核心提示：　　空冷汽輪發電機空心導體轉子線圈工藝研究山東濟南發電設備廠張忠海，中來線圈制造技術的難點與關鍵，介紹主要工藝過程以及工藝設備的選擇研制等。　　1引言研制空冷汽輪發電機轉子線圈，是山東濟南發電設備廠完

　　空冷汽輪發電機空心導體轉子線圈工藝研究山東濟南發電設備廠張忠海，中來線圈制造技術的難點與關鍵，介紹主要工藝過程以及工藝設備的選擇研制等。

　　1引言研制空冷汽輪發電機轉子線圈，是山東濟南發電設備廠完成引進入88公司空冷汽輪發電機制造技術的消化吸收，實現轉子線圈自產替代進口的重要課。

　　仙8公司空冷汽輪發電機轉子線圈，由兩個半線圈構成。每個半線圈由若干半邊線匝組成。半邊線匝直接采用矩形空心銅導線。導線中間部分開有圓形通孔，兩端有精心設計的舌形進出風口，嵌線后在轉子槽內形成7型風道，冷卻空氣從空心導線內直接通過，將產生的熱帶走，冷卻效果好。由于該種線圈設計獨特，國內沒有類似的制造工藝及設備，山東濟南發電設備廠于是對空冷轉子線圈制造工藝進行了研究。根據入88公司的技術要求，結合工廠具體情況，確定了轉子線圈的生產過程。在轉子線圈生產中，主要工藝過程為鉆孔倒角內部清潔沖孔壓形退火彎90彎彎成形彎統連接口等。據此，選擇了數控立式生產中心，研制了空心導線內部清潔設備沖孔壓形設備中頻退火設備彎90彎設備端部成形設備銑連接口設備等，組成了轉子收稿日期199，隊10線圈生產線。結合操作方法的研究，較好地解決了轉子線圈制造過程中的工藝技術難2工藝技術難點和主要工藝設備及應用空冷汽輪發電機轉子線圈，采用矩形空心銅導線。在制作過程中，主要的工藝技術難點，采用的主要工藝設備及應用情況如下。

　　2.1空心導線鉆孔及倒角每半線圈組都由定數量的矩形空心導線組成，每導線上都有規定數量的孔，孔的大小相同，1.

　　孔的位置度要求較，由切削理論可知，在空心薄壁件上鉆孔，鉆頭橫刃對加工精度有較大的影響。保證孔的尺寸和位置精度，避免導線壁面下凹就成為鉆孔工序的重點。鉆孔后處棱邊要求倒角，外面的兩處倒角較易完成，內部的兩處倒角成了難點。要倒內部的棱角，刀具要能進人孔內并作切削進給，顯然完成這項工作靠工人直接操作機床來做是不合適的。經過對國內外有關設備的考察和優選，鉆孔機床選購了德國巨浪公司12181數控生產中心，主要技術參數如下最大鉆孔直徑mm主軸轉速r.mirT1行v，軸進給速度定X位Y精最大攻絲直徑mm主軸扭矩Nm刀庫容量把刀具最大重量kg換刀時間s工作臺尺寸mm重復x定Y位Y刀具鉆孔選用了鍍膜鉆頭，倒角刀自制。工序內容，鉆孔分兩次，不用冷卻液。

　　第次鉆孔徑的分之左右，修磨橫刃和頂角，切削速度約50，進給量約0.15 1；第次完成全孔，切削速度約58進給量同上。倒角也分兩次，每次完成同壁上的兩個。切削深度為倒角尺寸，轉速約30017，如，進給量約0.008，切削范圍大于360.這樣加工出的工件符合要求。機床和刀具的選用，具有自動化程度生產效率適用范圍廣加工簡便等特點。

