一种大型整体磁轭圈加工方法技术

本发明专利技术公开了一种大型整体磁轭圈加工方法，属于发电机转子加工技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、单片和小段加工；b、磁轭叠装；c、整体把合；d、整体吊装；e、整体铣，通过天桥铣Z轴将内圆键槽分度，将内圆键槽分度引至外圆键槽；通过天桥铣Z轴按下半段基准面加工其余部分，加工后吊钢琴线检查外圆平面垂直度，用外径千分尺测外圆面和T尾打键面的厚度来检查打键面。本发明专利技术整体磁轭加工在数控天桥铣进行，先加工上半部分再拆开，保持工件不动，再加工下半部分磁轭，采用数控天桥铣Z轴进行内外键槽的一次加工，整体磁轭实现一次加工内外键槽，不仅提高了制造精度，而且缩短了制造周期。

【技术实现步骤摘要】
一种大型整体磁轭圈加工方法
本专利技术涉及到发电机转子加工
，尤其涉及一种大型整体磁轭圈加工方法。
技术介绍
抽水蓄能高转速水轮发电机转子磁轭采用高强度整圆厚钢板把合结构，整体磁轭通常高度在3米左右，高度上分为多段，每段由把合螺杆将多片组合而成，内圆有磁轭键的键槽，外圆有几十个T尾磁极键槽，磁轭内外键槽在厂内整体加工。由于磁轭单片数量多，磁轭分段多，因此整体磁轭加工的周期长，装配加工精度要求高，制造难度大。如何进行小段与整体的键槽加工余量控制，各种小段、整体预装吊具的设计，整体磁轭的尺寸公差、形位公差保证，都显得非常重要。由于制造工艺复杂，为保证安装时键与键槽接触良好，需尽量减少磁轭键槽、磁极键槽错牙，应使键槽一次加工到位，由于磁轭高度很高，现有设备能力无法实现磁轭键槽或磁极键槽在高度上的一次加工。目前国内厂家单片采取加工T形槽排量，经小段组合后再精铣小段键槽，或者在小段把合后在T形槽处钻孔排量，以减少小段的机械加工量。整体磁轭加工通常有两种方法，一种是：磁轭不进行整体预装把紧，而是将磁轭分上下两部分，用镗模分别加工内外键槽，厂内再进行整体磁轭预装检查；另一种是：磁轭不进行整体预装把紧，先用镗模将各段磁轭的内圆键槽加工到尺寸，通过打键把磁轭固定在转子支架上，然后在通过设备铣外圆键槽。以上两种整体磁轭加工方式均无法做到同时并一次加工内外键槽，键槽的一致性存在风险，如果出现段间错牙，则加大了处理难度，加工的精度也不易保证。公开号为CN108436394A，公开日为2018年08月24日的中国专利文献公开了一种大型抽水蓄能发电机电动机转子刚性磁轭制造工艺方法，采用单件圆盘螺栓把合固定孔先预装，把合固定成磁轭段后进行同钻铰螺杆把合固定孔，采用铣模单段加工磁轭段内圆键槽，整体加工磁轭段外圆T尾槽。该专利文献公开的大型抽水蓄能发电机电动机转子刚性磁轭制造工艺方法，虽然解决了同铰螺栓孔无法排铁屑问题，但是无法做到同时加工内外键槽，保障键槽的一致性，加工精度和加工效率都欠佳。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种大型整体磁轭圈加工方法，本专利技术采用从磁轭单片、小段磁轭到整体磁轭的加工方式，缩短磁轭单片到小段磁轭的加工时间，整体磁轭加工在数控天桥铣进行，先加工上半部分再拆开，保持工件不动，再加工下半部分磁轭，采用数控天桥铣Z轴进行内外键槽的一次加工，整体磁轭实现一次加工内外键槽，不仅提高了制造精度，而且缩短了制造周期。