專利名稱：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模及其加工銷孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪的銷孔加工鉆模及用該鉆模加工銷孔的工藝。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪厚度一般在100 350mm左右，沿圓周方向均布葉輪銷孔，葉輪銷孔的中心線為過圓心的輻射線，葉輪銷孔一般直徑較小，在06 018左右，孔深和直徑比大于6，葉輪銷孔數(shù)量多，對(duì)位置的精度要求很高，葉輪銷孔的位置精度直接影響到最終葉片裝配。
將葉片的叉型葉根裝入叉型葉輪，使葉根上的銷孔與葉輪上的銷孔對(duì)齊，再收緊葉片，保證每只葉片裝入時(shí)均在輻射線位置上，起到定位葉片的作用；待整圈葉片裝入完畢后，進(jìn)行擴(kuò)、鉸銷孔，裝入銷釘，使葉片固定。
如何提高叉形葉輪銷孔位置精度，保證汽輪的機(jī)裝配質(zhì)量， 一直是業(yè)內(nèi)關(guān)心的重要課題。
中國專科文獻(xiàn)公開了一種"汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉根銷孔分體叉間定位鉆模"(公開號(hào)CN201070687)，該鉆模是扇形弧段鉆模，分多次逐弧段加工葉輪銷孔，其缺點(diǎn)是將鉆模安裝在葉輪不同的弧段時(shí)，沒有一個(gè)共同參照的基準(zhǔn)，同一弧段內(nèi)的銷孔的位置度固然很高，但不同弧段的銷孔的相對(duì)位置精度則難于保證。
此外，它還有以下缺陷鉆模型線與葉輪輪槽型線完全一致，鉆模裝入后，幾乎成鑲嵌式結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)封閉的鉆削環(huán)境，使得冷卻液流量很小，鉆頭冷卻不良，并且鐵屑排出不暢，造成堵塞，鉆頭容易斷裂，又無法觀察鉆削過程，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工異常情況，容易產(chǎn)生質(zhì)量事故
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模 及其加工銷孔方法。
本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，該鉆模包括一個(gè)整圈鉆模和一個(gè)弧段 鉆模，所述整圈鉆模上有周向均布的若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量少于叉型葉輪相應(yīng)部分的 銷孔數(shù)量；所述弧段鉆模上有若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量等于叉型葉輪相應(yīng)部分的銷孔數(shù) 量；整圈鉆模和弧段鉆模上基準(zhǔn)孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。
所述整圈鉆模具有一個(gè)環(huán)形鉆模體，該鉆模體配有一套拉緊裝置，用于將整圈模固定 在葉輪上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，螺栓固接在壓板的一端，呈"丁"字 垂直連接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模體上設(shè)有拉緊裝置的裝配孔，拉緊裝置的螺栓 穿進(jìn)該孔內(nèi)，將拉緊裝置固定在鉆模體上；鉆模體的基準(zhǔn)孔內(nèi)設(shè)有襯套，襯套內(nèi)裝有鉆 套，由螺釘將鉆套固定在鉆模體上，鉆套內(nèi)裝有定位銷。
所述鉆模體是分半結(jié)構(gòu)，兩半鉆模體由螺栓連接為整體。
所述鉆模體的外周面上設(shè)有起吊環(huán)。
所述弧段鉆模呈扇形，具有一塊主鉆模板和多塊叉形鉆模板，叉形鉆模板的數(shù)量等于 葉輪叉形槽的數(shù)量，該叉形鉆模板具有整體結(jié)構(gòu)的板根部分和型線部分；所有鉆模板重疊 布置，設(shè)有定位銷孔，孔內(nèi)裝有定位銷，還設(shè)有連接螺栓孔，孔內(nèi)穿入螺栓，將所有模板 連接為整體，主鉆模板位于外側(cè)，對(duì)應(yīng)機(jī)床主軸；該弧段鉆模配有一套拉緊裝置，用于將 弧段鉆模固定在葉輪上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，螺栓固接在壓板的一 端，呈"丁"字垂直連接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模板上設(shè)有拉緊裝置的裝配孔， 拉緊裝置的螺栓穿進(jìn)該孔內(nèi)，將拉緊裝置固定在鉆模板上；主鉆模板的基準(zhǔn)孔內(nèi)裝有定位 銷。
所述弧段鉆模設(shè)有起吊環(huán)。
所述叉形鉆模板有兩種結(jié)構(gòu)， 一種是全結(jié)構(gòu)，既有板根部分，又有型線部分，另一種 是缺結(jié)構(gòu)，只有板根部分，沒有型線部分；缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板間隔布置在弧段鉆模內(nèi)。
所述缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的板根部分的寬度尺寸小于全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的板根部分的弧 寬尺寸。
