第八章-水轮机典型零部件的制造工艺课件.ppt

1、第八章第八章 水轮机典型水轮机典型零部件的制造工艺零部件的制造工艺尾水管尾水管蜗壳蜗壳水轮机埋入部件主要水轮机埋入部件主要包括座环、蜗壳、尾水管、包括座环、蜗壳、尾水管、轴流式水轮机转轮室、轴流式水轮机转轮室、机坑里衬、基础环机坑里衬、基础环接力器坑衬、接力器坑衬、地板栏杆等。地板栏杆等。座环座环第一节第一节 反击式水轮机埋入部件的反击式水轮机埋入部件的 制造工艺设计制造工艺设计基础环基础环一、座环的加工工艺设计一、座环的加工工艺设计 座环是水轮机的座环是水轮机的基础部件基础部件，它承受整个机组，它承受整个机组的重量、蜗壳上方混凝土的重量、水轮机的水的重量、蜗壳上方混凝土的重量、水轮机的水推力

2、和蜗壳及座环的内部水压力。它是由上环、推力和蜗壳及座环的内部水压力。它是由上环、下环和固定导叶组合而成。根据结构大小有整下环和固定导叶组合而成。根据结构大小有整体、分瓣结构，带蝶形边和无蝶形边结构。体、分瓣结构，带蝶形边和无蝶形边结构。（见图（见图81）1毛坯及材料毛坯及材料n整铸整铸分铸铁、铸钢结构：中、小型通常带蜗壳，分铸铁、铸钢结构：中、小型通常带蜗壳，其材料铸铁多用其材料铸铁多用HT200，铸钢多用，铸钢多用ZG20MnSi等材料。等材料。n铸焊铸焊结构：通常上环、下环，固定导叶分别铸结构：通常上环、下环，固定导叶分别铸造、后焊接，材料多用造、后焊接，材料多用ZG20或或ZG20MnS

3、i。n全焊全焊结构：通常上环、下环、固定导叶分别焊结构：通常上环、下环、固定导叶分别焊接，后进行组焊，材料多用接，后进行组焊，材料多用20号钢，号钢，Q235等等材料。材料。2工艺分析工艺分析n1）工艺基准工艺基准 固定导叶开挡固定导叶开挡中心线中心线（即水轮机（即水轮机中心线）中心线）即是设计基准又是工艺基准即是设计基准又是工艺基准，考虑顶，考虑顶盖与底环平面平行，即保证座环上塘口平面与盖与底环平面平行，即保证座环上塘口平面与下塘口平面的平行，最好采用一次装夹定位加下塘口平面的平行，最好采用一次装夹定位加工。工。n2）加工可行性加工可行性 座环属圆环形零部件，外圆直座环属圆环形零部件，外圆直

4、径大，加工尺寸径大，加工尺寸受工厂加工设备最大立车卡盘受工厂加工设备最大立车卡盘直径的限制直径的限制。对于超立车卡盘直径的座环加工，。对于超立车卡盘直径的座环加工，可采用辅助调试平台固定，花盘上找正辅助刀可采用辅助调试平台固定，花盘上找正辅助刀具加工。具加工。2工艺分析工艺分析n对轴流式机组的座环，对轴流式机组的座环，因过流量大，导叶数少，因过流量大，导叶数少，形状高瘦，形状高瘦，装夹时要防止变形装夹时要防止变形，可采取辅助措，可采取辅助措施进行加固，同时控制切削量，减小切削抗力，施进行加固，同时控制切削量，减小切削抗力，提高加工精度。提高加工精度。n对整铸座环对整铸座环，加工余量大，可通过粗

5、车释放应，加工余量大，可通过粗车释放应力，防止铸造缺陷。力，防止铸造缺陷。n对大型带蝶形边的座环对大型带蝶形边的座环，一般蝶形边由热压成，一般蝶形边由热压成型，进行打磨（铲磨）加工或用仿型铣蝶形边，型，进行打磨（铲磨）加工或用仿型铣蝶形边，再进行焊接。再进行焊接。3工艺准备工艺准备1）划分车间工艺路线）划分车间工艺路线 材料准备材料准备焊接车间焊接车间水轮机机加工车间水轮机机加工车间焊接车间（预装蜗壳）焊接车间（预装蜗壳）（见下图）（见下图）水轮机机加水轮机机加工车间工车间总装车间（与导水机构预装）。总装车间（与导水机构预装）。2）工艺流程设计）工艺流程设计 （以分两瓣座环为例）（以分两瓣座环

6、为例）3）加工中的测量及划线工具）加工中的测量及划线工具 外径的测量：外径的测量：外径千分尺（外径千分尺（2.5m）内径的测量：内径的测量：内径千分尺（内径千分尺（12m）划线工具：划线工具：划线中心座、划线地规、大型角尺、划线中心座、划线地规、大型角尺、组合划线工作平台等。组合划线工作平台等。二、水轮机尾水管的加工二、水轮机尾水管的加工一、尾水管的结构及特点一、尾水管的结构及特点 1、作用、作用 2、结构类型、结构类型 直锥形、弯管形、弯肘形、喇叭形等。直锥形、弯管形、弯肘形、喇叭形等。二、尾水管的材料二、尾水管的材料 一般为一般为1020mm的钢板压模、组焊而成。尺寸的钢板压模、组焊而成。

