汽輪機(jī)高速軸承可傾瓦塊單件制造工藝及其主要工裝設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、湖 南 工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 （2016屆）教 學(xué) 部： 機(jī)電信息工程 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 2015年 12 月 25 日題目：汽輪機(jī)高速軸承可傾瓦塊單件制造工藝及其主要工裝設(shè)計(jì)1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫15002000字左右的文獻(xiàn)綜述。1.1 課題任務(wù)1.1.1設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù) （1）軸承直徑：76.2 (2)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速：11000rmin1.1.2總體要求 根據(jù)給定的主要技術(shù)參數(shù)，結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)工廠類似產(chǎn)品，對(duì)汽輪機(jī)高速可傾軸承制造工藝及其工裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)編制的工藝和設(shè)計(jì)的工裝能直接

2、運(yùn)用工廠生產(chǎn)。 可傾軸承1.2 研究背景 汽輪機(jī)是19世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種將蒸汽熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械，具有單機(jī)功率大、效率高、調(diào)速方便、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行安全等特點(diǎn)。它通常在高溫、高壓及高轉(zhuǎn)速的條件下工作，是一種較為精密的機(jī)械。汽輪機(jī)的研發(fā)和制造及發(fā)展涉及到許多科技領(lǐng)域和工業(yè)部門，如高強(qiáng)度耐熱合金鋼的研制，優(yōu)質(zhì)大鍛件、鑄件的供應(yīng)，機(jī)組運(yùn)行中的自動(dòng)控制水平的提高，以及熱工學(xué)、流體力學(xué)、強(qiáng)度振動(dòng)，計(jì)算和測(cè)試技術(shù)等方面的理論和實(shí)驗(yàn)研究。因此，汽輪機(jī)制造業(yè)的發(fā)展是反映一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志之一。同時(shí)，汽輪機(jī)在也在艦船上有著廣泛的的應(yīng)用，對(duì)我國(guó)現(xiàn)代航海事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。我深知一個(gè)國(guó)家工

3、業(yè)發(fā)展的重要性和海洋強(qiáng)國(guó)的道理，所以我選擇了汽輪機(jī)高速可傾軸承的制造作為畢業(yè)設(shè)計(jì)?？蓛A瓦軸承具有抗振能力強(qiáng)，承載能力高，功率損失小等優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)解決高中壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)問(wèn)題有顯著的效果。本人在大學(xué)期間學(xué)習(xí)機(jī)械原理、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)、材料力學(xué)、理論力學(xué)等等課程，自己還在圖書館查閱了工業(yè)汽輪機(jī)、可傾瓦塊制造規(guī)程等等的一系列書籍，并在老師的帶領(lǐng)下去工廠專門學(xué)習(xí)可傾瓦軸承制造工藝和工裝設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，在工廠里面看著實(shí)物和加工流程，讓我收獲頗多，為本次本科畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。隨著信息數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來(lái)，各種信息的網(wǎng)絡(luò)化處理已成了今天

4、的重要的特征。通過(guò)網(wǎng)上有關(guān)資料的查閱與自己的所學(xué)知識(shí)相結(jié)合，我相信會(huì)做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。1.3 國(guó)外可傾瓦軸承制造技術(shù)現(xiàn)狀 進(jìn)入21世紀(jì)，許多發(fā)達(dá)國(guó)家把機(jī)械制造工藝至于更為優(yōu)先的發(fā)展地位，機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動(dòng)搖。國(guó)外工業(yè)汽輪機(jī)的發(fā)展動(dòng)向，仍然是向著提高轉(zhuǎn)速、效率和可靠性三大目標(biāo)邁進(jìn)，如日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷加大對(duì)機(jī)械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)不斷創(chuàng)新，增強(qiáng)高技術(shù)在機(jī)械制造工藝發(fā)展中的影響力和滲透力，從而更加凸顯現(xiàn)代機(jī)械制造工藝對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，可傾瓦軸承制造技術(shù)也逐漸的走向成熟。目前生產(chǎn)的可傾瓦軸承基本能夠滿足

