仙游抽水蓄能机组发电机轴系加工QC-付强

仙游抽水蓄能机组发电机轴系加工东方电气集团东方电机有限公司机械加工QC小组发布人：付强2013年7月1日前言

东方电气集团东方电机有限公司，是中国研制大型发电设备的重要企业，主要从事水电、火电、核电、交直流及相关控制设备的研发、设计、制造和销售工作。

重金工分厂是公司关键性生产单位，主要从事水电的座环、顶盖、底环、主轴、转轮、转子支架，火电与核电的定子机座、转轴、端盖等大型零部件的机械加工工作。小组概况一、小组概况1.小组简介：重金工分厂机械加工QC小组成立于2005年，一直致力于全面改进和提升产品质量，解决生产实际中的技术难题。近年来，在全体组员的共同努力下，小组在质量管理、科技创新、技术攻关等方面都取得了一定成绩。其中，2009年被评为全国优秀质量管理小组。还曾获得以下荣誉：“1000MW超超临界汽发转轴车序加工”获得全国机械工业优秀QC成果一等奖“1150MW核电转轴铣序盘铣刀改进”获得公司创新成果一等奖“巴西杰瑞控制环耳朵孔镗序加工优化”获得公司创新成果二等奖“700MW小湾水轮机主轴车序加工攻关”获得公司优秀QC质量成果一等奖2.小组成员：小组概况小组概况3.活动计划：小组概况二、课题选择

1.仙游发电机轴系由上端轴、转子支架、主轴组成，总长约10000mm，最大回转直径为Ф3050mm，重量达105吨，各关键部位的形位公差均要求≤0.03mm，滑转子的表面粗糙度要求Ra0.8，其余部位的表面粗糙度都要求在Ra1.6～3.2，相比单轴加工，其难度较大。2.经过小组成员的认真分析，常规方案很难保证加工精度，必须改进工艺方案，制定相应工艺措施，才能保证金加工后满足图纸设计要求。因此，我们把制定仙游发电机轴系加工的工艺方案作为QC小组的课题。课题选择三、现状调查现状调查1.仙游发电机轴系关键部位的形位公差和粗糙度要求如下图所示：其中基准A和基准B还分别需要与水轮机主轴、推力头进行配车（图一）

2.参照以往机组发电机轴系加工方案，常规思路是上端轴、主轴、转子支架先单件精加工，然后上卧车同找摆度，最后钻铰把合面处的销孔。但是在对仙游发电机轴系进行加工工艺分析时，我们发现若采取常规方案，将存在以下问题：

⑴仙游上端轴整个轴身外圆设计有引线槽，转子支架外圆均布立筋，使得上端轴及转子支架均无架口位置，无法在卧车单轴找摆再进行把合；

⑵根据以往加工经验，单件精加工到位，联轴找摆时轴系各关键部位的形位公差仅能保证在0.035mm～0.075mm之间，无法满足设计要求；现状调查

⑷轴系总长度近10米，重量达105吨，使得轴系在静止状态下存在挠度，会导致销孔实际加工位置与理论位置出现偏差，在运转时将对轴系产生影响。现状调查3.经过小组成员的认真分析和论证，我们确定出新的工艺方案：对轴系布置图上有形位公差要求的部位，在上端轴、主轴、转子支架单件加工时，半精加工留量，待轴系把合后，由镗床加工把合面处的径向销孔，最后一同吊上卧车采用一卡一托的方式进行精车。

