百万千瓦大型火电汽轮发电机转子生产装备及安装方法

技术领域

本发明涉及一种转子加工技术领域，具体涉及百万千瓦大型火电汽轮发电机转子生产装备及安装方法。

背景技术

600MW-1000MW百万级大型火电发电机属高效清洁发电能源机组，目前除了发电装备企业自身采用昂贵的专用设备完成，民营企业暂不具备加工能力。随着清洁发电装备需求的大幅增加，目前600MW以上汽发转子依赖进口转子铣床专用设备加工，有限的专用生产设备数量已难以满足当下市场需求。

现有技术中专用设备加工存在下述缺点：

一是，专用设备主要依赖进口设备、替换难度大、工装配备专用配套，价格高昂；

二是，专用设备在市场不景气时通用性不强，闲置率上升明显；

三是，市场景气度高时，由于设备量有限，无法实现社会资源的利用，导致生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种百万千瓦大型火电汽轮发电机转子生产装备及安装方法，其能够解决大型转子过往只能在专用设备上加工的弊端，本发明通过自动化装备实现在通用设备上达到精加工的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

百万千瓦大型火电汽轮发电机转子生产装备，包括基座，基座用于固定安装在工作区域，基座上从左至右依次设置有分度主轴箱、第一静压中心架、第二静压中心架和光栅检测装置；

其中，分度主轴箱用于将待加工的转子夹持固定后驱动转子旋转，实现转子的精确分度和任意分度；

第一、二静压中心架用于支撑和夹紧转子，并与转子表面形成油膜实现对转子表面的保护；

光栅检测装置用于检测转子的分度位置，光栅检测装置包括可调滑座、角度编码器、编码器安装座，角度编码器安装在编码器安装座上，编码器安装座安装在可调滑座上，通过可调滑座调整上下方向和左右方向使编码器轴线与转子轴线同轴。

其中，分度主轴箱包括旋转机构、可调底座、四爪卡盘，旋转机构用于驱动转子旋转分度，旋转机构安装在可调底座上，四爪卡盘与旋转机构连接，可调底座用于调整左右方向和上下方向使得四爪卡盘轴线与转子轴线同轴。

优选地，旋转机构包括伺服电机、高精密减速器、高精密转台轴承和旋转主轴，伺服电机通过高精密减速器与旋转主轴连接，旋转主轴通过高精密转台轴承与一安装外壳连接，旋转主轴与四爪卡盘连接。

优选地，四爪卡盘为自定心四爪卡盘。

优选地，基座上设置有若干T形槽，可调底座上设置有与T形槽对应的凸起，T形槽内设置有垫铁，可调底座上设置有锁紧装置，锁紧装置用于将可调底座进行锁紧固定。

另外，本发明还公开了一种百万千瓦大型火电汽轮发电机转子生产装备安装方法，具体安装方法如下：

步骤1：将各部件运输并吊装至工作区域后，确认现场安装环境，按现场要求摆放分度主轴箱、第一静压中心架、第二静压中心架和光栅检测装置，并进行安装水平精调；

步骤2：检测T形槽台面无铁屑或伤损的凸点，将第一静压中心架、第二静压中心架放置在T形槽台面，调整第一静压中心架、第二静压中心架的轴线同心，且与用于加工转子的龙门铣床导轨平行；

