[发明专利]一种枞树型叶根类汽轮机叶片制造工艺

说明书

技术领域

本发明属于汽轮机叶片制造技术及其装置领域，具体而言是一种替代传统枞树型叶根类模锻叶片浇合金的制造方法。 

背景技术

作为汽轮机的核心部件，叶片的制造是否合格直接影响汽轮机的效率，特别是随着材料科学的发展，汽轮机末级叶片的设计结构越来越复杂，尺寸越来越大，导致加工难度也越来越大。

汽轮机叶片的结构可分为叶根、汽道、叶冠三个部分，目前低压缸叶片的设计趋势为枞树型叶根结构。此类结构对叶根和叶冠的位置度要求非常高，变形过大不仅影响装配，还影响汽轮机机组效率。

针对大型低压枞树型叶根类模锻叶片，传统的制造技术，如中国专利CN 103350213A ，采用浇合金的方式以方箱定位，先加工叶根部位，并将其作为定位面，加工叶片其余部位。传统方法对方箱精度要求极高，而且叶根部位定位面非常小，其他待加工部位长度往往是叶根长度的数倍，往往微小的误差会造成后续加工的极大偏差，导致叶片无法正常加工，或者叶冠相对于叶根变形巨大。 

发明内容

为了克服现有制造技术造成的大叶片制造成本高，叶片合格率低的不足，本发明提供一种新的制造技术，利用专门设计的夹具，先加工尺寸大的部位，最后加工尺寸小的叶根部位，能有效减少定位误差对叶片加工的影响，确保叶片的合格率。

 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：模锻毛坯来料后，首先利用毛坯原有三顶针孔进行定位，采用三顶针夹具进行夹持，对叶片毛坯进行粗加工和精加工，加工部位为除叶根外的所有部位，这样可以第一时间发现毛坯是否合格，避免继续加工带来的成本浪费。接着利用精加工制造的基准，以叶根中间体和叶冠工艺基准组成的大面进行定位，采用专门设计的铣叶根夹具，加工叶根齿形，叶片越大，大面基准误差对叶根的影响反而越小，不仅能够确保叶片有效加工成形，还能有效控制叶根相对于叶冠的位置度误差。

本发明的目的通过下述技术方案来实现： 

一种枞树型叶根类汽轮机叶片制造工艺，是通过以下步骤实现的：

A, 对叶片毛坯进行工艺头加工；

B，以叶片毛坯的三顶针孔定位，使用夹具在加工时夹紧工艺头，对叶片除叶根外各部进行粗加工和精加工，精加工时在叶冠一端加工出叶冠工艺基准，与叶根中间体组成一个空间定位面；

C，采用铣叶根夹具，利用加工好的空间定位面进行定位，对叶片的叶根部位进行粗加工和精加工；

D,对叶片汽道进行抛光。

所述步骤A中的叶片毛坯结构为模锻毛坯，所述叶根和叶冠带三顶针孔。在所述步骤A中分别在叶根和叶冠处各加工一个夹持工艺头。

在所述步骤B中，所述夹具为顶针夹具，通过毛坯的三个顶针孔实现对叶片毛坯定位和夹持，所述一号顶针夹具包括传动盘，垂直设置在传动盘上的螺柱，从上到下在螺柱上设置有螺母、压板，在所述螺柱的外侧设置有顶针，配合顶针、压板设置有垫片、螺钉，在加工时夹持加工好的叶根处的工艺头，二号顶针夹具夹持加工好的叶冠处的工艺头。

在所述步骤B中粗加工包括除叶片叶根部位外的所有部位，本步骤分2或3次进行，每次留有余量，并且进行去应力处理。

在所述步骤B中精加工包括叶根中间体，叶片汽道 ，叶片凸台，叶片叶冠，叶冠工艺基准。

所述铣叶根夹具包括叶根定位块、叶根主压头、叶根侧面压板、叶根辅助压板、叶根中间体定位块、底板、叶冠定位块、叶冠压板、叶冠侧面压板，所述地底板的一端垂直设置有叶冠定位块、叶冠侧面压板，所述叶冠压板位于叶冠定位块、叶冠侧面压板的上部，所述地底板的另一端设置有叶根中间体定位块、所述叶根中间体定位块两侧设置叶根侧面压板，所述叶根侧面压板上部设置叶根辅助压板、叶根主压头，所述叶根中间体定位块上设置有叶根定位块。

在所述步骤C中，所述的铣叶根夹具，以叶根中间体与叶冠工艺基准组成的面、叶根出汽侧、叶冠工艺基准侧面、叶根端面基准进行定位。

在所述步骤D中以铣或者磨的方式精加工叶根。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、取消了传统的浇方箱工艺方法，降低了加工风险，并节约了成本。对叶片毛坯进行粗加工和精加工，加工部位为除叶根外的所有部位，这样可以第一时间发现毛坯是否合格，避免继续加工带来的成本浪费。