　　2.2清除導線內部污物矩形空心銅導線在冷拔成型運輸儲存鉆孔等過程中，不可避免地會造成內部出現污物，如油污銅銹等，如不清除干凈，將嚴重影響發電機性能。清除長導線內部的污物，不能用化學方法，不能象清理外才能去除。用通條捅，費時費力，極其不便。經過試驗，采用尾部帶毛氈的箭刷在壓縮空氣作用下通過，效果良好，簡單方便。箭刷體采用非金屬材料，具有相當的質量和強度，既不損傷銅導線，又能獲得足夠走，玷污的毛氈應換掉。依據這原理，設計制作了清潔設備。

　　清潔設備主要由底架托板壓蓋滾柱注氣嘴箭刷聚集罩液壓系統氣壓系統等零部件組成。工作時，將鉆孔后的導線4根平放在托板上，用壓蓋將孔封閉。在導線的端放置刷聚集罩，端放入箭刷，然后用注氣嘴將壓縮空氣注人導線，把箭刷從另端吹出。箭刷體可重復使用，毛氈根據實際情況可隨時更換。重復幾次箭刷操作，當毛氈看不到明顯的污跡時清潔即可結束。

　　2.3在空心導線上沖孔壓形，保持導線矩形截面形狀不變空冷汽輪發電機轉子線圈形風道設計，使得線圈每個導線上帶有進出風的舌孔和封閉風路的形凹口。舌孔和形凹口條舌與對邊接觸，形凹口在導線矩形截面在空心物體上沖孔壓形，保證物體截面不變，必須在封閉狀態下進行，為此研制了沖孔壓形設備。

　　沖孔壓形設備由床身沖孔頭壓形頭對中機構上料機構液壓系統電氣操作系統等主要部分組成。采用程序控制，分調整和自動工作兩種功能狀態。機液電體化的設計，使設備有效地避免了因誤操作或導線放置不當而造成的質量事故，提高了設備工作的可靠性。沖孔原理3.

　　垂直夾緊塊工作時，先調整設備，使之符合加工件狀態。把個導線平放在上料機構中，送到沖孔壓形預定位置，然后雙手操作按鍵，待進人自動循環時松手，加工過程繼續進行，至上料機構回到卸料位置結束。整個沖孔壓形過程如下上料上料機構向下橫向對中孔對中沖孔頭橫向夾緊導線及壓形頭橫向夾緊導線沖孔頭垂直夾緊導線壓形頭壓導線沖孔頭沖前孔并返回沖孔頭沖后孔并返回壓形頭及各夾緊對中部件返回，上料機構上升至卸料位置。

　　2.4銅導線局部軟化退火，保證退火與不退火過渡區在30之內半線圈加工要求，導線轉子本體外的兩端頭部分要進行軟化退火，退火溫度550.0上下，硬度約40，退火過渡區不大于30.普通的退火方法難以滿足這些要求，只有快速加熱和冷卻才行。中頻感應加熱具有能量集中升溫迅速等特點，水冷降溫快，將兩者結合起來，能滿足退火要求，據此設計制作了中頻退火設備。中頻退火設備由中頻電源感應加熱器冷卻水系統氣壓系統等組成。中頻電源為可控硅變頻，8000出，1001入。冷卻水系統由水箱水泵冷卻槽及噴頭等組成。

　　退火時，將束導線用專用夾鉗夾緊，用與導線束匹配的感應加熱器從端部逐步向里加熱，隨時觀察加熱溫度，到規定位置后，立即停止加熱，噴水冷卻，冷至100以下，停止噴水，用壓縮空氣將導線上的水分吹干。在噴水冷卻的同時，導線內始終有壓縮空氣吹出，防止水分進人導線內。

　　2.5空心導線彎90彎，避免內陷及扭曲，限制內沿增厚超過允許值般情況下，空心導線在自由狀態下彎曲時，易內陷扭曲，內沿過度增厚。如果在彎曲時，將處于變形過程中的區段加以約束，4，就可避免內陷扭曲，內沿增厚得到有效控制。根據這原理設計的彎90彎設備，主要由底架夾緊裝置轉臂垂直加壓裝置液壓系統定中心裝置電氣控制系統等部分組成。彎曲前，先調整4中尺寸人，根據半線圈的實際尺寸確定，然后放上導線束，在導線與設備有相對運動的摩擦部位涂上潤滑脂，夾緊導線束并垂直加壓，操縱轉臂慢慢旋轉到恰當的位置有能調位置的終點開關，松開取出，用酒精類溶劑把涂脂處擦干凈，彎曲結束。

