燃气轮机排气装置隔热层前部加工工装及加工方法与流程

本发明涉及燃气轮机排气装置加工领域，特别是一种燃气轮机排气装置隔热层前部加工工装及加工方法。

背景技术：

排气装置是燃气轮机的排气通道，H型燃气轮机排气装置的内部附有不锈钢隔热层，为方便燃机转子维修，隔热层前部设计为可拆装结构，见图11、12。H型燃气轮机排气装置隔热层可拆装前部设计图见图6~9，由四段组成：即勾头部11、圆筒部12、密封环固定部13和导流弯头14。现有的制作方法是按设计图分四段制作，导流弯头14模压成型、密封环固定部13机加工成型，圆筒部12直接卷板成型、勾头部11先由机加工成型，四段在接头处通过V型坡口焊接成成品。按现有设计及现有制作方法，工艺复杂，有三条拼接焊缝，焊接变形大，又由于产品又为两半结构的薄壁件所以难以保证图纸精度要求，成品率低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种燃气轮机排气装置隔热层前部加工工装及加工方法，能够提高成品率，减少焊缝，减少工件变形，提高外观质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种燃气轮机排气装置隔热层前部加工工装，加工工装由第一半环和第二半环组成，第一半环和第二半环的端头设有连接筋板，连接筋板上设有定位销孔和螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔将第一半环和第二半环连接为一个整体；

第一半环和第二半环的内圈设有用于环抱隔热层前部工件的内环衬板。

优选的方案中，所述的第一半环和第二半环中，上环板、内环衬板与下环板之间固定连接。

优选的方案中，在上环板与下环板之间还设有多个筋板，筋板沿圆周均布。

优选的方案中，所述的内环衬板上设有多个加工孔。

优选的方案中，连接筋板上的螺栓孔为两个，位于连接筋板的上下两端，定位销孔位于螺栓孔之间。

优选的方案中，加工工装的高度为隔热层前部工件的勾头部与导流弯头的高度，隔热层前部工件被加工工装环抱时，勾头部和导流弯头露出在加工工装之外。

一种采用上述的加工工装的加工方法，包括以下步骤：

一、钢板成型；在卷板机上将钢板卷制成两个半圆工件；

二、半圆工件焊接组合成整圆工件；

三、加工整圆工件的外壁；

四、以加工工装环抱整圆工件，加工工装的第一半环和第二半环之间以螺栓把合紧固；

五、在立车上加工导流弯头和密封环固定部。

优选的方案中，加工工装环抱整圆工件后，在加工工装的底部设置垫块，使整圆工件悬空。

优选的方案中，勾头部与整圆工件焊接连接。

优选的方案中，勾头部和导流弯头露出在加工工装之外。

本发明提供的一种燃气轮机排气装置隔热层前部加工工装及加工方法，通过采用上述的加工工装，将隔热层前部工件环抱以增加强度的方案，克服了现有技术中分段焊接连接容易变形，质量难以保证的缺点。解决了薄壁工件的加工难题，减少了两条焊缝数量，减少了工件变形，从而能够提高成品率，提高外观质量。采用本发明的加工工装及加工方法后，产品成品率100%，且成型更为简单，提高了加工效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明加工工装的主视示意图。

图2为图1的C-C剖视示意图。

图3为图1的A-A剖视示意图。

图4为图1的B-B剖视示意图。

图5为图2的E-E剖视示意图。

图6为图7的J-J剖视示意图。

图7为隔热层前部工件的俯视示意图。

图8为图7的K向视图。

图9为图8的D-D剖视示意图。

图10为本发明的加工工装环抱隔热层前部工件时的局部放大示意图。

图11为燃气轮机排气装置的立体图。

图12为隔热层前部的局部剖视图。

图中：隔热层前部工件1，勾头部11，圆筒部12，密封环固定部13，导流弯头14，孔15，加工工装2，上环板21，内环衬板22，下环板23，筋板24，加工孔25，定位销孔26，螺栓孔27，第一半环28，第二半环29，连接筋板20，垫块3。

具体实施方式

实施例1：

如图1~5、10中，一种燃气轮机排气装置隔热层前部加工工装，加工工装由第一半环28和第二半环29组成，第一半环28和第二半环29的端头设有连接筋板20，连接筋板20上设有定位销孔26和螺栓孔27，螺栓穿过螺栓孔27将第一半环28和第二半环29连接为一个整体；

第一半环28和第二半环29的内圈设有用于环抱隔热层前部工件1的内环衬板22。由此结构，提高了隔热层前部工件的强度，便于将隔热层前部工件放置在数控立车上进行加工，也减少了在焊接过程中的变形。

优选的方案如图5中，所述的第一半环28和第二半环29中，上环板21、内环衬板22与下环板23之间通过焊接固定连接。

优选的方案如图2中，在上环板21与下环板23之间还设有多个筋板24，筋板24沿圆周均布。上环板21、下环板23与筋板24之间采用焊接连接。

优选的方案如图1中，所述的内环衬板22上设有多个加工孔25。由此结构，便于加工如图6、8中所示的位于隔热层前部工件1的圆筒部12上的孔15。

优选的方案如图1中，连接筋板20上的螺栓孔27为两个，位于连接筋板20的上下两端，定位销孔26位于螺栓孔27之间。定位销孔26用于将第一半环28和第二半环29之间精确定位，然后由螺栓穿过螺栓孔27将第一半环28和第二半环29固定连接。

优选的方案如图10中，加工工装的高度为隔热层前部工件1的勾头部11与导流弯头14的高度，隔热层前部工件1被加工工装环抱时，勾头部11和导流弯头14露出在加工工装之外。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图1~12中，一种采用上述的加工工装加工隔热层前部工件1的加工方法，包括以下步骤：

一、钢板成型；在卷板机上将钢板卷制成两个半圆工件；

以GE公司7HA.01排气装置为例，选用28mm不锈钢板卷，利用三辊卷板机卷成两个半圆工件；以镗铣床加工半圆工件的中分面。

二、半圆工件焊接组合成整圆工件；在焊接之前，先在两个半圆工件的内壁之间设置多个定位筋，以定位两个半圆工件之间的空间位置。

三、以普通立车加工整圆工件的外壁，加工工艺公差±0.1mm。

四、以加工工装2环抱整圆工件，加工工装的第一半环28和第二半环29之间以螺栓把合紧固；加工工装2的公差为：-0.1～0mm。

优选的方案中，加工工装环抱整圆工件后，在加工工装的底部设置垫块3，使整圆工件悬空。

优选的方案中，单独机加工勾头部11，勾头部11与整圆工件焊接连接。

五、在数控立车上加工导流弯头14和密封环固定部13。采用加工工装将整圆工件固定后，在数控立车上加工高度尺寸及内孔所有尺寸变得非常容易，导流弯头14和密封环固定部13在数控立车上直接加工，省去了两个焊缝，减少了隔热层前部工件1的变形。数控立车为武重C534J1型改造的简易数控立车

优选的方案中，在数控立车加工过程中，勾头部11和导流弯头14露出在加工工装之外。

运用本发明的方法成功制造了GE公司的7HA.01、7HA.02、9HA.01型排气装置。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。