核电汽轮机焊接转子车削加工变形分析及其控制

发布时间：2023-04-10 00:13

　　上海汽轮机厂自主开发设计的A906核电汽轮机采用了目前世界上最先进的“华龙一号”技术,首台机组将出口海外。转子作为整个汽轮机组的核心部件,其加工精度直接影响了整个机组的运行效率及安全性,为此,在转子制造过程中,必须确保其加工精度。然而,与常规整锻转子不同,A906核电转子采用了分段式焊接结构,其外形尺寸、重量均成倍增加,车削加工过程中受热变形、挠度变形影响,几何尺寸及形位精度很难保证,本文就此展开了重点研究。首先对A906核电汽轮机焊接转子的结构特点及工艺特性进行了分析,并建立了三维有限元模型。然后运用ANSYS有限元分析软件,对A906核电汽轮机焊接转子车削加工过程中的热变形及挠度变形情况进行了仿真分析,得出了转子热变形量与几何尺寸之间的梯度关系,计算了转子不同辅助支承状态下的挠度值,并通过对常规汽轮机转子车削时的数据测量,验证了有限元理论分析方法的准确性。基于变形机理及理论数据,进一步研究了A906核电汽轮机焊接转子的变形控制方案。针对热变形提出了具体的加工及测量方案,推导了相应的误差补偿公式;针对挠度变形,设计了合理的装夹及支承工艺方案,具体包括顶针孔尺寸规格优化设计、花盘夹紧力...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景介绍
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 轴类零件挠度变形研究现状
        1.2.2 大型零件热变形研究现状
        1.2.3 零件变形控制技术研究现状
    1.3 本文研究方法概况
        1.3.1 转子变形分析及现场测量方法
        1.3.2 转子温度场热传导数学模型
        1.3.3 转子静压油膜特性分析
    1.4 本文主要工作与研究内容
第二章 核电汽轮机焊接转子车削加工概况及有限元建模
    2.1 核电汽轮机焊接转子结构特性分析
    2.2 核电汽轮机焊接转子工艺特性分析
    2.3 核电汽轮机焊接转子有限元建模
        2.3.1 有限元计算参数标定
        2.3.2 有限元建模
    2.4 本章小结
第三章 核电汽轮机焊接转子车削加工变形分析
    3.1 核电汽轮机焊接转子车削加工时热变形分析
        3.1.1 环境温度影响
        3.1.2 切削温度影响
        3.1.3 热变形分析小结
    3.2 核电汽轮机焊接转子车削加工时挠度变形分析
        3.2.1 静态挠度变形分析
        3.2.2 动态挠度变形分析
        3.2.3 挠度变形现场测量与验证
        3.2.4 挠度变形分析小结
    3.3 本章小结
第四章 核电汽轮机焊接转子车削加工变形控制研究
    4.1 核电汽轮机焊接转子车削加工热变形控制
    4.2 核电汽轮机焊接转子车削加工挠度变形控制
        4.2.1 转子装夹参数设计
        4.2.2 转子辅助支承参数设计
        4.2.3 转子挠度变形控制方案设计
    4.3 本章小结
第五章 核电汽轮机焊接转子车削加工变形控制验证
    5.1 核电汽轮机焊接转子车削装夹工艺
    5.2 核电汽轮机焊接转子车削加工变形控制验证
        5.2.1 顶针孔尺寸规格验证
        5.2.2 装夹参数验证
        5.2.3 粗车加工装夹方案验证
        5.2.4 精车加工装夹方案验证
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3787988