摘要:1.5MW 半直(zhí)驅永磁風力發電機轉子(zǐ)為熱套轉子支架結構,轉軸為細長結構,端麵無法蘭且為兩段軸配合麵,形位公差要求嚴格,文中製作了相應的專用工具,並給出了合理的相關工藝。
關鍵詞:T 尾槽;轉(zhuǎn)子(zǐ);裝夾(jiá);止口;同軸度
1 引言(yán)
哈電目前投產加工的1.5MW 半直驅永磁風力發電機(jī)試驗機組是公司首次自行設計和製造的風力發電機,結構與以往(wǎng)常規水輪發電機結構大不相同,其中轉子(zǐ)為熱套轉子支架結構(gòu),轉軸為細長結構,端麵無法蘭且為兩段軸配合麵,形位公差要求嚴格;轉子支架熱套轉軸後(hòu)加工磁軛T 尾槽(cáo),而T 尾槽與磁極T 尾配合間隙小,僅為0.5mm,且(qiě)無周向(xiàng)調整餘量,必須靠加工保證,因此要求T尾加工精度較高。
2 工藝研究重點
本次加工中轉子(zǐ)支架與轉軸熱套(tào)後加工其外(wài)圓及銑T 尾槽,其中T 尾槽為645mm 通長槽,轉(zhuǎn)子支架外(wài)圓尺(chǐ)寸公差為(wéi)0.15mm,圓跳動為0.03mm,T 尾槽尺寸公差為(wéi)0.20mm,與軸的平行度為0.05mm,且與磁極T 尾配合間隙僅為0.50mm,尺寸公(gōng)差及相(xiàng)應的形位公差要求(qiú)嚴格;熱套後加工轉子支(zhī)架外圓(yuán)時由於(yú)軸較細且無法蘭,軸頭最大直徑僅為(wéi)380mm,因此在車床上無法裝夾;為保證T尾槽與軸平(píng)行且保證圓周位置度要(yào)求,在銑T 尾槽(cáo)時,轉子需立起防止加工,由於轉軸無(wú)法蘭,需製作相應的工具及考慮(lǜ)固定方式。本次加工工藝研究重點是采用合(hé)理的加工工藝並製作專用工具解決加工(gōng)難題,保(bǎo)證產品質量。通過研究掌握風電轉子加工新工藝,盡快掌握此類型工(gōng)件的加工方(fāng)法,增(zēng)強哈電在同行業同類(lèi)型產品中的競爭力(lì),在以後此類結構轉子的加工過程中,優質高效地(dì)完成(chéng)工件加工,滿足圖紙(zhǐ)尺寸和形位公差要求,為下一步我公司製造此類風電機組作好技術儲備。
3 工藝方(fāng)案
3.1 外圓加工
轉子支架與轉軸熱套(tào)後在(zài)臥車加工轉子支架外圓,由於轉軸較細且無法蘭,無法(fǎ)裝夾,因(yīn)此製作工(gōng)具假軸(zhóu)兩件。假軸全長1120mm,一側加工準500 裝夾用法(fǎ)蘭,另一側加(jiā)工與軸(zhóu)配合止(zhǐ)口,並加工24-準26 光(guāng)孔,與轉軸軸頭上24-M24 對應。加工時(shí)將兩(liǎng)假軸(zhóu)在轉軸兩側分別與其聯接。
加工時先調整轉軸與假軸之(zhī)間(jiān)同軸度小(xiǎo)於0.03mm,夾(jiá)一側假軸法蘭,在假軸上車磨架子口,架子口在裝夾(jiá)一側任意位(wèi)置,加工合格後,工件調頭,夾(jiá)另一側假軸法蘭,架所加工架子口,車轉子支架外(wài)圓到圖紙要求。
3.2 銑T 尾槽
為保(bǎo)證圖紙中轉子支架與主軸之間的平行度要求(0.05mm),銑T 尾槽時將(jiāng)轉(zhuǎn)子支架立起加工。由(yóu)於轉軸兩端均無法蘭,因此為保證加工精度和調整、固定轉(zhuǎn)子支架,製作立軸法蘭。
利用軸(zhóu)內孔(kǒng)與法蘭止口配合,在軸非驅(qū)動端聯接(jiē)立(lì)軸法(fǎ)蘭,將(jiāng)聯接後的(de)轉子吊放到鏜床數控轉胎,利用(yòng)千斤頂(dǐng)等工具調整軸垂直度小於(yú)0.03mm,用螺釘將(jiāng)轉軸與法蘭緊固(gù)在一起;由於轉子立起後僅壓緊立軸法蘭,難以(yǐ)保證加工轉子時的穩定,但是在輪轂環板為整張鋼板結構,沒有(yǒu)壓緊位置。為不影響結(jié)構強度和保證較好的加工效(xiào)果,決定在輪轂環(huán)板上加工4 個(gè)工藝壓緊孔,並在法蘭外圓(yuán)壓緊立軸法蘭,從而保證了轉子加工過程中的穩(wěn)定性。
由於轉子T 尾槽為645mm 通長槽,槽內各個部位尺寸(cùn)複雜,而且有多處倒角要求,為解決此問題,製作專用(yòng)T 尾銑刀(分為粗銑刀和精銑刀兩種)。加(jiā)工時先粗銑T 尾(wěi)槽留加工餘量,待一周所有T 尾槽全部粗銑合格後,重新檢測轉(zhuǎn)軸垂直度,檢測合(hé)格後精銑所有T 尾槽到圖(tú)紙要求尺寸。
經過加工後轉子支架外圓滿足圖紙要求,跳動小於0.03mm,T 尾槽各個部位尺寸合格,表(biǎo)麵粗糙度優良,T 尾部與軸的平行度均小(xiǎo)於0.05mm,完全滿足圖紙要求,達(dá)到了預想的結果。
4 結語
伴隨著國(guó)家對清(qīng)潔新能源的日(rì)益重視,國內風電製造行業的競爭日益激烈,產品質量便成為了競爭中的重中之重,先進的製造工藝將會使產品質量如虎(hǔ)添(tiān)翼,提高勞動效率,降低單位生產成本(běn)。1.5MW 半直驅永磁風力發電機轉子加工(gōng)的成功,對(duì)哈電(diàn)的風電產(chǎn)品部件加工(gōng)具有非凡的意義,因為風電轉子為轉子支架與軸熱套成整體(tǐ)後直接加工T 尾(wěi)結構,此種(zhǒng)結構不(bú)具備太大的可調性,轉子支架T 尾的加工質量會直接影響(xiǎng)轉子的圓度和轉子與軸係的同心度,並關係到磁(cí)極裝配後緊量及整體的同軸度,造成機組振(zhèn)動等一係列問題(tí),從而影(yǐng)響機(jī)組穩定運行,因此轉子的加工精度至關重要。
通過本次成功(gōng)的工(gōng)藝研究,掌握了風力(lì)發電機轉子加工新技術。今後風力發電機的市場前景比較廣(guǎng)闊,通過該機組的生產,做好工藝技術(shù)儲備、積累加工經驗,可為將來我公司製造此類風電(diàn)機組打好堅實的基礎。
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