5、汽輪機(jī)的使用要求，但也存在一些技術(shù)難題，使可傾瓦軸承不能夠低成本、高品質(zhì)的生產(chǎn)。1.4 國(guó)內(nèi)可傾瓦軸承制造技術(shù)現(xiàn)狀隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展，特別是結(jié)合國(guó)家重大裝備研制與技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)改造，制造業(yè)總體工藝水平和綜合制造能力提高。我國(guó)已經(jīng)掌握了一批重大裝備的成套制造工藝技術(shù)，對(duì)規(guī)模制造產(chǎn)品，能較快的形成規(guī)?；?、集成畫的工藝結(jié)構(gòu)與制造能力，裝備制造業(yè)的機(jī)床數(shù)控化率有了較大提高，產(chǎn)品裝備工藝有新的突破，在鑄造、鍛壓、熱處理、電鍍等行業(yè)普遍推行專業(yè)化生產(chǎn)，涌現(xiàn)出許多較高水平的工藝創(chuàng)新成果。以杭州汽輪機(jī)股份有限公司、哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司為代表的我國(guó)汽輪機(jī)制造業(yè)。通過(guò)不斷的發(fā)展，我國(guó)也掌握了可傾瓦軸承

6、的制造工藝技術(shù)，特別是可傾瓦軸承澆注巴氏合金及巴氏合金的焊補(bǔ)，瓦背型線加工，可傾瓦塊的內(nèi)孔精車工藝方法。但可傾軸承制造技術(shù)要求高，制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)出的可傾軸承依舊不能很好的滿足使用要求。與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)的制造工藝水平還存在階段性的差距。主要表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量和水平不高，基礎(chǔ)元件和制造工藝不過(guò)關(guān)，生產(chǎn)率低，科技投入嚴(yán)重不足等，還有就是制造人員的整體專業(yè)水平還不夠高不均勻甚至是敬業(yè)精神欠缺。1.5 可傾瓦軸承制造技術(shù)軸瓦制造的方法很多，可用鑄坯、軋材精機(jī)械加工成型，也可用卷制板材或燒結(jié)材料制得。為改善承載能力，軸承用低碳鋼和軸承合金復(fù)合在一起的雙金屬帶沖壓成型后再經(jīng)機(jī)械加工制成。有時(shí)也用燒

7、結(jié)法生產(chǎn)，即在低碳鋼帶上燒結(jié)一層減摩合金。為了進(jìn)一步改善摩擦性能，在雙層金屬軸承表面加鍍層后，即可制得三層合金屬軸承。目前國(guó)內(nèi)外的的可傾瓦塊制造技術(shù)的關(guān)鍵：（1） 瓦塊在設(shè)計(jì)和制造時(shí)，應(yīng)具有較高的精度和表面光潔度。（2） 可傾瓦軸承材料的選擇。（3） 巴氏合金的成分、澆注溫度、冷卻時(shí)間、離心轉(zhuǎn)速的確定等?？蓛A瓦軸承與一般軸承相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1）每一塊瓦塊均能自由擺動(dòng)，任何情況下都能形成最佳油楔。（2）瓦塊的自由擺動(dòng)具有很好的減振性，因而可提高汽輪機(jī)的抗振性。（3）可傾瓦塊具有較高的穩(wěn)定性，可以避免油膜振蕩的產(chǎn)生。（4）具有較高的穩(wěn)定性和承載能力，在大功率機(jī)組中可以得到廣泛的應(yīng)用。但可傾

8、瓦軸承制造業(yè)存在一些制約其推廣應(yīng)用的問(wèn)題：（1）對(duì)可傾瓦軸承的制造研究不夠深入尤其是單件小批量生產(chǎn)研制不夠深入，理論上沒(méi)有較大的突破，指導(dǎo)作用未能充分發(fā)揮，不利于工藝改進(jìn)。（2）可傾瓦塊加工復(fù)雜、安裝和檢修比較困難，加工成本高。（3）巴氏合金的澆注技術(shù)不是很成熟，經(jīng)常出現(xiàn)巴氏合金脫落、脫殼現(xiàn)象。（4)對(duì)于澆注好的軸瓦，剖開的時(shí)候，由于加工的影響，剖開后的軸瓦的的直徑不容易的確定，從而影響裝備精度。（5）可傾瓦背面加工程序復(fù)雜，不易加工。1.6 研究意義 隨著化工、煉油、石油化工、冶金、輕工和紡織等工業(yè)的發(fā)展，以及節(jié)約能源，工業(yè)汽輪機(jī)將得到更廣泛的應(yīng)用。隨著石油化工等生產(chǎn)流程系統(tǒng)向大型、高效方向