本专利技术通过下述技术方案实现：一种大型整体磁轭圈加工方法，其特征在于，包括以下步骤：a、单片和小段加工，单片采用车削，在单片上钻把合孔，小段以底面调平并把合，再钻定位销孔后把紧，先粗开直槽，再粗铣内键槽和外键槽；b、磁轭叠装，通过磁轭小段吊具将首段磁轭吊至方箱上，加垫片调平首段磁轭，用框式水平仪检查首段磁轭水平，用搭板固定首段磁轭，用磁轭小段吊具吊装第二段磁轭，旋转第二段磁轭至与首段磁轭的+X和+Y方向相同，在磁轭段落下前，用磁轭小段间的定位销调整第二段磁轭与首段磁轭对齐，使各磁轭小段同心；在中间第四段磁轭和第五段磁轭间装退刀块，再吊装其余磁轭段；在磁轭内键槽装工具定位键，在磁轭外圆T形槽安装T尾定位工具，吊线测量磁轭外圆平面在+X、-X、+Y和-Y的垂直度均≤1.5mm；c、整体把合，下部四段磁轭用把合螺杆把紧，中间放置退刀块，上部四段磁轭用把紧螺杆把紧，再用通长螺杆把紧全部磁轭，用液压力矩扳手按图纸力矩对称把紧；通长螺杆位置处再装整体吊具，整体吊具底面沉孔将通长螺杆螺母扣上；d、整体吊装，将磁轭整体吊至立车上，取下整体吊具，根据有限元计算整体布置至少8个垫筒，垫筒位置正对磁轭风扇筋板，以基准找平，一次精车磁轭内圆、平面止口和基准面，加工完成再回装整体吊具；e、整体铣，在数控龙门铣工作台上布置至少8个垫筒，铣垫筒上平面，将磁轭整体吊至数控龙门铣，取下整体吊具，以内圆找圆，以基准面找平，用压板固定磁轭下风扇，通过天桥铣Z轴将内圆键槽分度，将内圆键槽分度引至外圆键槽；拆除通长螺杆，吊开上半段磁轭，保持工件不动，监测基准平面百分表有无变化；横梁W轴下降，通过天桥铣Z轴按下半段基准面加工其余部分，加工后吊钢琴线检查外圆平面垂直度，用外径千分尺测外圆面和T尾打键面的厚度来检查打键面，完成磁轭圈加工。所述步骤d中，内圆的圆度≤0.05mm，基准面的平面度≤0.10mm。所述步骤e中，通过天桥铣Z轴将内圆键槽分度，具体是指精铣上半段内圆键槽，并精铣下半段200mm长作找正段。所述步骤e中，将内圆键槽分度引至外圆键槽，具体是指精铣上半段外平面和外圆键槽，并精铣下半段200mm长作找正段。本专利技术的有益效果主要表现在以下方面：一、本专利技术，通过将单片按小段把合孔同钻铰把紧，先粗开直槽，再粗铣内外键槽，比单片直接开槽方式缩短小段的制造周期；多段整体把合时通过相邻小段的定位销孔，整体叠装时可不用中心柱找同心进行调整，同样保证各小段中心一致；用通长螺栓分开把紧磁轭，保证磁轭各自把紧且能分开，在中间位置加退刀块，保证刀具在加工上半段时刀具能够在中间空挡处退出。采用从磁轭单片、小段磁轭到整体磁轭的加工方式，缩短磁轭单片到小段磁轭的加工时间，整体磁轭加工在数控天桥铣进行，先加工上半部分再拆开，保持工件不动，再加工下半部分磁轭，采用数控天桥铣Z轴进行内外键槽的一次加工，整体磁轭实现一次加工内外键槽，不仅提高了制造精度，而且缩短了制造周期。二、本专利技术，整体把紧后在粗铣的键槽中用T尾定位工具和内圆工具键进行固定，磁轭起吊过程中各段不会窜动，保证后序加工余量；通过在整体吊具底面加工沉孔，整体吊具取下后通长螺杆仍将整体磁轭把紧，避免工具吊耳过高降低龙门铣Z轴行程；待整体加工后再将吊具装上，方便磁轭整体吊走，吊装更加方便。三、本专利技术，通过磁轭整体加工支撑方式，利用有限元计算按把紧螺杆及垫筒的位置及数量不同进行分析，选择变形最小的8点且正对筋板下方的支撑方式，保证磁轭基准面和整体磁轭垂直度；将整体磁轭分成先加工上半部分，工件不动再加工下半部分，对于天桥铣Z轴加工行程不足的情况下，能在不降低加工整体高度3m的同时加工内外键槽，保证键槽一致性。具体实施方式实施例1一种大型整体磁轭圈加工方法，包括以下步骤：a、单片和小段加工，单片采用车削，在单片上钻把合孔，小段以底面调平并把合，再钻定位销孔后把紧，先粗开直槽，再粗铣内键槽和外键槽；b、磁轭叠装，通过磁轭小段吊具将首段磁轭吊至方箱上，加垫片调平首段磁轭，用框式水平仪检查首段磁轭水平，用搭板固定首段磁轭，用磁轭小段吊具吊装第二段磁轭，旋转第二段磁轭至与首段磁轭的+X和+Y方向相同，在磁轭段落下前，用磁轭小段间的定位销调整第二段磁轭与首段磁轭对齐，使各磁轭小段同心；在中间第四段