大型水輪發電機螺旋槽式集電環加工工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種大型水輪發電機螺旋槽式集電環加工的工藝方法。
【背景技術】
[0002]水輪發電機設置集電環是以便將勵磁電流從靜止的電刷傳到旋轉的轉子線圈上。大型水輪發電機集電環裝配由集電環、集電環支架、絕緣墊圈、絕緣螺桿及絕緣墊塊等多個部件組成，作為絕緣螺桿與集電環支架的連接部件，集電環外圓圓度及軸向上各孔的位置必須要滿足圖紙要求，從而保證集電環與電刷之間具有良好的機械接觸與電接觸，否則會使電刷和集電環之間產生磨損，嚴重時影響機組的正常運行。集電環屬于環形部件，在制造過程中需要多次調整設備、找正，加工過程中易出現外圓螺旋槽尺寸及倒角超差，及上下集電環螺桿孔位置度超差，為此，需要一種減少轉序且提高制造質量的工藝方法。
【發明內容】
[0003]本發明公開了一種大型水輪發電機螺旋槽式集電環加工工藝。提出了一種獨特的組合集電環制造工藝方法，實現了一次組合兩集電環的制造加工，縮短了生產周期和提高了集電環制造質量和精度。
[0004]本發明的技術方案為:
[0005]a.按照鍛件圖紙下料尺寸備料:按照圖紙下料尺寸采購鍛鋼；
[0006]b.在機床平臺上放置四個等高墊筒，采用少量車削及砂輪磨削的方式加工等高墊筒端面水平；
[0007]c.將集電環鍛件放置到等高墊筒上，采用機床卡盤卡爪夾緊固定；
[0008]d.對單件集電環鍛件進行粗車和精車:加工部位是:上平面、內外圓、下平面，上下平面加工至圖紙要求，內外圓預留余量；
[0009]e.在機床平臺上疊摞組合兩集電環，用卡尺粗校對上集電環、下集電環外圓表面對齊，利用百分表精校對上集電環、下集電環外圓表面對齊，調整兩集電環同心度不大于0.2mm ；
[0010]f.上集電環、下集電環找正后，在兩集電環對接處周向均布位置點焊四處；
[0011]g.在工作臺上放置加工集電環用等高墊筒和千斤頂，將上集電環、下集電環放置到等高墊筒上調平，等高墊筒的位置應與絕緣螺孔加工位置錯開均布，并采用四個小千斤頂、壓緊螺桿及壓板組合壓緊在上集電環、下集電環上平面；
[0012]h.采用數控設備加工集電環上孔，包括:鉆、鉸集電環上絕緣螺桿定位孔及兩端朝外側沉孔、沉孔端部倒角、上段集電環起吊螺紋孔；
[0013]1.采用四個長定位銷對上集電環、下集電環進行定位，定位銷直徑與集電環上絕緣螺桿定位孔尺寸為間隙配合，定位銷長度要高于上集電環、下集電環總高，且定位銷位置為均布裝配；
[0014]j.上集電環、下集電環水平及圓度找正后，精車兩集電環內外圓至圖紙尺寸；
[0015]k.銑上集電環、下集電環內圓上兩處引線槽位置；
[0016]1.取出長定位銷，拆開上集電環、下集電環，依次加工上集電環、下集電環另一端的沉孔、倒角、起吊螺紋孔、內圓引線把合孔；
[0017]m.在數控車床旋轉工作臺上放置等高墊筒，裝壓緊螺桿和壓板，集電環放置在等高墊筒上，利用壓緊螺桿和壓板壓緊集電環上端面，車集電環外圓螺旋槽及倒角，上述工藝即為螺旋槽式集電環的各部加工工藝。
[0018]技術效果
