转桨式转轮接力器缸耳孔加工技术

王引柱

（韶关市技师学院，韶关 512023）

1 背景技术

在我国绿色发展的进程中，清洁能源在保障能源供应、实现可持续发展等方面将发挥越来越重要的作用。为了充分利用各种水力资源，潮汐、落差很低的平原河流甚至波浪等也引起普遍重视，从而使贯流式水轮机和其他小型机组迅速发展。

我国低水头水力资源十分丰富，贯流式机组有着广阔的发展前景。贯流式水轮机的导叶和转轮间的水流基本上无变向流动，加上采用直锥形尾水管，排流不必在尾水管中转弯，所以效率高、过流能力大、比转数高，特别适用于水头为3～20m的低水头电站，装在潮汐电站内还可以实现双向发电。这种水轮机有多种结构，使用最多的是灯泡式水轮机。

转桨式灯泡贯流水轮机根据水的流量及水头变化，对转轮叶片进行自动调节，以达到最佳工况，最大程度发挥水力资源的效益，因而得到了广泛应用。

现有的转桨式灯泡贯流机组转轮叶片控制机构主要有两种，一种为活塞移动式结构，另一种为缸动式结构，随着电站运行要求提高，要求密封性能稳定可靠，既要避免转轮接力器缸体损伤，也要防止转轮接力器的内部串油，确保机组的稳定运行，大多数电站采用缸动式结构，这种结构的接力器缸在转轮体内，其压力油即使泄露，也不会流入河流造成污染，因此得到广泛应用，也对转轮接力器缸的加工提出较高要求。

2 技术要求

接力器缸安装在转轮体内，根据水流量及水头变化调节转轮叶片的角度，要保证转轮叶片灵敏、精准地转动（如图1所示）。因此，其尺寸精度和位置精度要求较高。

接力器缸设计图及技术要求如图2所示。

通过设计图可以看出，接力器缸精度要求较高，耳孔中心线与缸底的高度402，公差为±0.1；水平方向到中心基准面的距离165，公差为±0.1；端面与缸底的垂直度公差为0.05；耳孔直径φ65，公差为0.03；上端内孔φ310与底端孔φ505的同轴度公差为0.05。

3 课题提出

韶关市众力发电设备有限公司是一家专业生产水力发电设备的老企业，现在转轮接力器缸耳孔加工主要有两种方式：（1）采用手工划线、镗床校线加工方式；（2）采用数控设备编写数控程序，由设备控制加工。

图1 内部安装有接力器的转轮体结构

采用划线校正方法误差大、校正困难，很难满足零件位置精度要求，且加工时间长。采用数控设备的方式受到设备限制，使用周期长，而且工件的定位、耳孔的镗削加工要靠工人的技术来保证，对操作人员要求高。

4 实用新型技术

为了克服现有技术的缺陷及局限性，本实用新技术提供一种简便、可靠、实用的加工装置，突破接力器缸耳孔加工难点，不必依赖先进的数控设备，且有效提高生产效率，采用现有普通镗床进行加工，能满足工件设计技术要求，达到了接力器缸耳孔加工尺寸精度及位置精度要求。

本实用新技术方案是：利用接力器缸缸体为基准，设计一个定芯胎具作为回转中心，通过回转工作台旋转对各耳孔进行加工，在接力器缸上端锁定一件校正、对刀、测量工具，保证耳孔高度、分度、位置精度。通过该装置的作用，很好地完成接力器缸加工，实际效果明显。该实用技术原理可推广到分度圆上水平方向多孔加工，针对不同零件改变定芯胎具的尺寸，可大大提高加工效率和精确度。

图3是本新型结构的示意图。

图2 接力器缸设计图及技术要求

图3 新型工艺装备结构

具体实施方式：在回转工作台上装上回转定心胎具→校正胎具止口与回转台中心一致→吊装接力器缸→校正中心与平面→在接力器缸上端平面装上检验对刀法兰→用镗床镗杆校正耳孔→锁定镗床位置→粗、精镗耳孔→转动回转工作台→加工另一个耳孔直至全部加工完成。

5 结语

接力器是转桨式灯泡贯流水轮机的关键部件，要做到有效而灵敏地控制桨叶，该实用技术在保证其精度、提高生产效率方面发挥了作用。迄今已完成三耳、四耳等多种形式的接力器缸的生产，并将该原理应用到分度圆上多个水平孔的钻、镗加工，效果显著。

[1]成大先.机械设计手册[M].5版.北京：化学工业出版社，2007.

[2]秦大同，谢里阳.现代机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2011.

[3]孟少农.机械加工工艺手册（第1卷）[M].北京：机械工业出版社，1996.

[4]李益民.机械制造工艺及设备设计手册[M].北京：机械工业出版社，1990.

[5]哈尔滨大电机研究所.水轮机设计手册[M].北京：机械工业出版社，1976.

[6]哈尔滨大电机研究所.大电机、水轮机标准汇编[M].北京：中国标准出版社，2006.