專利名稱：汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模及其加工銷孔方法
技術領域：
本發明涉及一種汽輪機轉子叉型葉輪的銷孔加工鉆模及用該鉆模加工銷孔的工藝。
背景技術：
汽輪機轉子叉型葉輪厚度一般在100 350mm左右，沿圓周方向均布葉輪銷孔，葉輪銷孔的中心線為過圓心的輻射線，葉輪銷孔一般直徑較小，在06 018左右，孔深和直徑比大于6，葉輪銷孔數量多，對位置的精度要求很高，葉輪銷孔的位置精度直接影響到最終葉片裝配。
將葉片的叉型葉根裝入叉型葉輪，使葉根上的銷孔與葉輪上的銷孔對齊，再收緊葉片，保證每只葉片裝入時均在輻射線位置上，起到定位葉片的作用；待整圈葉片裝入完畢后，進行擴、鉸銷孔，裝入銷釘，使葉片固定。
如何提高叉形葉輪銷孔位置精度，保證汽輪的機裝配質量， 一直是業內關心的重要課題。
中國專科文獻公開了一種"汽輪機轉子叉型葉根銷孔分體叉間定位鉆模"(公開號CN201070687)，該鉆模是扇形弧段鉆模，分多次逐弧段加工葉輪銷孔，其缺點是將鉆模安裝在葉輪不同的弧段時，沒有一個共同參照的基準，同一弧段內的銷孔的位置度固然很高，但不同弧段的銷孔的相對位置精度則難于保證。
此外，它還有以下缺陷鉆模型線與葉輪輪槽型線完全一致，鉆模裝入后，幾乎成鑲嵌式結構，形成一個封閉的鉆削環境，使得冷卻液流量很小，鉆頭冷卻不良，并且鐵屑排出不暢，造成堵塞，鉆頭容易斷裂，又無法觀察鉆削過程，不能及時發現加工異常情況，容易產生質量事故
發明內容
本發明的目的，是克服上述現有技術不足，提供一種汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模 及其加工銷孔方法。
本發明是采用以下技術方案來實現
一種用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，該鉆模包括一個整圈鉆模和一個弧段 鉆模，所述整圈鉆模上有周向均布的若干基準孔，基準孔的數量少于叉型葉輪相應部分的 銷孔數量；所述弧段鉆模上有若干基準孔，基準孔的數量等于叉型葉輪相應部分的銷孔數 量；整圈鉆模和弧段鉆模上基準孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。
所述整圈鉆模具有一個環形鉆模體，該鉆模體配有一套拉緊裝置，用于將整圈模固定 在葉輪上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，螺栓固接在壓板的一端，呈"丁"字 垂直連接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模體上設有拉緊裝置的裝配孔，拉緊裝置的螺栓 穿進該孔內，將拉緊裝置固定在鉆模體上；鉆模體的基準孔內設有襯套，襯套內裝有鉆 套，由螺釘將鉆套固定在鉆模體上，鉆套內裝有定位銷。
所述鉆模體是分半結構，兩半鉆模體由螺栓連接為整體。
所述鉆模體的外周面上設有起吊環。
所述弧段鉆模呈扇形，具有一塊主鉆模板和多塊叉形鉆模板，叉形鉆模板的數量等于 葉輪叉形槽的數量，該叉形鉆模板具有整體結構的板根部分和型線部分；所有鉆模板重疊 布置，設有定位銷孔，孔內裝有定位銷，還設有連接螺栓孔，孔內穿入螺栓，將所有模板 連接為整體，主鉆模板位于外側，對應機床主軸；該弧段鉆模配有一套拉緊裝置，用于將 弧段鉆模固定在葉輪上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，螺栓固接在壓板的一 端，呈"丁"字垂直連接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模板上設有拉緊裝置的裝配孔， 拉緊裝置的螺栓穿進該孔內，將拉緊裝置固定在鉆模板上；主鉆模板的基準孔內裝有定位 銷。
所述弧段鉆模設有起吊環。
所述叉形鉆模板有兩種結構， 一種是全結構，既有板根部分，又有型線部分，另一種 是缺結構，只有板根部分，沒有型線部分；缺結構叉形鉆模板間隔布置在弧段鉆模內。
