汽轮机转子加工工艺分析

汽轮机转子检修工艺及要求1.1 转子结构概述1.1.1汽轮机转动部分总称为转子，它由主轴、叶轮、叶片、联轴器及其他一些部件组成、它把经过喷咀的蒸汽所产生的动能转变为汽轮机轴的机械能，从而带动发电机。

按主轴与其他部件的组合方式，转子可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子大四类。

我们公司1#、2#机组均采用铬钼钒珠光体钢整体锻造合套装叶轮组合式转子（结构如图所示），包括高压单列调节级、中压单列调节级在内的第1到15级采用整锻结构，第16级到20级叶轮为套装结构，叶轮端面开径向键，内控没有键槽，从而大大提高了安全性。

为了提高效率末三级采用了扭叶片，采用组合转子的目的是为了减小锻件尺寸。

组合转子的结构如图所示：高温、高压部分的叶轮和转子一体整锻而成，中低压、中低温部分的叶轮及后轴封套用热套的方式套装在轴上。

组合转子结构图在转子的前轴封段及各级间的汽封处，均车有汽封城墙方齿，轴封套及隔板上的汽封高低齿组成迷宫式轴封。

后轴封采用斜齿型。

1～18级叶片所采用的叶根为“T”形带小脚叶根，均用填隙条胀紧。

2～17级叶型为等截面，18～20级动叶片为变截面。

第19、20级采用叉形叶根。

第20级叶片进汽边表面火焰淬火，以防冲刷或锈蚀。

汽轮机和发电机之间采取刚性联轴器连接。

刚性联轴器按制造方法可分为整锻和套装两种，本机属套装类刚性联轴器。

这种联轴路结构简单、制造方便，强度高，不仅能传递扭矩，而且能传递轴向推力，但这种联轴器也有缺点，如对两轴得同心度要求严格，并且一个转子的振动能通过联轴器传到另一个转子上，这对查明转子的振动原因增加了困难。

联轴器中心要求参照厂家汽轮机安装说明。

本机的轴上还套装有盘车齿轮。

转子盘车装置装于后轴承盖上，由电动机驱动，通过蜗轮杆副及齿轮减速达到盘车所需要的速度。

当转子的转速高于盘车速度时，盘车装置能自动退出工作位置。

在无电源的情况下，在盘车电动机的后轴伸装有手轮，可进行手动盘车。

1.1.2转子出缸前的测量为了解检修前转子及相关零部件的状况，以利于汽轮机缺陷的分析，为转子检修和装复时的调整提供参考，转子吊出汽缸前，在其原有工作位置上应作一系列的测量并详细记录。

汽轮机转子加工工艺分析摘要：汽轮机转子是汽轮机发电机组的核心部件。

汽轮机转子工作时做高速旋转，不仅要承受动叶片所产生的离心力，更要承受动应力。

因而，通常图纸对叶根槽加工后的尺寸公差、行位公差和表面粗糙度要求极为严格，叶根槽的加工是转子加工的重点。

本文对汽轮机转子叶根槽及轴颈和推力面的加工工艺进行分析，转子加工采用了合理的装夹方案，通过分析在加工过程中出现的诸多难题，并针对这些难题提出了合理的加工方案，从而保证转子的加工精度和表面粗糙度要求。

关键词：汽轮机转子；叶根槽；轴颈；加工工艺一、汽轮机简介及转子结构特点1、汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。

它是一种高温、高压、高速旋转的机械，因此设计要求汽轮机具有高效率，高安全可靠性，且可调性要好。

汽轮机本体主要由转动部分和静止部分两方面组成。

转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。

静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。

2、汽轮机转子分高、中、低压三种，重量从十几吨到上百吨不等，属于大型轴类零件，其结构复杂。

一般高、中压转子外形尺寸为Φ1200mm×8000mm，低压转子外形尺寸为Φ1800mm×8000mm，其外圆存在许多形状各异的叶片槽，各槽形状复杂且不规则，且多数转子调阀端中心存在Φ130mm×2000mm 左右的套料盲孔。

汽轮机转子由于其特殊的结构特点，外圆上存在密排深而窄的不规则叶片槽，其加工量大，散热差，对刀具的形状及性能提出较高的要求。

而且多数转子要求在调阀端中心Φ120mm盲孔范围内套出Φ60mm试棒，这种小孔径大试棒的套料及割断加工较为复杂，而且2000mm长套料孔的最终圆跳动必须控制在0.25mm以内。

