1、湖 南 工 業 大 學 畢業設計（論文）開題報告 （2016屆）教 學 部： 機電信息工程 專 業： 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名： 班 級： 學號 指導教師姓名： 職稱 2015年 12 月 25 日題目：汽輪機高速軸承可傾瓦塊單件制造工藝及其主要工裝設計1. 結合課題任務情況，查閱文獻資料，撰寫15002000字左右的文獻綜述。1.1 課題任務1.1.1設計的主要技術參數 （1）軸承直徑：76.2 (2)汽輪機轉速：11000rmin1.1.2總體要求 根據給定的主要技術參數，結合畢業實習工廠類似產品，對汽輪機高速可傾軸承制造工藝及其工裝進行設計，力爭編制的工藝和設計的工裝能直接

2、運用工廠生產。 可傾軸承1.2 研究背景 汽輪機是19世紀80年代發展起來的一種將蒸汽熱能轉變為機械能的動力機械，具有單機功率大、效率高、調速方便、使用壽命長、運行安全等特點。它通常在高溫、高壓及高轉速的條件下工作，是一種較為精密的機械。汽輪機的研發和制造及發展涉及到許多科技領域和工業部門，如高強度耐熱合金鋼的研制，優質大鍛件、鑄件的供應，機組運行中的自動控制水平的提高，以及熱工學、流體力學、強度振動，計算和測試技術等方面的理論和實驗研究。因此，汽輪機制造業的發展是反映一個國家工業技術水平的標志之一。同時，汽輪機在也在艦船上有著廣泛的的應用，對我國現代航海事業做出了巨大的貢獻。我深知一個國家工

3、業發展的重要性和海洋強國的道理，所以我選擇了汽輪機高速可傾軸承的制造作為畢業設計。可傾瓦軸承具有抗振能力強，承載能力高，功率損失小等優點，特別是對解決高中壓轉子振動問題有顯著的效果。本人在大學期間學習機械原理、機械制造技術基礎，機械設計、機械一體化系統設計、數控技術、機械優化設計、機械制造工藝學、材料力學、理論力學等等課程，自己還在圖書館查閱了工業汽輪機、可傾瓦塊制造規程等等的一系列書籍，并在老師的帶領下去工廠專門學習可傾瓦軸承制造工藝和工裝設計的學習，在工廠里面看著實物和加工流程，讓我收獲頗多，為本次本科畢業設計打下良好的基礎。隨著信息數字化、網絡化時代的到來，各種信息的網絡化處理已成了今天

4、的重要的特征。通過網上有關資料的查閱與自己的所學知識相結合，我相信會做好這次畢業設計論文。1.3 國外可傾瓦軸承制造技術現狀 進入21世紀，許多發達國家把機械制造工藝至于更為優先的發展地位，機械制造工藝的基礎地位毫不動搖。國外工業汽輪機的發展動向，仍然是向著提高轉速、效率和可靠性三大目標邁進，如日本、美國、德國等發達國家。工業發達國家不斷加大對機械制造工藝的研發投入，持續加強核心技術不斷創新，增強高技術在機械制造工藝發展中的影響力和滲透力，從而更加凸顯現代機械制造工藝對于推動產業技術升級和國民經濟發展的重要性。經過不斷的發展，可傾瓦軸承制造技術也逐漸的走向成熟。目前生產的可傾瓦軸承基本能夠滿足

5、汽輪機的使用要求，但也存在一些技術難題，使可傾瓦軸承不能夠低成本、高品質的生產。1.4 國內可傾瓦軸承制造技術現狀隨著我國裝備制造業的發展，特別是結合國家重大裝備研制與技術引進、技術改造，制造業總體工藝水平和綜合制造能力提高。我國已經掌握了一批重大裝備的成套制造工藝技術，對規模制造產品，能較快的形成規模化、集成畫的工藝結構與制造能力，裝備制造業的機床數控化率有了較大提高，產品裝備工藝有新的突破，在鑄造、鍛壓、熱處理、電鍍等行業普遍推行專業化生產，涌現出許多較高水平的工藝創新成果。以杭州汽輪機股份有限公司、哈爾濱汽輪機廠有限責任公司為代表的我國汽輪機制造業。通過不斷的發展，我國也掌握了可傾瓦軸承

6、的制造工藝技術，特別是可傾瓦軸承澆注巴氏合金及巴氏合金的焊補，瓦背型線加工，可傾瓦塊的內孔精車工藝方法。但可傾軸承制造技術要求高，制造工藝復雜，生產出的可傾軸承依舊不能很好的滿足使用要求。與工業發達的國家相比，我國的制造工藝水平還存在階段性的差距。主要表現在產品質量和水平不高，基礎元件和制造工藝不過關，生產率低，科技投入嚴重不足等，還有就是制造人員的整體專業水平還不夠高不均勻甚至是敬業精神欠缺。1.5 可傾瓦軸承制造技術軸瓦制造的方法很多，可用鑄坯、軋材精機械加工成型，也可用卷制板材或燒結材料制得。為改善承載能力，軸承用低碳鋼和軸承合金復合在一起的雙金屬帶沖壓成型后再經機械加工制成。有時也用燒