7、尺寸按照尾水管水力设计的单线图进行。材料多为按照尾水管水力设计的单线图进行。材料多为Q23（A3）等。）等。三、加工工艺三、加工工艺 水力设计水力设计模具制作模具制作钢板下料钢板下料压模成压模成形形法兰粗加工法兰粗加工组合焊接组合焊接法兰精加工法兰精加工水压实验水压实验 尾水管加工图如图尾水管加工图如图8-2所示。所示。三三、轴流式水轮机转轮室的制造工艺轴流式水轮机转轮室的制造工艺一、轴流式水轮机转轮室的结构特点一、轴流式水轮机转轮室的结构特点 叶片中心线以上为圆柱形，下部为球形。叶片中心线以上为圆柱形，下部为球形。一般为全焊整体结构，也可以为分节结构和组焊结构。一般为全焊整体结构，也可以为分

8、节结构和组焊结构。二、材料选择二、材料选择 铸造铸造采用采用ZG30 焊接焊接采用采用Q235，0Cr13，0Cr13Ni9Ti，1Cr13Ni9Mo三、工艺分析三、工艺分析 1、球形面的加工难度大，一般要采用靠模或数控加工；、球形面的加工难度大，一般要采用靠模或数控加工；2、该件结构尺寸较大，又属于薄壁件，因此刚性较差，、该件结构尺寸较大，又属于薄壁件，因此刚性较差，加工过程中要注意防止其变形。加工过程中要注意防止其变形。四、加工方法四、加工方法 1、机械靠模、机械靠模 2、电气仿型靠模、电气仿型靠模 3、数控仿型靠模、数控仿型靠模四四、金属蜗壳的制造工艺金属蜗壳的制造工艺一、金属蜗壳的结构

9、及材料选择一、金属蜗壳的结构及材料选择 金属蜗壳多为金属蜗壳多为345度全包角，一般有度全包角，一般有整体铸造整体铸造和和钢板焊接钢板焊接结构形式。对整体铸造蜗壳，其尺寸不大，结构形式。对整体铸造蜗壳，其尺寸不大，对焊接蜗壳尺寸都较大，故分成若干节分别制造后，对焊接蜗壳尺寸都较大，故分成若干节分别制造后，再焊接成形。再焊接成形。蜗壳材料：蜗壳材料：Q235（A3）钢、）钢、HT200、20G锅炉锅炉钢、高强度低合金钢。由强度计算确定壁厚。钢、高强度低合金钢。由强度计算确定壁厚。二、工艺过程分析二、工艺过程分析 水力计算和水力单线图水力计算和水力单线图钢板下料钢板下料卷制成卷制成形形冷装（或预装

10、）冷装（或预装）焊接焊接检验检验试压。试压。四四、金属蜗壳的制造工艺金属蜗壳的制造工艺三、蜗壳的下料三、蜗壳的下料 14四、蜗壳的成型四、蜗壳的成型 15五、蜗壳的预装五、蜗壳的预装 14第二节第二节 导水机械主要导水机械主要零部件的加工零部件的加工第二节第二节 导水机构主要零部件的加工导水机构主要零部件的加工 导水机构是水轮机的重要部件，它的作用导水机构是水轮机的重要部件，它的作用是是调节水轮机的水量和截断水流调节水轮机的水量和截断水流，并为进入水并为进入水轮机的水流建立必要的环量轮机的水流建立必要的环量。导水机构包括顶盖、活动导叶、底环、控导水机构包括顶盖、活动导叶、底环、控制环及导叶传动

11、机构等。制环及导叶传动机构等。一、顶盖的加工一、顶盖的加工1、顶盖的结构特点、顶盖的结构特点2、材料及毛坯、材料及毛坯 HT200、ZG20MnSi、Q235、1Cr18Ni9Ti 整体铸造整体铸造（小型机组）（小型机组）组焊组焊（大、中型）（大、中型）背面背面3、组焊结构顶盖的工艺分析、组焊结构顶盖的工艺分析（1）材料的可焊性好，可加工性好、零件刚性）材料的可焊性好，可加工性好、零件刚性差，要防止加工变形。差，要防止加工变形。（2）设备加工能力评估。）设备加工能力评估。（3）图纸的设计基准、工艺基准、定位基准。）图纸的设计基准、工艺基准、定位基准。（4）特殊加工方法，顶盖和底环上导叶轴孔同）

12、特殊加工方法，顶盖和底环上导叶轴孔同心度要求高，要用特殊的方法进行加工。心度要求高，要用特殊的方法进行加工。（5）大直径零件的检测。）大直径零件的检测。4、工艺准备及过程（以分、工艺准备及过程（以分2瓣顶盖的加工为例）瓣顶盖的加工为例）见图纸分析见图纸分析5、小型机组顶盖加工工艺设计实例、小型机组顶盖加工工艺设计实例 5.1、车、车 1）、夹工件左端外圆）、夹工件左端外圆（顶盖上面），（顶盖上面），以抗磨板端面及已见光外圆找正，夹紧；以抗磨板端面及已见光外圆找正，夹紧；车成右端面，保证抗磨板的厚度；车成右端面，保证抗磨板的厚度；车成端面上环槽；车成端面上环槽；车成外圆及基准车成外圆及基准B面；

13、面；车成内孔；车成内孔；车各处倒角符合图纸要求。车各处倒角符合图纸要求。2）、工件翻面，按已加工平面、）、工件翻面，按已加工平面、圆面找正，夹紧；车其余各尺寸符合图纸要求。圆面找正，夹紧；车其余各尺寸符合图纸要求。5.2、划、划1）、划工件）、划工件XY十字中心线，作标记；十字中心线，作标记；2）、划导叶轴孔加工线；）、划导叶轴孔加工线；3）、划）、划H向平面加工线，共六处。向平面加工线，共六处。5.3、镗、镗1）、工件用弯板装夹，按线找正，）、工件用弯板装夹，按线找正，粗镗各导叶孔，单粗镗各导叶孔，单边留边留5mm余量；余量；2）、工件平放于工作台，按线找正，以最小加工量镗）、工件平放于工作

