摘要: 介紹了水輪發電機磁軛彈性鍵（jiàn）的傳統製造工藝，通過分析鍵的特殊材質和結構（gòu）特點揭示出傳統（tǒng）加工方法的欠缺（quē）和不（bú）足，以仙遊機組的彈性鍵加工為例（lì）闡述了新製造工藝及檢查（chá）方法.

關鍵詞（cí）:  

      水輪（lún）發電機磁軛彈性（xìng）鍵獨特的外形特征和材質（zhì）性能（néng）給製造加工帶來諸多（duō）難題。首先，彈性鍵屬於薄板件，長而寬，台階麵（miàn）眾多，切削加工後（hòu）易發生應力變形，會嚴重影響工件的平直度，甚至產生扭斜危害。其次，彈性鍵材質（zhì）硬且有較大彈性形變力，導致鉗工平直困難，若發生長度（dù）側（cè）彎和大麵扭斜均無法有效消除。再次，彈性鍵（jiàn）的槽及各台階（jiē）尺寸公差、形位（wèi）公差等要（yào）求苛刻，中央凸台與兩肩的台階高差需嚴格保證，給加工和檢測帶來很大難度。

      磁（cí）軛彈性鍵製造質量不穩定是一（yī）個困擾東方電機公司多年未決的問題。特別是（shì）2012 年7 月，仙遊（yóu）1#機組工（gōng）地安裝時發生多（duō）根（gēn）彈性鍵平麵度超差且槽內兩肩坍塌無法使用的質量事故，給東（dōng）方（fāng）電機公司（sī）的聲（shēng）譽造成極大影響。仙遊電站為300MW 抽水蓄能機組，發電（diàn）電動機的高轉速和複（fù）雜工（gōng）況轉換對轉動（dòng）部件的可靠性提出（chū）極高要求，而彈性鍵作為磁軛緊固裝置（zhì）直接關係（xì）機組的安（ān）全運行，由此彈性（xìng）鍵的製造質量改進被提到（dào）空（kōng）前重要的地位。

1 磁軛彈性鍵傳統製造（zào）工藝

      磁（cí）軛彈性鍵（jiàn）一般用於水輪發電（diàn）機轉子支架主立筋處的磁軛（è）鐵心固（gù）定，通常與墊板、磁軛鍵配合使用，構成（chéng）轉子磁（cí）軛徑向漲緊的複合鍵結構( 見圖1) 。彈性鍵在東方電機公司的設計與使用最早出現於（yú）三峽右岸機組，隨後水布埡（yā）、瀑布溝、仙遊等電（diàn）站有采用。

     磁軛彈性鍵的結構特點是鍵中部設計有一個比兩肩略低的凸台，當鍵與（yǔ）磁軛墊板裝配後（hòu）會在（zài）凸台貼合麵形成間隙。該間隙在磁軛冷打鍵時消除以提供磁軛（è）固定（dìng）的預緊力。同時彈性（xìng）鍵采用屈服強（qiáng）度（dù）較大、韌性較好的材料製作，進一步提高磁軛漲緊的預應力，見（jiàn）圖2，圖3。磁軛彈性鍵的（de）傳統加工工藝流程見圖4。

      彈性鍵按傳統方式加工時，銑序全部在數（shù）控龍門銑上完成，利用吸胎進行裝夾，工件在自由狀態下加墊（diàn）吸緊，采取（qǔ）反複翻（fān）身的方式銑削，半精銑時銑（xǐ）出（chū）彈性鍵的T 形，精銑後鍵的外形尺寸到位。

      在全麵（miàn）了解彈性鍵廠內生產現狀的基礎上，分析得出仙（xiān）遊1# 機工地質量問題的（de）主要原因可能為加工周期短致應力未有效釋放、進刀量偏大致應力集中，但（dàn）也折射出傳統（tǒng）加工（gōng）工藝（yì）的幾點不足:

      ( 1) 外形銑（xǐ）削順序欠妥，使得（dé）鍵在龍門銑反複（fù）翻身加（jiā）工不便。

      ( 2) 平直方式不合理，鍵精（jīng）銑後要求校平但隻有槽兩側窄（zhǎi）邊作支點（diǎn）、中央凸台會被壓塌。

      ( 3) 檢查（chá）方法（fǎ）存在局限，它僅用塞尺檢查鍵與墊板配對後的兩頭間隙（xì），無法（fǎ）真（zhēn）實反映鍵中間段與墊板的貼合情況。

2 彈性鍵製造工藝改（gǎi）進

      基（jī）於上述磁軛彈性鍵製造難點及加工方法不足的分析（xī），本次工藝改進以仙遊項目為依托，從加工工藝、平直（zhí）工裝和檢查方法等（děng）三方麵提（tí）出改進措（cuò）施。

      2. 1 彈性鍵加工工（gōng）藝改（gǎi）進

      2. 1. 1 新加工工藝的出發點

     新加工工藝的出發點主要為以下幾個方（fāng）麵:

      ( 1) 改（gǎi）變銑鍵（jiàn）的裝夾方式（shì），粗銑和半精銑時采用工裝（zhuāng）頂子頂（dǐng）緊毛坯，避免吸（xī）胎裝夾固有的加工應力不能及時釋放的缺陷。

      ( 2) 調整鍵外形加工的先後順序，在粗銑時（shí）即開出正麵槽、銑出背麵（miàn）T 台，讓大部分銑削量在（zài）粗加工時完成，減少（shǎo）半精（jīng）銑及精銑的應力（lì）累計。同時（shí）優化鍵的每步銑削外形以兼顧鉗工平直操（cāo）作方便; 取消傳統方式下鍵精銑後的平直要求，避免產生有害變形。

