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摘要：1.5MW 半直驅永磁風力發電機轉子為熱套轉子支架結構，轉軸為細長結構，端面無法蘭且為兩段軸配合面，形位公差要求嚴格，文中制作了相應的專用工具，并給出了合理的相關工藝。

關鍵詞：T 尾槽；轉子；裝夾；止口；同軸度

1 引言

     哈電目前投產加工的1.5MW 半直驅永磁風力發電機試驗機組是公司首次自行設計和制造的風力發電機，結構與以往常規水輪發電機結構大不相同，其中轉子為熱套轉子支架結構，轉軸為細長結構，端面無法蘭且為兩段軸配合面，形位公差要求嚴格；轉子支架熱套轉軸后加工磁軛T 尾槽，而T 尾槽與磁極T 尾配合間隙小，僅為0.5mm，且無周向調整余量，必須靠加工保證，因此要求T尾加工精度較高。

2 工藝研究重點

     本次加工中轉子支架與轉軸熱套后加工其外圓及銑T 尾槽，其中T 尾槽為645mm 通長槽，轉子支架外圓尺寸公差為0.15mm，圓跳動為0.03mm，T 尾槽尺寸公差為0.20mm，與軸的平行度為0.05mm，且與磁極T 尾配合間隙僅為0.50mm，尺寸公差及相應的形位公差要求嚴格；熱套后加工轉子支架外圓時由于軸較細且無法蘭，軸頭最大直徑僅為380mm，因此在車床上無法裝夾；為保證T尾槽與軸平行且保證圓周位置度要求，在銑T 尾槽時，轉子需立起防止加工，由于轉軸無法蘭，需制作相應的工具及考慮固定方式。本次加工工藝研究重點是采用合理的加工工藝并制作專用工具解決加工難題，保證產品質量。通過研究掌握風電轉子加工新工藝，盡快掌握此類型工件的加工方法，增強哈電在同行業同類型產品中的競爭力，在以后此類結構轉子的加工過程中，優質高效地完成工件加工，滿足圖紙尺寸和形位公差要求，為下一步我公司制造此類風電機組作好技術儲備。

3 工藝方案

     3.1 外圓加工

     轉子支架與轉軸熱套后在臥車加工轉子支架外圓，由于轉軸較細且無法蘭，無法裝夾，因此制作工具假軸兩件。假軸全長1120mm，一側加工準500 裝夾用法蘭，另一側加工與軸配合止口，并加工24-準26 光孔，與轉軸軸頭上24-M24 對應。加工時將兩假軸在轉軸兩側分別與其聯接。

     加工時先調整轉軸與假軸之間同軸度小于0.03mm，夾一側假軸法蘭，在假軸上車磨架子口，架子口在裝夾一側任意位置，加工合格后，工件調頭，夾另一側假軸法蘭，架所加工架子口，車轉子支架外圓到圖紙要求。

     3.2 銑T 尾槽

     為保證圖紙中轉子支架與主軸之間的平行度要求（0.05mm），銑T 尾槽時將轉子支架立起加工。由于轉軸兩端均無法蘭，因此為保證加工精度和調整、固定轉子支架，制作立軸法蘭。

     利用軸內孔與法蘭止口配合，在軸非驅動端聯接立軸法蘭，將聯接后的轉子吊放到鏜床數控轉胎，利用千斤頂等工具調整軸垂直度小于0.03mm，用螺釘將轉軸與法蘭緊固在一起；由于轉子立起后僅壓緊立軸法蘭，難以保證加工轉子時的穩定，但是在輪轂環板為整張鋼板結構，沒有壓緊位置。為不影響結構強度和保證較好的加工效果，決定在輪轂環板上加工4 個工藝壓緊孔，并在法蘭外圓壓緊立軸法蘭，從而保證了轉子加工過程中的穩定性。

      由于轉子T 尾槽為645mm 通長槽，槽內各個部位尺寸復雜，而且有多處倒角要求，為解決此問題，制作專用T 尾銑刀（分為粗銑刀和精銑刀兩種）。加工時先粗銑T 尾槽留加工余量，待一周所有T 尾槽全部粗銑合格后，重新檢測轉軸垂直度，檢測合格后精銑所有T 尾槽到圖紙要求尺寸。

     經過加工后轉子支架外圓滿足圖紙要求，跳動小于0.03mm，T 尾槽各個部位尺寸合格，表面粗糙度優良，T 尾部與軸的平行度均小于0.05mm，完全滿足圖紙要求，達到了預想的結果。

4 結語

     伴隨著國家對清潔新能源的日益重視，國內風電制造行業的競爭日益激烈，產品質量便成為了競爭中的重中之重，先進的制造工藝將會使產品質量如虎添翼，提高勞動效率，降低單位生產成本。1.5MW 半直驅永磁風力發電機轉子加工的成功，對哈電的風電產品部件加工具有非凡的意義，因為風電轉子為轉子支架與軸熱套成整體后直接加工T 尾結構，此種結構不具備太大的可調性，轉子支架T 尾的加工質量會直接影響轉子的圓度和轉子與軸系的同心度，并關系到磁極裝配后緊量及整體的同軸度，造成機組振動等一系列問題，從而影響機組穩定運行，因此轉子的加工精度至關重要。

     通過本次成功的工藝研究，掌握了風力發電機轉子加工新技術。今后風力發電機的市場前景比較廣闊，通過該機組的生產，做好工藝技術儲備、積累加工經驗，可為將來我公司制造此類風電機組打好堅實的基礎。