14、台，按线找正，以最小加工量镗成成H向六处平面。向六处平面。5.4、钳、钳 去各处毛刺。去各处毛刺。5.5、配镗（同底环加工工序、配镗（同底环加工工序5）1）、将顶盖、底环组合件吊装于镗床弯板上，找正顶）、将顶盖、底环组合件吊装于镗床弯板上，找正顶盖导叶孔端面与镗轴垂直，压紧；盖导叶孔端面与镗轴垂直，压紧；2）、以顶盖端导叶轴孔找正，逐一配镗顶盖、底环各）、以顶盖端导叶轴孔找正，逐一配镗顶盖、底环各导叶轴孔符合图纸要求。导叶轴孔符合图纸要求。5.6、钳（同底环加工工序、钳（同底环加工工序6）1）、拆压板、螺杆；）、拆压板、螺杆；2）、割去工艺搭子，打磨修光焊点。）、割去工艺搭子，打磨修光焊点。5

15、.7、划、划1）、以）、以XY中心线为基准：划连接孔加工线；划螺中心线为基准：划连接孔加工线；划螺孔加工线；划锥销孔加工线等。孔加工线；划锥销孔加工线等。2）、分别以各导叶轴孔为基准：划导叶套筒连接孔。）、分别以各导叶轴孔为基准：划导叶套筒连接孔。5.8、钻、钻 钻各光孔、螺孔，各孔口倒角符图。钻各光孔、螺孔，各孔口倒角符图。5.9、钳、钳1）、钳钻攻导叶套筒连接孔符图；）、钳钻攻导叶套筒连接孔符图；2）、去各处毛刺，对测压孔过丝；）、去各处毛刺，对测压孔过丝；3）、钳装各配合件，其中压环不得高出顶盖平面；）、钳装各配合件，其中压环不得高出顶盖平面；4）、参与导水机构预装，与导叶套筒配销。）、

16、参与导水机构预装，与导叶套筒配销。5.10、漆、漆 按技术要求涂漆。按技术要求涂漆。n顶盖待发6、加工中要注意的问题、加工中要注意的问题（1）、防止加工过程中的变形；）、防止加工过程中的变形；（2）、要用标准平面检查顶盖下平面的变形；）、要用标准平面检查顶盖下平面的变形；（3）、注意异种材料的加工及抗磨板的加工。）、注意异种材料的加工及抗磨板的加工。二、底环的加工1、底环加工及装配图2、底环加工主要工序名称及说明、底环加工主要工序名称及说明1、车、车1）夹工件右端外圆（底面），夹工件右端外圆（底面），以抗磨板端面找平，以以抗磨板端面找平，以已加工内孔找圆，夹紧；已加工内孔找圆，夹紧；车成左端面

17、车成左端面，注意保证抗磨板厚度；，注意保证抗磨板厚度；车成端面上环车成端面上环槽符图槽符图；车成左端外圆，车成抗磨环内孔尺寸，各处倒角符车成左端外圆，车成抗磨环内孔尺寸，各处倒角符图；图；2）配焊配焊在左端外圆均布六块工艺搭子，按示意图与顶在左端外圆均布六块工艺搭子，按示意图与顶盖配车搭子尺寸，保证总间隙为盖配车搭子尺寸，保证总间隙为0.10.3；3）车一组等高垫块，）车一组等高垫块，工件翻面工件翻面吊放于等高块上，找正吊放于等高块上，找正，夹紧；，夹紧；车成右端车成右端各尺寸符图；各尺寸符图；2、划、划1）、划工件）、划工件XY十字中心线，引至四周，作标记；十字中心线，引至四周，作标记；2）

18、、划各螺纹孔，光孔及导叶孔加工线。）、划各螺纹孔，光孔及导叶孔加工线。3、钻、钻 预钻各孔预钻各孔4、钳、钳1）、清理各加工表面，去毛刺；）、清理各加工表面，去毛刺；2）、将底环右端（底部）向下吊放于车床工作台上，）、将底环右端（底部）向下吊放于车床工作台上，底部用千斤顶支撑，夹外圆，找正内孔及左端面。底部用千斤顶支撑，夹外圆，找正内孔及左端面。在底环左端面上均布几块等高块，厚度不大于在底环左端面上均布几块等高块，厚度不大于10mm，吊顶盖于底环工艺搭子止口内，注意保证，吊顶盖于底环工艺搭子止口内，注意保证两工件上两工件上XY线对齐，线对齐，找正顶盖与底环同心找正顶盖与底环同心，同心，同心度控

19、制在度控制在0.04mm范围内；范围内；（见下图）（见下图）3）用）用68组工艺螺杆及搭压板将顶盖与底环把紧，复组工艺螺杆及搭压板将顶盖与底环把紧，复查同心度；查同心度；4）焊牢顶盖、底环成一体。）焊牢顶盖、底环成一体。5、镗、镗1）、将顶盖、底环组合件吊装于镗床弯板上，找正顶）、将顶盖、底环组合件吊装于镗床弯板上，找正顶盖导叶孔端面与镗轴垂直，压紧；盖导叶孔端面与镗轴垂直，压紧；2）、以顶盖端导叶轴孔找正，逐一配镗顶盖、底环各）、以顶盖端导叶轴孔找正，逐一配镗顶盖、底环各导叶轴孔符合图纸要求。导叶轴孔符合图纸要求。6、钳、钳1）、拆压板、螺杆；）、拆压板、螺杆；2）、割去工艺搭子，打磨修光焊

