[发明专利]大型电站用护环的冷变形强化制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种护环的制造方法，具体涉及一种大型电站用护环的冷变形强化制造方法。

背景技术

如图1所示的护环是热套在发电机转子的两端，卡紧线圈的端部，克服离心力的影响， 防止线圈在转子旋转时被甩出和变形的构件。护环在高速旋转中不但要承受巨大的离心力， 同时还要承受热装时的装配应力、交变应力及弯曲应力，是发电设备中的关键构件之一。

1Mn18Cr18N护环钢除导磁率满足护环的性能要求外，其塑性指标也能很好地符合要求， 更重要的是该钢种极大地提高了其抗腐蚀性能。因此，护环生产厂家大都采用该材料生产大 容量机组的护环锻件。

目前，护环锻件的加工采用冷变形强化工艺，以使护环达到高机械性能指标。冷变形强 化工艺包括楔扩法、液压胀形法等。但是，现有的冷变形强化工艺只能用于加工中小型机组 的护环，无法加工满足性能要求的用于大型发电机组的大型护环。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型电站用护环的冷变形强化制造方法，它可以 制造出符合技术要求的大型1Mn18Cr18N护环。

为解决上述技术问题，本发明大型电站用护环的冷变形强化制造方法的技术解决方案为：

采用护环毛坯外补液胀形模具，利用液压胀形法，制造外径不小于1190mm的大型 1Mn18Cr18N护环；包括以下步骤：

第一步，对护环毛坯进行机加工，在护环毛坯的两端形成阻力环；并且在护环毛坯的内 孔两端形成锥面，锥面的角度为30°；

第二步，装配护环毛坯与胀形模具；

将护环毛坯套设于减力柱的柱体上，使护环毛坯与减力柱的柱体同轴，则此时护环毛坯 与柱体之间形成环形空腔；

第三步，进行外补液液压胀形，使护环毛坯冷变形至规定的尺寸；

通过外补液进液口向环形空腔内注满液体，并使液体产生高压；高压液体产生的变形力 使护环毛坯在冷态下产生永久性塑性变形。

所述护环毛坯外补液胀形模具包括减力柱、上锥模，上锥模套设于减力柱的柱体上，上 锥模能够沿柱体上下运动；上锥模的底部工作面为锥面，上锥模工作面的锥面角度为30°； 减力柱的底座工作面为锥面，减力柱工作面的锥面角度为30°；减力柱的柱体外径小于护环 毛坯的内径；减力柱的底座开设有外补液进液口，减力柱的柱体内开设有通道，柱体的通道 与底座的外补液进液口相连通。

所述上锥模与柱体之间设置有至少一道密封圈。

所述第一步中的阻力环的高度为3.5～5.5mm。

所述第一步中的阻力环的内径大于护环毛坯的内径。

所述第三步在护环毛坯冷变形过程中，使上锥模沿减力柱的柱体向下运动，使上锥模的 锥面始终保持与护环毛坯的锥面相接触。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明通过对大型电站用1Mn18Cr18N护环采用外补液液压胀形工艺，配以胀形模具以及 护环毛坯两端的阻力环，能够达到控制护环的冷变形尺寸、提高成品率和生产效率的目的。

本发明通过外补液液压胀形工艺，使护环在冷扩孔变形中得以强化，能够保证护环获得 最终交货尺寸的同时，达到产品的性能要求。

本发明采用工作面为30°锥面的胀形模具以及高度为3.5～5.5mm的阻力环，能够使所制 造的护环的外径尺寸偏差不超过18mm，变形均匀性极佳。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是用于发电机转子的护环的示意图；

图2是本发明护环毛坯外补液胀形模具的示意图；

图3是经过机加工的护环毛坯的示意图；

图4是图3中E的局部放大示意图。

图中附图标记说明：

1为减力柱，2为上锥模，

11为底座，12为柱体，

13为外补液进液口，14为通道，

21为密封圈，10为护环毛坯。

具体实施方式

本发明大型电站用护环的冷变形强化制造方法，采用如图2所示的护环毛坯外补液胀形 模具，利用液压胀形法，制造外径不小于1190mm的大型1Mn18Cr18N护环；