摘要(yào):1.5MW 半直(zhí)驅永磁風力發電機轉子為熱(rè)套轉子支架結(jié)構,轉軸為細長結構(gòu),端麵無法蘭且為兩段軸(zhóu)配合麵,形位公差要求嚴(yán)格,文中製作了相(xiàng)應的專用(yòng)工具,並給出了合理的相關(guān)工藝。
關鍵詞:T 尾槽;轉子;裝夾;止口;同軸度
1 引言
哈電目前(qián)投產加工的1.5MW 半直驅永磁(cí)風力發電機試(shì)驗機(jī)組是公司(sī)首次自行設計和製造的風力發電機,結構與以往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,轉軸為細長(zhǎng)結構,端麵無法蘭且為兩(liǎng)段軸配合麵,形位公差要(yào)求嚴格;轉子支架熱套轉軸後加工(gōng)磁軛T 尾(wěi)槽,而T 尾槽與磁極T 尾配(pèi)合間隙小,僅為0.5mm,且無周向調整餘(yú)量,必須靠加(jiā)工保證,因此要求T尾(wěi)加(jiā)工(gōng)精度較高。
2 工藝研究重點
本次加工中轉子支架與轉(zhuǎn)軸熱套(tào)後加工(gōng)其外圓及銑T 尾槽,其中T 尾槽為645mm 通長槽,轉子支(zhī)架外(wài)圓尺寸公差為0.15mm,圓跳動為0.03mm,T 尾(wěi)槽尺寸公差為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,尺寸公差及相應的形位公差(chà)要求嚴格;熱套後加工轉子支(zhī)架外圓時由於軸較細且無法蘭,軸頭最(zuì)大直徑僅為380mm,因此在車床上(shàng)無法裝夾;為保證T尾槽與軸平行且(qiě)保證圓周位置度要求(qiú),在銑T 尾槽時,轉子需立起防止加工,由(yóu)於轉(zhuǎn)軸無(wú)法蘭,需製作相應的工具(jù)及考慮固定方式(shì)。本次(cì)加工工藝研究重點(diǎn)是采用合理的加工工藝並製作專用工具解決加工難題,保(bǎo)證產品質量。通過(guò)研究掌握風電轉子加工新工(gōng)藝,盡快掌(zhǎng)握此類型工件的加工方法(fǎ),增強哈(hā)電在同行業同類型產品中的競爭力,在以後此類結構轉子的加工過程中,優(yōu)質高(gāo)效地完成工件加工,滿足圖紙(zhǐ)尺寸(cùn)和形位公差要求,為下一步我公司製造此類風(fēng)電機(jī)組作好技術儲備。
3 工藝方案
3.1 外圓加工
轉子支架與轉軸熱套後在臥車加工轉子支架外圓,由於轉軸較細且無法蘭(lán),無法(fǎ)裝(zhuāng)夾,因此製作工具假軸(zhóu)兩件。假軸全長1120mm,一側加工準500 裝夾用法蘭(lán),另一側加工與軸配合止口,並加工24-準26 光孔,與轉(zhuǎn)軸軸頭上24-M24 對應。加工時將兩(liǎng)假軸在轉軸兩側(cè)分別與(yǔ)其聯接。
加工時先調整轉軸與假軸之間同軸度小於0.03mm,夾一側假軸(zhóu)法蘭,在假軸上車磨架子口,架子口(kǒu)在裝夾一側任意位置,加工(gōng)合格後(hòu),工件調(diào)頭,夾另一側假軸法蘭,架所加工架子口,車轉子支架外圓到圖(tú)紙要求。
3.2 銑T 尾槽
為保證(zhèng)圖紙中轉子支架與主軸之間(jiān)的平行度要求(0.05mm),銑T 尾槽時將轉子支(zhī)架立起加工。由於轉軸兩端均無法(fǎ)蘭,因此為保證加工精度和調整、固定(dìng)轉子支架,製作(zuò)立軸法蘭(lán)。
利用軸內孔與法蘭止口配合,在軸非驅動(dòng)端聯接立軸法蘭(lán),將聯接(jiē)後的轉子(zǐ)吊放到鏜床數控(kòng)轉胎,利用千斤頂等工具調(diào)整(zhěng)軸垂直度小於0.03mm,用螺釘將轉軸與法蘭緊固(gù)在一(yī)起;由於轉子立起後僅壓緊立(lì)軸法蘭,難以保證加工轉子時的穩定,但是在(zài)輪轂環板為整張鋼(gāng)板結構,沒(méi)有壓緊位置。為不影響結構強度和保證較好的加(jiā)工效果,決定在輪轂環板上加工4 個工藝壓(yā)緊(jǐn)孔,並在(zài)法蘭外圓壓(yā)緊立軸法蘭,從(cóng)而保證了轉子加工過程中的穩定性(xìng)。
由於轉子T 尾槽為645mm 通長槽,槽內各個部位尺寸複雜,而且有多處倒角要(yào)求,為解決此問題,製作專用T 尾銑刀(分為粗銑刀和精銑刀兩種)。加工時先粗銑T 尾槽留加工餘量,待一(yī)周所有T 尾槽全部粗銑合格後,重新檢測轉軸垂直度,檢測合格後精銑所有T 尾(wěi)槽到圖紙(zhǐ)要求尺(chǐ)寸。
經過加工後轉子支架外圓滿足圖紙(zhǐ)要求,跳動小於0.03mm,T 尾槽各個部位尺寸(cùn)合格,表(biǎo)麵粗糙度優良,T 尾部與軸的平行度均小於0.05mm,完全滿足圖紙要求,達到了預想的結果。
4 結(jié)語
伴隨著國家(jiā)對(duì)清潔新能源的日益重視,國內(nèi)風電製造(zào)行業的競爭日益激烈,產品質量便(biàn)成(chéng)為了競(jìng)爭中的重中之重,先進的製造(zào)工藝將會使產品質量如虎添翼,提高勞動效率,降低(dī)單位生(shēng)產(chǎn)成本。1.5MW 半(bàn)直驅永磁風力發電機轉子加工的成功,對哈電的風電產品部件(jiàn)加工具有非凡的意義,因為風電轉子為轉子支架與軸熱(rè)套成整體後直接加工(gōng)T 尾結構,此種結構不(bú)具備太大的可調性,轉子支架T 尾的加工(gōng)質量會直接影響轉子(zǐ)的(de)圓度(dù)和轉子與軸係的同心度,並(bìng)關係到磁極裝配後(hòu)緊量及整體的同軸度(dù),造成機組振動等一係列問題,從而影響機組穩定運行,因此轉子的加工精度至關重要。
通過本次成功(gōng)的工藝(yì)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(bǐ)較廣(guǎng)闊,通過該機(jī)組的生產,做好工藝技術儲備、積累加工經驗,可(kě)為將來我公司製造此類風電機組打好堅實的(de)基礎。
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