9、發(fā)展，工業(yè)汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)和功率等級(jí)范圍也將相應(yīng)的提高。為了更好的節(jié)約和保護(hù)資源，工業(yè)汽輪機(jī)也占領(lǐng)著比較重要的地位，尤其是燃?xì)馄啓C(jī)取代燃煤汽輪機(jī)對(duì)大環(huán)境保護(hù)，盡早除霧霾有著極大幫助。 但是汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)常發(fā)生油膜失穩(wěn)，引發(fā)了人們對(duì)軸瓦的分析研究。圓形軸瓦軸承在運(yùn)行時(shí)，油膜會(huì)形成一個(gè)高壓和一個(gè)空穴區(qū)，軸系振動(dòng)較大；橢圓軸瓦軸承因?yàn)槠溆袡E圓度，軸系振動(dòng)有所改善；可傾瓦軸承的發(fā)明對(duì)于軸系潤(rùn)滑來(lái)說(shuō)具有劃時(shí)代的意義，其中瓦塊隨著軸頸位置不斷調(diào)整，不僅保證了油膜的穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠使軸承具有更大的承載力。 可傾瓦軸承具有良好的抗失穩(wěn)能力、已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組上，對(duì)保證機(jī)組軸系統(tǒng)穩(wěn)定性特別是解決

10、大型汽輪機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)問(wèn)題起到了很好的作用，但是可傾軸承技術(shù)要求高、制造工藝比較復(fù)雜。所以可傾軸承的制造工藝還要不斷的進(jìn)行研究，使其更加滿足工業(yè)汽輪機(jī)的使用要求。2. 研究的基本內(nèi)容及解決的的主要問(wèn)題2.1 基本內(nèi)容2.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明書 可傾瓦軸承工作原理、用材 巴氏合金澆注規(guī)程 可傾瓦軸承加工精度控制及軸承體加工時(shí)不變形的保證措施 工裝設(shè)計(jì)理念2.1.2制造工藝編制 編制科學(xué)、完整、規(guī)范額工藝卡和工序卡。2.1.3工裝裝配圖、零件圖 鉆孔工裝裝配圖及其主要零件圖。2.2 解決的主要問(wèn)題 （1）如何選擇可傾瓦塊的制造材料。 （2）如何保證軸瓦剖開之后的直徑。 （3）如何讓巴氏合金澆注之后不

11、脫殼。 （4）怎樣使加工程序由復(fù)雜變?yōu)楹?jiǎn)單。3. 研究的步驟、進(jìn)度 （1）2015.12.152015.12.31 查閱相關(guān)資料，文獻(xiàn)綜述，完成開題報(bào)告。 （2）2016.01.012016.03.08 工廠實(shí)習(xí)并查閱相關(guān)資料，完成設(shè)計(jì)方案。 （3）2016.03.092016.03.31 確定制造工藝，中期報(bào)告送檢。 （4）2016.04.012016.04.15 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書初稿（含CAD設(shè)計(jì)圖紙）送檢。 （5）2016.04.162016.04.30 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書第二稿（含CAD設(shè)計(jì)圖紙）送檢。 （6）2016.05.012016.05.25 完善設(shè)計(jì)說(shuō)明書、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及繪制。 （7）

12、2016.05.262016.06.01 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)、仿真制作、畢業(yè)答辯4. 研究方法及措施 （1）利用學(xué)校圖書館查找相關(guān)的書籍資料，并結(jié)合現(xiàn)實(shí)例子，并充分利用Internet網(wǎng)絡(luò)資源，明確畢業(yè)設(shè)計(jì)方向。 （2）認(rèn)真分析手頭文獻(xiàn)資料，結(jié)合現(xiàn)實(shí)例子對(duì)現(xiàn)有資料再進(jìn)行深化。 （3）研究分析過(guò)后，確定總體的設(shè)計(jì)方案 （4）去相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家實(shí)習(xí)，在技術(shù)人員和工人師傅的指導(dǎo)指教下，弄懂弄通實(shí)際問(wèn)題，甚至做一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。 （5）方案經(jīng)論證確定后，進(jìn)行工藝和工裝設(shè)計(jì)，然后編制科學(xué)、完整、規(guī)范額工藝卡和工序卡，在繪制工裝裝配圖、零件圖。5. 主要參考文獻(xiàn) 1 王學(xué)義.工業(yè)汽輪機(jī)技術(shù).北京：中國(guó)石化出版社.2011.11 2 大連工學(xué)院工業(yè)渦輪機(jī)教研室.年產(chǎn)三十萬(wàn)噸合成氨（工業(yè)汽輪機(jī)部分）. 北京：化