5用上述鉆模加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的方法，包括步驟
(1) .將整圈鉆模安裝在葉輪上，依據(jù)整圈鉆模上的基準(zhǔn)孔鉆出葉輪的銷孔，作為后 序安裝弧段鉆模的定位孔；
(2) .拆下整圈鉆模，將弧段鉆模安裝在葉輪上，在對(duì)應(yīng)上述定位孔的基準(zhǔn)孔中插入 定位銷，依據(jù)弧段鉆模上的基準(zhǔn)孔鉆出葉輪上對(duì)應(yīng)該弧段的其余銷孔；
(3) .—個(gè)弧段的銷孔鉆完后，將弧段鉆模卸下，安裝在葉輪的另一個(gè)弧段，鉆出該 弧段的銷孔；依此類推，直至加工完葉輪上的所有銷孔；
(4) .卸下鉆模，將葉片裝入葉輪輪槽內(nèi)，收緊葉片，使葉片的銷孔與葉輪的銷孔一 一對(duì)應(yīng)，位置度一致；用鉸刀對(duì)葉片、葉輪的銷孔進(jìn)行整體擴(kuò)孔，使其直徑符合設(shè)計(jì)要 求，擴(kuò)孔之前，在同一葉片的其余銷孔中插入定位銷；所有銷孔擴(kuò)好之后，插入永久性銷 釘。
本發(fā)明的有益效果是
整圈鉆模與弧段鉆模配套使用，利用整圈鉆模在葉輪上鉆出一圈孔，作為弧段鉆模的 定位孔，再用弧段鉆模逐個(gè)弧段地加工出葉輪銷孔，這樣，不僅同一弧段上的銷孔位置度 一致，各弧段銷孔的相對(duì)位置度也是一致的，也就是說，葉輪上所有的銷孔的位置度都是 一致的。
另外，由于弧段鉆模中的叉形鉆模板有幾塊是缺結(jié)構(gòu)，沒有型線部分，鉆模內(nèi)形成空 間，便于冷卻液冷卻鉆頭，也便于排出鉆屑；伺時(shí)，由于該缺結(jié)構(gòu)模板的板根也不是一個(gè) 完整的弧段，其寬度小于全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板弧寬，僅僅是一個(gè)墊塊，這樣，在弧段鉆模上 形成一些窗口，可以觀察鉆削過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理加工異常情況，避免發(fā)生質(zhì)量事故。


圖l是本發(fā)明整圈鉆模的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A—A剖視圖。 圖3是本發(fā)明弧段鉆模的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3的B—B剖視圖。
圖5是配有缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的弧段鉆模結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的C"C剖視圖7是圖5的D向視圖。
圖8是缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板與全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的輪廓形狀對(duì)照?qǐng)D，其中圖8-l是全結(jié) 構(gòu)叉形鉆模板的形狀圖；圖8-2是缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的形狀圖，虛線表示缺省部分。
圖中代號(hào)含義l一鉆模體左半；2—鉆模體右半；3—螺栓；4一拉緊裝置；4. 4—螺 母；4.3—螺栓；4.2—壓板；4.1一壓塊；5—起吊環(huán)；6—鉆套；7—定位銷；8—鉆套 螺釘；9—鉆套襯套；IO—拉緊裝置；10. 4—螺栓；10. 3—螺母；10. 2—壓板；10. 1—壓 塊；ll一叉形鉆模板；12—主鉆模板；13—鉆套；14一銷孔定位銷；15—鉆模定位銷；16 一起吊環(huán)；17—鉆模板連接螺栓；18—全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板；19^結(jié)構(gòu)叉形鉆模板；20~ 窗口。
具體實(shí)施例方式
本汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，包括一個(gè)整圈鉆模和一個(gè)弧段鉆模，所述整圈鉆 模上有周向均布的若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量少于叉型葉輪相應(yīng)部分的銷孔數(shù)量；所述弧 段鉆模上有若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量等于叉型葉輪相應(yīng)部分的銷孔數(shù)量；整圈鉆模和弧 段鉆模上基準(zhǔn)孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。所述基準(zhǔn)孔的孔徑小于叉型葉輪 銷孔的孔徑。
參見圖l、圖2:整圈鉆模具有一個(gè)環(huán)形鉆模體，為便于裝拆，鉆模體設(shè)計(jì)成分半結(jié) 構(gòu)，由左半1和右半2組合構(gòu)成，兩半鉆模體l、 2由螺栓3連接為整體。該鉆模體配有一套 拉緊裝置4，用于將整圈鉆模固定在葉輪上，所述拉緊裝置4由螺栓4.3、螺母4.4、壓板 4.2、壓塊4.1組成，螺栓4.3固接在壓板4.2的一端，呈"丁"字垂直連接，壓塊4. l鉸接 在壓板4.2的另一端，鉆模體上設(shè)有拉緊裝置4的裝配孔，拉緊裝置4的螺栓4.3穿進(jìn)該孔 內(nèi)，將拉緊裝置4固定在鉆模體上;，鉆模體的基準(zhǔn)孔內(nèi)設(shè)有襯套9，襯套9內(nèi)裝有鉆套6，由 螺釘8將鉆套6固定在鉆模體上，鉆套6內(nèi)裝有定位銷7。鉆模體l、 2的外周面上設(shè)有起吊環(huán) 5，以便裝拆時(shí)起吊。
