汽轮机转子本身结构比较复杂，对工作温度以及运作速度等要求较高，所以其加工工艺就相应的比较复杂。另外，汽轮机转子在加工中对其尺寸精度要求也是相应较高的，所以对其加工工艺进行分析是非常必要的。本文主要通过介绍影响汽轮机转子加工的因素来分析其具体的加工工艺。关键词：汽轮机转子；加工工艺；影响因素

汽轮机转子从结构上来讲相对复杂，主要由主轴、叶轮、联轴器、叶片以及安装在轴上的其他零部件组成。在实际中，对转子的加工工艺要求又受到其工作环境的温度以及转子旋转的速度等的影响，因此其加工难度较大。另外，转子的质量又是直接影响汽轮机工作性能的重要因素。转子的尺寸精度以及相应的跳动要求都会影响汽轮机在实际中的工作，针对这些情况对汽轮机转子结构特点进行分析，然后结合实际情况对加工工艺进行相应的总结概括以追求进一步的完善发展。综合来讲，转子的加工对汽轮机的影响是非常重要的，本文也主要对其加工工艺进行相应的分析。

汽轮机转子加工应考虑的因素

a汽轮机转子的工作环境

汽轮机转子的工作环境包括很多因素，并且汽轮机转子的加工过程中也应该综合考虑这些因素来对转子进行改进，以求其能够适应以后的工作环境，延长其工作时间、工作寿命。汽轮机转子在实际的工作中受到环境影响的因素包括：工作环境的温度、转子的旋转速度以及应力的集中部位。首先，就工作温度来讲，转子在工作中如果热应力加大，其运行的温度就会升高，这就会使得转子受到疲劳而损伤以及高温损伤，影响汽轮机转子工作寿命。其次，就转子的旋转速度来讲，汽轮机在实际运行中如果转子旋转速度过来会造成转子不同程度上的磨损，如果旋转速度过慢又会影响汽轮机的工作效率。因此，汽轮机转子的旋转速度也就成为其加工过程中必须考虑的因素之一。最后，就转子的应力集中部位来讲，其受到温度，旋转速度等的综合影响。应力集中部位多，会使得转子在实际的工作中会出现裂纹等损伤，而这些裂纹会在工作中不断的扩展造成转子旋转不平衡从而损坏转子。总的来讲这三者都是转子的工作环境因素，是汽轮机转子加工必须要考虑的因素。

b汽轮机转子的结构

汽轮机转子主要包括主轴、叶轮、叶片、联轴器以及安装在轴上的各种零件。在汽轮机转子加工过程中也必须综合考虑这些结构来进行加工，只有对各部分结构加工到位才能更好的改善转子的质量。这些结构中主轴是非常重要的组成部分，主轴是支撑转子旋转的主要部件之一，因此对其加工方法的研究分析是很重要的。主轴加工必须对其精度以及耐高压程度进行相应的考虑，然后对加工工艺进行分析，使得主轴能够适应转子的具体工作环境。针对叶轮、叶片、联轴器等部件来讲，在具体的加工中也要综合考虑精度，强度，抗压程度等因素。只有对汽轮机转子的各个零部件加工到位，才能提高汽轮机转子的质量，提高汽轮机的工作效率。

c汽轮机转子工作中易出现的损坏情况

转子易出现的损坏情况也是其加工过程中需要分析的因素之一。一般来讲，汽轮机转子在实际的工作中会受到不同因素的影响，从而造成汽轮机转子弯曲以及出现裂纹等情况。在转子加工过程中必须综合分析出现这类损坏情况具体原因，然后研究相应的加工工艺对其进行改进完善。