所述缺結構叉形鉆模板的板根部分的寬度尺寸小于全結構叉形鉆模板的板根部分的弧 寬尺寸。
5用上述鉆模加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的方法，包括步驟
(1) .將整圈鉆模安裝在葉輪上，依據整圈鉆模上的基準孔鉆出葉輪的銷孔，作為后 序安裝弧段鉆模的定位孔；
(2) .拆下整圈鉆模，將弧段鉆模安裝在葉輪上，在對應上述定位孔的基準孔中插入 定位銷，依據弧段鉆模上的基準孔鉆出葉輪上對應該弧段的其余銷孔；
(3) .—個弧段的銷孔鉆完后，將弧段鉆模卸下，安裝在葉輪的另一個弧段，鉆出該 弧段的銷孔；依此類推，直至加工完葉輪上的所有銷孔；
(4) .卸下鉆模，將葉片裝入葉輪輪槽內，收緊葉片，使葉片的銷孔與葉輪的銷孔一 一對應，位置度一致；用鉸刀對葉片、葉輪的銷孔進行整體擴孔，使其直徑符合設計要 求，擴孔之前，在同一葉片的其余銷孔中插入定位銷；所有銷孔擴好之后，插入永久性銷 釘。
本發明的有益效果是
整圈鉆模與弧段鉆模配套使用，利用整圈鉆模在葉輪上鉆出一圈孔，作為弧段鉆模的 定位孔，再用弧段鉆模逐個弧段地加工出葉輪銷孔，這樣，不僅同一弧段上的銷孔位置度 一致，各弧段銷孔的相對位置度也是一致的，也就是說，葉輪上所有的銷孔的位置度都是 一致的。
另外，由于弧段鉆模中的叉形鉆模板有幾塊是缺結構，沒有型線部分，鉆模內形成空 間，便于冷卻液冷卻鉆頭，也便于排出鉆屑；伺時，由于該缺結構模板的板根也不是一個 完整的弧段，其寬度小于全結構叉形鉆模板弧寬，僅僅是一個墊塊，這樣，在弧段鉆模上 形成一些窗口，可以觀察鉆削過程，及時發現并處理加工異常情況，避免發生質量事故。


圖l是本發明整圈鉆模的結構示意圖； 圖2是圖1的A—A剖視圖。 圖3是本發明弧段鉆模的一種結構示意圖； 圖4是圖3的B—B剖視圖。
圖5是配有缺結構叉形鉆模板的弧段鉆模結構示意圖；圖6是圖5的C"C剖視圖7是圖5的D向視圖。
圖8是缺結構叉形鉆模板與全結構叉形鉆模板的輪廓形狀對照圖，其中圖8-l是全結 構叉形鉆模板的形狀圖；圖8-2是缺結構叉形鉆模板的形狀圖，虛線表示缺省部分。
圖中代號含義l一鉆模體左半；2—鉆模體右半；3—螺栓；4一拉緊裝置；4. 4—螺 母；4.3—螺栓；4.2—壓板；4.1一壓塊；5—起吊環；6—鉆套；7—定位銷；8—鉆套 螺釘；9—鉆套襯套；IO—拉緊裝置；10. 4—螺栓；10. 3—螺母；10. 2—壓板；10. 1—壓 塊；ll一叉形鉆模板；12—主鉆模板；13—鉆套；14一銷孔定位銷；15—鉆模定位銷；16 一起吊環；17—鉆模板連接螺栓；18—全結構叉形鉆模板；19^結構叉形鉆模板；20~ 窗口。
具體實施例方式
本汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，包括一個整圈鉆模和一個弧段鉆模，所述整圈鉆 模上有周向均布的若干基準孔，基準孔的數量少于叉型葉輪相應部分的銷孔數量；所述弧 段鉆模上有若干基準孔，基準孔的數量等于叉型葉輪相應部分的銷孔數量；整圈鉆模和弧 段鉆模上基準孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。所述基準孔的孔徑小于叉型葉輪 銷孔的孔徑。
參見圖l、圖2:整圈鉆模具有一個環形鉆模體，為便于裝拆，鉆模體設計成分半結 構，由左半1和右半2組合構成，兩半鉆模體l、 2由螺栓3連接為整體。該鉆模體配有一套 拉緊裝置4，用于將整圈鉆模固定在葉輪上，所述拉緊裝置4由螺栓4.3、螺母4.4、壓板 4.2、壓塊4.1組成，螺栓4.3固接在壓板4.2的一端，呈"丁"字垂直連接，壓塊4. l鉸接 在壓板4.2的另一端，鉆模體上設有拉緊裝置4的裝配孔，拉緊裝置4的螺栓4.3穿進該孔 內，將拉緊裝置4固定在鉆模體上;，鉆模體的基準孔內設有襯套9，襯套9內裝有鉆套6，由 螺釘8將鉆套6固定在鉆模體上，鉆套6內裝有定位銷7。鉆模體l、 2的外周面上設有起吊環 5，以便裝拆時起吊。