　　2.6彎成形彎，保證半線跨距組轉子線圈由兩個半線圈組焊而成，每半線圈嵌線前就具有準確的端部形狀和跨距，這項要求是由彎曲成型設備上模擬導線在轉子槽內的實際位置來保證的。

　　彎曲成型設備由底架托架及夾緊鉗半徑板壓臂鋸床定中心裝置液壓及電氣控制系統等組成。成形時，把彎了90彎的導線束放到設備上，輕輕夾住，在90彎角處各導線間墊上補償墊片，夾牢。操作壓臂從9，彎處開始逐漸下壓彎形，邊彎邊用專用夾固定，直至終端。彎形完畢，松開專用夾，校正半線圈槽部角度后，在端部各導線間墊上層間墊片，再夾緊端部，校驗端部跨距后開鋸齊頭，切去多余部分。

　　2.7連接口加工兩個半線圈通過連接片焊接為組線圈。半線圈導體上連接口的加工，是轉子線圈加工的最后道主要工序。連接口加工存在的主要問是如何保持半線圈已獲得的端部形狀和切屑不落人導線內。經過分析和試驗，采用立式端頭朝下放置銑口較好。為此專門設計制作了下置式鋸片銑床和專用夾具，既解決了半線圈端部變形問，又防止了切屑進入通風道內，大大方便了半線圈最后對通風道的清理。

　　2.8保證半線圈對稱和致臺套轉子線圈由許多半線圈組成，相應的半線圈有對稱性和致性要求。半線圈面。

　　2.8.1通風孔的對稱性通風孔的對稱性指兩端的通風孔相對于半線圈軸向中心對稱。圓形通風孔的對稱性由數控立式加工中心保證，舌形通風孔的對稱性由沖孔壓形設備的對中裝置保證，沖孔頭和壓形頭各有兩套，相對于對中裝置對稱布置。

　　2.8.290彎的對稱性90彎的對稱性指兩端的90彎相對于半線圈軸向中心對稱包括彎角位置和大小。

　　90彎位置由設備保證。設備由左右兩個彎曲裝置構成，中間由定中心裝置聯接，兩端90彎曲角大小，最后由操作者通過終點開關校正。

　　2.8.3半線圈的致性半線圈的致性分為兩個方面是同半線圈的致性，指同半線圈各導線在保證對稱性的前提下形狀和尺寸致；是相同尺度半線圈的致性，指幾個相同尺度設備及工藝操作兩方面來保證。將同半線圈的各導線合并在起，次彎曲成形，相同尺度的半線圈在同次設備調整狀態下連續彎出。

　　2.9設備的通用性該廠引進的空冷汽輪發電機技術為系列化設計，品種規格雖然很多，但可化歸為3個系列。同系列的發電機轉子線圈，端部兩彎角及成形彎半徑致，舌孔及，形凹口形狀尺寸致，只是形凹口位置隨線圈跨距的不同而不同。不同系列的發電機轉子線圈相似這為轉子線圈的工藝研究暨轉子線圈生產設備的選擇研制奠定了理論基礎。

　　轉子線圈生產設備設計中，采用可調式雙導軌裝置，保證設備的可調性，以滿足不同長度線圈生產的需要采用可換模塊結構，使設備適應不同類型轉子線圈制造的需要。

　　3結束語空冷汽輪發電機轉子線圈工藝研究成果經過年半的應用，制造的空冷汽輪發電機轉子線圈符合標準要求，質量穩定，開辟了該廠空冷發電機轉子線圈制造的新途徑，對推動我國空冷發電機制造技術的進步，具有積極的意義。