磁轭和第五段磁轭间装退刀块，再吊装其余磁轭段；在磁轭内键槽装工具定位键，在磁轭外圆T形槽安装T尾定位工具，吊线测量磁轭外圆平面在+X、-X、+Y和-Y的垂直度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型整体磁轭圈加工方法，其特征在于，包括以下步骤：/na、单片和小段加工，单片采用车削，在单片上钻把合孔，小段以底面调平并把合，再钻定位销孔后把紧，先粗开直槽，再粗铣内键槽和外键槽；/nb、磁轭叠装，通过磁轭小段吊具将首段磁轭吊至方箱上，加垫片调平首段磁轭，用框式水平仪检查首段磁轭水平，用搭板固定首段磁轭，用磁轭小段吊具吊装第二段磁轭，旋转第二段磁轭至与首段磁轭的+X和+Y方向相同，在磁轭段落下前，用磁轭小段间的定位销调整第二段磁轭与首段磁轭对齐，使各磁轭小段同心；在中间第四段磁轭和第五段磁轭间装退刀块，再吊装其余磁轭段；在磁轭内键槽装工具定位键，在磁轭外圆T形槽安装T尾定位工具，吊线测量磁轭外圆平面在+X、-X、+Y和-Y的垂直度均≤1.5mm；/nc、整体把合，下部四段磁轭用把合螺杆把紧，中间放置退刀块，上部四段磁轭用把紧螺杆把紧，再用通长螺杆把紧全部磁轭，用液压力矩扳手按图纸力矩对称把紧；通长螺杆位置处再装整体吊具，整体吊具底面沉孔将通长螺杆螺母扣上；/nd、整体吊装，将磁轭整体吊至立车上，取下整体吊具，根据有限元计算整体布置至少8个垫筒，垫筒位置正对磁轭风扇筋板，以基准找平，一次精车磁轭内圆、平面止口和基准面，加工完成再回装整体吊具；/ne、整体铣，在数控龙门铣工作台上布置至少8个垫筒，铣垫筒上平面，将磁轭整体吊至数控龙门铣，取下整体吊具，以内圆找圆，以基准面找平，用压板固定磁轭下风扇，通过天桥铣Z轴将内圆键槽分度，将内圆键槽分度引至外圆键槽；拆除通长螺杆，吊开上半段磁轭，保持工件不动，监测基准平面百分表有无变化；横梁W轴下降，通过天桥铣Z轴按下半段基准面加工其余部分，加工后吊钢琴线检查外圆平面垂直度，用外径千分尺测外圆面和T尾打键面的厚度来检查打键面，完成磁轭圈加工。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大型整体磁轭圈加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、单片和小段加工，单片采用车削，在单片上钻把合孔，小段以底面调平并把合，再钻定位销孔后把紧，先粗开直槽，再粗铣内键槽和外键槽；
b、磁轭叠装，通过磁轭小段吊具将首段磁轭吊至方箱上，加垫片调平首段磁轭，用框式水平仪检查首段磁轭水平，用搭板固定首段磁轭，用磁轭小段吊具吊装第二段磁轭，旋转第二段磁轭至与首段磁轭的+X和+Y方向相同，在磁轭段落下前，用磁轭小段间的定位销调整第二段磁轭与首段磁轭对齐，使各磁轭小段同心；在中间第四段磁轭和第五段磁轭间装退刀块，再吊装其余磁轭段；在磁轭内键槽装工具定位键，在磁轭外圆T形槽安装T尾定位工具，吊线测量磁轭外圆平面在+X、-X、+Y和-Y的垂直度均≤1.5mm；
c、整体把合，下部四段磁轭用把合螺杆把紧，中间放置退刀块，上部四段磁轭用把紧螺杆把紧，再用通长螺杆把紧全部磁轭，用液压力矩扳手按图纸力矩对称把紧；通长螺杆位置处再装整体吊具，整体吊具底面沉孔将通长螺杆螺母扣上；
d、整体吊装，将磁轭整体吊至立车上，取下整体吊具，根据有限元计算整体布置至少8个垫筒，垫筒位置正对磁轭风扇筋板，以基准找平，一次精车磁轭内圆、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨悦伟，张翔，冷志，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51