參見圖3、圖4:弧段鉆模呈扇形，具有一塊主鉆模板12和多塊叉形鉆模板11，叉形鉆 模板ll的數量等于葉輪叉形槽的數量，該叉形鉆模板ll具有整體結構的板根部分和型線部分；所有鉆模板重疊布置，設有定位銷孔，孔內裝有定位銷15，還設有連接螺栓孔，孔內 穿入螺栓17，將所有模板連接為整體，主鉆模板12位于外側，對應機床主軸；該弧段鉆 模配有一套拉緊裝置IO，用于將弧段鉆模固定在葉輪上，所述拉緊裝置10由螺栓10.4、螺 母10.3、壓板10.2、壓塊10.1組成，螺栓固接在壓板10.2的一端，呈"丁"字垂直連接， 壓塊10.1鉸接在壓板10.2的另一端，鉆模板上設有拉緊裝置10的裝配孔，拉緊裝置10的螺 栓10.4穿進該孔內，將拉緊裝置10固定在鉆模板上；主鉆模板12的基準孔內有鉆套13，鉆 套內裝有定位銷14;弧段鉆模設有起吊環16。
參見圖5、圖6、圖7,為了改善鉆頭冷卻和排屑狀況，將叉形鉆模板ll設計成兩種結 構 一種是全結構，既有板根部分，又有型線部分；另一種是缺結構，只有板根部分，沒 有型線部分；缺結構叉形鉆模板19間隔布置在弧段鉆模內，鉆模內形成空間(即窗口 20)，便于冷卻液冷卻鉆頭，也便于排出鉆屑。
同時，缺結構叉形鉆模板19的板根部分的寬度尺寸小于全結構叉形鉆模板18的板根部 分的弧寬尺寸。圖8 (即圖8-l、圖8-2)是缺結構叉形鉆模板與全結構叉形鉆模板的輪廓 形狀對照圖，圖8-2是缺結構叉形鉆模板的輪廓圖，其中，虛線表示全結構叉形鉆模板18 輪廓，實線表示缺結構叉形鉆模板19輪廓，由于該缺結構模板的板根也不是一個完整的弧 段，其寬度小于全結構叉形鉆模板弧寬，僅僅是一個墊塊，這樣，在弧段鉆模上形成一些 窗口20，可以觀察鉆削過程，及時發現并處理加工異常情況，避免發生質量事故。
用上述鉆模加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的方法，包括如下步驟進行
① .將整圈鉆模安裝在葉輪上，依據整圈鉆模上的基準孔鉆出葉輪的銷孔，作為后序 安裝弧段鉆模的定位孔。
② .拆下整圈鉆模，將弧段鉆模安裝在葉輪上，在對應上述定位孔的基準孔中插入定 位銷，依據弧段鉆模上的基準孔鉆出葉輪上對應該弧段的其余銷孔。
③ .一個弧段的銷孔鉆完后，將弧段鉆模卸下，安裝在葉輪的另一個弧段，鉆出該弧 段的銷孔；依此類推，直至加工完葉輪上的所有銷孔。
④ .卸下鉆模，將葉片裝入葉輪輪槽內，收緊葉片，使葉片的銷孔與葉輪的銷孔一一 對應，位置度一致；用鉸刀對葉片、葉輪的銷 L.進行整體擴孔，使其直徑符合設計要求； 擴孔之前，在同一葉片的其余銷孔中插入定位銷；所有銷孔擴好之后，插入永久性銷釘。
權利要求
1.一種用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于該鉆模包括一個整圈鉆模和一個弧段鉆模，所述整圈鉆模上有周向均布的若干基準孔，基準孔的數量少于叉型葉輪相應部分的銷孔數量；所述弧段鉆模上有若干基準孔，基準孔的數量等于叉型葉輪相應部分的銷孔數量；整圈鉆模和弧段鉆模上基準孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。
2. 根據權利要求l所述的用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述整圈鉆模具有一塊環形鉆模體，該鉆模體配有一套拉緊裝置，用于將整圈模固定在葉輪 上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，一 螺栓固接在壓板的一端，呈"丁"字垂直連 接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模體上設有拉緊裝置的裝配孔，拉緊裝置的螺栓穿進該 孔內，將拉緊裝置固定在鉆模體上；鉆模體的基準孔內設有襯套，襯套內裝有鉆套，由螺 釘將鉆套固定在鉆模體上，鉆套內裝有定位銷。