20、点。）、割去工艺搭子，打磨修光焊点。7、镗、镗1）、按图逐一镗底环上各导叶轴孔止口孔符图；）、按图逐一镗底环上各导叶轴孔止口孔符图；2）、镗各光孔符图；）、镗各光孔符图；3）、镗各螺纹孔底孔，钳配攻丝。）、镗各螺纹孔底孔，钳配攻丝。8、划、划 以导叶轴孔为基准以导叶轴孔为基准划与座环连接的螺孔加工线划与座环连接的螺孔加工线；9、钻、钻 钻连接孔。钻连接孔。10、钳、钳1）、攻丝；）、攻丝；2）、去毛刺。）、去毛刺。11、漆、漆 按技术要求涂漆。按技术要求涂漆。三、大型环形零部件的加工三、大型环形零部件的加工1、环形零部件在结构上的一些共同特点（、环形零部件在结构上的一些共同特点（16）2、在加

21、工过程中注意的问题、在加工过程中注意的问题（1）划线检查）划线检查（2）分瓣面的划线和加工问题（）分瓣面的划线和加工问题（P124）（3）基准面的选择）基准面的选择 （4）工件装夹）工件装夹（5）有关加工面加工次序的安排）有关加工面加工次序的安排（6）工序分开）工序分开 （7）避免变形）避免变形 （8）平面上把合孔的划线）平面上把合孔的划线（9）内径超过立车卡盘的大型环形件的加工）内径超过立车卡盘的大型环形件的加工（10）大型环形件的加工表面粗糙度问题）大型环形件的加工表面粗糙度问题 3、大型环形件的直径测量、大型环形件的直径测量 四、顶盖与底环导叶轴孔的加工工艺四、顶盖与底环导叶轴孔的加工工

22、艺 导叶轴孔的加工是顶盖与底环加工过程中的重要导叶轴孔的加工是顶盖与底环加工过程中的重要工序，工序，一般在顶盖与底环的平面及圆面精车之后进行一般在顶盖与底环的平面及圆面精车之后进行。其加工的方法有：其加工的方法有：1、划线同镗法划线同镗法 这种方法适用于轴孔这种方法适用于轴孔位置要求不高，而同轴度要求较位置要求不高，而同轴度要求较高高的情况。的情况。1）、钻床上镗底环轴孔）、钻床上镗底环轴孔 要点：先划出顶盖上的导叶轴孔线，按孔线在镗床要点：先划出顶盖上的导叶轴孔线，按孔线在镗床上精镗出顶盖轴孔，然后将顶盖放在底环上，按上精镗出顶盖轴孔，然后将顶盖放在底环上，按X、Y线和工艺定位止口定位，使顶

23、盖和底环同心，以平面找线和工艺定位止口定位，使顶盖和底环同心，以平面找平后，再按顶盖轴孔找正，镗或扩铰底环轴孔。平后，再按顶盖轴孔找正，镗或扩铰底环轴孔。适用：小型机组的加工适用：小型机组的加工 2）、在镗床上同镗轴孔）、在镗床上同镗轴孔2、号孔、单镗法、号孔、单镗法n 要点：要点：先划出顶盖轴孔加工线，在镗床上单镗顶先划出顶盖轴孔加工线，在镗床上单镗顶盖轴孔，然后将顶盖平放在底环上，找正同心，盖轴孔，然后将顶盖平放在底环上，找正同心，用用专用号孔工具按顶盖轴孔号划出底环轴孔线专用号孔工具按顶盖轴孔号划出底环轴孔线，如图，如图821所示，再将底环拆成两半，在镗床上按平面找所示，再将底环拆成两半

24、，在镗床上按平面找正工件，按孔线找正镗杆，单镗底环轴孔。正工件，按孔线找正镗杆，单镗底环轴孔。n 要求：要求：号孔要准确，单镗底环前按线找正精度要号孔要准确，单镗底环前按线找正精度要高。高。适用：适用：轴孔中心位置和同轴度要求不太高轴孔中心位置和同轴度要求不太高的大中的大中型中低水头的机组的加工中。型中低水头的机组的加工中。3、镗模单镗法、镗模单镗法n 要点：要点：这种方法就是这种方法就是自制一个镗孔模自制一个镗孔模，镗模上，镗模上孔的中心位置度按顶盖、底环轴孔中心位置的设孔的中心位置度按顶盖、底环轴孔中心位置的设计要求加工。计要求加工。镗模的两个平行平面上设有与顶盖镗模的两个平行平面上设有与

25、顶盖、底环配合的止口。、底环配合的止口。顶盖底环镗孔时，都按规定顶盖底环镗孔时，都按规定方向装上这个镗模，用这个镗模找正镗孔。方向装上这个镗模，用这个镗模找正镗孔。n这种方法的这种方法的关键是镗模刚性要好关键是镗模刚性要好。因此镗模坯料。因此镗模坯料要用铸件，并应消除应力退火，粗加工后需作自要用铸件，并应消除应力退火，粗加工后需作自然时效或人工时效处理方可精加工。至于镗模上然时效或人工时效处理方可精加工。至于镗模上各孔位置精度保证并不十分困难。各孔位置精度保证并不十分困难。n 适用情况：适用情况：由于镗模费用较高，大镗模制造困由于镗模费用较高，大镗模制造困难，因此一般只适用于难，因此一般只适用

