一種雙層油管接頭的車削加工工藝及工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雙層管道接頭加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層油管保證其同軸度的接頭加工工藝及加工工裝，尤其適用于工業(yè)燃氣輪機上潤滑油供/排油管的加工，以保證潤滑油供/排油管(雙層管)的同軸度，減小高溫環(huán)境下油管所承受應力。
【背景技術(shù)】
[0002]燃氣輪機是一種先進而復雜的成套動力機械裝備，工作時，燃氣輪機以連續(xù)流動的氣體作為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，從而將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉ΑＰD(zhuǎn)葉輪式內(nèi)燃熱力發(fā)動機是一種常見的燃氣輪機，其通過高溫蒸汽帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，由于燃氣輪機工作于高溫高壓環(huán)境下，因此其潤滑與冷卻的通暢有效，以避免高溫下的應力集中對提高燃氣機壽命與可靠性非常重要。
[0003]對于燃氣輪機的潤滑，通常通過潤滑油管(包括供油管和排油管)進行潤滑油供油和排油。為了潤滑油的冷卻或隔熱，目前潤滑油管采用雙層管道結(jié)構(gòu)是比較常見的，利用國產(chǎn)化某型30MW燃氣輪機壓氣機部套后機匣中即使用了一種雙層油管結(jié)構(gòu)的滑油供油管及排油管(結(jié)構(gòu)形式見圖1)。這種雙層油管包括同軸套接的內(nèi)層油管和外層油管，兩層管之間有一定空隙內(nèi)層油管內(nèi)供潤滑油，外層油管內(nèi)部(即兩層管之間的空隙)為空氣，其中，內(nèi)層油管與外層油管在一端兩者焊接固定，另一端分別設(shè)置有管接頭，以分別與外部管道連接。通常，外層油管長度較內(nèi)層油管短，使得外層油管的接頭通常在內(nèi)層油管中部。
[0004]因為潤滑油管通常較長，為了防止雙層的潤滑油管受力不均導致管道變形或磨損，影響潤滑效果，對雙層潤滑油管的同軸度要求非常高，通常內(nèi)外層油管接頭處的同軸度要求在0.05mm內(nèi)。
[0005]為保證雙層油管接頭的同軸度要求，目前通常工藝是在端點焊接固定后在另一端車螺紋接頭，即分別在外層油管端部和內(nèi)層油管端部車削螺紋接頭。車中部外層油管接頭時，因中部懸空，僅一端固定(例如對于某型燃氣輪機，懸伸LI 一般約300mm)，管本身壁厚約2?4mm。如對端部不裝夾，以自由狀態(tài)對端部進行車加工，工件會讓刀，使得完全無法車削。但是，如使用工裝固定端部再進行車加工，則因為工裝必須保證工件處于近似自由狀態(tài)，如何設(shè)計工裝是個難題。
[0006]專利文獻CN201950500U中公開了一種管料端面加工車床夾具，其包括凸臺、夾具主體、夾具螺母、螺絲和壓塊，其中夾具螺母與所述夾具主體側(cè)面固連，所述螺絲與所述夾具螺母適配，所述螺絲旋進所述夾具螺母后可以壓緊所述壓塊。使用時，將適當直徑一定長度的若干工件分別放入所述夾具主體的孔內(nèi)，將所述壓塊分別插入，將裝入的所有管料端面大致對齊，然后將所述螺絲旋進所述夾具螺母后分別壓緊所述壓塊進而分別壓緊所有被裝夾的管料即可。但是，該方案是僅能用于單層管的夾緊，無法適用于雙層管中的外層管的裝夾，特別是自由狀態(tài)下的雙層管中位于內(nèi)層管中部的外層管端部的裝夾，而且，其中對于管料的固定是通過壓塊利用整體夾具夾緊在車床上進行的，完全夾緊后無法保證工件處于近似自由狀態(tài)，使得內(nèi)外層管的同軸度無法保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種雙層油管接頭的車削加工工藝及工裝，其通過設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)的加工工裝并使其將外層管端部與內(nèi)層管夾緊，從而使內(nèi)外層管為一個近似自由狀態(tài)的整體，使得即能夠保證車削雙油管外層管接頭時不讓刀，能順利車削，又保證車削后內(nèi)外層管接頭的同軸度，同時工裝調(diào)整使用方便。
[0008]為實現(xiàn)以上目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供一種雙層油管接頭的車削加工工藝，用于對雙層油管的內(nèi)層管一端端部管接頭和位于內(nèi)層管軸向中部位置的外層管一端端部管接頭進行車削螺紋，其中該雙層油管的內(nèi)外層管同軸套接且兩者一端通過焊接固定而待加工的另一端呈自由狀態(tài)，其特征在于，該工藝通過在所述待加工部位對應的內(nèi)外層管之間設(shè)置工裝進行裝夾，使所述外層管與所述內(nèi)層管作為一整體并呈自由狀態(tài)，從而可對外層管端部管接頭進行螺紋車削加工，并經(jīng)該一次裝夾進行內(nèi)層管端部管接頭的螺紋加工，其中所述工裝包括間隙套接在內(nèi)管上的套筒，該套筒一端端部外周與外管內(nèi)壁套裝并抵接配合，套筒另一端凸出于端部外，套筒筒壁上沿周向?qū)ΨQ開有多個貫通筒壁的孔，各孔中徑向設(shè)置螺釘并穿過所述間隙抵緊在內(nèi)管外周壁上，從而形成所述工裝并在加工時可將內(nèi)外層管相對夾緊固定且能夠保持工件處于自由狀態(tài)。
