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HG-1021/18.2-HM5锅炉燃烧器方圆接头压制方法探讨           
HG-1021/18.2-HM5锅炉燃烧器方圆接头压制方法探讨
作者:佚名 文章来源:技术论文 点击数: 更新时间:2008-10-13 8:59:42
 

0 前 言

  在电站锅炉的制造中经常遇到变径接头和变径接管类零部件,例如方圆接头,俗称天圆地方过渡接头。对于小尺寸薄壁的方圆接头加工相对来说比较容易,但大直径、厚壁的方圆接头零件的制造就比较困难,目前还没有比较经济、简单的解决办法。
  哈尔滨锅炉厂有限责任公司在生产双辽发电厂
HG-1021/18.2-HM5锅炉燃烧器时,由于该锅炉燃烧器采用了六角喷燃的新型结构,是试制的新型产品,也是哈尔滨锅炉厂有限责任公司首台燃烧褐煤的300MW锅炉,燃烧设备采用6组六角布置的直流煤粉燃烧器,切圆燃烧方式。1台锅炉就需要6只燃烧器,公司试制了2台锅炉,共需12只燃烧器。其中煤粉风室组件共有36个固定喷口的连接需要由方圆接头过渡,方圆接头上口直径832mm,下口为方型,尺寸是1002mm×748mm,高度H=1050mm,厚度δ=16mm,材料为Q235A,见图1

43.1.gif (1468 bytes)

图1 方圆接头示意图

  从图1中可以看出方圆接头是整体封闭成型结构,若采用整体压制成型工艺,在现有条件下难以实现,如果改成铸造成型,也没有条件。若委托外单位加工,不但时间来不及,而且费用需要十几万元。采用传统的1/41/2下料方法压制,必须设计专用模具。专用模具体积庞大,曲线面多,很难加工。且费用高,周期长,不适合单件小批量生产。如何按期完成压制任务并且保证质量,使整机如期交付给用户投运,确实是一个难题,被公司列为攻关项目。
  为了确保生产周期和产品质量,我们采取了按整体
1/2下料,自制简易模具压制的方案,解决了燃烧器天圆地方过渡接头制造的难题。

1 燃烧器天圆地方过渡接头的零件放样

  首先做出零件方圆接头的主视图、俯视图,将其上口圆周作12等分点分别向下四角连线,致使零件方圆接头每一圆角部分都分为3个三角形,这样得到的三角形都能实现一边为曲线。依据微分的原理,如果在圆周上的等分点多,曲线就可作为直线看待,绘出的图样就会更精确,更符合实际尺寸。根据直角三角形法,求出有关三角形各边的长度,这样放样的基本条件已经具备,根据已知三角形三条边长作三角形的方法,就得到了方圆接头下料放样的展开图,见图2。

44.1.gif (3191 bytes)

图2 方圆接头展示图

  根据设备的情况,以及板材来料情况,我们采取分段下料法,即在展开图上a—4处断开,也就是1/2下料方法。

2 简易模具的设计与制造

  由于燃烧器生产制造周期紧,产品零件又是单件小批量生产,不宜制造正规模具。我们利用废旧模具改造成压方圆接头毛坯的上模,并利用余料制成下模,具体结构见图3
  从图
3中可以看出上模长度为1200mm大于工件长度,模具高度700mm大于工件一半高度,保证了分片压制时有足够空间,又由于上模体夹角为85°,且前端为R20圆角,这样压制工件时可以满足圆滑过渡连接,并能使工件母材在施压过程中不产生裂纹,从而保证了质量。下模结构是由两根Φ110圆钢,夹角15°呈放射线放置并用电弧焊固定在钢板上,模具满足了工件一端是圆形一端是方形结构的压制。

44.2.gif (2263 bytes)

图3 模具结构示意图

3 方圆接头的压制过程

  燃烧器方圆接头的压制过程是在800t油压机上实现的,施压压力在400~600t之间。由于工件为1/2下料,在展开图上可由a—4处断开,这样压制操作时,把料放置在下模上,A点(或C点)放置在下模小端,工件圆口端放置在下模大端。上模按A—1,A—2,A—3,A—4方向反复施压,并由人工以A点(或C点)为圆点反复移动工件,使工件圆口、方口压制成型,并用R400样板校对,直至合格为止。用同样的方法压制工件的另一半,两半全部压好后,进行对接装配,然后根据工件实际情况进行适当的冷校和热校。测量工件的方口使其对角线长度之差不大于3mm,测量工件的椭圆度,使其任意两直径之差不大于3mm,这样制造完成的方圆接头经过压制、对接、校正、测量等工序后完全达到图纸要求,转入总装工序。
  用上述压制方法制造的方圆接头,适合于单件、小批量且较大型薄壁、厚壁工件压制,不仅能节约制造专用模具的资金,保证生产周期,还确保了产品制造质量,生产效益显著。该项工艺为300MW锅炉燃烧器的开发制造做出了有意义的探索。

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