轴流式、混流式机组活动导叶的加工浅谈

轴流式、混流式机组活动导叶的加工浅谈
1 活动导叶的定义
活动导叶是装设在反击式水轮机转轮前方、固定导叶后方、沿圆周方向均匀分布、可转动调节的叶片，其作用是用来引导与截断水流和调节通过水轮机的流量（下简称“导叶”）。

导叶主要由下轴颈、导叶瓣体、中上轴颈及导叶臂配合轴颈三部分组成，其轴颈尺寸及同轴度、密封面相对位置、瓣体与轴颈垂直度与瓣体高度是导叶加工制造过程中的关键质量因素。

导叶的成型方法一般分为砂型铸造（铸焊）、电渣熔铸和锻造导叶三种，选用钢种有20SiMn、0Cr13Ni4Mo、0Cr13Ni5Mo、0Cr16Ni5Mo等。

2 活動导叶的加工方法
参照其结构形式，导叶的主要加工部位分为轴径及瓣体端面的加工、瓣体翼型的加工两部分，而轴径及瓣体端面的加工决定了导叶的安装精度和导水机构的端面间隙、瓣体翼型的加工及后续分瓣键的加工决定了导水机构的立面间隙和开口值。

而参照其结构特点，轴径及瓣体端面的精加工主要设备分为卧车和旋风铣两类。

下面则分别加以介绍：
2.1 以卧车加工为例
导叶的主要加工流程为：划检→打顶尖孔→配重→粗车→粗铣及精铣瓣体翼型→半精车及精车轴颈和瓣体端面→精铣密封面→打分瓣键，重点部分包括：
1）划检综合来看，导叶的主要划检序包括粗、半精、精划线等，分别使用粗划线样板、半精划线样板、精划线样板，如下表所示。

2）车削车削过程的加工部位包括轴径和瓣体端面，对于尺寸相对较小且配重良好的导叶，车削难度不大。

但对于瓣体端面垂直度的检测，受机床本身精度的影响，瓣体端面加工后有时会出现“挖心”/ “鼓肚”的现象，需采用180°对点检测的方法进行测量。

一般我们使用如下图所示的垂直度检查样板，一端装夹在车刀架上，一端装夹百分表、跨轴径对点检测瓣体端面。

3）精铣密封面导叶的封水性是通过瓣体之间的啮合程度来保证的，而啮合程度又依靠于瓣体出水边和进水边密封面之间的贴合程度，贴合程度越好、封水性越好，而这依赖于两个密封面之间的相对平行度和各自平面度。

精铣前需对密封面进行探伤，两侧密封面一次加工完成。

4）打分瓣键因传动需要，须在导叶加工结束后，在导叶和导叶臂相配合的
圆周上打分瓣键进行限位，进而将控制环的转动传导至导叶。

设计图纸中，对于导叶臂中心线与导叶瓣体水平线之间的夹角有确切要求，因此，分瓣键的钻铰应在导叶和导叶臂夹角调整合格后进行加工。

2.2 以旋风铣床加工为例进行介绍
旋风铣的加工部位仅限于上、中、下三段轴径，因此需将分瓣键段、空刀段、瓣体端面在卧车进行加工后，再转至旋风铣。

1）将导叶中轴颈和下轴径，在卧车上车出找轴径正段。

2）因吊放导叶后整体调整耗时较长，故在加工前，需利用工具假轴提前将旋风铣床调整合格，包括旋风铣头定点调整同轴度、工作段内机床导轨水平度两部分。

3）先将导叶按头部在下的工位装在旋风铣床夹具内，通过瓣体支撑工具调整，直至按瓣体端面及找正段找正合格。

4）加工中、下轴颈。

5）将上轴径端铣头移至机床端部，加工上轴径。

6）因旋风铣头调整复杂，故一般调整一次、加工整台份导叶，且首件导叶轴径半精加工后，需上卧车复检尺寸。

引申
导叶分瓣键加工，根据生产特点，导叶与导叶臂同钻铰分瓣键孔大概有两种先后顺序：
1、导叶参加导水机构预装前，已完成铰孔序；
2、导叶在参加导水机构预装时，调整间隙合格后，预钻工艺销，导水解体后，再按工艺销孔扩铰分瓣键孔。

优点1、满足图纸对于导叶和导叶臂角度的要求；
2、给工地装配留有足够的偏心销调整余量；
3、如若返修，便于连接板的定位。

受来料情况制约时，通过可靠的保证手段，可提前预装导水，节约部分等待时长。

缺点配套件受来料情况制约1、消耗了部分偏心销调整余量
2、如若改造返修，装配基准不好定位
隐患过程复杂，易造成导叶和导叶臂角度出现偏差，超出偏心销调整余量
建议合理排产，尽量采用此种方式严格规范加工过程，将隐患降至最低。