二、汽轮机转子装夹方案在汽轮机转子加工过程中，选择正确的装夹方法是保证工件加工质量的前提。

同时，转子对加工精度的要求高，且每一尺寸都有公差带。

为保证转子各处的精度要求，需依照制造流程，选择合理的装夹方法。

汽机技术汽轮机转⼦⽣产过程汽轮机转⼦⽣产过程汽轮机转⼦，就是汽轮机设备的转动部分，蒸汽就靠它才能完成能量转换。

1、⾸先，我们与设备⼚家达成设备采购合同后，设备⼚家会根据客户需要，外购转⼦⽑坯，这些⼤型转⼦⽑坯⼀般来⾃⼤型铸锻件⼚家。

看看下图，就是汽轮机转⼦⽑坯。

转⼦⽑坯合格与否，⼚家会做专门的检测，⽐如在⽑坯上需要车丢的地⽅钻取样件，检测其材质、组织等。

好像是进⾏MT、UT、⾦相、硬度检验。

图1 转⼦⽑坯（这个是低压转⼦）图2 转⼦⽑坯（这个是⾼中压转⼦）2、经检测合格的转⼦⽑坯按⽣产顺序编号⼊库，等候加⼯。

3、汽轮机转⼦第⼀道加⼯⼯序——⽑坯粗车：粗车，就是按照设计加⼯图，从长短、粗细上对转⼦⽑坯进⾏粗略加⼯，去掉多余的部分。

图3 转⼦⽑坯进⾏对轮端多余部分切除图4 粗车完毕后的低压转⼦图5 粗车完后的⾼中压转⼦4、转⼦粗车完毕后，⾼中压转⼦要进⾏热稳定⼯序（把转⼦放在⼀个可以加热的保温炉⾥，不断盘动转⼦加热），以消除加⼯时产⽣的应⼒，我觉得就是回⽕。

低压转⼦不⽤。

图6 正在热稳定炉⾥回⽕的⾼中压转⼦5、粗车回⽕完毕的转⼦，进⼊下⼀道⼯序——精车：精车是需要把各级轮毂、轴颈按图纸要求加⼯出来，精度要求较⾼。

图7 粗车转⼦概貌这张图是⼀跟刚粗车完毕的转⼦，图上我们可以看到清晰的溜⼑痕迹，有的还⽐较深。

这是因为粗车⾛⼑很快，只是⼤致的加⼯，还留有精车的余量。

6、转⼦精车完毕后，需要进⼊下⼀道⼯序——精加⼯：精加⼯，就是要按照图纸的要求，将转⼦上的轴颈、对轮及对轮孔、轮毂、推⼒盘、轴封凸台、平衡孔等轴上系列部件精确加⼯出来。

图8 中间部位的平衡孔（上⾯⼀张是个⽼转⼦，已经加了平衡块的）图9 末级轮毂上的平衡孔及轴封凸台图10 对轮孔及轴颈（下图上的轴颈，保护起来的那个部位）图11 轮毂加⼯7、精加⼯完毕，就要进⾏轮槽加⼯⼯序了，称之为——铣轮槽。

