一种汽轮机叶片总长加工方法与流程

文档序号:32788040发布日期:2023-01-03 20:00阅读:27来源:国知局

1.本发明涉及汽轮机叶片加工技术领域,具体为一种汽轮机叶片总长加工方法。


背景技术:

2.汽轮机叶片是汽轮机组中极其重要的核心部件,其工作环境中,型面所承受的蒸汽的冲击流量很大,尤其在型面的进汽边,承受蒸汽的冲击最为严重,极易产生水蚀。
3.故汽轮机叶片常常采用进汽边防水蚀工艺,例如激光硬化、司太立合金片钎焊、激光熔覆等防水蚀工艺已普遍应用,防水蚀工艺的热输入过程会给叶片带来巨大变形,这给后续的总长及拉筋孔的加工带来极大的难度,为了修正防水蚀工艺带来的变形,往往会在总长加工前增加校正工序,例如公开号为cn103659201a的专利公开的一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺,其通过激光熔覆司太立合金来进行防水蚀处理,在防水蚀处理后通过压力机对熔覆后的叶片进行校正。
4.当校正后再进行总长加工时,由于在总长加工时往往采用型面硬基准定位的方式加工,就会产生如下缺陷:1)校正会增加叶片内应力,随着时间的推移,会有回弹现象,回弹后总长仍然会超差,需要再次修正;2)校正后的型面位置和轮廓的一致性不好,导致总长加工时需要调整定位,导致装夹时间长,加工效率低;3)校正后的型面位置和轮廓的一致性不好,人为调整很难调整到最佳状态,仍会出现过定位的现象,导致总长加工不稳定,最终检测后尺寸超差,需要再次修正。


技术实现要素:

5.针对叶片防水蚀处理后校正再采用型面硬基准定位进行总长加工带来的问题,本发明提供了一种汽轮机叶片总长加工方法,其将防水蚀工艺带来的变形对总长加工的影响降到最低,同时可提高装夹效率,保证了尺寸的稳定性,彻底取消了校正工序。
6.其技术方案是这样的:一种汽轮机叶片总长加工方法,其特征在于,其包括以下步骤:步骤一:预先对同规格的叶片进行防水蚀工艺后检测,得到叶片经过防水蚀工艺后的变形数据;步骤二:在对叶片进行总长加工前,根据步骤一得到的叶片型面变形数据反向修正叶片型面造型;步骤三:对修正完成的叶片进行防水蚀处理后对型面变形进行检测,验证其型面是否符合工艺要求,若符合要求则直接进行总长加工,若不符合要求则对其修正并根据检测结果重新调整型面变形数据;步骤四:对叶片进行总长加工,通过叶根定位夹具以叶片叶根为主定位并固定叶根,通过随行定位夹具对叶片型面进行随行定位并压紧,随行定位夹具在定位时其支撑面的形状会根据叶片型面形状进行适应性调整从而贴合叶片型面;
步骤五:重复步骤二、步骤三和步骤四对剩余叶片进行加工,其中,剩余叶片根据最后调整得到的型面变形数据反向修正叶片型面造型。
7.其进一步特征在于:所述随行定位夹具包括安装座、压紧机构,所述安装座中空并且内部安装有安装框,所述安装框连接有多根弹簧,每根弹簧分别连接定位销的一端,所述定位销的另一端伸出所述安装座,所述压紧机构用于将叶片型面压紧在由所述定位销另一端的端部组成的支撑面上,所述安装座还安装有顶紧块和锁紧螺钉,所述锁紧螺钉与所述安装座螺纹连接并且一端暴露在所述安装座的外部,另一端伸入所述安装座的内部用于与所述顶紧块接触,通过拧紧所述锁紧螺钉从而推动所述顶紧块来抵紧所述定位销实现所述定位销的锁紧;所述压紧机构包括位于所述安装座两侧的支撑座、两端分别与所述支撑座通过调节螺杆一连接的压紧块;所述叶根定位夹具包括固定块、夹紧块和定位块,所述固定块螺纹连接有调节螺杆二,所述调节螺杆二端部与所述夹紧块连接,所述夹紧块和所述定位块分别位于叶片叶根的两侧,所述夹紧块的夹紧面与所述定位块的定位面分别与叶根对应面的形状相对应;步骤四中,当叶片安装在所述叶根定位夹具之前,先将所述随行定位夹具的定位销收回,避免干涉叶片安装到叶根定位夹具中,当叶片装入所述叶根定位夹具后,再将所述定位销放出,使其与叶片型面接触从而形成与叶片型面形状对应的支撑面,之后锁紧所述定位销,通过所述压紧机构将叶片型面压紧。
8.本发明的有益效果为:1、本发明突破了以往总长加工型面硬基准定位的思路,通过全新的随形加工的定位装置和技术方案,打破了总长加工前的对型面校正工序的依赖,也彻底规避了校正的回弹问题,避免了型面轮廓位置不一致导致总长加工不稳定的问题。
9.2、提高了总长加工的装夹效率,员工不需根据过定位的情况每片调整夹具,进而提高了总长整体加工效率。
10.3、提高了总长加工的合格率和一致性。
附图说明
11.图1为叶片总长加工时的装夹图;图2为各夹具安装示意图(省略压紧机构);图3为随行定位夹具结构示意图(省略压紧机构)。
具体实施方式
12.一种汽轮机叶片总长加工方法,其包括以下步骤:步骤一:预先对同规格的小批叶片进行防水蚀工艺后检测,得到叶片经过防水蚀工艺后的变形数据,该部分的叶片后续可以仍按照传统工艺继续加工处理。
13.步骤二:在对叶片进行总长加工前,根据步骤一得到的叶片型面变形数据通过综合铣反向修正叶片型面造型从而减小甚至抵消防水蚀处理时的变形。
14.步骤三:对修正完成的叶片进行防水蚀处理后对型面变形进行三坐标检测,验证其型面是否符合工艺要求,若符合要求则直接进行总长加工,若不符合要求则对其修正并根据检测结果重新调整型面变形数据,需最终保证防水蚀工艺后的型面,符合工艺的公差
带要求。
15.步骤四:对叶片进行总长加工,结合图1-图3,通过叶根定位夹具1以叶片叶根为主定位并固定叶根,总长附近通过随行定位夹具2对叶片型面进行随行定位并压紧,随行定位夹具在定位时其支撑面的形状会根据叶片型面形状进行适应性调整从而贴合叶片型面,之后进行总长的加工。
16.步骤五:重复步骤二、步骤三和步骤四对逐步对剩余叶片进行加工,其中,剩余叶片根据最后调整得到的型面变形数据反向修正叶片型面造型。
17.本发明在660mw~1000mw多个机组的末级、次末级叶片均经过了验证,效果显著。
18.另外具体的,结合图1、图2、图3所示,随行定位夹具2包括安装座21、压紧机构,安装座21中空并且内部安装有安装框22,安装框22连接有多根弹簧(图中未示出),每根弹簧分别连接定位销23的一端,定位销23的另一端伸出安装座21,压紧机构用于将叶片型面压紧在由定位销23另一端的端部组成的支撑面上,安装座21还安装有顶紧块24和锁紧螺钉25,锁紧螺钉25与安装座21螺纹连接并且一端暴露在安装座21的外部,另一端伸入安装座21的内部用于与顶紧块24接触,通过拧紧锁紧螺钉25从而推动顶紧块24来抵紧定位销23实现定位销23的锁紧。
19.压紧机构包括位于安装座两侧的支撑座26、两端分别与支撑座26通过调节螺杆一连接的压紧块27,通过拧紧调节螺杆一来通过压紧块27将叶片型面压紧在定位销23组成的支撑面上。
20.结合图1、图2,叶根定位夹具1包括固定块11、夹紧块12和定位块13,固定块11螺纹连接有调节螺杆二14,调节螺杆二14端部与夹紧块12连接,夹紧块12和定位块13分别位于叶片叶根的两侧,夹紧块12的夹紧面与定位块13的定位面分别与叶根对应面的形状相对应,从而可以通过拧紧调节螺杆二14通过夹紧块12将叶根夹紧在定位块13上。
21.为了便于安装叶片,步骤四中,当叶片安装在叶根定位夹具1之前,先将随行定位夹具2的定位销3收回,避免干涉叶片安装到叶根定位夹具中,例如可以将定位销3压入安装座21后通过顶紧块24来锁紧定位销23,当叶片装入叶根定位夹具1后,再将定位销23放出,使其与叶片型面接触从而形成与叶片型面形状对应的支撑面,之后锁紧定位销23,通过压紧机构将叶片型面压紧。
22.以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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