[0019]本發明通過完成上述工藝內容，保證了螺旋槽式集電環的各部位加工。本發明與傳統大型集電環廠內制造工藝明顯的區別是，采用組合集電環加工工藝方法比單件加工集電環更能有效保證上集電環、下集電環外圓同軸度要求，通過此工藝方法及壓緊、定位工具滿足兩集電環組合后同時精車，同時鉆、鉸絕緣螺桿孔的要求，不用單獨加工找正基準，本工藝發明減少了轉序過程，利用兩集電環組合和裝拆工藝，保證了各集電環絕緣螺桿位置度及螺旋槽尺寸，因此不用擔心集電環裝配后兩集電環外圓圓度不好的問題，簡化了工藝、工序。
[0020]本發明成功應用于水輪發電機機組集電環加工，加工后集電環上絕緣螺桿孔位置度小于0.05mm,兩集電環外圓同軸度小于0.05mm,且加工工期比傳統加工工期大大縮短。此工藝方法可以應用于400MW以上大型立式水輪發電機螺旋槽式集電環加工，可減少多次找正誤差幾率，有效降低制造成本，提高集電環的加工質量，應用效果良好，有利于保證機組運行質量。
【附圖說明】
[0021]圖1是螺旋槽式集電環結構的俯視圖
[0022]圖2是螺旋槽式集電環結構的剖視圖
[0023]圖3是螺旋槽式集電環組合加工外圓工藝方法示意圖
[0024]圖4是螺旋槽式集電環組合加工內圓、絕緣螺桿孔及引線槽工藝方法示意圖
參【具體實施方式】
[0025]一種大型水輪發電機螺旋槽式集電環加工工藝方法，該工藝方法包括如下步驟:
[0026]a.按照鍛件圖紙下料尺寸備料:按照圖紙下料尺寸采購鍛鋼。
[0027]b.在機床平臺上放置四個等高墊筒6，采用少量車削及砂輪磨削的方式加工等高墊筒6端面水平，見圖3。
[0028]c.將集電環鍛件放置到等高墊筒上6，采用機床卡盤卡爪夾緊固定，見圖3。
[0029]d.如圖1所示，對單件集電環鍛件進行粗車和精車:加工部位是:上平面A、內外圓Φ?1、Φ?2，下平面D，上下平面A、D加工至圖紙要求，內外圓Φ??、Φ?2預留余量，見圖2。
[0030]e.在機床平臺上疊摞組合兩集電環1、2，用卡尺粗校對上集電環1、下集電環2外圓表面對齊，利用百分表精校對上集電環1、下集電環2外圓表面ΦDl對齊，調整兩集電環同心度不大于0.2mm，見圖3。
[0031]f.上集電環1、下集電環2找正后，在兩集電環1、2外圓Φ??對接處周向均布位置點焊四處，見圖3。
[0032]g.在工作臺上放置加工集電環用等高墊筒6和千斤頂7，將上集電環1、下集電環2放置到等高墊筒6上調平，等高墊筒6的位置應與絕緣螺孔加工位置Φ 3錯開均布，并采用四個小千斤頂7、壓緊螺桿4及壓板3組合壓緊在上集電環1、下集電環2上平面，見圖4。
[0033]h.采用數控設備加工集電環上Φ?3位置孔，包括:鉆、鉸集電環上絕緣螺桿定位孔及兩端朝外側沉孔，沉孔端部倒角，上段集電環起吊螺紋孔，見圖4。
[0034]1.采用四個長定位銷5對上集電環1、下集電環2進行定位，定位銷5直徑與集電環上絕緣螺桿定位孔尺寸為間隙配合，定位銷5長度要高于上集電環1、下集電環2總高，且定位銷5位置為均布裝配，見圖4。
[0035]j.上集電環1、下集電環2水平及圓度找正后，精車兩集電環內外圓Φ?1、Φ?2至圖紙尺寸，見圖3、圖4。
[0036]k.銑上集電環1、下集電環2內圓Φ?2上引線槽位置C，見圖4。
[0037]1.取出長定位銷5，拆開上集電環1、下集電環2，依次加工上集電環1、下集電環2另一端的沉孔及倒角，起吊螺紋孔，及引線把合孔。
[0038]m.在數控車床旋轉工作臺上放置等高墊筒6，裝壓緊螺桿4和壓板3，集電環I或集電環2放置在等高墊筒6上，利用壓緊螺桿4和壓板3壓緊集電環I或集電環2上端面，分別車集電環1、2外圓Φ??螺旋槽及倒角，上述工藝即為螺旋槽式集電環的各部加工工
