毕业设计100mw汽轮发电机轴承座铸造工艺设计材料专业.docx

1、毕业设计100mw汽轮发电机轴承座铸造工艺设计材料专业江苏科技大学本 科 毕 业 设 计（论文） 学 院 材料与冶金学院 专 业 材料成型及控制工程 学生姓名 刘 杨 班级学号 1045561215 指导教师 周 瑞 二零一四年六月江苏科技大学本科毕业论文100MW汽轮发电机轴承座铸造工艺设计Casting process design 100MW turbine generator bearing毕业设计（论文）题目：100MW汽轮发电机轴承座铸造工艺设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1 提供条件：汽轮发电机轴承座零件图2 设计内容与要求:

2、（1）熟悉汽轮发电机轴承座。（2）查阅相关技术资料，为设计做好前期准备。（3）根据样品及相关资料做出三维零件图。（4）提出工艺方案，并进行工艺设计。3 设计手段设计手段：查阅资料；设计二维零件图；提出并编写工艺方案；二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1.毕业设计论文一份（不少于1.5万字）；2.外文译文一篇（不少于5000英文单词，并附原文）；3.相关设计图纸。三、完成日期及进度自2014年3月5日起至2014年6月7日止进度安排：3.5 3.16文献检索与阅读；3.16 5.23设计与实验、提交开题报告和翻译文献；5.23 6.04撰写论文、提交论文；6.04 6.06论文评阅和

3、修改；6.07答辩。四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1 蒋毓良. 超超临界1000MW汽轮发电机轴承座的铸造质量控制J. 上海宏钢电站设备铸锻有限公司. 2002:2 王秀瑾. 百万千瓦级核电汽轮发电机轴承座刚度计算J. 上海发电设备成套设计研究院. 20123 南红艳. 灰铸铁轴承座的两种铸造工艺方案数值模拟对比与选定J. 河南理工大学材料科学与工程学院. 2012.114 廖琼. 轴承座铸造工艺方案研究及模拟J.天津重型装备工程研究有限公司. 20125 王文清，李魁盛等. 铸造工艺学(M). 北京：机械工业出版社. 2002.10:10-116 李弘英. 铸造工艺设计(M)

4、. 北京：机械工业出版社. 2005.2:1-37 沈红卫. 超临界900MW汽轮发电机轴承座铸件的铸造J.上海汽轮机有限公司. 2003.98 许济群，蒋磊，叶青等. 16V240ZB型柴油机铸钢主轴承座铸造工艺J. 19949 冯景兰，付龙. 大型铸钢件缩松改进实践J. 宁夏机械. 2009，4：91-949 林工. 树脂砂铸造工艺. 树脂砂、V法、消失模造型线及单机J. 2011，1010 李日，刘百成，李文珍. 温度梯度对致密厚壁铸钢件工艺设计的重要性J. 机械科学与技术. 2004：92-9611 杜西灵等. 铸造技术与应用案例. 机械工业出版社M. 2009:1-512 王文清等.

5、铸造工艺学. 机械工业出版社M. 2009:83-9013 郭林. 凝固模拟技术在轴承座铸造中的应用J. 济钢集团重工机械有限公司 201114 蒋志龙, 李全勇, 樊志勇. 汽轮发电机轴瓦倾斜故障分析J. 中国设备工程. 2013:38-39.15 张建国. 390MW 燃汽轮发电机轴瓦制造工艺J. 上海大中型电机. 2006.4:9.系(教研室)主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日摘要全球经济在飞速发展的热潮中，现代对汽轮发电机的需求越来越高。汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电的机器，是一种将机械能转化成电能的机器，这项工作由蒸汽投入机器中扩张做功，让叶片转动从

6、而推动产生电。汽轮发电机一般是由定子、转子及轴承座等部件构成，所以轴承座的铸造是制造汽轮发电机的重要工艺流程。而合适的汽轮发电机轴承座的铸造工艺不仅能提高电机的性能，也能延长它的使用寿命。本文完成了对ZG230-450铸钢件铸造工艺设计，首先要先确定轴承座尺寸27001345945，浇注位置和分型面,采取一箱一件造型方式进行生产。包括浇注系统、砂芯的设计、工艺参数的确定。设计模样、芯盒和砂箱，设计砂芯的可行性方案,以及对浇注时候可能出现的缺陷进行分析,从而对铸件工艺进行优化。关键词:汽轮发电机轴承座；铸钢；铸造工艺设计AbstractThe rapid development of the g

7、lobal economy in the boom, the modern increasingly high demand for steam turbine generator. Turbo refers to a turbine driven power generating apparatus, a mechanical energy into electrical energy machine. By the steam into the turbine expansion work, so that the blades rotate prompting generators. T

8、urbogenerator generally stator, rotor and bearing components such as constitution, it is an important bearing casting process manufacturing turbine generator. The turbo-generator housings suitable casting process can not only improve the performance of the motor, but also to extend its service life.