⑶联轴找摆时一旦摆度超出允差值，车修任一部位，特别是发电机主轴与水轮机主轴的配合止口、上端轴与推力头配合段，都可能会造成尺寸超差；四、目标设设定目标设定

分析加工过程中的各种不确定和不利因素，制定切实可行的应对措施，保证轴系各关键部位粗糙度全部满足设计要求,形位公差全部≤0.03mm。人操作者识图图能力不足足操作者对工工艺方法不不清楚加工经验不不足，技能能水平不够够操作者责任任心不够机环法料机床精度不不满足要求求静压瓦与主主轴架口接接触面积不不够，间隙隙超差卡盘端面跳跳动值较大大未按照工艺艺要求修正正轴系挠度度上端轴、主主轴单件加加工时未按按要求留量量或不满足足相关工艺艺要求镗床加工找找正偏差较较大轴系系存存在在较大大挠挠度度均能能按按要要求求及及时时加加工工过过程程中中产产生生的的铁铁屑屑等等杂杂物物加工工时时及及加加工工后后未未及及时时对对轴轴系系进进行行保保护护轴系系已已精精加加工工部部位位出出现现磕磕碰碰划划伤伤或或锈锈蚀蚀销孔孔实实际际位位置置与与理理论论位位置置偏偏差差较较大大无法法保保证证加加工工精精度度无法法满满足足图图纸纸设设计计要要求求分析析原原因因五、、分分析析原原因因尺寸寸测测量量不准准确确六、、要要因因确确认认要因因确确认认1.要因因分分析析计计划划表表要因因确确认认2.确认认主主要要原原因因要因因确确认认要因因确确认认七.制制定定对对策策针对对上上述述影影响响轴轴系系加加工工的的五五个个主主要要原原因因，，我我们们组组织织全全体体组组员员召召开开专专题题会会议议，，通通过过运运用用头头脑脑风风暴暴法法，，制制定定出出如如下下对对策策：：制定定对对策策八、、对对策策实实施施组织织工工段段、、生生产产、、18米米卧卧车车、、数数控控250镗镗床床等等相相关关人人员员进进行行工工艺艺技技术术交交底底，，包包括括对对图图纸纸的的理理解解、、工工艺艺方方案案的的细细化化，，工工装装、、刀刀具具的的使使用用等等都都进进行行详详细细讲讲解解。。针针对对可可能能出出现现的的问问题题、、操操作作者者提提出出的的疑疑问问等等进进行行分分析析，，并并做做好好相相应应预预备备方方案案。。在在加加工工时时，，实实时时到到现现场场进进行行指指导导。。对策策实实施施实施施一一：：技技术术交交底底及及现现场场指指导导参加加人人员员：：全全体体组组员员及及操操作作者者、、工工段段、、生生产产人人员员地点点：：分分厂厂会会议议室室及及后后序序各各加加工工现现场场（一一））各各项项对对策策具具体体实实施施过过程程实施施效效果果：：操操作作者者、、工工段段、、生生产产等等人人员员熟熟悉悉了了整整个个工工艺艺流流程程，，针针对对加加工工过过程程中中可可能能出出现现的的问问题题也也制制定定了了相相应应预预案案。。卧车车主主操操作作者者结结合合自自己己加加工工经经验验，，就就如如何何修修正正挠挠度度提提出出建建议议，，小小组组工工艺艺人人员员进进行行认认真真分分析析和和讨讨论论，，制制定定出出挠挠度度修修正正方方案案。。1.卧车车按按常常规规方方式式进进行行初初步步找找正正，，转转动动约约半半小小时时后后，，打打表表检检查查轴轴系系连连接接处处跳跳动动值值稳稳定定后后再再进进行行精精找找正正；；2.精找找正正后后，，转转动动轴轴系系1-2小时时，，观观察察轴轴系系是是否否发发生生窜窜动动，，如如果果出出现现窜窜动动，，则则需需重重新新调调整整中中心心架架并并找找正正。。重重复复上上述述步步骤骤至至轴轴系系在在转转动动过过程程中中不不再再出出现现窜窜动动；；3.加工工时时，，每每次次机机床床停停转转重重新新启启动动后后，，需需空空转转2-4小小时时，，打打表表检检查查已已加加工工部部位位跳跳动动值值与与停停转转前前一一致致时时，，方方可可进进行行后后续续加加工工。。