      ( 3) 規範鍵的起吊（diào）和擺放，序間運（yùn）輸采用雙吸吊起吊，擺放提製專用料盤和木墊板，以防止鍵轉運（yùn）過程中的變形（xíng）。

      2. 1. 2 彈性鍵新加工工藝

      彈性鍵新加（jiā）工工藝為（wéi）:

      ( 1) 鉗工平（píng）直彈性鍵毛坯，要求平麵度小於2 mm，扭斜小於1 mm。

      ( 2) 龍（lóng）門刨粗刨鍵，加工一麵見平、厚度至53 mm。

      ( 3) 數（shù）控龍門銑粗銑鍵，側邊留2 mm 餘量，上平麵見平、銑出正麵槽形輪廓( 槽寬和深度留2 mm餘量（liàng），中（zhōng）央凸台高度與正麵齊平) ，翻麵銑背（bèi）部H75 凸台( 該麵及凸台留2 mm 餘量) 。要求: 在龍門銑平台上配合頂子頂緊加工，進刀量控（kòng）製在0. 5 mm，需全程澆乳（rǔ）化液（yè）冷卻。

      ( 4) 鉗工平直粗銑後的彈性鍵，要求平麵度小於1 mm，扭斜小（xiǎo）於0. 5 mm。

      ( 5) 數控龍門銑精銑鍵背麵及H75 凸台至尺寸，翻麵半精銑正麵槽形留1 mm 餘量。要求: 在龍門銑平台上配合（hé）頂子（zǐ）頂緊加工（gōng），嚴格控製進刀量在0. 5 mm，需全程澆冷卻液冷卻; 正麵槽中間H75 凸台（tái）與兩肩H25 台（tái）在半精銑時等高加工。

      ( 6) 鉗工平直彈性鍵，要求平麵度（dù）小（xiǎo）於1 mm，扭斜小於0. 5 mm。

      ( 7) 數控龍門銑精銑鍵正麵槽形，最後銑出中（zhōng）間H75 凸台低0. 6 mm。要求: 在吸胎上加工，嚴格控製進刀量在0. 5 mm，需全程澆（jiāo）冷卻液冷卻，中間凸台低0. 6 mm 由兩次進刀銑出( 每次0. 3 mm) 。

      ( 8) 劃線( 劃線組) 。

      ( 9) 飛頭，鑽M12 底孔( 鏜床) 。

      ( 10) 攻M12，與墊板配對（duì）檢查（chá）、打標記( 鉗工) 。

      2. 2 彈（dàn）性鍵平直（zhí）工裝改進

      彈性（xìng）鍵傳統平直工藝是在鍵精銑後采用開槽麵朝下的方式放置於油（yóu）壓機平台（tái），通過上方I 型墊塊傳遞壓頭壓力。該方（fāng）式（shì）平（píng）鍵的（de）不足在於: 其實際支點為鍵兩邊緣台階，壓（yā）頭壓後易導致槽（cáo）內的中央凸台H75 下榻高出兩邊台階H25 而失去彈性結構。

      改（gǎi）進的平鍵工藝取消了鍵精銑後的平直要求，同時（shí）增加II 型平鍵墊塊供半精銑後使用。具體平鍵工藝為: 鍵粗銑後利用I 型平鍵墊塊卡入鍵背部凸台再上立式（shì）油壓機平直; 鍵半精銑後增加II 型平鍵墊塊卡入鍵的正麵槽（cáo），使槽內3 個台階麵成為支點進行平直，以保證鍵體大麵（miàn）積受力，進而（ér）減少有（yǒu）害變形、提高平鍵質量。

      2. 3 彈性（xìng）鍵檢查方式改進 

      彈性鍵的傳統檢查方法是將鍵與墊板裝配在（zài）一起僅用塞尺測兩端頭間隙是否合格，它反映不出鍵中間段與墊板的實際配合情況，同（tóng）時忽視了槽內兩邊台階等（děng）高、中央凸（tū）台與兩肩高差等指標的考核。

    彈性鍵新檢查方法如下:

      ( 1) 單件檢（jiǎn）查。利用刀口尺檢查彈性鍵槽口內兩邊H25 台階（jiē）是否等高，配合塞尺檢查中間H75 凸台與兩邊H25 台階的（de）高差是否滿（mǎn）足圖紙0. 6 mm。

      ( 2) 配對檢查。用塞尺檢查彈性鍵與墊板裝配後的兩端頭配合間（jiān）隙。

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3 彈性鍵製造新工藝（yì）的試用及推廣

      本文所述的工藝改進（jìn）已在仙遊4# 機彈性鍵的試製中進行了驗證（zhèng）。實踐證（zhèng）明新方法能有（yǒu）效消除各序加工（gōng）應力（lì）導致的鍵變形，縮短序間時效時間，降低鉗工平直難度，最終產品能完全滿足（zú）設計圖紙的使用要求。目前（qián），彈性鍵製造新工藝已在仙遊後續機組的生產中全麵推廣。

4 結語（yǔ）

      本文在總結（jié）和借鑒（jiàn）了以往彈性鍵生產經驗的基礎（chǔ）上，探討從加工工藝、平直工裝及檢查方法等方麵全麵優化彈性鍵的製造工藝，以（yǐ）期（qī）持續（xù）提升東方電機（jī）公司磁軛彈性鍵（jiàn）的製造水平、確保工地轉子裝（zhuāng）配的安全可（kě）靠。