核电站轴封主泵轴系同加工及装配的工艺方法与流程

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1.本发明涉及一种核电站轴封主泵轴系同加工及装配的工艺方法。


背景技术：

2.核电站轴封主泵轴系同加工及装配的工艺方法是核电站轴封主泵正常运行的关键，轴系同加工精度及装配方法直径影响到主泵的振动值。振动值过大会导致核主泵不能正常运转或核电站停堆，严重的会出现重大事故。核电站轴封主泵轴系同加工及装配对于轴封核主泵的国产化尤为重要。核电站轴封主泵轴系同加工及装配一直是国际的技术难题，是核主泵制造的关键技术。现有的同加工技术有以下缺点，首先是采用整体式铰刀加工定位销孔(9)，由于整体式铰刀加工抗力大，不仅影响机床寿命，而且排屑困难，会影响铰孔表面的粗糙度和尺寸精度，可能产生部件加工不合格而导致报废的情况，并且整体式铰刀一旦损坏，整个刀体也将报废，增加了刀具成本，第二现有技术加工定位销孔(9)的是轴向的，在定位销(10)是穿过联轴器与中间轴(2)两个部件的，间隙较小，装配困难，经常出现研伤的情况，在运行后由于圆柱销受到剪切力的作用会产生微小的形变，会导致圆柱销无法拆除，而导致破坏性的拆除，研伤严重时中间轴(2)与联轴器都将报废，尤其在核电站检修时，一旦发生拆卸困难的情况，在带有辐射的工况，增加工作人员的工作时间可困难，第三现有技术是才用力矩螺栓，由于才用的较大力矩时会使螺母和中间轴(2)有相对大的摩擦力，导致工件表面受损，严重时也会导致螺栓研伤而无法拆卸，只能采取破坏性拆除，而且力矩扳手较长，在主泵内装配时也操作不便，第四现有技术使用力矩扳手紧固时，由于对力矩扳手的作用力，在螺栓时使中间轴(2)与联轴器产生微小的位移而导致轴系跳动不合格，第五现有技术是才用分段式分别加工下半联轴器(3)与中间轴(2)的定位销孔(9)，整体装配跳动检查合格后才进行上半联轴器(1)与中间轴(2)的定位销孔(9)的同加工，需要进行多次装配和检查，增加了拆装的研伤风险及成本。


