摘要：我国电力行业在快速发展的同时，也带动了水力发电技术的发展进程，随之而来的水电站建设的数量也逐渐增多。由于社会生产活动对电力能源的需求量在逐渐增大，水电站的建设规模也在逐渐提升，在这种发展趋势下，国家针对水电站工程的建设给予了一定的资金支持与政策支持，使水电站的建设水平得到了有效的发展。而在水电站运行的过程中，各类机械设备的使用性能也决定了水电站自身的发展水平。本文就以轴流式水轮机转轮体加工工艺进行探讨，希望可以促进水电站的发电水平，为电力行业的发展提供保障。
关键词：轴流式水轮机；转轮；加工工艺
一、对轴流式水轮机转轮体加工工艺进行研究的重要性分析
1、能源问题
我国的能源问题不断加剧，严重制约了社会经济的可持续发展。从当前的发展现状来看，在社会经济快速发展的同时，我国的能源问题也越发严重，在不可再生资源大量减少的情况下，社会生产活动中所能使用的能源量也逐渐减少。针对此类问题，我们需要充分利用自然界的可再生资源来代替不可再生资源进行生产活动。对于电力企业来说，在以往的电力生产过程中会消耗大量煤炭资源，而在人们对电能需求不断增加的基础上，煤炭资源的消耗量也在逐渐增大。为了改善此类问题，在后续的电力生产过程中，风能、太阳能以及水能被大量应用到生产活动中，对电力企业发展的推动作用是不可忽视的。除此之外，在利用不可再生资源开展生产活动时，还会产生大量的污染气体，对周边环境以及空气造成不可磨灭的影响。另外，由于不可再生资源并不是取之不尽用之不竭的，如果人类社会发展的过程中，对其产生过度的依赖必定会在特定的时期阻碍人类社会的发展。为此，采用可再生资源代替不可再生资源在各类生产活动中的应用是后续发展的必然之举。
2、应用优势
而可再生资源中，太阳能和风能的利用均需要受到气候特点的限制影响。相对来说水能资源的利用既经济，又可以就地取材。同时不会对环境造成影响，这也是水力发电技术被大力推广的主要原因之一。从现阶段的电力企业发展情况来看，水力发电已经成为重要的组成部分，既能满足人们的日常所需，还可以为社会生产活动提供充足的电能供应。而水电站水轮发电机的运行质量对于产能具有直接影响。为了使水资源的生产作用得到有效发挥，我们有必要针对轴流式水轮机的加工工艺进行研究，使其运行效率得到有效提升。由此可见，对轴流式水轮机转轮体加工工艺进行研究的重要性。
二、针对轴流式水轮机转轮体加工工艺的探讨
1、基本参数
转轮体直径：ɸ2850mm；转轮体高度：2080mm；叶片轴孔直径：Q1250mm；叶片数量：4片；转轮体重量：30吨。
2、主要研究内容
研究的内容和方法包括：
（2）对转轮叶片轴孔加工工艺的分析。
3、加工工艺
主要研究内容包括对转轮体外球面的加工，对转轮体外球面的靠模加工，转轮体外球面的数控加工，转轮体叶片轴孔加工。
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（1）转轮体外球面的加工。针对转轮体外球面的加工作业，主要采取两种加工方法。一种是较为传统的立车加工方法，一种是现代化的数控加工方法。一般在设备更新较差的老旧工厂中较为常用立车加工方法，这种加工方式对加工人员的技术水平具有较高的要求。主要是依据靠模加工技术实现对转轮体外球面的技术处理。由于人工作业中难免存在失误现象，会导致转轮体外球面加工数据不准确的现象。相对来说数控加工方式的新型立车采用大量的先进技术。这种采用现代化技术进行加工作业的方式，不仅能够提升作业效率，还可以保证加工数据的准确性，并且存在操作便捷的优势，对于一些设备更新较快的工厂来说，通常是以数控加工为主。
（2）转轮体外球面的靠模加工工艺。在采用靠模加工工艺进行转轮体外球面施工作业时，首先需要保证靠模、靠模刀架以及各类设备元件的准确定位，确保靠模刀架与靠模加工球面的距离使符合施工标准要求。而在采用传统的立车加工方式时，没有数控功能的有效控制会导致靠模加工质量降低。要想保证对球面的有效加工，就必须做好靠模和靠模刀架的准备工作，并且在施工前期对各类数据进行有效设计。而在实际加工的过程中，靠模设计的数据很难与实际加工数据相一致，在靠模数据较大的情况下，就需要适当调整加工台面，避免发生形变问题。除此之外，靠模的过大设计也可能造成机组之间的运行质量问题，对球面的加工数据造成影响。在加工作业时，如果不能对靠模设计数据进行有效掌握，必定会产生大量的成本费用投入。实际加工作业中，还需要确保立车刀架与转轮体之间不会发生实质碰触。为此，需要根据立车刀架施工作业的距离要求，对滑动刀杆的规格进行有效设计。实际运行时，刀体的自身重量也会对靠模刀具的运行轨迹造成影响，从而降低加工的精确度。由此可见，采用传统的加工作业方式，不仅会造成较大的成本投入，还会使加工的精确度降低。
（3）转轮体外球面的数控加工工艺。具体加工工艺：转轮体倒放在数控立车卡盘上，找正，按程序加工球面。方案分析：此种方案所用到的是数控立车。其不但能够节省了组装的步骤，还能够直接运用现有的刀具进行加工，省时省力。除此之外，还避免了重新制造靠模等大型设备的精力和实践，也为其节省了开销，减少了工时，提高了工作效率。为了避免转轮运行到最低处时发生碰撞，需要事先准备小刀架，此后通过数控程序的操作，使其机器按部就班的运转即可。工作省时省力，也提高了精度。
（4）转轮体叶片轴孔加工工艺研究。转轮体叶片轴孔的加工对于水轮机整体运行来说有着非常重要的意义，其影响到整个转轮的受力与出力。在其加工中要重点注意的是：要保证叶片轴孔中心线的一致性，当其中心线保持水平一致时，受力的大小也会统一；为了使叶片与转轮体间隙的统一，则需要保证叶片轴孔中心线与转轮体球面最高处截面一致。在叶片轴孔加工中采用立车加工，精车完毕后划线加工。转轮体经过粗车平面及球面、粗镗叶片轴孔后进入半精车序。待其完成之后，可以利用数控来确定球面的最高点。并用尖刀在转轮体上划出转轮体球面最高点的位置，也就是最高点水平线，得到的这条水平线则是叶片轴孔中心节圆线。
结语：
科学技术的发展在带动社会经济进步的同时，对我国的水利水电行业也有着不可忽视的作用与影响。水利水电工程在全国范围内不断深入，水利设备的延伸与发展也愈发广泛。能源的充分利用带动了其进一步的发展，这也是现代化科技的今天所要面临和妥善利用之处。文章通过对轴流式水轮机转轮体加工工艺进行分析和探讨，对其不同的加工工艺展开了较为详细的说明，希望能够为相关从业人员在工作上带来一定的借鉴。
参考文献：
[1]刘子健，赵丹.葛洲坝轴流式转轮体加工工艺研究[J].科技创新与应用，2014（12）：18-18；
[2]李洪贺.水轮机转轮体侧孔加工工艺研究[J].机械制造，2018（4）.
论文作者:王晓航
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/3
标签：转轮论文; 加工论文; 球面论文; 加工工艺论文; 水轮机论文; 叶片论文; 作业论文; 《基层建设》2018年第32期论文;