【摘要】：隨著電力能源成為工業(yè)的重要支柱,世界各國相繼發(fā)展電力工業(yè),汽輪機發(fā)電機組具有發(fā)電功率大、運行平穩(wěn)等特點,對我國電力發(fā)展有著重大意義。樅樹型輪槽屬于汽輪機轉(zhuǎn)子低壓級末段難加工輪槽,長期處于交變載荷及熱應(yīng)力等惡劣狀態(tài)下運行,型線復(fù)雜且精度高,輪槽的加工質(zhì)量直接決定汽輪機的壽命與性能。因此,樅樹型輪槽銑削加工研究成為熱點。由于傳統(tǒng)工藝無法滿足圓弧形輪槽,并且轉(zhuǎn)子主軸材料采用新材料,其加工性能較差,加工時輪槽內(nèi)積累熱量高,加工難度大。因此,選擇新的切削工藝和保證刀具的加工精度是確保輪槽加工質(zhì)量的關(guān)鍵。本文闡明了金屬切削原理以及有限元理論,提出了兩種樅樹型輪槽銑削工藝方案和銑刀涂層方案,通過分析研究輪槽的結(jié)構(gòu)和材料等因素對工序進行分配,根據(jù)多項重要指標比較選擇合理的工藝方案。研究了新型轉(zhuǎn)子鋼銑削加工的材料本構(gòu)模型以及熱-力耦合模型。通過數(shù)值模擬建立兩種涂層方案下銑削模型、網(wǎng)格細化模型、銑刀摩擦磨損模型、導(dǎo)熱模型和重要參數(shù)的選取與設(shè)定,基于數(shù)值模擬的結(jié)果進行分析,選擇了合適的涂層方案。簡述了輪槽銑刀的磨損與耐用度,以銑刀磨損量作為優(yōu)化目標,銑削參數(shù)及摩擦系數(shù)等作為水平因素,設(shè)計正交試驗方,采用合理的分析方法,得到最優(yōu)組。通過等效轉(zhuǎn)化,著重研究二維模型中刀具幾何角度對加工的影響,指導(dǎo)刀具設(shè)計。最后結(jié)合企業(yè)試驗,對銑刀涂層進行制備,采用Ingersoll整體機床對樅樹型輪槽進行銑削試驗,觀測刀具磨損形態(tài),通過對數(shù)值模擬以及試驗結(jié)果進行比較,判斷切削仿真結(jié)果的可靠性。
【圖文】：

第 1 章 緒論研究背景工業(yè)化進程的不斷推進，能源已經(jīng)成為人類文明發(fā)展的重要支柱，要的物質(zhì)保障。工業(yè)化浪潮促進世界經(jīng)濟迅速增長，擴大新興工業(yè)求。發(fā)展能源工業(yè)是將電力作為基石，因而電力越來越被人們所重和電力消費提出了有關(guān)環(huán)境的 庫茲尼茨曲線 ，如何能高效地產(chǎn)生程度上的預(yù)防環(huán)境的污染問題已經(jīng)占據(jù)重要地位[1]。世界各國相繼業(yè)，利用資源優(yōu)勢建設(shè)電站。汽輪機機組是火力發(fā)電站和核能電站的、運行平穩(wěn)、轉(zhuǎn)化率高、單位消耗功率低以及運行壽命長等優(yōu)點，。從八十年代開始我國引進美國全套汽輪機機組技術(shù)，并大力發(fā)展電起，，全國發(fā)電裝機容量為 3.19 億千瓦，到 2016 年末，全國發(fā)電裝瓦，同比增長 80.54%，而其中火電和核電合計占總發(fā)電容量的 69數(shù)據(jù)表明，我國電站建設(shè)規(guī)模和電力生產(chǎn)能力都有大幅度提升。

第 2 頁 上海應(yīng)用技術(shù)大學 碩士學位論文和 1.2（b）所示，2015-2017 年中國汽輪機出口數(shù)量先增再減，進口數(shù)逐年增加，出口數(shù)量在 3420～4420 萬臺之間，是進口數(shù)量的 2～3 倍，這體現(xiàn)出國內(nèi)汽輪機生產(chǎn)需求量之大。汽輪機是一種將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機械能的機械設(shè)備，而汽輪機轉(zhuǎn)子正是實現(xiàn)完整轉(zhuǎn)化過程的關(guān)鍵部件。超超臨界汽輪機轉(zhuǎn)子的工作環(huán)境極其惡劣，長期處于 26MPa 和600℃的高溫高壓環(huán)境下，轉(zhuǎn)子在進行能量轉(zhuǎn)換時需要承受高速轉(zhuǎn)動帶來的離心力。因此，轉(zhuǎn)子的加工質(zhì)量直接導(dǎo)致汽輪機能量轉(zhuǎn)化的效率、轉(zhuǎn)子的使用壽命以及停機維護所帶來的費用等綜合問題[3]。轉(zhuǎn)子是大型鍛造件，主軸與葉片則通過輪槽配合連接，轉(zhuǎn)子主軸的末級、次末級多采用樅樹型輪槽。輪槽加工是轉(zhuǎn)子加工中的難點，樅樹型輪槽屬于復(fù)雜型線，加工時難度更大。
【學位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TG54;TM311

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本文編號：2603658