一种汽轮机自带冠拂配式隔板装配及中分面切割工艺方案

摘要：汽轮机自带冠拂配式隔板通常在水平中分面处对半分开，由隔板外环、静叶片、隔板内环等组成。目前，国内通常采用半圈装配及加工方式，叶片之间容易产生间隙，且半圈焊接不宜自动化焊接，生产效率低。现介绍了一种自带冠拂配式隔板整圈装配和中分面切割工艺方案，整圈装配的外环与叶片过盈0.5mm，通过过盈紧力，消除了叶片间隙，同时可整圈自动化焊接，提高了生产效率。关键词：自带冠拂配式隔板；隔板内环；静叶片；整圈装配；中分面切割加工0引言隔板是汽轮机中技术含量高、批量大、结构复杂的重要部件之一，在汽轮机生产中占有很大比重。现代汽轮机隔板大多采用焊接的方式把叶片与内、外环连接为一个整体，从而达到消除震动和减少蒸汽泄漏的目的。由于隔板制造精度对汽轮机效率的影响很大，因此国内外各大隔板制造商都对隔板加工十分重视，投入大量物力、精力改进隔板加工方式，提高隔板加工质量和效率，降低生产成本。某电厂#155机组汽轮机为日本日立公司生产的N350-16.65/538/538型亚临界350MW燃煤机组。某级低压隔板结构如图1所示。1隔板内环、静叶片装配工艺方案隔板内环、静叶片装配（静叶片预留加厚片）工艺方案，装配如图2所示。步骤1：准备工装底板10（为保证刚度，厚度大于95mm为宜），上端面见光，配合等高块8（提前弯制，可分段，点焊于工装底板10，加工至与隔板内环9处等高），加工定位槽；步骤2：准备隔板内环9，由于静叶片3内围带底部搭接在隔板内环9的外沿侧上面，其与隔板内环9外圆配合面接触高度较小，仅5mm，静叶片3固定不稳，容易松动，故在隔板内环9外沿上侧增加一圈定位环4，其外圆直径与隔板内环9外圆配合面直径相同，采用这种方式，在顶紧叶片时，叶片上下面均有支撑，叶片稳固，不会发生倾斜；步骤3：隔板内环9放置于工装底板10上并压固，压固方式如图2所示，要求与等高块8同心，可划线辅助；步骤4：按顺序组装静叶片3，将挡块2、定位销7插入工装底板10所开定位槽中，顶紧螺栓1逐一顶紧静叶片3，保证静叶片3与隔板内环9贴合面及相邻静叶片间各处无间隙，静叶片3出汽边辐射角合格；步骤5：配装首、末静叶片，首、末叶片装入时要有一定的过盈量，最大限度消除叶片结合面间隙，但过盈量不能太大，避免叶片与内环出现间隙或叶片上翘；步骤6：叶片汽道出汽侧焊盖板，要求静叶片不得翘起；步骤7：撤去顶紧螺栓1和挡块2，内侧压紧静叶片3，车加工静叶片外圆至见光。2热套外环工艺方案步骤1：热套前需根据静叶片外圆车加工尺寸配车隔板外环与静叶片配合面，保证隔板外环与静叶片外圆配合面过盈0.5mm；步骤2：电热炉加热隔板外环材质Q345B20300℃线膨胀系数取α=12.31mm/（mm·℃），加热温度取200℃，保温4h，加热完成后，打开炉罩，测量外环内径，当测得的直径值大于叶片外圆外径3.5mm时，方可出炉套装；步骤3：热套装外环吊出后，放置于专用平台并压紧，外环就位后，平吊内环（此前需保证套装配合部位倒角、毛刺等已清理完成，不影响套装），平稳放置于外环与叶片配合面，叶片及内环压紧；步骤4：隔板冷却后，隔板外环与叶片外围带间焊接搭板，翻面焊接进汽侧汽道盖板，加工去除隔板内环外沿上侧挡板；步骤5：上自动焊机，对坡口进行焊接。3中分面切割工艺方案由于此类隔板内、外环为整圈结构，外环及内环焊接坡口位置需要线切割进行分开。但是由于中分面叶片凸出隔板内外环中分面，线切后，隔板还是不能分开。因此，需要提前在叶片上加工出锯缝线，加工方案如下：步骤1：中分面叶片组装前，线切割锯缝线，位置如图3所示；步骤2：隔板内外环组装前，中分面由汽道位置切割至焊接坡口位置；步骤3：叶片与内外环焊接完成后，线切割内外环直至两半分开。4结语此类隔板通过整圈加工，焊