技术实现要素：

3.本发明目的是公开一种精度高、调整效率高的核电站轴封主泵轴系同加工及装配的工艺方法。本发明技术术方案如下：一种核电站轴封主泵轴系同加工及装配的工艺方法，将跳动检查合格后的轴系采用螺栓拉伸的方式装配在上半联轴器(1)与中间轴(2)上，装配后对螺母(7)进行紧固，拉伸下半联轴器(3)与中间轴(2)的螺栓(6)并对螺母(7)进行紧固，卧放在支架上，采用钻孔，镗孔，铰孔的顺序对上半联轴器(1)与中间轴的四个径向定位销孔(9)进行加工，对下半联轴器(3)与中间轴(2)的四个径向定位销孔(9)进行加工，测量定位销孔(9)，按测量后的尺寸逐一配制定位销(10)，拆解上半联轴器(1)与中间轴(2)，装配定位销(10)，再进行装配：包括以下步骤：1)将完成轴系跳动检查部件的上半联轴器(1)和中间轴(2)、下半联轴器(3)、下泵轴(4)、叶轮(5)进行装配，拉伸下半联轴器(3)与中间轴(2)的螺栓(6)，螺栓(6)的拉伸预紧力为121千牛，对螺母(7)进行紧固，拉伸上半联轴器(1)与中间轴(2)的螺栓(6)，螺栓(6)的拉伸预紧力121千牛，对螺母(7)进行紧固；
4.2)将装配好的上半联轴器(1)和中间轴(2)、下半联轴器(3)、下泵轴(4)、叶轮(5)的轴系部件卧放在支架(8)上，并固定；
5.3)采用直径24mm的钻头对下半联轴器(3)与中间轴(2)的结合面加工四个径向的定位销孔(9)，深度为102.5mm，每个定位销孔相互成90
°
角
°
，加工参数为：转速220r/min，进给速度30mm/min；
6.4)采用镗刀对下半联轴器(3)与中间轴(2)结合面已进行钻加工的径向的定位销孔(9)进行镗加工，加工定位销孔(9)到直径24.8mm，深度为93.5mm，加工参数为：转速400r/min，进给速度40mm/min；
7.5)采用可换头式铰刀对下半联轴器(3)与中间轴(2)结合面的已进行镗加工径向的定位销孔(9)进行铰加工，定位销孔(9)加工到直径25h7mm，深度为93.5mm，粗糙度为ra1.6μm，加工参数为：转速50r/min，进给速度15mm/min；
8.6)按照步骤3)、步骤4)、步骤5)的工艺加工上半联轴器(1)和中间轴(2)结合面加工径向的四个定位销孔(9)：
9.7)对每个定位销孔(9)做好标识，标识采用1-8的自然数字；
10.8)测量每个定位销孔(9)的加工尺寸并按标识做好记录；
11.8)按0.01mm的间隙配加工8个定位销(10)；
12.9)拉伸上半联轴器(1)与中间轴(2)的螺栓(6)，螺栓(6)的拉伸力121千牛，拆除螺母(7)及螺栓(6)及上半联轴器(1)，拉伸下半联轴器(3)与中间轴(2)的螺栓(6)，螺栓(6)的拉伸预紧力127千牛，拆除螺母(7)与中间轴(2)与螺栓(6)；
13.10)将四个圆柱销(10)装入对应的下半联轴器(3)的定位销孔(9)中，装配中间轴(2)，装入下半联轴器(3)与中间轴(2)的螺栓(6)，拉伸螺栓螺栓(6)，螺栓(6)的拉伸预紧力121千牛，对螺母(7)进行紧固；
14.11)将对应的圆柱销(10)装入中间轴(2)与上半联轴器(1)的定位销孔(9)中，装配上半联轴器(1)，装入上半联轴器(1)与中间轴(2)的螺栓(6)，拉伸螺栓螺栓(6)，螺栓(6)的拉伸预紧力121，对螺母(7)进行紧固。
15.本发明技术效果：
