本發(fā)明涉及汽輪機(jī)隔板制造領(lǐng)域，尤其涉及一種汽輪機(jī)隔板及其加工工藝。

背景技術(shù)：

為了便于轉(zhuǎn)子的安裝及找正中心等問(wèn)題，要求隔板必須上下半分開(kāi)安裝，汽輪機(jī)隔板的主要部件包括隔板內(nèi)、外環(huán)，內(nèi)、外圍帶，葉片和隔板本體，如圖1和2所示，上述部件均為兩個(gè)半圓。因此現(xiàn)有技術(shù)中，隔板的加工工藝采用先加工半圓隔板，在兩個(gè)半圓隔板之間設(shè)置拉筋，合成整圓焊接；具體的工藝過(guò)程是：第一步將隔板內(nèi)環(huán)與葉柵焊接(葉柵是隔板內(nèi)、外圍帶與葉片的組件)；第二步切割葉柵中分面處內(nèi)圍帶、外圍帶；第三步將上述組件與隔板外環(huán)焊接，完成后除應(yīng)力，然后，去除拉筋，將隔板上、下半分開(kāi)。

該方法中采用半圓加工的隔板存在以下問(wèn)題：1)上、下半圍帶中分面位置錯(cuò)位大；2)內(nèi)、外圍帶的尺寸焊接變形，隔板葉柵與動(dòng)葉片的蓋度(動(dòng)葉進(jìn)口的高度總是大于噴嘴出口的高度，這兩者之間的高度差稱為蓋度)不夠，造成隔板進(jìn)汽側(cè)擋汽的情況，即從隔板出來(lái)的氣流不能全部有效的送入動(dòng)葉中，影響機(jī)組的運(yùn)行效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪機(jī)隔板及其加工工藝，以解決上述半圓加工工藝導(dǎo)致的變形大，上、下半圓隔板中分面位置錯(cuò)位大的問(wèn)題。

技術(shù)方案如下：

一種汽輪機(jī)隔板，包括半圓隔板，所述半圓隔板的葉片的兩側(cè)分別為內(nèi)圍帶和外圍帶；其位于中分面處的單個(gè)葉片的高度大于所述中分面的高度； 在所述單個(gè)葉片與所述內(nèi)圍帶、所述外圍帶的連接處分別開(kāi)設(shè)有U型切口，所述U型切口的高度超過(guò)所述中分面。

本發(fā)明還涉及上述汽輪機(jī)隔板的加工工藝，包括以下步驟：a、內(nèi)環(huán)、外環(huán)和葉片，按整圓下料，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理性能試驗(yàn)后進(jìn)行加工；位于所述隔板的中分面處的單個(gè)葉片，在所述單個(gè)葉片與內(nèi)圍帶、外圍帶的連接處切U型切口，所述U型切口的高度超過(guò)所述中分面；b、按整圓加工內(nèi)圍帶和外圍帶；c、將內(nèi)圍帶、外圍帶和葉片組裝成葉柵并焊接；再將內(nèi)環(huán)、外環(huán)和所述葉柵進(jìn)行裝配和焊接，得到第一隔板；d、所述第一隔板經(jīng)除應(yīng)力處理、劃線、尺寸檢測(cè)后、半精車所述第一隔板的內(nèi)圓、外圓和各端面，得到第二隔板；e、所述第二隔板經(jīng)著色檢查后，在所述第二隔板上劃中分面線，并檢測(cè)各部位的尺寸；沿所述中分面線切割所述中分面，得到兩個(gè)半圓隔板。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用整圓加工整圓焊接的方法，與半圓加工相比，隔板內(nèi)、外環(huán)以及葉片整圓加工，可最大限度地防止焊接后產(chǎn)生的變形；以及在中分面切割之前有效地消除焊接應(yīng)力，解決了中分面喉寬尺寸超差、上下半圍帶中分面位置錯(cuò)位、中分面堆焊部分及拉筋去除后留下的疤痕對(duì)加工刀具的磨損這些問(wèn)題，減少了焊接變形，提高了加工精度。通過(guò)預(yù)先在位于中分面處的單個(gè)葉片的待切割部位切出U型切口，克服了整圈加工隔板存在的中分面不易分離問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)隔板的局部剖面圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例中隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例中葉片上U型切口的局部放大圖；