-H-
O
[0039]需用裝備:
[0040]籲等高墊筒
[0041]籲擴孔鉆
[0042]?鉸刀
[0043]?裝壓組件(千斤頂、壓板、壓緊螺桿)
[0044]?長定位銷
[0045]籲安裝扳手
[0046]#百分表
[0047]籲數控車床
[0048]籲數控銑床
[0049]本發明提出了一種大型立式水輪發電機螺旋槽式集電環加工工藝，充分利用加工設備能力，減少占用大設備加工工期及轉序過程，利用集電環組合加工，減少找正誤差幾率，保證集電環各部加工質量，確保后續各部件裝配質量和裝配周期。
【主權項】
1.一種大型水輪發電機螺旋槽式集電環加工工藝方法，其特征是: a.按照鍛件圖紙下料尺寸備料:按照圖紙下料尺寸采購鍛鋼； b.在機床平臺上放置四個等高墊筒，采用少量車削及砂輪磨削的方式加工等高墊筒端面水平； c.將集電環鍛件放置到等高墊筒上，采用機床卡盤卡爪夾緊固定； d.對單件集電環鍛件進行粗車和精車:加工部位是:上平面、內外圓、下平面，上下平面加工至圖紙要求，內外圓預留余量； e.在機床平臺上疊摞組合兩集電環，用卡尺粗校對上集電環、下集電環外圓表面對齊，利用百分表精校對上集電環、下集電環外圓表面對齊，調整兩集電環同心度不大于0.2mm ； f.上集電環、下集電環找正后，在兩集電環對接處周向均布位置點焊四處； g.在工作臺上放置加工集電環用等高墊筒和千斤頂，將上集電環、下集電環放置到等高墊筒上調平，等高墊筒的位置應與絕緣螺孔加工位置錯開均布，并采用四個小千斤頂、壓緊螺桿及壓板組合壓緊在上集電環、下集電環上平面； h.采用數控設備加工集電環上孔，包括:鉆、鉸集電環上絕緣螺桿定位孔及兩端朝外側沉孔、沉孔端部倒角、上段集電環起吊螺紋孔； 1.采用四個長定位銷對上集電環、下集電環進行定位，定位銷直徑與集電環上絕緣螺桿定位孔尺寸為間隙配合，定位銷長度要高于上集電環、下集電環總高，且定位銷位置為均布裝配； j.上集電環、下集電環水平及圓度找正后，精車兩集電環內外圓至圖紙尺寸； k.銑上集電環、下集電環內圓上兩處引線槽位置； 1.取出長定位銷，拆開上集電環、下集電環，依次加工上集電環、下集電環另一端的沉孔、倒角、起吊螺紋孔、內圓引線把合孔； m.在數控車床旋轉工作臺上放置等高墊筒，裝壓緊螺桿和壓板，集電環放置在等高墊筒上，利用壓緊螺桿和壓板壓緊集電環上端面，車集電環外圓螺旋槽及倒角，上述工藝即為螺旋槽式集電環的各部加工工藝。
【專利摘要】本發明公開了一種大型水輪發電機螺旋槽式集電環加工工藝方法，該工藝方法充分利用設備的加工能力，使兩集電環在一次組合后即完成內外圓、端面和絕緣螺桿定位孔加工。本發明加工后集電環上絕緣螺桿孔位置度小于0.05mm,兩集電環外圓同軸度小于0.05mm,且加工工期比傳統加工工期大大縮短。此工藝方法可以應用于400MW以上大型立式水輪發電機螺旋槽式集電環加工，可減少多次找正誤差幾率，有效降低制造成本，提高集電環的加工質量，應用效果良好，有利于保證機組運行質量。
【IPC分類】H02K15/00, B23P15/00
【公開號】CN104993649
【申請號】CN201510400683
【發明人】宋佳音, 于春玲, 楊雪峰, 王新洪, 仇新明, 王大朋, 宮玉龍
【申請人】哈爾濱電機廠有限責任公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月10日