实施二二：制定挠挠度修正方方案参加人员：：小组工艺艺人员及卧卧车主操作作者地点点：卧车车加工现场场对策实施实施效果：：制定出了了切实可行行的轴系挠挠度修正方方案。由镗床操作作者讲述找找正过程中中的常见问问题，由小小组工艺人人员根据提提出的问题题进行分析析，制定相相应措施，，最终确定定出找正方方案：1.吊车协助镗镗床转动轴轴系，使销销孔位置与与正对镗床床，待镗床床精找正后后再进行加加工；2.以转子支架架两端外圆圆止口打表表找正，相相对差值应应满足两端端外圆止口口的半径差差值。实施三三：明确找找正方法并并进行技术术交底参加人员：：小组工艺艺人员及镗镗床操作者者地点点：镗床床加工现场场对策实施实施效果：：镗床操作作者掌握了了销孔加工工时的找正正方法。根据静压瓦瓦使用要求求，结合卧卧车操作者者、机修钳钳工对静压压瓦研配方方法的信息息反馈，以以及轴系的的实际情况况，确定如如下方案：：1.卧车操作者者测量轴系系架口尺寸寸；2.立车配车静静压瓦，龙龙门铣加工工油腔；3.由机修钳工工对静压瓦瓦和轴系架架口进行研研配。实施四四：保证轴轴系架口与与静压瓦的的接触面积积和间隙参加人员：：小组工艺艺人员及卧卧车操作者者、机修钳钳工地点点：轴系系装把现场场对策实施实施效果：：静压瓦与与轴系配合合间隙≤0.05mm，接触面积积达75%。根据之前制制定的挠度度修正方案案，组织全全体卧车操操作者进行行技术交底底，并认真真听取操作作者的意见见和建议，，以完善轴轴系挠度修修正方案。。对操作者者提出的疑疑问，现场场予以解答答；对操作作者提出所所需的工具具工装，做做好统计，，会后进行行清点和提提前准备。。在后序加加工时，工工艺人员要要做到及时时到现场进进行指导和和工艺服务务。实施五五：就挠度修正方方案进行技技术交底参加人员：：小组工艺艺人员及全全体卧车操操作者地点点：分厂厂会议室对策实施实施效果：：卧车操作作者掌握了了挠度修正正方法，且且车序加工工的各种不不确定因素素也得到认认真分析。。（二）加工工现场遇到到的问题及及处理对策实施1.在把合时出出现的问题题若把螺栓全全部装入转转子支架后后，再吊主主轴、上端端轴与转子子支架把合合，要使螺螺栓穿过全全部把合孔孔存在很大大难度，且且容易碰伤伤工件。解决方方案：：先在转转子支支架上上只装装入1-2个螺螺栓（（红色色标记记处）），吊吊主轴轴、上上端轴轴与转转子支支架对对装，，待把把合止止口装装入后后，再再把合合其余余螺栓栓。（图二二）2.加工销销孔时时出现现的问问题⑴转转子支支架的的支撑撑筋板板会干干涉镗镗床主主镗杆杆行进进，导导致销销孔无无法加加工；；⑵发发现销销孔与与销子子的间间隙较较大，，反馈馈至产产品工工艺和和设计计。解决方方案⑴根根据镗镗床主主杆直直径，，在支支撑筋筋板上上加工工圆弧弧缺口口（红红色标标记））；⑵设设计人人员修修正销销孔尺尺寸公公差，，镗床床按修修正后后的公公差进进行加加工。（图三三）对策实实施对策实实施（图四四）：：轴系吊吊上镗镗床加加工时时，用用V型型铁支支撑上上端轴轴和主主轴轴轴身，，且放放置前前需对对V行行铁上上的绝绝缘板板进行行清理理，并并刷上上机油油以润润滑轴轴身旋旋转。。（图五五）：：镗床床加工工销孔孔后，，装入入产品品销，，并在在产品品销端端面、、主轴轴和上上端轴轴的法法兰背背面、、转子子支架架外圆圆打上上配对对标记记。最最后整整体吊吊上卧卧车进进行车车序加加工。。九、检检查效效果检查效效果卧车加加工后后，经过专专业检检查人人员的的测量量和检检查，，各关键键部位位粗糙糙度全全部满满足图图纸设设计要要求，，形位位公差差均≤0.03mm。目标顺顺利实实现！！检查效效果十、巩巩固措措施1.在一号号机加加工结结束后后，产产品工工艺根根据实实际加加工方方案对对工时时工序序表进进行改改版。。2.关于销销孔尺尺寸的的问题题设计计人员员也及及时对对图纸纸进行行了改改版。。3.为防止止二至至四号号机加加工销销孔时时，再再次伤伤及筋筋板，，设计计人员员也及及时