集电环风扇制造工艺流程:
( 1)风叶板材加工。风叶为Z字型结构,中间立筋为圆弧型,由于风扇壁薄,按实际展开形状后,采取线切割加工周形。
( 2)风叶压弯成型。采取自制模压成形,风叶的形状、尺寸规矩。
( 3 )风叶铆孔加工。用自制钻模钻孔。
( 4)风扇座加工。车:全形。钻:外圆定位,用钻模加工铆孔。
( 5)风叶与风扇座铆接。加热铆钉,用自制铆接工具完成。
( 6)风扇环铆接孔加工。车:全形。
钻:外圆定位,用钻模加工铆孔。
( 7)与风扇座铆接后的风叶再与风扇环铆接。加热铆钉,用自制铆接工具完成。
风叶经模压成型后,形状为Z字型,中间立筋为圆弧, Z字翼板分别与风扇座、风扇环铆接。翼板上的孔要求准确,一个风扇正反对称各有24个风叶,因此必须用钻模加工。
根据风叶形状,选取合理的定位面和装夹方式,对风叶进行固定、约束。定位面:筋板部位圆弧面、侧直边及翼板底面。
装夹面:顶紧筋板圆弧面,顶紧翼板。
1.压紧螺钉2.把合螺钉3.钻套4.定位块5.钻模座6.钻模板7.钻模板风扇环经车序加工全形后,正反每个风扇环上的48个孔与风叶铆接用,排列有规律,可利用钻模加工达到位置要求。但按照风扇环图纸设计钻模,肯定是不能用的,其原因是:风扇座经车序,用钻模加工铆接孔,孔位准确;风叶经模压成型,用钻模加工铆接孔,孔位也准确。但铆钉与铆接孔之间有间隙,间隙是为了保证铆钉加热、墩粗、膨胀,使风叶与风扇座紧密连接,承受与汽轮发电机转子相同高速度( 3000r/m in)转动。
因此,铆后风叶与实际风扇座位置会发生微小的错位,从而影响风叶与风扇环铆接孔的正确对位。
设计风扇环钻模时,钻模孔位是要根据铆后实际情况而定,这给设计带来了困难。,在首台600MW汽轮发电机研制时,考虑到600MW汽轮发电机机组今后会形成批量生产,如果钻模不能达到通用性,可以说是一个不完全成功的工艺方案和设计。
虽然风扇环铆接孔位不确定,但经过分析发现: 24个风叶中,每个风叶2个铆孔相对位置是固定的(因为这两个孔位置是经过风叶钻模加工出来,位置可以得到保证)。在设计风扇环钻模时,可以将钻模传统结构整体式,设计成分块式;以每个风叶两个铆接孔作为一个单元,做成一个小单元钻模板; 24个单元钻模板又根据每台集电环风扇中风叶与风扇座铆接后的实际情况,通过定心销定位、调整,螺钉把合装配,连接成一个整体钻模,从而达到工装的通用性。
由于风扇环钻模是根据风叶与风扇座铆接后的状况确定,因此,需要设计一套调整单元钻模板位置的工装,势必工装变成两套,给工装管理带来一些麻烦并会提高成本。基于此原因,我们借鉴了组合夹具设计思路,将调整工装和钻模组合成一套。
风扇环钻模的技术要求:
( 1)项3钻模圈共2件,其中1件与项4单元钻模板24件组装成加工4Q7086的钻模,另1件与项7单元钻模板24件组装成加工4Q 7087的钻模。
( 2)项3、4组装方法:将项1钻模座放置在平台上,铆好的风叶与风扇座放入项1内,项3放在项1上,项4通过螺栓把在项3上,项10定心销确定项4上的钻孔与风叶上的铆孔一致后,项3、项4同钻铰销孔,打入销子完全定位,固定项3与项4.最后在项4上作1, 2组装调整。用同样方法组装调整项3与项7组成的另一套钻模。
现风扇环钻模由于具有通用性,每台机组需要之前,由使用单位办理委托,制造单位根据图纸技术条件要求(现已熟练掌握调整每块单元钻模板的工艺方法),组装调整一次钻模,就能满足风扇环钻序加工,不必再复制重做新的钻模。
现在我公司已批量生产600MW汽轮发电机,通过验证,集电环风扇制造工艺及工装设计、制造是非常成功的。特别是在工装设计思路上,不是一味地沿着固有思路,照搬传统结构,而是具体分析,抓住一些有规律的共性作为突破口,拓展思路,本着满足使用,缩短生产周期,方便工装管理,节约成本的要求来设计合理的工装。