16.本发明创造性的主泵轴系定位销孔(9)采取径向加工并采用可换头式铰刀，并采取螺栓拉伸的方式紧固轴系联轴器与中间轴(2)。这种工艺方法的优点：第一是采用的可换头铰刀加工定位销孔(9)相对于整体的硬质合金铰刀，可换头铰刀机床抗力变小，保证了精度，有足够容屑空间，避免铁屑损伤已加工表面，可以获得更好的表面粗超度，模块式结构，刀头可换，同一刀杆可以安装不同直径的铰刀头，降低了成本和库存，第二是定位销(10)是在联轴器与中间轴(2)各有一半的定位销孔(9)，如图2所示，拆装时是将联轴器与中间轴(2)拆开即可拆装定位销(10)，径向定位销孔(9)相对于轴向定位销孔(9)不会出现定位销(10)研伤无法拆卸的情况，也避免了因间隙过小拆装困难的情况，第三是径向定位销(10)相对于轴向定位销(10)增加了定位精度，第四是才用螺栓拉伸的方式装配联轴器避免了螺栓研伤的情况，也避免了也螺栓研伤和定位销(10)研伤而导致需破坏工件才能拆卸的情况，第五是采用螺栓拉伸的方式装配联轴器和中间轴(2)不会使中间轴(2)和联轴器在没有加工定位销(10)时产生位移而影响精度，第六是通过径向定位销(10)定位和拉伸的方式装配的轴系可进行整体一次性加工上半联轴器(1)与中间轴(2)的定位销孔(9)和下半联轴器
(3)与中间轴(2)的定位销孔(9)，相对于分体同加工提高了效率，降低了成本，减少了装配次数，降低了因装配产生的磕碰伤风险，第七是这种方法在检修时大大缩减了在辐射工况下的装配和拆卸的时间，避免了检修时可能产生的研伤而无法拆卸的情况。
附图说明：
17.图1轴系部件同加工状态示意图
18.图2中间轴(2)与下半联轴器(3)与圆柱销位置示意图
具体实施方式：
19.如图1所示，一种核电站轴封主泵轴系同加工及装配的工艺方法，将跳动检查合格后的轴系采用螺栓拉伸的方式装配在上半联轴器1与中间轴2上，装配后对螺母7进行紧固，拉伸下半联轴器3与中间轴2的螺栓6并对螺母7进行紧固，卧放在支架上，采用钻孔，镗孔，铰孔的顺序对上半联轴器1与中间轴的四个径向定位销孔9进行加工，对下半联轴器3与中间轴2的四个径向定位销孔9进行加工，测量定位销孔9，按测量后的尺寸逐一配制定位销10，拆解上半联轴器1与中间轴2，装配定位销10，再进行装配：包括以下步骤：1)将完成轴系跳动检查部件的上半联轴器1和中间轴2、下半联轴器3、下泵轴4、叶轮5进行装配，拉伸下半联轴器3与中间轴2的螺栓6，螺栓6的拉伸预紧力为121千牛，对螺母7进行紧固，拉伸上半联轴器1与中间轴2的螺栓6，螺栓6的拉伸预紧力121千牛，对螺母7进行紧固；
20.2)将装配好的上半联轴器1和中间轴2、下半联轴器3、下泵轴4、叶轮5的轴系部件卧放在支架8上，并固定；
21.3)采用直径24mm的钻头对下半联轴器3与中间轴2的结合面加工四个径向的定位销孔9，深度为102.5mm，每个定位销孔相互成90
°
角
°
，加工参数为：转速220r/min，进给速度30mm/min；
22.4)采用镗刀对下半联轴器3与中间轴2结合面已进行钻加工的径向的定位销孔9进行镗加工，加工定位销孔9到直径24.8mm，深度为93.5mm，加工参数为：转速400r/min，进给速度40mm/min；
23.5)如图2所示，采用可换头式铰刀对下半联轴器3与中间轴2结合面的已进行镗加工径向的定位销孔9进行铰加工，定位销孔9加工到直径25h7mm，深度为93.5mm，粗糙度为ra1.6μm，加工参数为：转速50r/min，进给速度15mm/min；
24.6)按照步骤3)、步骤4)、步骤5)的工艺加工上半联轴器1和中间轴2结合面加工径向的四个定位销孔9：
25.7)对每个定位销孔9做好标识，标识采用1-8的自然数字；
26.8)测量每个定位销孔9的加工尺寸并按标识做好记录；
27.8)按0.01mm的间隙配加工8个定位销10；
28.9)拉伸上半联轴器1与中间轴2的螺栓6，螺栓6的拉伸力121千牛，拆除螺母7及螺栓6及上半联轴器1，拉伸下半联轴器3与中间轴2的螺栓6，螺栓6的拉伸预紧力127千牛，拆除螺母7与中间轴2与螺栓6；
29.10)将四个圆柱销10装入对应的下半联轴器3的定位销孔9中，装配中间轴2，装入下半联轴器3与中间轴2的螺栓6，拉伸螺栓螺栓6，螺栓6的拉伸预紧力121千牛，对螺母7进
行紧固；
30.11)将对应的圆柱销10装入中间轴2与上半联轴器1的定位销孔9中，装配上半联轴器1，装入上半联轴器1与中间轴2的螺栓6，拉伸螺栓螺栓6，螺栓6的拉伸预紧力121，对螺母7进行紧固。