专利名称：汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽轮发电机领域中的一种汽轮发电机护环外补液液压胀形强化 工艺。
背景技术：
目前，护环是汽轮发电机机组上的关键件，烘装镶嵌在转子的两端部，起 到固定绕组线圈端部作用。随着转子做高速旋转运动(3000转/分)，承受较大 的离心应力及槽端线圈绕线对护环的迭加载荷，因此护环需要具有较高的材料 屈服强度，同时为避免护环在强磁场工作过程中，因电磁感应造成护环发热， 影响发电机效率，护环必须由奥氏体无磁钢材料来制造。由于护环材料特性为 无相变奥氏体钢，不能通过传统的材料热处理方式来提高其强度，只能通过材 料的冷变形强化来达到目的。过去制造护环具有如下缺点1、占用大型水压机 设备，结构复杂造价昂贵。2、成形过程不易控制，不能重复胀形，护环成形精 度不高，常规普通液压胀形加工余量大。3、模具结构复杂，装卸不便。4、模
具通用性差， 一套模具只能生产一种规格护环。5、生产成本高，不易组织专业
化生产，经济效益不高。因此研制一种汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工 艺是国内外急需解决的新课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种不再占用大型水压机设备、以结构简单、尺寸小 的承力框架和外补液缸替代水压机进行护环强化，这种胀形工艺能大幅度减力、 为生产大型护环创立了一条新的工艺方法、成形过程容易控制、可以重复胀形、 大大提高护环成形精度、比常规普通液压胀形减少加工余量1/3、模具结构简单、 装卸方便、模具通用性强、 一套模具生产多种规格护环、生产成本低、便于组 织专业化生产、可获得更高的经济效益的汽轮发电机护环外补液液压胀形强化
工艺。
本发明的目的是这样实现的汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺， 外设超高压泵产生的高压液体通过高压缸内的通道，然后经由模具部分中的减 力柱内的通道注入固定的上锥模与移动的下锥模及护环环腔形成的封闭空间， 使护环在液体压力的作用下发生塑性变形，从而达到强化护环的目的；通过调 节低压缸内的液体压力来调节护环与模具接触部分的受力大小，来起到密封及 调整护环形状尺寸的目的，用位移传感器监测护环胀形尺寸；采用外补液液压 胀形强化工艺，胀形后护环的强度指标达到标准要求，护环的塑性变形后的轮 廓尺寸满足工艺尺寸；在外补液液压胀形强化过程中，采用低压调节系统压力， 来保证护环均匀塑性变形，不产生母线凹凸形，护环的同一圆周上强度均匀性 的工艺方法保证；外补液液压胀形模具设计方法，包括结构形状及其中的密封 方式；其工作原理是在封闭的受力框架内，外设超高压泵将超高压液体介质注 入固定的上模与移动的下模及护环腔内形成封闭空间，使护环在液体压力的作 用下发生塑性变形，从而达到强化护环的目的；采用外补液液压胀形工艺原理 液压胀形强化护环方法；调节低压控制系统来控制塑性变形的护环端部受力大 小，来保证护环均匀塑性变形，不产生母线凹凸形的工艺方法；在外补液液压 胀形模具中，采用0形橡胶密封联合三角铜环密封方式来保证外补液液压胀形 在最高2500大气压下顺利进行。
本发明的要点在于它的护环外补液液压胀形强化工艺及工作原理。其工作 原理是，在封闭的受力框架内，外设超高压泵将超高压液体介质注入固定的上 模与移动的下模及护环腔内形成封闭空间，使护环在液体压力的作用下发生塑 性变形，从而达到强化护环的目的。
汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺与现有技术相比，具有不再占用
大型水压机设备、以结构简单、尺寸小的承力框架和外补液缸替代水压机进行 护环强化、这种胀形工艺能大幅度减力、为生产大型护环创立了一条新的工艺 方法、成形过程容易控制、可以重复胀形、大大提高护环成形精度、比常规普
通液压胀形减少加工余量1/3、模具结构简单、装卸方便、模具通用性强、 一套
模具生产多种规格护环、生产成本低、便于组织专业化生产、可获得更高的经 济效益等优点，将广泛地应用于汽轮发电机领域中。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。 图1是本发明的护环胀形强化工艺示意图。 图2是本发明生产的工件使用安装示意图。
具体实施例方式
汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺，外设高压泵产生的高压液体通 过高压缸内的通道，然后经由模具部分中的减力柱内的通道注入固定的上锥模 与移动的下锥模及护环形成的封闭空间，使护环在液体压力的作用下发生塑性 变形，从而达到强化护环的目的；通过调节低压缸内的液体低压来调节护环与 模具接触部分的受力大小，来起到密封及调整护环形状尺寸的目的，用位移传 感器监测护环胀形尺寸；采用外补液液压胀形强化工艺，胀形后护环的强度指 标达到标准要求，护环的塑性变形后的轮廓尺寸满足工艺尺寸；在外补液液压 胀形强化过程中，采用低压调节系统压力，来保证护环均匀塑性变形，不产生 母线凹凸形，护环的同一圆周上强度均匀性的工艺方法保证；外补液液压胀形 模具设计方法，包括结构形状及其中的密封方式；其工作原理是在封闭的受力 框架内，外设超高压泵将超高压液体介质注入固定的上模与移动的下模及护环 腔内形成封闭空间，使护环在液体压力的作用下发生塑性变形，从而达到强化 护环的目的；采用外补液液压胀形工艺原理液压胀形强化护环方法；调节低压 控制系统来控制塑性变形的护环端部受力大小，来保证护环均匀塑性变形，不