26、于机组台数为两台以上，尺机组台数为两台以上，尺寸较小寸较小的机组（的机组（D12.5m）。）。n这种方法的最大这种方法的最大优点优点是顶盖、底环可分别互换。是顶盖、底环可分别互换。4、立车同镗或单镗法、立车同镗或单镗法 工艺要点：工艺要点：n1）先精车好顶盖。）先精车好顶盖。n2）精车底环，并车出顶盖、底环工艺定位止口。）精车底环，并车出顶盖、底环工艺定位止口。n3）吊装顶盖叠放在底环上，按）吊装顶盖叠放在底环上，按X、Y线和工艺止口定中线和工艺止口定中心、压紧。心、压紧。n4）用带镗头的立刀架或大型立式镗床同镗两件轴孔用带镗头的立刀架或大型立式镗床同镗两件轴孔，如图如图822所示。所示。或只

27、同镗出找正孔或只同镗出找正孔，拆开两半后上镗，拆开两半后上镗床床按找正分别打表找正、单镗按找正分别打表找正、单镗。适用：适用：这种方法所镗孔这种方法所镗孔同轴度精度高同轴度精度高，主要适用于大，主要适用于大型机组。型机组。条件：条件：立车立车立刀架必须带镗头附件立刀架必须带镗头附件或有或有大型立式镗床大型立式镗床。立车花盘应具有精密分度装置立车花盘应具有精密分度装置，如没有，就需自己设，如没有，就需自己设置简单精密分度装置。置简单精密分度装置。缺点：缺点：是轴孔中心找正困难，找正时花盘转动速度应是轴孔中心找正困难，找正时花盘转动速度应极低，如没有极低转速，在只能靠手动盘车（花盘如没极低，如没有

28、极低转速，在只能靠手动盘车（花盘如没有极低转速，电动点车用作微动很困难）。有极低转速，电动点车用作微动很困难）。5、在顶盖上装轴孔定位环，按定位环找正同镗轴孔、在顶盖上装轴孔定位环，按定位环找正同镗轴孔n 要点：要点：其工艺与上述在立车上镗孔一样，也需要有带其工艺与上述在立车上镗孔一样，也需要有带镗头的垂直刀架，只是按定位环找正镗孔中心。镗头的垂直刀架，只是按定位环找正镗孔中心。定位环定位环事先装设于顶盖每个轴孔位置，事先装设于顶盖每个轴孔位置，由钳工调定好中心位置由钳工调定好中心位置并固定。并固定。定位环有很高的中心位置度定位环有很高的中心位置度。如操作困难，或。如操作困难，或刀架刚性差，顶

29、盖下轴孔和底环轴孔只镗出找正孔，拆刀架刚性差，顶盖下轴孔和底环轴孔只镗出找正孔，拆开后再上镗床按找正孔打表找正进行单镗。开后再上镗床按找正孔打表找正进行单镗。n 这种方法装设这种方法装设定位环主要是为了提高轴孔中心位置精定位环主要是为了提高轴孔中心位置精度。度。如果立车垂直刀架刚性不足，可只用此法先精镗顶如果立车垂直刀架刚性不足，可只用此法先精镗顶盖轴孔，然后在顶盖轴孔中装刀杆定位套，加强刀杆稳盖轴孔，然后在顶盖轴孔中装刀杆定位套，加强刀杆稳定性，再镗底环轴孔找正孔。定性，再镗底环轴孔找正孔。n 这个方法还可作如下改变：先用装定位环的方法在立这个方法还可作如下改变：先用装定位环的方法在立车或镗

30、床上单镗出顶盖轴孔，再将顶盖底环平叠在一起车或镗床上单镗出顶盖轴孔，再将顶盖底环平叠在一起，找平工件，装刀杆定位套，在大型横臂钻床上镗底环，找平工件，装刀杆定位套，在大型横臂钻床上镗底环轴孔找正孔，类似如图轴孔找正孔，类似如图819所示，再拆开单镗。所示，再拆开单镗。n 必须注意的是必须注意的是顶盖轴孔、定位套和刀杆三者之间的配顶盖轴孔、定位套和刀杆三者之间的配合精度必须很高合精度必须很高，所用刀杆与镗头主轴之间应用万向接，所用刀杆与镗头主轴之间应用万向接头连接。头连接。6、在花盘可精密分度的立车上单镗、在花盘可精密分度的立车上单镗n 条件：条件：该方法所用立车的该方法所用立车的花盘必须具有高

31、精度的花盘必须具有高精度的大型分度装置，垂直刀架应可附装镗头大型分度装置，垂直刀架应可附装镗头。n 要点：要点：顶盖、底环中的顶盖、底环中的任一件在精车后即在平面任一件在精车后即在平面上确定第一个孔的中心，用立刀架镗头镗孔上确定第一个孔的中心，用立刀架镗头镗孔，镗完镗完第一个孔后刀架不动，由花盘精密分度装置控制第第一个孔后刀架不动，由花盘精密分度装置控制第二个至最后一个孔的位置二个至最后一个孔的位置。依次精镗全部轴孔以后。依次精镗全部轴孔以后，刀架仍然不动，换另一件吊到花盘上找平找正，刀架仍然不动，换另一件吊到花盘上找平找正，就可用同法精镗全部轴孔就可用同法精镗全部轴孔。n 优点：优点：由于精

