汽輪機中間軸制造工藝方案改進

王麗紅， 趙玉英， 董生權

（1.哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046；2.哈爾濱艾瑞汽車排氣系統有限公司，哈爾濱150046）

0 引言

汽輪機組的中間軸是整個機組軸系的核心部件，中間軸用于聯接高中壓轉子與低壓轉子以及低壓1號轉子與低壓2號轉子，起到傳遞傳扭作用。在電廠現場裝配時，經常出現中間軸兩端的跳動值嚴重超差問題，造成機組軸系振動，機組無法正常運行，用戶不滿意。

1 結構分析及工藝改進

經過深入研究發現，中間軸設計圖上兩端均有止口，一端止口為凹止口，一端止口為凸止口（見圖1），這兩個止口分別聯接高中壓、低壓轉子，使兩根轉子聯成一個整體。如果中間軸兩個止口在加工時存在不同心問題，電廠裝配后就會造成兩根轉子不同心，并且跳動量會隨著轉子的長度方向進行放大，對整體軸系跳動會有很大影響，跳動值過大就會造成機組軸系振動，嚴重影響機組運行安全。

圖1 中間軸

圖2 兩端悶頭孔處鑲入悶頭

中間軸材質是鍛件，軸中間存在一個中心孔，在制造廠加工制造中間軸時是先上鏜床以中間軸的中心孔為基準，鏜出兩個工藝用悶頭孔，再在兩端各鑲入一個悶頭（見圖2），在臥式車床上采用雙頂進行加工，僅將凹止口留下暫不加工，其余部位均加工準，將中間軸從臥車上卸下，拆去兩端悶頭，再將中間軸吊入臥式車床上采用一夾一托方式加工準中間軸的凹止口（夾凸止口端，托凹止口端）。由于雙頂加工方式已經將中間軸其它部位全部加工準，一夾一托需要按照雙頂方式加工的位置進行找正，這樣兩次裝夾，存在一定誤差，由于中間軸止口跳動要求在0.013 mm之內，這給二次裝夾找正帶來極大困難，找正時間大約2天。若操作者責任心不夠，找正不好，就會導致后續跳動超差，影響電廠裝機質量。制造廠為什么要采用先雙頂裝夾，加工完其它部位再一夾一托裝夾，加工凹止口呢？經過深入了解，發現其根本問題是中間軸凹止口尺寸精度要求高（尺寸公差一般為0～+0.013 mm，跳動值為0.013 mm）加工測量時必須要求精確，因此凹止口需要采用內徑千分尺進行測量，雙頂裝夾方式兩端都有工藝悶頭，擋住了內徑千分尺，內徑千分尺無法進行測量，為了保證尺寸精度，只能放棄雙頂裝夾加工出全部，改成兩次裝夾找正加工。

圖3 在悶頭上加工出工藝測量孔

為了解決由于二次裝夾帶來誤差問題，我們進行了深入研究，制定了一套新的工藝方案，并將工藝悶頭進行改進。具體如下：仍然采用雙頂方式裝夾，但是需要將現有的工藝悶頭進行改進，即在原有的悶頭上加工出一個工藝測量孔（見簡圖3），加工這個孔的目的是為了內徑千分尺能夠從這個孔內通過，使得悶頭鑲入中間軸后能夠測量，所以悶頭上的這個孔在悶頭裝入中間軸后要有一部分在中間軸內，一部分在中間軸外，并且在中間軸外的部分要能夠使內徑千分尺通過，這樣才能滿足測量要求。但是這個孔不能太大，否則悶頭強度將會受到影響。

2 結語

通過在悶頭上增加一個工藝測量孔，順利解決了凹止口無法測量的問題，使得中間軸在加工中能夠采用雙頂方式完成全部工作量，避免了二次裝夾找正問題，確保了兩端止口跳動在0.01 mm之內，解決了電廠軸系跳動，機組震動問題。滿足了電廠軸系接配要求；同時采用雙頂方式加工中間軸，節約了大量的制造周期，降低了制造成本。