干河泵站主泵电机轴加工工艺方案简介
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- 发布时间:2014-09-15
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牛栏江--滇池补水工程是治理云南省滇池水污染以及远期兼顾昆明、曲靖城市供水跨领近流域的-项引水工程,由水源工程、取水(提水泵站)工程和输水工程组成。干河泵站作为其中的提水工程装机规模为4 X 23MW,设计扬程219.23m,目前为止是亚洲最大的地下水泵站。
2轴加工分析2.1轴半精加工轴总长为7410ram,轴最细的部位直径为 330ram,在非传动端需开2个长约为2950mm、宽72mm的引线鸽尾槽,典型的中间大两头细的细长轴结构,在没有开引线槽时,利用8m卧车-头卡-头顶中心架子扶着轴的方法能够顺利的完成轴的半精加工,半精加工完后交160镗床开引线槽,开完引线槽后,配打引线盖板,配打完引线盖板后盖板需与轴同车,当轴再次匕卧车时发现轴的摆渡非常大,试加工-刀后发现圆度很差,如图 1轴半精加工示意图。
图 1轴半精加工示意图经分折导致上面摆渡大的原因有以下几点:(1)轴本身是细长轴结构。(2)主要重量集中在中间热套磁轭部位。(3)轴上开完两个引线槽后强度被削弱。
为了解决轴扰度问题必须在轴上找到合适的中心架支点,应用西屋公司轴系l插界转速计算程序PROD127,该程序的可靠性和精确性已为多年的试验所验证。
它采用传递矩阵方法计算轴系弹性(或刚性 )支撑 临界转速、轴承固有阻尼临界转速、转子不平衡响应以及静挠度等。
程序用传递矩阵法计算,计算时将转子分成若干连续的轴段,需各段轴的弯曲惯性矩、质量、长度和外直径。在轴的两端施加支撑,计算精加工后光轴的挠度,此次计算将转子分成26个轴段,轴段数据见表 1。
由计算结果可知,光轴的最大挠度出现在第9段轴的位置,最大扰度为1.125mm,因此在此处做中心架支点最为理想,但此处有引线盖板,不能当架子口用,现场做了工艺支撑环,热套到指定支 位置,解决了架子口的问题同时也适当提高了轴的强度,盖板与轴同车后精车滑转子,精车完后取下工艺支撑环,按图纸要求热套磁轭和上滑转子,q200镗床加工磁轭面、T尾槽及法兰面孔粗钻,如图2所示轴半精加工后示意图。
图2轴半精加工后热套完示意图2.2轴精加工轴热套完磁轭后需精加工上、下滑转子、集电环配合处轴径外圆、推力头配合处的轴径外圆、卡环槽及法兰面外圆和法兰端面,加工前分析有以下几点难点:(1)热套完磁轭后转子总吨位接近于40吨,重量主要集中在中间部位,轴的自身挠度很大。(2)精加工的几处跳动要求≤0.02mm,卡环槽的端面相对基准的垂直度要求<0.02mm。(3)为保证形位公差和尺寸公差需卡非传动端 中330mm处,顶法兰端加工,由于热套完磁轭后轴的旋转直径变大,8m卧车已经无法满足,需上 10m卧车加工,10m卧车卡盘爪卡 中330mm轴-,~f,,从几次试车发现卡爪处有异响,卡爪在轴径圆周上发生位移轴径被破蚜:严重。
根据以上问题做了以下工艺措施:(1)增加工艺支撑环,在支撑环处架中心架以增加轴的支撑点,根据PROD127分析的结果,在靠上滑转子部位增加工艺支撑盘,工艺支撑盘与轴采取热套紧量配合的方式。
(2)卡爪发生位移分析是卡紧力提供的摩擦力不够大,根据下面公式分析:P、N、∞都为常量,要减楔紧力可以增加R或者增加卡爪与轴径的接触面积,卡爪处异响是卡紧力过大所致,兼顾这两点决定在轴径qb330mm处热套-直径与磁轭相当,厚度大于卡爪厚度的圆盘,热套后可视圆盘与轴为-体,这样既增大了R又增加了接触面积,解决了卡紧力的问题,如图3轴精加工示意图。
PN×F×∞ ×RP:功率N:卡爪数量F:单个卡爪提供的静摩擦力∞:机床旋转角速度R:卡爪处轴径半径根据上面的工艺措施按图3轴精加工示意图图加工后轴的形位公差、各处尺寸都符合图纸要求。
图3轴精加工示意图3结论利用现代计算机软件可以准确的评估出轴系特陛,大大缩短了工艺方案的评定时间,为后续加工提供了可靠的理论依据。
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