32、镗顶盖、底环时刀架在同一位置，由于精镗顶盖、底环时刀架在同一位置，刀架镗头旋转中心至工件中心距离一致，分度精度刀架镗头旋转中心至工件中心距离一致，分度精度又高，又高，所以单镗后的轴孔中心位置是一致的。所以单镗后的轴孔中心位置是一致的。n 适用：适用：任何机组的顶盖底环。如果连续加工数台任何机组的顶盖底环。如果连续加工数台机组的顶盖、底环，则顶盖底环还可分别实现互换机组的顶盖、底环，则顶盖底环还可分别实现互换。7、在立式镗床上同镗或单镗、在立式镗床上同镗或单镗n 要点：要点：将回转工作台吊放在将回转工作台吊放在立式镗床立式镗床工作台上，工作台上，找平。再将顶盖或底环吊放在回转工作台上，找平找平。

33、再将顶盖或底环吊放在回转工作台上，找平工件，找正工件与转台同心，就可镗孔了（图工件，找正工件与转台同心，就可镗孔了（图823）。）。轴孔中心位置可由划线确定轴孔中心位置可由划线确定。如精度要求高，。如精度要求高，可用分度定位套定位并同镗，或用具有高精度分度可用分度定位套定位并同镗，或用具有高精度分度机构的回转工作台。机构的回转工作台。如回转工作台没有分度装置，如回转工作台没有分度装置，在可设置分度工艺块或分度销。在可设置分度工艺块或分度销。n 优点：优点：这种方法所镗轴孔同轴度和中心位置都比这种方法所镗轴孔同轴度和中心位置都比较高，同镗、单镗均可。较高，同镗、单镗均可。n 条件：条件：必须必须

34、具备立车镗床和尺寸相当的回转工作具备立车镗床和尺寸相当的回转工作台台。适用：适用：这种方法只适用于小机组的加工中。这种方法只适用于小机组的加工中。8、用大型两坐标或三坐标数控联动镗床、用大型两坐标或三坐标数控联动镗床精镗精镗 优点：优点：用此方法所镗孔的位置精度高；用此方法所镗孔的位置精度高；条件：条件：需要需要X坐标和坐标和Y坐标数控联动的大型镗床，坐标数控联动的大型镗床，加工费用高。加工费用高。适用：适用：一般只用于轴孔位置精度要求很高的机组一般只用于轴孔位置精度要求很高的机组。这种镗床可以是卧式的，也可以是立式的。这种镗床可以是卧式的，也可以是立式的。五、圆柱形导水机构导叶的制造五、圆柱

35、形导水机构导叶的制造1、导叶结构、导叶结构A、由导叶体、上轴和下轴三部分组成。、由导叶体、上轴和下轴三部分组成。B、毛坯毛坯：整体铸造，铸焊结构，铸锻焊结构，：整体铸造，铸焊结构，铸锻焊结构，焊锻焊结构。焊锻焊结构。C、导叶结构特点：、导叶结构特点：几何形状不成轴对称几何形状不成轴对称，偏重，偏重较大，导叶瓣体在水平和垂直方向时所具有的较大，导叶瓣体在水平和垂直方向时所具有的刚性相差较大刚性相差较大。2、导叶的制造要求、导叶的制造要求 材质、加工精度和表面粗糙度。材质、加工精度和表面粗糙度。3、导叶的加工方法、导叶的加工方法（1）尺寸精度：）尺寸精度：用试切法；用试切法；（2）叶型精度：叶型精

36、度：（3）导叶轴心线正确位置的保证措施：）导叶轴心线正确位置的保证措施：（4）导叶轴颈和瓣体端面加工方法：）导叶轴颈和瓣体端面加工方法：a、普通车削方法、普通车削方法 b、旋风切削、旋风切削（5）导叶头尾部密封立面的加工方法及精度保证措）导叶头尾部密封立面的加工方法及精度保证措施：施：（6）导叶和导叶臂结合面销孔的加工：）导叶和导叶臂结合面销孔的加工：六、圆柱形导水机构导叶加工实例六、圆柱形导水机构导叶加工实例n1、供导叶体组焊坯、供导叶体组焊坯n2、划线：、划线：以导叶体的型线为基准划叶型中心线及两以导叶体的型线为基准划叶型中心线及两端轴的十字中心线，并检查两端轴的加工余量端轴的十字中心线，

37、并检查两端轴的加工余量n3、镗：、镗：打两端的中心孔打两端的中心孔n4、粗车：、粗车：采用一夹两顶车成导叶的轴颈及导叶体的采用一夹两顶车成导叶的轴颈及导叶体的两端轴两端轴n5、划线：、划线：以两端轴颈中心为精基准，划导叶体型线以两端轴颈中心为精基准，划导叶体型线加工线，并检查导叶体型线的加工余量加工线，并检查导叶体型线的加工余量n6、刨：、刨：按划线找正，压紧工件，刨出导叶体型线两按划线找正，压紧工件，刨出导叶体型线两端部位端部位n7、粗打磨、粗打磨退刀部位退刀部位n8、刨：、刨：按划线找正，压紧工件，刨出导叶体型线中按划线找正，压紧工件，刨出导叶体型线中间部位间部位n9、打磨：、打磨：打磨导