參見圖3、圖4:弧段鉆模呈扇形，具有一塊主鉆模板12和多塊叉形鉆模板11，叉形鉆 模板ll的數(shù)量等于葉輪叉形槽的數(shù)量，該叉形鉆模板ll具有整體結(jié)構(gòu)的板根部分和型線部分；所有鉆模板重疊布置，設(shè)有定位銷孔，孔內(nèi)裝有定位銷15，還設(shè)有連接螺栓孔，孔內(nèi) 穿入螺栓17，將所有模板連接為整體，主鉆模板12位于外側(cè)，對(duì)應(yīng)機(jī)床主軸；該弧段鉆 模配有一套拉緊裝置IO，用于將弧段鉆模固定在葉輪上，所述拉緊裝置10由螺栓10.4、螺 母10.3、壓板10.2、壓塊10.1組成，螺栓固接在壓板10.2的一端，呈"丁"字垂直連接， 壓塊10.1鉸接在壓板10.2的另一端，鉆模板上設(shè)有拉緊裝置10的裝配孔，拉緊裝置10的螺 栓10.4穿進(jìn)該孔內(nèi)，將拉緊裝置10固定在鉆模板上；主鉆模板12的基準(zhǔn)孔內(nèi)有鉆套13，鉆 套內(nèi)裝有定位銷14;弧段鉆模設(shè)有起吊環(huán)16。
參見圖5、圖6、圖7,為了改善鉆頭冷卻和排屑狀況，將叉形鉆模板ll設(shè)計(jì)成兩種結(jié) 構(gòu) 一種是全結(jié)構(gòu)，既有板根部分，又有型線部分；另一種是缺結(jié)構(gòu)，只有板根部分，沒 有型線部分；缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板19間隔布置在弧段鉆模內(nèi)，鉆模內(nèi)形成空間(即窗口 20)，便于冷卻液冷卻鉆頭，也便于排出鉆屑。
同時(shí)，缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板19的板根部分的寬度尺寸小于全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板18的板根部 分的弧寬尺寸。圖8 (即圖8-l、圖8-2)是缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板與全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的輪廓 形狀對(duì)照?qǐng)D，圖8-2是缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的輪廓圖，其中，虛線表示全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板18 輪廓，實(shí)線表示缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板19輪廓，由于該缺結(jié)構(gòu)模板的板根也不是一個(gè)完整的弧 段，其寬度小于全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板弧寬，僅僅是一個(gè)墊塊，這樣，在弧段鉆模上形成一些 窗口20，可以觀察鉆削過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理加工異常情況，避免發(fā)生質(zhì)量事故。
用上述鉆模加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的方法，包括如下步驟進(jìn)行
① .將整圈鉆模安裝在葉輪上，依據(jù)整圈鉆模上的基準(zhǔn)孔鉆出葉輪的銷孔，作為后序 安裝弧段鉆模的定位孔。
② .拆下整圈鉆模，將弧段鉆模安裝在葉輪上，在對(duì)應(yīng)上述定位孔的基準(zhǔn)孔中插入定 位銷，依據(jù)弧段鉆模上的基準(zhǔn)孔鉆出葉輪上對(duì)應(yīng)該弧段的其余銷孔。
③ .一個(gè)弧段的銷孔鉆完后，將弧段鉆模卸下，安裝在葉輪的另一個(gè)弧段，鉆出該弧 段的銷孔；依此類推，直至加工完葉輪上的所有銷孔。
④ .卸下鉆模，將葉片裝入葉輪輪槽內(nèi)，收緊葉片，使葉片的銷孔與葉輪的銷孔一一 對(duì)應(yīng)，位置度一致；用鉸刀對(duì)葉片、葉輪的銷 L.進(jìn)行整體擴(kuò)孔，使其直徑符合設(shè)計(jì)要求； 擴(kuò)孔之前，在同一葉片的其余銷孔中插入定位銷；所有銷孔擴(kuò)好之后，插入永久性銷釘。
權(quán)利要求
1.一種用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于該鉆模包括一個(gè)整圈鉆模和一個(gè)弧段鉆模，所述整圈鉆模上有周向均布的若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量少于叉型葉輪相應(yīng)部分的銷孔數(shù)量；所述弧段鉆模上有若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量等于叉型葉輪相應(yīng)部分的銷孔數(shù)量；整圈鉆模和弧段鉆模上基準(zhǔn)孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述整圈鉆模具有一塊環(huán)形鉆模體，該鉆模體配有一套拉緊裝置，用于將整圈模固定在葉輪 上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，一 