所谓轮槽，就是安装叶⽚的东东，与叶⽚叶根部位固定配合的关键部位。

文章内容如下：30Cr1Mo1V汽轮机转子锻造工艺研究1. 简介汽轮机转子是汽轮机的核心部件，其质量直接影响到汽轮机的性能和稳定运行。

本文将深入探讨30Cr1Mo1V汽轮机转子的锻造工艺研究，以期能够全面、深入地了解这一重要主题。

2. 材料与工艺特点30Cr1Mo1V合金钢是一种优质的合金结构钢，具有较高的强度、韧性和耐热性能。

选用30Cr1Mo1V合金钢作为汽轮机转子的材料既能够满足强度要求，又能够保证在高温、高压环境下的稳定性能。

在锻造工艺上，采用适当的加热温度和变形速率，能够有效地提高30Cr1Mo1V合金钢的塑性变形能力，从而得到满足要求的转子形状和性能。

3. 锻造工艺参数设计在进行30Cr1Mo1V汽轮机转子的锻造工艺设计时，需考虑的因素包括锻造温度、变形速率、保温时间等。

确定合适的锻造温度是保证合金钢材料塑性能的关键。

通过控制变形速率，使得金属材料能够在变形过程中充分变形，且不产生开裂和其他缺陷。

合理的保温时间可以保证转子内部组织的均匀性和稳定性，从而提高其使用寿命和耐磨性能。

4. 确定锻造模具设计30Cr1Mo1V合金钢是一种高强度、高塑性的材料，因此在进行转子锻造工艺时，需要设计合适的锻造模具。

模具设计应考虑到材料的变形性能和工艺参数，确保在锻造过程中能够得到符合要求的产品形状和尺寸。

模具的合理设计还能够减少材料的浪费和提高生产效率。

5. 模拟与实验验证通过数值模拟和实验验证可以对30Cr1Mo1V汽轮机转子的锻造工艺进行评估。

数值模拟可以通过有限元方法模拟成形过程，分析材料的应力、应变分布，为工艺参数的合理选择提供依据。

实验验证则是对模拟结果的验证，通过对实际产品进行检测和分析，验证锻造工艺的可行性和有效性。

6. 结论与展望通过30Cr1Mo1V汽轮机转子锻造工艺的研究，可以更好地理解高强度合金钢材料的锻造特性以及适用的工艺参数。

这对于提高转子的质量、性能和使用寿命具有重要意义。

某型涡轮转子加工工艺研究摘要：涡轮转子是某型产品核心零件，该产品通过两次焊接、机械加工制成。

零件为异种材料焊接而成，不易装夹，材料加工难度大。

加工过程中通过摸索加工参数和装夹方式，制定合理的工艺流程以及加工参数来控制产品的变形，保证零件最终要求。

通过此次工艺研究，摸索出了高温合金涡轮轴类的加工方法，解决了这个领域异体焊接的工艺问题。

关键词：涡轮；参数；加工1 课题研究的目的和意义1.1 研究的目的和意义801涡轮转子是某型产品的核心动力部件，产品的质量直接关系到该型号发动机的性能。

该涡轮转子为不同材料的3种单件焊接而成，整体叶盘和焊接轴颈的材料为不同材料（高温合金和不锈钢材料），正常的真空电子束焊不能焊接成功，且该涡轮转子的机加精度很高，为了满足产品的客户需求，特对该涡轮转子组件加工工艺进行研究。

1.2 零件结构分析涡轮转子801为典型的盘轴类零件，零件经过单件001、002、003两次焊接而成，单件为不同材料，一种为高温合金k417，一种为不锈钢1cr11ni2w2mov；轴的小端和中端各有一处外花键，在小端靠近花键处带有外径螺纹，在靠近整体叶盘的附近有一处蓖齿结构。

此零件的高精度是此零件加工过程中的难点问题。

2 制造工艺准备2.1 工艺规程的编制2.1.1 工艺难点分析通过分析，借鉴我们日常生产中积累的经验可以初步判断出主要的几个工艺难点：a.在加工的过程中，轴端的d1圆柱度0.003、对基准ab的双跳动0.008、对基准a的同轴0.008，中径d2对基准ab的跳动0.012，精度要求很高且不易保证，因此，如此精度的产品工序应安排高精外圆磨床上进行加工。

b.该产品要经过两次焊接工序，零件会产生应力导致零件变形，那么应在焊接后再进行转子的精加工；首次焊接不同材料高温合金应制做焊接试验件，摸索焊接参数，以确保涡轮转子的最终质量。

c.机械加工中，转子的装夹应该注意装夹变形和夹伤的问题，如双顶磨削时，注意不要用力过大，将轴顶弯，产品的防护同样非常重要，装夹时要及时垫放纱布或者铜皮对轴颈进行保护。

汽轮机转子加工工艺分析杨一鸣摘要：汽轮机转子从结构上来讲相对复杂，主要由主轴、叶轮、联轴器、叶片以及安装在轴上的其他零部件组成。

在实际中，对转子的加工工艺要求又受到其工作环境的温度以及转子旋转的速度等的影响，因此其加工难度较大。

另外，转子的质量又是直接影响汽轮机工作性能的重要因素。

基于此，本文主要分析汽轮机转子的加工工艺。

关键词：汽轮机转子；加工工艺前言转子的尺寸精度以及相应的跳动要求都会影响汽轮机在实际中的工作，针对这些情况对汽轮机转子结构特点进行分析，然后结合实际情况对加工工艺进行相应的总结概括以追求进一步的完善发展。