步骤3：母线与导轨平行度达到要求后，进行第一、二静压中心架的轴瓦粘胶工作；

步骤4：转子放置于粘胶后的轴瓦上，调整分度主轴箱的与转子同轴度在0.02mm以内，锁紧分度主轴箱；

步骤5：启动第一、二静压中心架的静压油泵系统，将转子旋转后，检测转子与光栅检测装置与转子同轴度在0.02mm以内，并锁紧光栅检测装置。

进一步限定，步骤2具体方法调整如下：

S101：先将第一静压中心架侧面基准调整至与龙门铣导轨平行度在0.02mm以内，锁紧调整螺钉，将第一静压中心架作为基准；

S102：调整第二静压中心架，检查第二静压中心架上表面基准与固定好的第一静压中心架上表面基准在0.05mm以内；

S103：检查第二静压中心架侧面基准与固定好的第一静压中心架侧面基准在0.05mm以内；

S104：放置转子，检查转子上母线与侧母线在0.05mm以内，锁紧第一静压中心架。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明主要由分度主轴箱、第一静压中心架、第二静压中心架和光栅检测装置组成，在实际的使用中，分度主轴箱用于将待加工的转子夹持固定后驱动转子旋转，实现转子的精确分度和任意分度；第一、二静压中心架用于支撑和夹紧转子，并与转子表面形成油膜实现对转子表面的保护；光栅检测装置用于检测转子的分度位置，光栅检测装置包括可调滑座、角度编码器、编码器安装座，角度编码器安装在编码器安装座上，编码器安装座安装在可调滑座上，通过可调滑座调整上下方向和左右方向使编码器轴线与转子轴线同轴；本发明在加工过程中实现对工件(转子)精度自动分度和任意要求分度，在分度时配合光栅检测装置，完成全封闭环精度分度；本发明大幅度降低了生产成本，实现了在通用设备上加工大型汽发转子，提高了通用性和生产外扩效率；减少了市场下行时期采用专用设备造成的闲置率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明整体使用状态示意图。

图2为本发明分度主轴箱整体结构示意图。

图3为本发明第一、二静压中心架的整体结构示意图。

附图标记：

101-基座，102-分度主轴箱，103-第一静压中心架，104-第二静压中心架，105-光栅检测装置，106-可调滑座，107-角度编码器，108-编码器安装座，109-旋转机构，110-可调底座，111-四爪卡盘，112-伺服电机，113-高精密减速器，114-转子。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明实施例。此外，本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例一

参看图1-图3，本实施例公开了一种百万千瓦大型火电汽轮发电机转子生产装备，包括基座101，基座101用于固定安装在工作区域，基座101上从左至右依次设置有分度主轴箱102、第一静压中心架103、第二静压中心架104和光栅检测装置105；

其中，分度主轴箱102用于将待加工的转子114夹持固定后驱动转子114旋转，实现转子114的精确分度和任意分度；

第一、二静压中心架用于支撑和夹紧转子114，并与转子114表面形成油膜实现对转子114表面的保护；

光栅检测装置105用于检测转子114的分度位置，光栅检测装置105包括可调滑座106、角度编码器107、编码器安装座108，角度编码器107安装在编码器安装座108上，编码器安装座108安装在可调滑座106上，通过可调滑座106调整上下方向和左右方向使编码器轴线与转子114轴线同轴。

本发明在加工过程中实现对工件(转子114)精度自动分度和任意要求分度，在分度时配合光栅检测装置105，将分度信息与分度主轴箱102进行汇总试联动，完成全封闭环精度分度；本发明大幅度降低了生产成本，实现了在通用设备上采用特殊工装加工大型汽发转子114，提高了通用性和生产外扩效率；减少了市场下行时期采用专用设备造成的闲置率。

其中，分度主轴箱102包括旋转机构109、可调底座110、四爪卡盘111，旋转机构109用于驱动转子114旋转分度，旋转机构109安装在可调底座110上，四爪卡盘111与旋转机构109连接，可调底座110用于调整左右方向和上下方向使得四爪卡盘111轴线与转子114轴线同轴。

其中，旋转机构109包括伺服电机112、高精密减速器113、高精密转台轴承和旋转主轴，伺服电机112通过高精密减速器与旋转主轴连接，旋转主轴通过高精密转台轴承与一安装外壳连接，旋转主轴与四爪卡盘111连接。

进一步限定，四爪卡盘111为自定心四爪卡盘。

进一步优化，基座101上设置有若干T形槽，可调底座110上设置有与T形槽对应的凸起，T形槽内设置有垫铁，可调底座110上设置有锁紧装置，锁紧装置用于将可调底座110进行锁紧固定，垫铁用于调整高度。

实施例二

本实施例公开了一种百万千瓦大型火电汽轮发电机转子114生产装备安装方法，具体安装方法如下：

步骤1：将各部件运输并吊装至工作区域后，确认现场安装环境，按现场要求摆放分度主轴箱102、第一静压中心架103、第二静压中心架104和光栅检测装置105，并进行安装水平精调；