螺栓固接在壓板的一端，呈"丁"字垂直連 接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模體上設(shè)有拉緊裝置的裝配孔，拉緊裝置的螺栓穿進(jìn)該 孔內(nèi)，將拉緊裝置固定在鉆模體上；鉆模體的基準(zhǔn)孔內(nèi)設(shè)有襯套，襯套內(nèi)裝有鉆套，由螺 釘將鉆套固定在鉆模體上，鉆套內(nèi)裝有定位銷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于；所 述鉆模體是分半結(jié)構(gòu)，兩半鉆模體由螺栓連接為整體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述鉆模體的外周面上設(shè)有起吊環(huán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述弧段鉆模呈扇形，具有一塊主鉆模板和多塊叉形鉆模板，叉形鉆模板的數(shù)量等于葉輪叉 形槽的數(shù)量，該叉形鉆模板具有整體結(jié)構(gòu)的板根部分和型線部分；所有鉆模板重疊布置， 設(shè)有定位銷孔，孔內(nèi)裝有定位銷，還設(shè)有連接螺栓孔，孔內(nèi)穿入螺栓，將所有模板連接為 整體，主鉆模板位于外側(cè)，對(duì)應(yīng)機(jī)床主軸；該弧段鉆模配有一套拉緊裝置，用于將弧段鉆 模固定在葉輪上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，螺栓固接在壓板的一端，呈"丁"字垂直連接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模板上設(shè)有拉緊裝置的裝配孔，拉緊裝 置的螺栓穿進(jìn)該孔內(nèi)，將拉緊裝置固定在鉆模板上；主鉆模板的基準(zhǔn)孔內(nèi)裝有定位銷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述弧段鉆模設(shè)有起吊環(huán)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述叉形鉆模板有兩種結(jié)構(gòu)， 一種是全結(jié)構(gòu)，既有板根部分，又有型線部分，另一種是缺結(jié) 構(gòu)，只有板根部分，沒有型線部分；缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板間隔布置在弧段鉆模內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述缺結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的板根部分的寬度尺寸小于全結(jié)構(gòu)叉形鉆模板的板根部分的弧寬尺 寸。
9. 用權(quán)利要求l所述鉆模加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的方法，包括步驟(1) .將整圈鉆模安裝在葉輪上，依據(jù)整圈鉆模上的基準(zhǔn)孔鉆出葉輪的銷孔，作為后 序安裝弧段鉆模的定位孔；(2) .拆下整圈鉆模，將弧段鉆模安裝在葉輪上，在對(duì)應(yīng)上述定位孔的基準(zhǔn)孔中插入 定位銷，依據(jù)弧段鉆模上的基準(zhǔn)孔鉆出葉輪上對(duì)應(yīng)該弧段的其余銷孔；(3) .—個(gè)弧段的銷孔鉆完后，將弧段鉆模卸下，安裝在葉輪的另一個(gè)弧段，鉆出該 弧段的銷孔；依此類推，直至加工完葉輪上的所有銷孔；(4) .卸下鉆模，將葉片裝入葉輪輪槽內(nèi)，收緊葉片，使葉片的銷孔與葉輪的銷孔一 一對(duì)應(yīng)，位置度一致；用鉸刀對(duì)葉片、葉輪的銷孔進(jìn)行整體擴(kuò)孔，使其直徑符合設(shè)計(jì)要 求，擴(kuò)孔之前，在同一葉片的其余銷孔中插入定位銷；所有銷孔擴(kuò)好之后，插入永久性銷 釘。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子叉型葉輪銷孔的鉆模，該鉆模包括一個(gè)整圈鉆模和一個(gè)弧段鉆模，所述整圈鉆模上有周向均布的若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量少于叉型葉輪相應(yīng)部分的銷孔數(shù)量；所述弧段鉆模上有若干基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的數(shù)量等于叉型葉輪相應(yīng)部分的銷孔數(shù)量；整圈鉆模和弧段鉆模上基準(zhǔn)孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。它的有益效果整圈鉆模與弧段鉆模配套使用，利用整圈鉆模在葉輪上鉆出一圈孔，作為弧段鉆模的定位孔，再用弧段鉆模逐個(gè)弧段地加工出葉輪銷孔，這樣，葉輪上所有的銷孔的位置度都是一致的。
文檔編號(hào)B23B35/00GK101670455SQ20091016777
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月26日
發(fā)明者偉 馮, 冷進(jìn)明, 健 劉, 華 劉, 滔 呂, 唐仕東, 穎 崔, 靖 張, 張登才, 易泰勛, 朱永祥, 李蒙軍, 楊達(dá)莉, 桂啟志, 羅金波, 聶家超 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司