9、This paper completed the determination of 100MW turbine generator bearing casting process design, including the selection of sub-surface systems and pouring sand core design, process parameters. Design looks like, core boxes and sand box, revealing the produce loose shrink, shrinkage causes the site

10、 and thus the casting process optimization.Keywords: turbine generator bearing;cast steel;casting process design第一章 绪论1.1 本课题的研究背景随着世界各国经济发展迅速的趋势，人类对于电能的运用和需求也就显得尤为重要。电能是我们生活的必要资源，它其实是容易获得、干净和经济的动力是国民经济发扬的因素。近几年，经济持续快速增长，与此同时，我国的经济发展与资源利用的矛盾日益突出。而很多的城市持续加深发电高效行使和广泛管制。1.2 本课题研究发展现状目前我国主要的发电方式是火力发电，火力

11、发电按照它的作用可以分为两大类：供电和供热。顾名思义，原动机就是提供动力，汽轮机作为火力发电的三大重要的原动机之一，为我国的火电行业提供了有力地保障。所以在我国庞大电力市场，发电技艺必须持续的提升，就能让相关设备更有效快速发展。铸造工艺生产出的零件毛坯已经大致的成性，只需进行简单的精加工即可，从而简化了工序，价格也降低了。所以说汽轮发电机轴承座的各种性能与铸造工艺密不可分。1.3 本课题的研究目的与意义轴承座目的是能让它的外圈固定，只使内圈旋转，一直与传输方向一样，并且还能够保持平衡状态。这就表明轴承座是机器正常工作的重要影响因素。轴承座的主要应用于工农业，另外也应用于交通业、航空航天业等，足

12、以证明轴承座在现代各行各业中的重要作用。轴承座的概念就是轴承与箱体的集合体，方便运用，这样的好处是可以有更好的配合，更便捷有效，减少企业的使用成本。至于轴承座外形，大多数有一个箱体，轴承就是安装在里面，但是本课题设计的是多箱体。轴承主要分为：分离轴承、外球面轴承、法兰轴承、滑动轴承、滚动轴承等，他们也都有其相应的轴承座。本毕业设计的题目是：100MW汽轮发电机轴承座的铸造工艺设计。可以通过阅读书籍资料，依据轴承使用机能剖析决定浇注位置、分型面的选取要领、工艺参数、砂芯设计等进行研究。1.4 铸造概述铸造工艺是机器生产的根蒂而且很紧要的的方式。铸造的工艺方法有着悠久的历史，其中我国就有很丰富的铸

13、造经验。随着现代工业的规模不断扩大，大型铸件的铸造质量很大程度上影响着出厂产品内部的核心质量，因此，铸造在工业制造中占起着举足轻重的地位。由于现代工业对铸造质量、精确度、成本和自动化要求的提高，铸造工艺正在向着精确化、质量体系化、自动化和环保化的方向迈进。铸造是将通过熔化的金属液体浇注入型腔内，然后冷却凝固后达到预定的形状和性能产品的制作过程。它是很实用的生产方式，在低价格、方法比较灵便的特征下，可以获得各类繁杂外形或者大型铸件，所以这样有有优势的特性，较为准确的优点，美观的外表已经成为成为铸件的发展趋势。所以，目前多数轴承座就是运用铸造方式获得。1.5 铸造的特点铸造生产是将液态金属注入型腔

14、中，经降温、固态成型，这类生产金属方法叫做铸造。铸造生产具有以下特点：（1）适用性强：铸造工艺一般对零件的大尺寸、重量、材料型号（厚度）、和复杂性没有太多要求，所以说它的适用性强。很复杂的铸件都可以铸造出来。（2）适用的范围广：像铸铁、铸钢还有很多种类的材料都可以使用铸造进行生产。（3）铸件的尺寸精度高：铸件的尺寸一般要比锻件、焊接件的更加精确，这样产生的废料就会很少，可以有效地节约金属材料和机械加工的时间。1.6 铸造方法的分类（1）砂型铸造砂型铸造是一种很普遍的铸造方法。铸钢件、铸铁件等都可以通过这种方法生产。砂型铸造能够适应大、中、小批量的生产特点，而且操作简单。因此，砂型铸造一直是铸造

15、生产中的主要铸造方法。所以砂型铸造可以作为本课题轴承座设计的备选铸造方法。（2）金属型铸造金属型不仅能采取重力铸造，还能利用压力铸造。金属型的铸型模具能够循环使用，使用寿命长，生产效率很高。金属型的铸件优点是不仅尺寸精度高。但是，金属型铸造也是有缺陷的：因为此铸件材料的熔点很高，所以一般不被选用。对于小批量生产加工的话，金属型的模具价格很高；而且金属型铸造的模具受材料尺寸等条件的限制，对于大的铸件无法加工。几乎不用金属型铸造生产大量同批产品。所以本课题研究的轴承座不会采用这种方式。（3）压力铸造压铸是当今效能最高的铸造方法。它有热室和冷室的两种。长处：（1）它的自动化水准较高，原料损耗少。（2）它的机器加工余量放的小一点，0.5毫米上下就行，一方面可以减少生产成本，也可以避免破坏表面致密层。弊端：（1）受到加工工具耐热性的影响，现在唯独可在熔点低一点的原料上生产。（2）铸造熔融金属在高速灌装的状态下，在一个很大压力下成型，所以腔中的气体容易涂抹在铸件的内部出现孔隙。基于以上分析压力铸造不能用于生产本课题设计的轴承座铸造方法。（4）熔模铸造我国将熔模铸造应用于工农业生产，取得极大的发展。熔模铸造是一种几乎没有切削加工余量的铸