圖5為實(shí)施例中汽輪機(jī)隔板的加工工藝流程圖；

圖6A和6B為實(shí)施例中焊接坡口的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在以下詳細(xì)描述中，提出大量特定細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，即使沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)也可實(shí)施本發(fā)明。在其它情況下，沒(méi)有詳細(xì)描述眾所周知的組件、部件和結(jié)構(gòu)，以免影響對(duì)本發(fā)明的理解。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖3和4所示，為根據(jù)一些說(shuō)明性實(shí)施例的隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。

實(shí)施例中汽輪機(jī)隔板，包括半圓隔板(由兩個(gè)半圓組成整個(gè)汽輪機(jī)隔板)，半圓隔板的葉片兩側(cè)分別為內(nèi)圍帶和外圍帶；中分面10的一端經(jīng)過(guò)兩個(gè)葉片之間，其另一端經(jīng)過(guò)單個(gè)葉片，位于中分面10處的單個(gè)葉片31的高度大于中分面10的高度；在單個(gè)葉片31與內(nèi)圍帶4、外圍帶5的連接處分別開(kāi)設(shè)有U型切口32，U型切口32的高度超過(guò)中分面10。

如圖5所示，為根據(jù)一些說(shuō)明性實(shí)施例的汽輪機(jī)隔板的加工工藝流程圖。

上述實(shí)施例中的汽輪機(jī)隔板的加工工藝，包括以下步驟：

a、內(nèi)環(huán)1、外環(huán)2和葉片3，按整圓下料，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理性能試驗(yàn)后進(jìn)行粗加工；位于隔板的中分面10處的單個(gè)葉片31，在單個(gè)葉片31與內(nèi)圍帶4、外圍帶5的連接處切U型切口32；

調(diào)質(zhì)處理為利用淬火和高溫回火這種雙重?zé)崽幚硪缘玫剿枰膹?qiáng)度和韌性的工藝，目的是得到更好的綜合機(jī)械性能，如較高的強(qiáng)度和屈強(qiáng)比較高的沖擊韌性，較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度和較高的疲勞強(qiáng)度。實(shí)施例中采用的調(diào)質(zhì)處理工藝為本領(lǐng)域常用技術(shù)。

由于中分面10處的單個(gè)葉片31與隔板的內(nèi)環(huán)1、外環(huán)2焊牢，貫穿于隔板水平中心線上，沿中心線線切割中分面10時(shí)，不能傷及葉片，葉片需要保持完整，切割中分面10后不能分開(kāi)，為了保證后續(xù)中分面線切割后，隔板上、下兩個(gè)半圓能順利分離，在中分面10的單個(gè)葉片31上預(yù)先切出U型切口32，高度要過(guò)隔板中分面10，當(dāng)分別線切割內(nèi)環(huán)1、外環(huán)2至中分面10處的U型切口32時(shí)，上、下半隔板自然分離，中分面10處的單個(gè)葉片31跟隨自身未被切斷的一半隔板。U型切口32的寬度不超過(guò)1.5mm，不會(huì)影 響葉片的工作效率。優(yōu)選地，葉片3采用圓鋼下料，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理性能試驗(yàn)后，進(jìn)行線切割、拋光。

b、按整圓加工內(nèi)圍帶4和外圍帶5；

優(yōu)選地，內(nèi)圍帶4和外圍帶5按整圓展開(kāi)尺寸，切割后下直料，經(jīng)過(guò)彎曲成圓形，校正圓形后，打孔；以提高材料利用率和降低加工成本。

優(yōu)選地，內(nèi)圍帶4和外圍帶5的原料采用激光切割，采用激光切割機(jī)用專用工裝裝夾打孔。

c、將內(nèi)圍帶4、外圍帶5和葉片3組裝成葉柵并焊接；再將內(nèi)環(huán)1、外環(huán)2和葉柵進(jìn)行裝配和焊接，得到第一隔板；

葉柵包括內(nèi)圍帶4、外圍帶5和葉片3，將三者按圖紙要求組裝，由于每級(jí)隔板焊接量不同，結(jié)構(gòu)形式不同，焊接變形量也不同，對(duì)內(nèi)圍帶、外圍帶和汽道的焊接采取放量的方法，減小焊接變形的影響，保證汽道的裝配及裝焊。這些放量均是相對(duì)于內(nèi)環(huán)、外環(huán)的整圈焊接而采取的。上述放量的方法即內(nèi)圍帶4、外圍帶5和隔板內(nèi)環(huán)1、外環(huán)2在加工時(shí)，均在圖紙?jiān)谐叽绲幕A(chǔ)上，直徑放大一定的量。優(yōu)選地，內(nèi)圍帶4和內(nèi)環(huán)1單邊放量2mm，外圍帶5和外環(huán)2單邊放量1.5mm。