步骤2：检测T形槽台面无铁屑或伤损的凸点，将第一静压中心架103、第二静压中心架104放置在T形槽台面，调整第一静压中心架103、第二静压中心架104的轴线同心，且与用于加工转子114的龙门铣床导轨平行；

步骤3：转子母线与导轨平行度达到要求后，进行第一、二静压中心架的轴瓦粘胶工作；

步骤4：转子114放置于粘胶后的轴瓦上，调整分度主轴箱102的与转子114同轴度在0.02mm以内，锁紧分度主轴箱102；

步骤5：启动第一、二静压中心架的静压油泵系统，将转子114旋转后，检测转子114与光栅检测装置105与转子114同轴度在0.02mm以内，并锁紧光栅检测装置105。

进一步限定，步骤2具体方法调整如下：

S101：先将第一静压中心架103侧面基准调整至与龙门铣导轨平行度在0.02mm以内，锁紧调整螺钉，将第一静压中心架103作为基准；

S102：调整第二静压中心架104，检查第二静压中心架104上表面基准与固定好的第一静压中心架103上表面基准在0.05mm以内；

S103：检查第二静压中心架104侧面基准与固定好的第一静压中心架103侧面基准在0.05mm以内；

S104：放置转子114，检查转子114上母线与侧母线在0.05mm以内，锁紧第一静压中心架103。

为了便于本领域技术人员进一步理解本发明，下面结合具体的实施案例来进一步阐述本发明：

参看图1，其主要包括基座101、分度主轴箱102、第一静压中心架103、第二静压中心架104和光栅检测装置105；

其中，分度主轴箱102主要用于转子114的精确分度，分度时配合光栅检测装置105，完成全闭环精确分度。

分度主轴箱102主要由旋转机构109、可调底座110、四爪卡盘111三部分组成。旋转机构109主要由伺服电机112、高精密减速器113、高精密转台轴承、旋转主轴等组成，其具体结构以及连接方式参考现有技术中的装配方式，此处不再一一赘述；旋转机构109用于驱动工件旋转分度。

旋转机构109安装在可调底座110上，通过可调底座110调整左右方向和上下方向使主轴箱轴线与工件轴线同轴。

四爪卡盘111夹持工件，当伺服电机112驱动分度主轴箱102旋转时带动工件一起旋转，从而实现工件的精确自动分度和任意分度，它的轴向前后位置可以在分度滑板上前后调整，分度主轴箱102总图见图2所示。

第一、二静压中心架用于工件(转子114)支撑、夹紧。第一、二静压中心架主要由可调滑座106、静压机构(轴瓦安装座和轴瓦)、夹紧机构(油缸、导向轴等组成)等组成。第一、二静压中心架均可采用现有技术中的静压中心架结构。

静压机构用于支撑工件和与工件形成油膜保护工件，静压机构安装在可调滑座106上，通过可调滑座106调整左右方向使静压中心架轴线与工件轴线同轴，夹紧机构用于工件夹紧和放松。在转子114分度时，夹紧机构松开，静压机构打高压油，在工件和轴瓦上形成油膜，保护转子114在分度时表面不损坏。

分度后，静压机构停止工作，夹紧机构夹紧工件，从而保证工件的精确定位及可靠夹紧。需要注意的是，不同轴径工件需要更换对应轴径的轴瓦，静压中心架总图见图3所示。

其中，静压机构中的液压系统，主要由2个油路组成，1路给静压供油，1路给夹紧油缸供油。每个油路由单独的齿轮泵供油，压力由溢流阀调节，静压油路额定压力5Mpa，夹紧油路额定压力14Mpa；在实际的使用中，油箱上有液位显示、液位报警、回油过滤器、过滤器堵塞报警。

光栅检测装置105主要用来检测工件的分度位置，反馈给分度主轴箱102信号，保证工件精确分度。光栅检测装置105主要由可调滑座106、角度编码器107、编码器安装座108等组成。角度编码器107安装在编码器安装座108上，编码器安装座108安装在可调滑座106上，通过可调滑座106调整上下方向和左右方向使编码器轴线与工件轴线同轴。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。