汽轮机转子加工工艺分析

a选用正确的转子装夹方案

汽轮机转子的装夹方案会直接影响转子加工的质量，因此，在实际的加工过程中选用正确的转子装夹方案能够有效的保证转子工件加工的质量。一般来讲，对转子装夹方案的选取主要是看转子前轴以及后轴颈外圆的粗糙程度，具体来讲，粗糙要求为Ra0.8，其中形位公差应该保持在0.01～0.02mm之间。除此之外，对汽轮机转子的精度的要求也是非常高的，在实际的加工过程中，每一尺寸内都会有相应的公差带。因此，在实际的加工中要根据具体的制造工艺以及流程选用正确的装夹方案来保证汽轮机转子的加工质量。

b对转子的挠度以及精度进行分析

汽轮机转子在运行过程中产生的挠度将会对转子加工过程带来一系列的影响。具体来讲，汽轮机转子在实际的加工中产生一定的挠度是非常正常的，挠度的存在会对转子的加工产生相应的影响，比如说挠度会影响转子装夹的松紧度从而使得机床的精度受到一定的损坏等。因此，对于汽轮机转子在实际加工过程中产生的挠度应该进行相应的分析，从而减轻挠度对转子主轴等加工精度的影响。除此之外，汽轮机转子的加工精度也是工艺要求的一部分。转子的主轴，叶片等精度的要求是极高的，具体来讲包括垂直度，平行度等。在选用相关刀具是也要对

刀具的进行严格的要求以保证刀具能够适应加工精度的要求。当然，在转子表面加工时也要按照相应的技术要求进行精加工然后再进行相应的抛光处理。

c对汽轮机转子叶根槽的加工工艺进行分析

叶根槽是转子一个非常复杂的结构，在具体的生产加工中会遇到许多问题，因此对其加工工艺进行分析是非常必要的。首先要对叶根槽的结构加工进行相应的分析，其槽型结构一般为倒T字型，在具体的加工中要确定T型的轴向定位面以及相应的级数，另外对槽型的尺寸长度也要进行相应的设定以满足实际工作的需求；再次，对T型槽的加工路线以及相应的加工刀具分析也是非常必要的，加工路线要按照具体的要求以及步骤来进行，相应的加工刀具在不同的加工路线阶段也应该有所不同，以此来适应加工的需求。除此之外，在转子加工过程中也应该考虑排屑这一问题，一般情况如果铁屑向上排出会使得刀具与槽面发生碰撞从而损坏刀具影响工件的加工密度以及表面的粗糙度，所以在实际的加工中要采取相应的加工工艺，使得铁屑向下排出以此来保证工件的加工精度和表面的粗糙度，这样也会加快转子的加工进度。汽轮机转子叶根槽的加工工艺相对比较复杂，对加工路线、刀具尺寸都有严格的要求以此来保证转子加工的精确度。

d滚压加工工艺分析

这种加工工艺主要是针对汽轮机转子的轴颈以及推理面来讲的，因为一般情况下汽轮机转子的旋转速度较快，对转子的轴颈以及推力面的精度和形位公差要求也相应的较高，采用滚压加工方法能够有效达到其精度和形位公差的要求。具体来讲，滚压加工方法要在操作前确保被滚压工件的表面无椭圆度以及锥度，并且其表面粗糙度也要符合相应的标准，控制好加工误差。另外，因为滚压加工对滚压时的压入量有一定的要求，所以应该根据实际情况对车刀刀尖的尺寸进行相应的控制，确定刀尖尺寸的公差范围。最后，在滚压加工过程中，对加工参数也应依据实际情况进行研究确定，比如说汽轮机转子的转速参数，滚压时压入量参数，工件直径等参数。在实际滚压加工前都应该对这些参数进行相应的数值范围划分，保证其能够满足滚压加工工艺的要求。所以，综合来讲，只有对滚压加工工艺进行到位的分析，才能保证转子工件的形位公差以及精度，提高汽轮机转子的质量。

结语

汽轮机转子是汽轮机的重要组成部分，它能够推动汽轮机的运作。本文主要先分析了汽轮机转子在加工过程中应考虑的实际因素，然后结合实际影响因素对转子的加工工艺进行分析，主要包括转子的装夹方案、转子的挠度以及精度、转子叶根槽加工工艺以及滚压加工工艺分析等，旨在更好的改善汽轮机转子的加工工艺，提高转子的质量。

参考：

［1］来逢亮.［汽轮机转子加工工艺分析］；机械工程师；2014年12期

［2］工艺处，雷文.［汽轮机转子制造技术研究（摘要）］；《上海电气杯》征文论文集；2010年

［3］曹红波，李明超，徐冬.［F级燃汽轮机转子加工工艺研究］；热力透平；2012年02期