摘要：裝備制造是關(guān)系國(guó)家命脈的大事，是我國(guó)制造業(yè)的重中之重，習(xí)近平同志在黑龍江省考察工作結(jié)束時(shí)的講話也明確指出，裝備制造要搶抓機(jī)遇，貫徹新發(fā)展理念，深化改革開(kāi)放，激發(fā)創(chuàng)新活力，闖出一條新形勢(shì)下振興發(fā)展的新路[1]。汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)國(guó)外引進(jìn)、消化吸收、自主研發(fā)等發(fā)展階段，已逐漸線形成成熟的生產(chǎn)加工方法及產(chǎn)品制造工藝，但在實(shí)際的生產(chǎn)制造過(guò)程中仍存在未攻破的制造工藝難題和亟待優(yōu)化的生產(chǎn)制造工藝方法，我們只有不斷摸索創(chuàng)新，才能滿足現(xiàn)代制造更嚴(yán)格、更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文針對(duì)300MVar新型調(diào)相機(jī)項(xiàng)目在實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及加工工藝方法改進(jìn)進(jìn)行研究分析，并將成果推廣運(yùn)用到其他傳統(tǒng)機(jī)組的生產(chǎn)制造中，力求對(duì)裝備制造業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展起到促進(jìn)作用。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;電機(jī)制造;技術(shù)創(chuàng)新;工藝方法

　　1.課題概況

　　300MVar新型調(diào)相機(jī)可瞬時(shí)為電網(wǎng)提供其自身容量數(shù)倍的動(dòng)態(tài)無(wú)功，響應(yīng)速度為毫秒級(jí)，填補(bǔ)了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償用新型調(diào)相機(jī)領(lǐng)域的世界空白，對(duì)保證特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了“定海神針”的作用，被稱為“國(guó)之重器”。該新型調(diào)相機(jī)的輸出無(wú)功范圍-260~300Mvar、轉(zhuǎn)速3000r/min、Td’為0.736S、Xd”為0.921、短路比0.89、進(jìn)相深度260Mvar、穩(wěn)態(tài)負(fù)序能力10%、暫態(tài)負(fù)序能力10S，相關(guān)性能指標(biāo)均達(dá)到世界先進(jìn)水平[2]。它具有制造周期長(zhǎng)、精度要求高、制造難度大、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成包括定子、轉(zhuǎn)子及相關(guān)輔機(jī)設(shè)備。

　　2.調(diào)相機(jī)生產(chǎn)制造過(guò)程的問(wèn)題及工藝方法改進(jìn)研究

　　2.1轉(zhuǎn)子導(dǎo)電桿絕緣套筒熱套問(wèn)題及工藝改進(jìn)

　　對(duì)于調(diào)相機(jī)項(xiàng)目的生產(chǎn)制造，轉(zhuǎn)子是整個(gè)機(jī)組的核心部件之一，關(guān)系整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但在實(shí)際的生產(chǎn)制造過(guò)程中，會(huì)因其絕緣套筒材質(zhì)不一致、加工工藝不同、環(huán)境等因素影響，致使絕緣套筒出現(xiàn)熱套時(shí)膨脹量不符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求，從而導(dǎo)致該系列產(chǎn)品絕緣套筒經(jīng)常出現(xiàn)破損、電氣試驗(yàn)破壓等問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定型、可靠性和生產(chǎn)周期造成極大沖擊。

　　該項(xiàng)目在生產(chǎn)制造前充分汲取以往轉(zhuǎn)子制造過(guò)程存在的問(wèn)題，提前規(guī)范采購(gòu)技術(shù)要求、優(yōu)化加工方式、完善熱套工藝流程要求并實(shí)施，效果顯著，連續(xù)出產(chǎn)的產(chǎn)品均達(dá)到精品技術(shù)要求。1.結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，改變傳統(tǒng)整體外包的采購(gòu)方式，實(shí)地考察絕緣套筒供應(yīng)廠家生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)能，規(guī)范、嚴(yán)格采購(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，擇優(yōu)錄用，有效的確保了供應(yīng)套筒的一致性，保證了絕緣套筒從外觀到性能參數(shù)的絕對(duì)可靠。