综合来讲，转子的加工对汽轮机的影响是非常重要的。

由于计算机软件和计算机技术取得了不朽成绩，使用三维模型表达工艺信息已经成为一种形势。

三维工艺可以直接展示加工过程，减少员工的学习时间，提高生产效率，因此研究转子三维可视化工艺很有必要。

本文依靠数控编程软件和仿真软件所具有的优点，编写转子加工过程的数控程序，在转子进行实际加工前可以进行虚拟仿真检验，然后编写三维工艺说明书和录制加工视频。

1、典型转子的工艺调研与建模1.1典型转子实际加工过程调研本研究对T8845转子进行加工流程跟踪，从毛坯到最后的动平衡，跟踪时记录每道工序加工时所用到的机床型号、装夹方式、刀具(刀具名或者物号)及加工参数(转速、进给率、切削深度)等。

将跟踪信息进行汇总后，绘制出的实际加工工序图(部分图)如图1所示(图1中以序号大小来表示加工的先后顺序)。

由于转子粗加工、热处理、热跑、探伤等过程中不涉及到数控编程，本研究截取了转子半精加工及精加工过程进行编程，并结合车间师傅的操作经验，对转子半精车(精车)过程进行了工序上的优化。

图1 转子实际机加工流程1.2 Solidworks软件建模转子精加工所用的机床是新二汽转子分部的沃伦贝克1400车床，因此本研究对该车床尺寸进行实测，在确保车床及其辅件重要尺寸正确的情况下，对模型进行简化处理。

汽轮机转子加工过程的质量监造要点摘要：转子是汽轮机的重要部件，有着造价高、图纸复杂、加工要求高、工序复杂等特征。

如何控制好汽轮机转子加工过程的质量，是本文需要探讨的问题，对此，本文主要就汽轮机转子加工过程的质量监造要点展开研究。

关键词：汽轮机，转子，质量，监造要点由于汽轮机转子结构复杂，尺寸精度和跳动要求较高，因此加工难度很大，转子加工质量的好坏对汽轮机的使用性能有着直接的影响。

针对汽轮机转子特点并结合相关加工经验，经过反复的工艺研究，可采取诸多行之有效的加工工艺方法。

1汽轮机转子概述汽轮机中所有转动部件的组合体叫做转子。

转子的作用就是把蒸汽的动能转变为汽轮机轴的回转机械能。

还主要用于汇集各级动叶栅上所得到的机械能并传递给发电机转子。

它主要有主轴、叶轮、动叶及联轴器、盘车装置等组成。

按主轴上是否有叶轮，汽轮机转子可分为两种基本形式，即转轮型转子和转鼓型转子。

轮式转子具有安装、固定动叶片的叶轮，常用于冲动式汽轮机；鼓动式转子无叶轮，动叶片直接安装在转鼓上，常用于反动式汽轮机。

2汽轮机转子加工过程的质量监造要点2.1 主轴2.1.1主轴的超声波探伤监造外圆表面采用横波和纵波探伤。

现场检查要求横波探伤时，不允许有超过标准线的任何缺陷信号: 任意100mm 宽度的全圆周内，在标准线和1/2标准线之间不得超过8个点状分散的缺陷信号，且任意相邻两缺陷之间的距离不得小50mm，由于护环的粗晶或显微组织，使“V”型槽反射信号不能从噪声电平中区别出来的护环拒收。

要求纵波探伤时，不允许有大于当量直径3mm的缺陷；在任意100mm宽度的全圆周内，当量直径2mm～3mm的缺陷不允许超过4个，因缺陷存在而造成底波消失时，锻件应视为不合格品。

2.1.2半精加工后热稳定监造热稳定试验过程按照JB/T 9021—2010，选择转子2、3、4 测试带进行测量，测试过程分为首次冷测、加热、保温和第二次冷测4个过程。

试验后最终结果为，每条测试带点上的测试点正式热测值与第二次冷测值之间的差值一般不大于0.0025mm；每条测试带点上的测试点正式热测值与第二次冷测值的差值相加后最大跳动一般不大于0.050mm，第一次冷测值与第二次冷测值之差一般＜0.05mm。