3. 根據權利要求2所述的用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于；所 述鉆模體是分半結構，兩半鉆模體由螺栓連接為整體。
4. 根據權利要求2所述的用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述鉆模體的外周面上設有起吊環。
5. 根據權利要求l所述的用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述弧段鉆模呈扇形，具有一塊主鉆模板和多塊叉形鉆模板，叉形鉆模板的數量等于葉輪叉 形槽的數量，該叉形鉆模板具有整體結構的板根部分和型線部分；所有鉆模板重疊布置， 設有定位銷孔，孔內裝有定位銷，還設有連接螺栓孔，孔內穿入螺栓，將所有模板連接為 整體，主鉆模板位于外側，對應機床主軸；該弧段鉆模配有一套拉緊裝置，用于將弧段鉆 模固定在葉輪上，所述拉緊裝置由螺栓、壓板、壓塊組成，螺栓固接在壓板的一端，呈"丁"字垂直連接，壓塊鉸接在壓板的另一端，鉆模板上設有拉緊裝置的裝配孔，拉緊裝 置的螺栓穿進該孔內，將拉緊裝置固定在鉆模板上；主鉆模板的基準孔內裝有定位銷。
6. 根據權利要求5所述的用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述弧段鉆模設有起吊環。
7. 根據權利要求5所述的用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述叉形鉆模板有兩種結構， 一種是全結構，既有板根部分，又有型線部分，另一種是缺結 構，只有板根部分，沒有型線部分；缺結構叉形鉆模板間隔布置在弧段鉆模內。
8. 根據權利要求7所述的用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，其特征在于所 述缺結構叉形鉆模板的板根部分的寬度尺寸小于全結構叉形鉆模板的板根部分的弧寬尺 寸。
9. 用權利要求l所述鉆模加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的方法，包括步驟(1) .將整圈鉆模安裝在葉輪上，依據整圈鉆模上的基準孔鉆出葉輪的銷孔，作為后 序安裝弧段鉆模的定位孔；(2) .拆下整圈鉆模，將弧段鉆模安裝在葉輪上，在對應上述定位孔的基準孔中插入 定位銷，依據弧段鉆模上的基準孔鉆出葉輪上對應該弧段的其余銷孔；(3) .—個弧段的銷孔鉆完后，將弧段鉆模卸下，安裝在葉輪的另一個弧段，鉆出該 弧段的銷孔；依此類推，直至加工完葉輪上的所有銷孔；(4) .卸下鉆模，將葉片裝入葉輪輪槽內，收緊葉片，使葉片的銷孔與葉輪的銷孔一 一對應，位置度一致；用鉸刀對葉片、葉輪的銷孔進行整體擴孔，使其直徑符合設計要 求，擴孔之前，在同一葉片的其余銷孔中插入定位銷；所有銷孔擴好之后，插入永久性銷 釘。
全文摘要
本發明公開了用于加工汽輪機轉子叉型葉輪銷孔的鉆模，該鉆模包括一個整圈鉆模和一個弧段鉆模，所述整圈鉆模上有周向均布的若干基準孔，基準孔的數量少于叉型葉輪相應部分的銷孔數量；所述弧段鉆模上有若干基準孔，基準孔的數量等于叉型葉輪相應部分的銷孔數量；整圈鉆模和弧段鉆模上基準孔的位置度與叉型葉輪銷孔的位置度一致。它的有益效果整圈鉆模與弧段鉆模配套使用，利用整圈鉆模在葉輪上鉆出一圈孔，作為弧段鉆模的定位孔，再用弧段鉆模逐個弧段地加工出葉輪銷孔，這樣，葉輪上所有的銷孔的位置度都是一致的。
文檔編號B23B35/00GK101670455SQ20091016777
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月26日 優先權日2009年9月26日
發明者偉 馮, 冷進明, 健 劉, 華 劉, 滔 呂, 唐仕東, 穎 崔, 靖 張, 張登才, 易泰勛, 朱永祥, 李蒙軍, 楊達莉, 桂啟志, 羅金波, 聶家超 申請人:東方電氣集團東方汽輪機有限公司