　　2.改變以往加工工藝方法和尺寸檢測(cè)方式，廢棄絕緣套筒內(nèi)徑及外徑的配車要求，采用套筒內(nèi)徑一次成型的加工工藝，有效的避免了尺寸變化不均致使局部受力破壞或電氣試驗(yàn)破壓?jiǎn)栴}的發(fā)生。3.完善加熱熱套工藝要求，結(jié)合絕緣材質(zhì)性能反復(fù)試驗(yàn)，選擇合理的熱套溫度和熱套時(shí)間，確保絕緣套筒膨脹系數(shù)的一致性，將溫度有160℃調(diào)整為190℃，保溫時(shí)間30min，控制膨脹量≥0.1mm，并在1min內(nèi)完成整個(gè)熱套作業(yè)過(guò)程。

　　2.2新型調(diào)相機(jī)定子機(jī)座加工工藝方法改進(jìn)

　　定子機(jī)座是調(diào)相機(jī)的重要核心部件之一，具有尺寸大、加工精度要求高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，而且屬于新、難、重、變、大項(xiàng)目，如采取傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝流程，顯然不能滿足性能指標(biāo)要求和項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)需求，我們須結(jié)合項(xiàng)目參數(shù)要求和設(shè)備性能，準(zhǔn)確無(wú)誤的編制新的工藝加工流程。而且，在新的加工工藝流程實(shí)施過(guò)程中，完善出現(xiàn)的密封槽接刀問(wèn)題并固化解決方法，形成一套可行可靠的、新的加工工藝流程。

　　2.2.1定子機(jī)座加工工藝流程創(chuàng)新及應(yīng)用

　　2.2.1.1加工基準(zhǔn)確立及定子機(jī)座找正工序

　　機(jī)座加工前，由劃線工配合激光找正儀對(duì)機(jī)座水平線、垂直中心線及各位置加工線進(jìn)行標(biāo)記，確保各部位水平、垂直和擺度符合技術(shù)圖紙要求，數(shù)控打點(diǎn)局部加工底腳找正帶，完成定子機(jī)座加工基準(zhǔn)的確立。

　　2.2.1.2出線端加工工藝

　　加工出線端端面，改變以往加工工裝器具，采用φ400銑刀盤，嚴(yán)格控制加工余量10mm至15mm間焊接變形問(wèn)題，從內(nèi)向外沿圓周走刀，確保靠近中心圓周區(qū)域減少接刀存在。密封部位采用φ200銑刀盤，將斷面劃分成5個(gè)區(qū)域分段加工，區(qū)域間首創(chuàng)+0.03至-0.03mm的“進(jìn)退刀加工”方式，完美的將整個(gè)端面接刀臺(tái)范圍控制在0.01mm至0.03mm之間，端面平面度控制在0.2mm以內(nèi)。粗、精銑出線端內(nèi)圓φ3240尺寸，銑刀選擇要求也相對(duì)嚴(yán)苛，粗銑需使用φ63玉米銑刀，精銑時(shí)采用φ50合金銑刀加工，以確保精銑粗糙度優(yōu)于技術(shù)文件要求。在調(diào)相機(jī)定子機(jī)座的整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程中，我們顛覆了傳統(tǒng)的“螺旋銑加工”方式，創(chuàng)新性的采用“首尾進(jìn)刀銑加工”方式，有效的提高了進(jìn)刀的可控性和加工的準(zhǔn)確性。

　　2.2.1.3定子機(jī)座頂罩加工工藝創(chuàng)新

　　在加工頂罩兩側(cè)45°斜面和頂部斜面時(shí)，舍棄傳統(tǒng)的φ80玉米銑刀加工方式，避免其少韌性、大進(jìn)給和大切深加工缺點(diǎn)造成加工產(chǎn)品不符合技術(shù)要求。經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，采用φ50合金銑刀加工，充分發(fā)揮了刀具抗沖擊強(qiáng)、韌性好的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)實(shí)際加工數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)該部位采用φ50合金銑刀比φ80玉米銑加工速度提高25%左右。

　　加工端部頂罩側(cè)面時(shí)，簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的“六步走”工藝流程，簡(jiǎn)化為“四刀”加工工藝方式，確保立銑頭始終從上至下一個(gè)方向加工，避免了操作人員來(lái)回調(diào)整立銑頭方向，極大節(jié)省了找正立銑頭的時(shí)間。