38、叶的型线及轴与导叶体的过渡圆打磨导叶的型线及轴与导叶体的过渡圆R40，用样板检查，用样板检查n10、探伤、探伤n11、划线：、划线：以导叶体十字中心线为基准划两端轴的以导叶体十字中心线为基准划两端轴的中心线，孔的中心线，并检查加工余量中心线，孔的中心线，并检查加工余量n12、镗：、镗：重新镗两端的中心孔，镗出短轴端面重新镗两端的中心孔，镗出短轴端面n13、精车：、精车：一夹两顶车出图中各面符图一夹两顶车出图中各面符图n14、划线：、划线：以精划线样板划出导叶体中心线，并同以精划线样板划出导叶体中心线，并同时划出导叶出水边的加工线及密封面时划出导叶出水边的加工线及密封面n15、刨：、刨：以导叶中

39、心线找正，刨出导叶出水边及密以导叶中心线找正，刨出导叶出水边及密封面封面n16、镗：、镗：镗导叶体两端上斜面符图镗导叶体两端上斜面符图n17、钳：、钳：修毛刺，修圆符图修毛刺，修圆符图n18、油漆、油漆49第三节第三节 转动部件的转动部件的加工加工50第三节第三节 转动部分的制造转动部分的制造n混流式转轮的加工混流式转轮的加工n水轮机主轴的制造水轮机主轴的制造n轴流转浆式叶片的制造轴流转浆式叶片的制造n轴流转浆式转轮体的加工轴流转浆式转轮体的加工51三、轴流转浆式叶片的制造三、轴流转浆式叶片的制造结构特点：结构特点：大型轴流式水轮机的叶片本体上带有大型轴流式水轮机的叶片本体上带有一个用来联接枢

40、轴的法兰一个用来联接枢轴的法兰。1、过流表面的质量要求、过流表面的质量要求2、过流面的加工和检查、过流面的加工和检查3、叶片法兰或轴颈的加工、叶片法兰或轴颈的加工52534 叶片法兰上把合孔和销孔的加工叶片法兰上把合孔和销孔的加工 一般在镗床上进行加工的。一般在镗床上进行加工的。n销孔的精镗或铰一般是销孔的精镗或铰一般是将叶片与叶片轴组合后一起同将叶片与叶片轴组合后一起同镗或同铰镗或同铰，以保证两个零件上销孔位置一致。，以保证两个零件上销孔位置一致。n对于互换性要求或材料不同的叶片和叶片轴，一般应对于互换性要求或材料不同的叶片和叶片轴，一般应在在数控镗床数控镗床上加工。上加工。n对于大型叶片，

41、销孔很大，采用对于大型叶片，销孔很大，采用浮动镗刀同镗浮动镗刀同镗的工艺的工艺可获得较满意的效果，而且刀具制造要容易得多。可获得较满意的效果，而且刀具制造要容易得多。545叶片两膀球面、柱面和锥面的加工叶片两膀球面、柱面和锥面的加工 叶片两膀叶片两膀球面、柱球面、柱面和锥面面和锥面是当叶片是当叶片处于全开处于全开度角时，度角时，与转轮体与转轮体及泄水锥及泄水锥的球面、的球面、柱面和锥柱面和锥面等相配面等相配合的面。合的面。55n对于整体的结构对于整体的结构，球面可以与法兰一起加工出来球面可以与法兰一起加工出来。但对于但对于柱面和锥面部分柱面和锥面部分，机械加工就很困难了。通，机械加工就很困难了

42、。通常都是先划出余量加工线，按线切割后，再常都是先划出余量加工线，按线切割后，再按转轮按转轮体等配磨体等配磨。n对于分对于分A、B块的结构块的结构，A、B块的球面、柱面和锥块的球面、柱面和锥面都可以面都可以在立车上加工在立车上加工出来，将出来，将A、B块焊于叶片上块焊于叶片上后只需做少量的修磨，就可以得到满意的配合质量，后只需做少量的修磨，就可以得到满意的配合质量，也有的采用也有的采用铸造成型的方法铸造成型的方法，即在铸造，即在铸造A、B块时就块时就将将A、B块的球、柱面和过流面一起精铸出来，只需块的球、柱面和过流面一起精铸出来，只需经过少量的修磨，就可以直接焊接于叶片体本体上，经过少量的修磨

43、，就可以直接焊接于叶片体本体上，焊接后再经过少量的修磨，同样可以获得满意的配焊接后再经过少量的修磨，同样可以获得满意的配合质量。合质量。566转轮叶片外圆的加工转轮叶片外圆的加工（1）对于对于中小型水轮机中小型水轮机，转轮叶片外圆可以将叶，转轮叶片外圆可以将叶片装配于转轮体上进行加工。片装配于转轮体上进行加工。（2）对于）对于大型水轮机大型水轮机，由于叶片和转轮体重量都很，由于叶片和转轮体重量都很大，装配后总重量往往超过立车承重能力，因此大，装配后总重量往往超过立车承重能力，因此一般都制作专门的胎具进行加工，如下图所示。一般都制作专门的胎具进行加工，如下图所示。（3）对于）对于具备数控铣床的制

44、造厂具备数控铣床的制造厂，叶片外圆可与叶，叶片外圆可与叶片过流面一起用数控铣床加工。片过流面一起用数控铣床加工。577叶片加工主要工序的编排叶片加工主要工序的编排(略）略）1）粗磨。全面荒磨叶片过流面、进水边、法兰球面，其目的）粗磨。全面荒磨叶片过流面、进水边、法兰球面，其目的是消除黑皮、凸点、飞边，以便立体样板的安放和定位，是消除黑皮、凸点、飞边，以便立体样板的安放和定位，暴露铸件毛坯的缺陷。暴露铸件毛坯的缺陷。2）全面划线检查）全面划线检查3）镗铣法兰端面。（飞）铣去法兰端面残留冒口部分。其目）镗铣法兰端面。（飞）铣去法兰端面残留冒口部分。其目的一是为了划线方便，二是削去大部分加工余量，节