产生母线凹凸形的工艺方法；在外补液液压胀形模具中，采用0形橡胶密封联 合三角铜环密封方式来保证外补液液压胀形在最高2500大气压下顺利进行。
对本发明的实施实例加以详细描述，参照附图，制造300MW护环，材料选 用1Mnl8Crl8N，产品尺寸为①1183X 01008X835丽。选用电渣重熔锭，钢锭表 面无裂纹、气孔，端面平整，材料化学成份控制中上限，低磷、硫，同时要控 制钢锭初始晶粒度细化，提高材料热锻塑性；钢锭加热，在保证钢锭不产生热 应力裂纹的前提下，尽可能提高升温速度，减少总加热时间，以便提高材料热 锻塑性；护环热锻，控制钢锭镦粗时每一火次变形量，减少材料开裂程度；坯 料扩孔后空冷，采取机械加工方法将坯料表面裂纹清净；护环热锻出成品时采 取控制锻造技术，严格控制每一火次的压下量、送进量、温度、变形顺序等热 锻工艺参数，保证护环热锻毛坯的热锻质量；固溶处理，控制加热速度、处理 温度、保温时间、冷却速度等工艺参数，以保证奥氏体均匀性、稳定性及获得 良好的金相组织；护环液压胀形强化工艺，护环液压胀形时，护环的变形方式 为外圆、内孔增大，高度縮短；外设高压泵产生的高压液体6通过补液缸中的 高压腔内的通道，然后经由补液缸7及模具部分中的减力柱2内的通道注入固 定的上锥模1与移动的下锥模4及护环3形成的封闭空间，使护环3在液体压 力的作用下发生塑性变形，从而达到强化护环的目的。外设低压泵产生的低压 液体5注入补液缸中的低压腔，通过调节低压腔内的液体低压来调节护环3与 模具接触部分的受力大小，来起到密封及调整护环3胀形尺寸的目的。用位移 传感器监测护环胀形过程中尺寸。
权利要求
1.一种汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺，其特征在于外设高压泵产生的高压液体通过高压缸内的通道，然后经由模具部分中的减力柱内的通道注入固定的上锥模与移动的下锥模及护环形成的封闭空间，使护环在液体压力的作用下发生塑性变形，从而达到强化护环的目的；通过调节低压缸内的液体低压来调节护环与模具接触部分的受力大小，来起到密封及调整护环形状尺寸的目的，用位移传感器监测护环胀形尺寸。
2、 根据权利要求1所述的汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺，其特 征在于采用外补液液压胀形强化工艺，胀形后护环的强度指标达到标准要求， 护环的塑性变形后的轮廓尺寸满足工艺尺寸；在外补液液压胀形强化过程中，采用低压调节系统压力，来保证护环均匀塑性变形，不产生母线凹凸形，护环 的同一圆周上强度均匀性的工艺方法保证；外补液液压胀形模具设计方法，包 括结构形状及其中的密封方式。
3、 根据权利要求l所述的汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺，其特 征在于其工作原理是在封闭的受力框架内，外设超高压泵将超高压液体介质 注入固定的上模与移动的下模及护环腔内形成封闭空间，使护环在液体压力的 作用下发生塑性变形，从而达到强化护环的目的。
4、 根据权利要求1所述的汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺，其特 征在于采用外补液液压胀形工艺原理液压胀形强化护环方法；调节低压控制 糸统来控制塑性变形的护环端部受力大小，来保证护环均匀塑性变形，不产生 母线凹凸形的工艺方法；在外补液液压胀形模具中，采用0形橡胶密封联合三 角铜环密封方式来保证外补液液压胀形在最高2500大气压下顺利进行。
全文摘要
一种应用于汽轮发电机领域中的汽轮发电机护环外补液液压胀形强化工艺，外设高压泵产生的高压液体通过高压缸内的通道，然后经由模具部分中的减力柱内的通道注入固定的上锥模与移动的下锥模及护环形成的封闭空间，使护环在液体压力的作用下发生塑性变形，从而达到强化护环的目的；通过调节低压缸内的液体低压来调节护环与模具接触部分的受力大小，来起到密封及调整护环形状尺寸的目的，用位移传感器监测护环胀形尺寸。该工艺不再占用大型水压机设备、以结构简单、尺寸小的承力框架和外补液缸替代水压机进行护环强化、这种胀形工艺能大幅度减力、成形过程容易控制、可以重复胀形、大大提高护环成形精度、比常规普通液压胀形减少加工余量1/3、模具结构简单、装卸方便、模具通用性强、生产成本低、可获得更高的经济效益。
文档编号B21D26/02GK101367104SQ200810228019
公开日2009年2月18日 申请日期2008年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者曲东方, 兵 杨, 郭宝强 申请人:沈阳重型机械集团有限责任公司