　　2.2.2定子機(jī)座加工密封槽接刀問(wèn)題加工工藝方法改進(jìn)及應(yīng)用

　　在調(diào)相機(jī)定子機(jī)座加工過(guò)程中，因加工面積極大，無(wú)法一刀成型，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)接刀痕的產(chǎn)生，從而影響產(chǎn)品的平面度及外觀，尤其在機(jī)座密封槽位置變現(xiàn)尤為突出。該密封槽位于機(jī)座出線面瓷瓶的把合位置，槽寬尺寸公差為0.15mm，槽深尺寸公差為0.15mm，這兩個(gè)尺寸直接影響密封墊圈裝入后的密封效果，甚至影響密封圈的使用壽命。同時(shí)，槽寬尺寸與直徑尺寸為關(guān)聯(lián)尺寸，槽寬尺寸的大小將直接影響密封圈裝入密封槽后的實(shí)際位置，過(guò)大或過(guò)小都不合適，對(duì)機(jī)組整體氣密性和安全穩(wěn)定運(yùn)行均有嚴(yán)重的影響。

　　受限于加工設(shè)備條件影響，該密封部位加工難度較大，在機(jī)床精度無(wú)法保證的情況下，我們果斷調(diào)整加工工藝方法來(lái)確保密封部位符合圖紙技術(shù)要求。通過(guò)改造懸伸鏜頭，改變傳統(tǒng)密封槽的“銑削加工”方式，采用“車削加工”。2.增加副刀架及刀具徑向插口，同時(shí)增加軸向及徑向頂絲夾緊，將導(dǎo)軌面進(jìn)行研修。3.使用鈷高速鋼車刀進(jìn)行刃磨，通過(guò)刀具角度變化及車削切削參數(shù)的調(diào)整，消除由于表面硬化及硬度高等原因造成的刀具損壞及效率低問(wèn)題。4.車削方式僅使用鏜桿作為進(jìn)給軸，不涉及多軸聯(lián)動(dòng)，消除了由于機(jī)床精度不足造成的位置誤差，改造后的懸伸鏜頭作為旋轉(zhuǎn)軸，穩(wěn)定性大幅提高，旋轉(zhuǎn)速度可調(diào)范圍變大，滿足了刀具切削參數(shù)的選擇多樣性。

　　3.研究意義及推廣效果

　　通過(guò)300Mvar新型調(diào)相機(jī)項(xiàng)目生產(chǎn)制造過(guò)程中諸多新工藝、新方法的嘗試及應(yīng)用，我們對(duì)重型裝備制造技術(shù)又有了進(jìn)一步積累，尤其在定子機(jī)座加工、轉(zhuǎn)子繞組裝配、定子裝配等關(guān)鍵工序，全面改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造工藝，應(yīng)用新的工藝研究成果，極大的縮減了加工周期、提升了產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)了可觀的技術(shù)創(chuàng)新效益。如在印尼玻雅60萬(wàn)機(jī)組、吉木薩爾、永州及上海廟百萬(wàn)機(jī)組、孟加拉等項(xiàng)目的生產(chǎn)制造過(guò)程中，充分應(yīng)用“四刀”加工工藝、密封部位車削加工工藝、絕緣尺寸一次成型、“分段加工，首尾進(jìn)刀控痕”工藝方法等，實(shí)現(xiàn)了制造周期縮短20%、經(jīng)濟(jì)效益提升37%的良好效果。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　目前，我國(guó)正處于危機(jī)四伏的爬坎期，也處于機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的窗口期，尤其對(duì)于重型裝備制造，如何適應(yīng)社會(huì)的高速發(fā)展需要、落實(shí)國(guó)家“高質(zhì)量”發(fā)展要求，獲取“未來(lái)智造”的解決方案，創(chuàng)造更多具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品，是我們接下來(lái)應(yīng)該思考的問(wèn)題。我們只有牢記初心和使命，不斷激發(fā)內(nèi)生動(dòng)力，積極開(kāi)拓、敢于創(chuàng)新，才能助力行業(yè)發(fā)展“新突破”。

　　電力論文投稿刊物：中國(guó)電力設(shè)有電力與經(jīng)濟(jì)、發(fā)電技術(shù)、電力系統(tǒng)、輸配電、電力自動(dòng)化、環(huán)境保護(hù)、電力信息化、新能源等欄目。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 東北振興時(shí)間表出爐新一輪改革有啥亮點(diǎn)?_經(jīng)濟(jì)觀察_人民論壇網(wǎng)

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　　[3]. 朱鵬飛;閻乃臣;張沖;王群鋒;;300MVar新型空冷調(diào)相機(jī)在雙極閉鎖過(guò)程中無(wú)功出力過(guò)程分析[J];電子元器件與信息技術(shù);2018年06期

　　[4]. 阮羚;王慶;凌在汛;楊鵬程;崔一鉑;蔡萬(wàn)里;陶騫;;新型大容量調(diào)相機(jī)性能特點(diǎn)及工程應(yīng)用[J];中國(guó)電力;2017年12期

　　作者：盧軍紅