45、省车的一是为了划线方便，二是削去大部分加工余量，节省车削工时（镗床飞平面效率高）。削工时（镗床飞平面效率高）。4）划线。划线样板按前面所述的原则定位。）划线。划线样板按前面所述的原则定位。（1）划出法兰加工线，检查法兰各部分加工余量。）划出法兰加工线，检查法兰各部分加工余量。（2）划出取样位置线（如把合孔位置套料）划出取样位置线（如把合孔位置套料）（3）划出顶尖孔线。）划出顶尖孔线。5）套料取样，复试机械性能，合格后才能进行以下各序。）套料取样，复试机械性能，合格后才能进行以下各序。6）钻顶尖孔。）钻顶尖孔。587）粗车法兰和两膀。）粗车法兰和两膀。8）处理粗车中发现的缺陷。）处理粗车中发现的

46、缺陷。9）粗磨过流面、进水边、法兰球面。叶片型线（包括叶片厚）粗磨过流面、进水边、法兰球面。叶片型线（包括叶片厚度）必须达到设计要求，进水边必须修磨成型。度）必须达到设计要求，进水边必须修磨成型。叶片体及其于法兰球面相接部分在粗磨后应进行探伤检查，叶片体及其于法兰球面相接部分在粗磨后应进行探伤检查，并全面处理内部和表面的铸造缺陷。并全面处理内部和表面的铸造缺陷。10）粗精车法兰（或轴颈）和两膀（铸造缺陷在粗车后处理）。）粗精车法兰（或轴颈）和两膀（铸造缺陷在粗车后处理）。11）划法兰上把合孔、销孔加工线（或轴上键槽加工线）、叶）划法兰上把合孔、销孔加工线（或轴上键槽加工线）、叶片本体上悬挂孔线

47、（起吊用），出水边气割线和检查线、外片本体上悬挂孔线（起吊用），出水边气割线和检查线、外缘余量切割线和检查线。缘余量切割线和检查线。12）装配叶片轴（以）装配叶片轴（以X0、Y0定位），如图定位），如图8-73所示。所示。13）钻镗把合孔、销孔、钻镗悬挂孔或枢轴上键槽。）钻镗把合孔、销孔、钻镗悬挂孔或枢轴上键槽。14）同扩铰销孔。）同扩铰销孔。15）切割出水边长度和厚度的余量；切割外缘的余量。）切割出水边长度和厚度的余量；切割外缘的余量。5916）修磨出水边。）修磨出水边。17）修配并装焊二膀）修配并装焊二膀A、B块，二膀与转轮体球、柱面配合块，二膀与转轮体球、柱面配合间隙必须符合设计要求。间

48、隙必须符合设计要求。18）满焊）满焊A、B块，并再次修配二膀间隙。块，并再次修配二膀间隙。19）装配叶片、车外圆。）装配叶片、车外圆。20）称重。）称重。21）精磨。对重量比其它叶片大的叶片，铲磨背面去重，磨）精磨。对重量比其它叶片大的叶片，铲磨背面去重，磨去厚度大于设计厚度的部位，并消除正背面的波浪度，粗去厚度大于设计厚度的部位，并消除正背面的波浪度，粗糙度达到抛光前应达到的等级。糙度达到抛光前应达到的等级。22）划出叶片转角线。）划出叶片转角线。23）过流面抛光（参加转轮总装后进行）。）过流面抛光（参加转轮总装后进行）。60四、轴流转浆式转轮体的加工四、轴流转浆式转轮体的加工 转轮体是轴转

49、轮体是轴流转浆式水轮机流转浆式水轮机中的一个重大部中的一个重大部件。通常转轮体件。通常转轮体用用ZG30或或ZG20SiMn整铸整铸而成。而成。611加工前的划线检查加工前的划线检查 转轮体投入机械加工前除材质复查外，几何形转轮体投入机械加工前除材质复查外，几何形状和尺寸必须通过状和尺寸必须通过全面划线检查，以保证各部位有全面划线检查，以保证各部位有足够的加工余量足够的加工余量。2全面粗加工全面粗加工 转轮体的粗精加工应该分开转轮体的粗精加工应该分开，划线以后应进行，划线以后应进行全面粗加工，目的是切除大余量，释放残余应力，全面粗加工，目的是切除大余量，释放残余应力，全面暴露铸造缺陷。粗加工时

50、应视表面缺陷情况留全面暴露铸造缺陷。粗加工时应视表面缺陷情况留适当的精加工余量。加工余量如留太大缺陷不能充适当的精加工余量。加工余量如留太大缺陷不能充分暴露；如留太小缺陷补焊量又大，还必须退火处分暴露；如留太小缺陷补焊量又大，还必须退火处理，这又有可能因变形而造成不够加工。理，这又有可能因变形而造成不够加工。一般大型一般大型转轮体单边留转轮体单边留45mm余量，小型转轮体单边留余量，小型转轮体单边留3mm即可。即可。62 转轮体的平面、圆面、球面的加工在立车上进转轮体的平面、圆面、球面的加工在立车上进行。行。工件以平线找平，圆线找正。球面加工用数控、工件以平线找平，圆线找正。球面加工用数控、仿