汽轮机转子纵树型叶根槽加工的支撑与分度装置

摘要：一种加工汽轮机转子纵树型叶根槽的支撑和分度装置，介绍了其工作原理，本装置结构简单，适用性强，操作方便，分度可靠，成本低廉。

关键词：汽轮机转子；纵树型叶根槽；分度装置

1.引言

汽轮机转子叶根槽有T型叶根槽、菌型叶根槽和纵树型叶根槽等几种槽型，其中T型和菌型是在叶轮顶部的环形槽，在车床上车出，不需要特殊的工装；而纵树型是在叶轮顶部与叶轮端面成小于或等于90?的直槽或圆弧槽，每个叶轮上有几十个，成均匀分布，它们由成型铣刀在铣床上铣出，在槽型切削过程中，转子要固定牢，每加工完一个槽，固定转子的夹具要松开并转动转子到下一个槽位，再重新固定转子并加工叶根槽。

目前我国有些大型汽轮机厂在加工汽轮机转子纵树型叶根槽时使用的分度部件大多是进口的专用分度部件，但这类装置一般都与数控落地镗联合使用，成为专用机床，附件较多，设备成本较高，设备使用范围单一，在实际使用时还要根据转子轴颈尺寸的不同，配做与之相适应的轴瓦，这类的轴瓦的加工成本一般都比较高。

为了简单有效地加工转子叶根槽，我们设计了一套结构简单，操作方便，分度可靠，成本低廉的转子支撑与分度装置。

2.设计

这套装置主要有支撑和分度两部分，支撑部分包括前、后支撑和轴向支撑，三个自由度均给予限制；前、后支撑分别支撑转子的前后轴颈，由支撑座架（1）、轴瓦（3）、轴承盖（4）等组成，依据转子轴颈直径大小和转子重量确定轴瓦大小和座架尺寸。分度部分由分度盘（7）和插销装置组成，分度盘与转子的一端法兰连接，依据叶轮上的叶根槽数量来确定分度盘分度齿的齿数，分度齿的齿数是所加工叶根槽数量的整数倍。插销装置有插销座架（10）、盖板（9）、插销（11）、特制螺杆（8）等几个部件，通过特制螺杆的旋转带动插销的伸缩，以便固定或者松开分度盘。

前、后支撑共两件，每件的形状和尺寸均一致（在转子前后轴颈外圆尺寸相同的情况），支撑座架（1）为灰铁铸件，可防加工过程中的震动和变形，侧面有找正基准（G面），可找正工件轴线与机床坐标轴方向一致，保证加工的叶根槽位置要求。轴瓦（3）的内弧面有一层巴氏合金材料，硬度较低，可防止在转动转子或在加工过程中损伤转子轴颈。

分度盘的分度齿加工要求比较高，其加工精度直接影响转子叶根槽加工的位置精度，我们采用的是慢走丝线切割方法加工分度盘的分度齿，保证分度齿加工的精度，从而确保所加工的叶根槽的位置精度要求。

插销装置中的插销（11）也是一个重要的零件，头部形状与分度齿的凹槽形状一直，使插销能与分度盘齿面充分贴合，从而固定分度盘不让其转动。

轴向支撑（5）分为前后两块，与转子叶轮接触部分为铜块，以保护转子叶轮不被划伤，安装时应保证铜块平面与叶轮端面间隙为0～0.02，这样就能防止叶根槽加工过程中转子的前后窜动。

3.使用

本套装置既可在数控上使用，也可在数控龙门铣上使用。

本套装置安装过程如下：

依据转子前后轴颈的距离，确定前后支撑在机床工作台上的的大致距离，按前后支撑上的基准面（G面）校正与机床坐标平行。压紧并复校。

前后支撑固定后将转子吊装上去，前后轴颈放在前后支撑的轴瓦（3）（下半）上，按轴颈复校与机床坐标平行。然后将轴瓦（3）（上半）和轴承盖（4）盖住轴颈，并用压紧螺栓（2）拧紧。

将分度盘（7）装在转子法兰一端，用螺钉将分度盘（7）与法兰拧紧，一同钻铰销孔并打入销钉，防止分度盘（7）转动。

将插销座架（10）吊装在工作台上，按分度盘（7）位置固定插销座架（10）。松开压紧螺栓（2），转动分度盘（7），使分度齿凹槽对准插销（11），旋转特制螺杆（8），将插销（11）头部插入分度齿凹槽并顶紧。最后拧紧压紧螺栓（2）将转子压紧。

整个安装过程结束。

安装完成后，即可对叶根槽进行铣削加工，每个叶根槽的加工一般分为粗铣、半精铣和精铣。加工完一个槽后将压紧螺栓（2）松开，转动特制螺杆（8），使插销（11）头部退出分度盘（7）的分度齿凹槽，转动转子，使分度盘（7）的下一个分度齿凹槽对准插销头部。旋转特制螺杆（8），将插销（11）头部插入分度齿凹槽并顶紧。然后拧紧压紧螺栓（2），将转子压紧。这样就可以对下一个叶根槽进行铣削加工了。如此反复，完成整个叶根槽的加工。

4.结论

本装置适用于中小型汽轮机转子上的叶根槽，包括轴向直槽、轴向斜槽、轴向圆弧槽的铣削加工，并可用在数控落地镗或数控龙门铣床上使用。分度盘的直径和分度齿的齿数依据所加工叶轮上的叶根槽数量而定，不同数量的叶根槽需用不同的分度盘。本装置结构简单，适用性强，操作简单方便，分度可靠，加工精度较高，制作成本低廉。