[0009]作為本發(fā)明的改進，所述在套筒筒壁上沿周向開有的貫通筒壁的孔為多圈，各圈沿軸向間隔布置。
[0010]作為本發(fā)明的改進，所述孔為兩圈，每圈孔為沿周向上對稱布置的四個。
[0011]作為本發(fā)明的改進，所述外層管端部管接頭與內(nèi)層管端部管接頭同軸度在0.05mm內(nèi)。
[0012]作為本發(fā)明的改進，所述所述套筒一端端部外周與外管內(nèi)壁套裝并抵接配合為間隙0.02到過盈0.02mm。
[0013]按照本發(fā)明的另一方面，提供一種用于雙層油管接頭的車削加工的工裝，用于對雙層油管的內(nèi)層管一端端部管接頭和位于內(nèi)層管軸向中部位置的外層管一端端部管接頭進行車削螺紋，其中該雙層油管的內(nèi)外層管同軸套接且兩者一端通過焊接固定而待加工的另一端呈自由狀態(tài)，其特征在于，所述工裝包括間隙套接在內(nèi)管上的套筒，該套筒一端端部外周與外管內(nèi)壁套裝并抵接配合，套筒另一端凸出于端部外，套筒筒壁上沿周向?qū)ΨQ開有多個貫通筒壁的孔，各孔中徑向設(shè)置螺釘并穿過所述間隙抵緊在內(nèi)管外周壁上，使得在加工時可將內(nèi)外層管相對夾緊固定作為一整體并呈自由狀態(tài)，從而可對外層管端部管接頭進行螺紋車削加工，并經(jīng)該一次裝夾進行內(nèi)層管端部管接頭的螺紋加工。
[0014]作為本發(fā)明的改進，所述套筒一端端部外周與外管內(nèi)壁套裝并抵接配合為間隙0.02 到過盈 0.02mm。
[0015]作為本發(fā)明的改進，所述在套筒筒壁上沿周向開有的貫通筒壁的孔為多圈，各圈沿軸向間隔布置。
[0016]作為本發(fā)明的改進，所述孔為兩圈，每圈孔為沿周向上對稱布置的四個。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案中，首先需要先加工前制造出一種特殊結(jié)構(gòu)形式的工裝(本發(fā)明中稱之為反柱籠式支撐)，該工裝為使用棒料車出的一個軸套，其中與工件配合位置按零件實際直徑尺寸配車，保證配合為間隙0.02到過盈0.02mm ;中部圓周上鉆例如2圈徑向螺孔，每圈優(yōu)選4個(圓周均布)，兩圈孔圓周分布上對應。同時，對應配8個開槽錐端緊定螺釘(M4?M6)，螺釘長度根據(jù)實際要選擇，保證工裝固定后螺釘突出工裝外圓不超過2mm。
[0018]其次，使用該工裝按以下步驟車削雙層油管:
[0019]加工“反柱籠式支撐”工裝:采用臥車車削“反柱籠式支撐”外形，并配車與雙油管安裝配合部位外圓，保證配合優(yōu)選為間隙0.02到過盈0.02 ;采用鉆床配合萬能分度頭鉆圓周方向四等分的2圈徑向螺紋底孔，并攻絲。
[0020]安裝工裝:將“反柱籠式支撐”工裝裝入工件外層油接接頭內(nèi)孔內(nèi)，此時不上螺釘。
[0021]調(diào)整并固定工裝:采用臥式車床一夾一頂方式裝夾工件，校正夾緊端基準外圓B跳動優(yōu)選在0.02mm內(nèi)，檢查中部接頭外圓上與工裝螺孔對應方向的四等分圓周方向的跳動與全圈跳動，標記在工件上；在中部外管接頭外圓上搭表(百分表)，對稱裝入工裝上靠近Ml處的一圈四個緊定螺釘，帶緊過程中確保外圓上百分表跳動不得超過0.02mm ;將遠離中部接頭的一圈4個螺釘帶緊；對稱擰緊靠近Ml處的一圈4個螺釘，根據(jù)螺釘大小施加適當?shù)臄Q緊力；復驗中部外圓Ml處跳動，要求與工件夾緊前變化優(yōu)選不超過0.03mm。
[0022]車兩處接頭:工件裝夾不變，一次裝夾，車削出兩處螺紋接頭Ml與M2。
[0023]檢查:直接在機床上將工裝退下(先退螺釘，再退軸套)，在Ml螺紋退刀槽處打表檢查跳動(優(yōu)選應< 0.05mm)。
[0024]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:(1)本發(fā)明中采用在外層管端部管接頭部位設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)的工裝，通過其中筒體與外層管的抵接以及套筒中徑向螺釘與內(nèi)層管的頂緊，使得雙層管可呈整體式的自由狀態(tài)，增加車削時的剛性，從而可以保證外層管管接頭的車削而不會發(fā)生讓刀，且同軸度能夠得以充分保證；
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