7、結法生產，即在低碳鋼帶上燒結一層減摩合金。為了進一步改善摩擦性能，在雙層金屬軸承表面加鍍層后，即可制得三層合金屬軸承。目前國內外的的可傾瓦塊制造技術的關鍵：（1） 瓦塊在設計和制造時，應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、冷卻時間、離心轉速的確定等。可傾瓦軸承與一般軸承相比，具有如下優點： (1）每一塊瓦塊均能自由擺動，任何情況下都能形成最佳油楔。（2）瓦塊的自由擺動具有很好的減振性，因而可提高汽輪機的抗振性。（3）可傾瓦塊具有較高的穩定性，可以避免油膜振蕩的產生。（4）具有較高的穩定性和承載能力，在大功率機組中可以得到廣泛的應用。但可傾

8、瓦軸承制造業存在一些制約其推廣應用的問題：（1）對可傾瓦軸承的制造研究不夠深入尤其是單件小批量生產研制不夠深入，理論上沒有較大的突破，指導作用未能充分發揮，不利于工藝改進。（2）可傾瓦塊加工復雜、安裝和檢修比較困難，加工成本高。（3）巴氏合金的澆注技術不是很成熟，經常出現巴氏合金脫落、脫殼現象。（4)對于澆注好的軸瓦，剖開的時候，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、輕工和紡織等工業的發展，以及節約能源，工業汽輪機將得到更廣泛的應用。隨著石油化工等生產流程系統向大型、高效方向

9、發展，工業汽輪機的蒸汽參數和功率等級范圍也將相應的提高。為了更好的節約和保護資源，工業汽輪機也占領著比較重要的地位，尤其是燃氣汽輪機取代燃煤汽輪機對大環境保護，盡早除霧霾有著極大幫助。 但是汽輪機運行時常發生油膜失穩，引發了人們對軸瓦的分析研究。圓形軸瓦軸承在運行時，油膜會形成一個高壓和一個空穴區，軸系振動較大；橢圓軸瓦軸承因為其有橢圓度，軸系振動有所改善；可傾瓦軸承的發明對于軸系潤滑來說具有劃時代的意義，其中瓦塊隨著軸頸位置不斷調整，不僅保證了油膜的穩定性，同時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能力、已經廣泛應用于大型汽輪機發電機組上，對保證機組軸系統穩定性特別是解決

10、大型汽輪機組高中壓轉子振動問題起到了很好的作用，但是可傾軸承技術要求高、制造工藝比較復雜。所以可傾軸承的制造工藝還要不斷的進行研究，使其更加滿足工業汽輪機的使用要求。2. 研究的基本內容及解決的的主要問題2.1 基本內容2.1.1設計說明書 可傾瓦軸承工作原理、用材 巴氏合金澆注規程 可傾瓦軸承加工精度控制及軸承體加工時不變形的保證措施 工裝設計理念2.1.2制造工藝編制 編制科學、完整、規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雜變為簡單。3. 研究的步驟、進度 （1）2015.12.152015.12.31 查閱相關資料，文獻綜述，完成開題報告。 （2）2016.01.012016.03.08 工廠實習并查閱相關資料，完成設計方案。 （3）2016.03.092016.03.31 確定制造工藝，中期報告送檢。 （4）2016.04.012016.04.15 畢業設計說明書初稿（含CAD設計圖紙）送檢。 （5）2016.04.162016.04.30 畢業設計說明書第二稿（含CAD設計圖紙）送檢。 （6）2016.05.012016.05.25 完善設計說明書、圖紙設計及繪制。 （7）

12、2016.05.262016.06.01 完成畢業設計、仿真制作、畢業答辯4. 研究方法及措施 （1）利用學校圖書館查找相關的書籍資料，并結合現實例子，并充分利用Internet網絡資源，明確畢業設計方向。 （2）認真分析手頭文獻資料，結合現實例子對現有資料再進行深化。 （3）研究分析過后，確定總體的設計方案 （4）去相關產品生產廠家實習，在技術人員和工人師傅的指導指教下，弄懂弄通實際問題，甚至做一些相關的實驗。 （5）方案經論證確定后，進行工藝和工裝設計，然后編制科學、完整、規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 1 王學義.工業汽輪機技術.北京：中國石化出版社.2011.11 2 大連工學院工業渦輪機教研室.年產三十萬噸合成氨（工業汽輪機部分）. 北京：化