內(nèi)環(huán)1、外環(huán)2與葉柵之間間隙的大小直接影響焊接收縮量的大小，間隙過(guò)大，圍帶沒(méi)有達(dá)到剛性支撐，局部會(huì)有變形；間隙過(guò)小，裝配困難?，F(xiàn)有隔板均采用配車板體的辦法，即根據(jù)葉柵裝焊后的內(nèi)圍帶4、外圍帶5直徑尺寸，加工隔板內(nèi)環(huán)1、外環(huán)2相對(duì)應(yīng)的直徑尺寸，將單邊間隙控制在0.5mm范圍內(nèi)。

d、所述第一隔板經(jīng)除應(yīng)力處理、劃線(即檢查焊接變形和各加工面的留量情況并劃出找正基面)、尺寸檢測(cè)后、半精車所述第一隔板的內(nèi)圓、外圓和各加工面，得到第二隔板；

實(shí)施例中除應(yīng)力處理、半精車的具體工藝均采用現(xiàn)有技術(shù)，半精車的部位單邊留余量1mm；尺寸檢測(cè)包括對(duì)內(nèi)圍帶、外圍帶的內(nèi)、外徑尺寸及喉部尺寸進(jìn)行檢查；半精車的部位還包括汽封槽，為了便于加工，將其車成直槽，待最后精加工時(shí)，將其車成形。

e、所述第二隔板經(jīng)著色探傷檢查后，在所述第二隔板上劃中分面線，并檢測(cè)各部位的尺寸；沿中分面線切割中分面10，得到兩個(gè)半圓隔板，經(jīng)后處理后，得到隔板。

實(shí)施例中著色探傷檢查的具體工藝采用現(xiàn)有技術(shù)，在第二隔板上劃中分面線(中分面線是根據(jù)中分面葉片所在位置而定的)，并檢查內(nèi)圍帶、外圍帶的內(nèi)、外徑尺寸、出汽邊高度、汽道高度、以及喉部尺寸并做記錄。優(yōu)選地，中分面的切割采用線切割，將第二隔板分開(kāi)成上、下兩個(gè)半圓。

實(shí)施例中后處理依次包括：f、檢測(cè)變形量、鉗修中分面；g、上鏜床，銑中分面鍵，定中環(huán)及把合槽、底鍵；鉗修中分面密封鍵，合裝中分面，用塞尺檢查中分面間隙不得大于0.05mm；h、上立車，精車半圓隔板的內(nèi)圓、外圓尺寸、開(kāi)檔尺寸和汽封槽；i、最后完工檢查。

如圖6A和6B所示，為根據(jù)一些說(shuō)明性實(shí)施例的焊接坡口的結(jié)構(gòu)示意圖。

上述實(shí)施例中的焊接采用窄間隙焊接，焊接坡口(如圖6A所示)的度數(shù)為1度，減小焊接量能夠有效的減小焊接帶來(lái)的負(fù)面作用?，F(xiàn)有技術(shù)(如圖6B所示)焊接坡口的度數(shù)是15度，焊接量大，加劇變形傾向。

現(xiàn)有技術(shù)中采用半圓加工還存在以下問(wèn)題：1)變形集中在隔板中分面位置(即兩個(gè)半圓隔板的連接處)，中分面位置焊接變形大，中分面補(bǔ)焊位置焊縫質(zhì)量不好；2)拉筋的強(qiáng)度及剛性遠(yuǎn)低于板體；3)喉寬(葉柵中相鄰葉片間通道的最小寬度為喉寬)關(guān)系到產(chǎn)品的效率，由于中分面處葉片的特殊位置，及焊接變形等因素，導(dǎo)致中分面處的葉片與前后兩個(gè)葉片之間的喉寬不符合要求；4)由于半圈焊接造成中分面各處變形及中分面處的焊口不平整，所以需要焊接后堆焊重新加工中分面，因此，中分面堆焊部分加大加工刀具的磨損。而本申請(qǐng)中整圈加工整圈焊接是在整個(gè)加工和焊接過(guò)程中完全是整圈的，不存在中分面，直到線切割中分面完成后，將隔板分成上、下兩半，才可看見(jiàn)中分面，不存在半圓加工導(dǎo)致的上述問(wèn)題。