变更控制的主要步骤范文第1篇

关键词 故障；原因；检修步骤；检查

中图分类号：TG541 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-089-01

XA6132铣床因其操作方便、性能可靠，可用来加工各种平面、斜面、沟槽、齿轮、凸轮、弧形槽及螺旋面等特殊形状的零件。所以，在机械加工行业使用普遍。当设备发生电气故障时，能够根据故障现象，及时查找到原因，并排除故障，能有效提升设备使用率。下面就该设备常见一些故障、可能的原因和检修步骤做以概述：

故障一：接触器KM能正常吸合，主轴电动机M不转。

1）可能原因：①接触器常开主触点接触不良；②热继电器的热元件断路；③电动机本身故障；④电源接入端断路器损坏。

2）检修步骤：

第一步：将万用表拨至交流电压挡位，测量接触器下端子处各点间电压。如果正常，可判定接触器良好，可进行第二步检判；如果不正常，再用万用表交流电压挡测量接触器上端子处各点间电压。上端电压检测若不正常，说明电源供给有问题，进行第三步判断。

第二步：用万用表交流电压挡测量热继电器下端子处各点间电压，不正常，可判断热继电器有故障，更换热元件或热继电器；若正常，断电检测电动机各相绕组，排除电动机故障。

第三步：使用万用表检测断路器，发现损坏。更换同样型号和规格的断路器。

故障二：接触器KM不吸合，主轴不能启动。

1）可能原因：①对应线路熔断器熔芯熔断；②控制电路变压器损坏；③与接触器线圈相连接的器件和线路有故障。

2）检修步骤：将万用表拨至电阻挡，并断开电路电源，依次检测控制线路和元件。根据电阻值判断故障线路和元件，及时更换元件和维修电路。

故障三：主轴不能启动，但可以冲动。

1）可能原因：主轴电动机控制回路的线路或电器元件发生故障。

2）检修步骤：将电源断掉，万用表拨至电阻档，依次检测对应控制线路中按钮、继电器等的触点接触情况。找到问题线路和元件，及时维修、更换。

故障四：主轴电动机不能迅速制动。

1）可能原因：①机械故障；②电磁离合器吸力不够，使内外摩擦片不能压紧，制动效果差。

2）检修步骤：

第一步：检查机械部分，看制动部件在制动是否接触良好；若有故障，可调整间隙，保证制动离合器吸合制动良好。若无故障，进行第二步检查。

第二步：使用万用表测量变压器输出端相应接线端子电压，看其电压是否正常，正常在28V，整流桥VC输出电压正常在24V；若变压器输出电压不符，则变压器有故障，需进行更换。若整流桥输出电压不符，则整流桥有故障，进行第三步检测。

第三步：检测整流桥，需拆下整流桥，用万用表检查其各桥臂电阻值。检测其好坏，若某只二极管短路，则由全波整流变为半波整流，电压减半，造成吸力不够。需更换同型号、规格二极管。

故障五：主轴运转正常，进给电动机不转。

1）可能原因：①进给电动机主电路接触器常开主触点接触不良；②热继电器的热元件断路；③电动机本身故障；④进给电动机控制回路的线路或电器元件发生故障。

2）检修步骤：

第一步：在操作中首先观察进给电动机主电路接触器KM的动作状况，若动作正常，那么，故障发生在进给电动机的主电路中，进行第二步检查；若动作不正常，进行第五步检查。

第二步：检查接触器主触点是否接触良好。不正常，修复或者更换元件；正常，则进行第三步检查。

第三步：检查热继电器的热元件是否断路。若不正常，更换原件；若正常进行第四步检查。

第四步：检查进给电动机，对故障及时维修或更换电动机。

第五步：检查进给控制线路各元件触点接触状况，发现故障维修线路或更换元件。

故障六：主轴停车后又短时反转。

1）可能原因：接触器的主触点释放迟缓。

2）检修步骤：调节接触器KM2的反作用弹簧。

故障七：按停止按钮后主轴不停转。

1）可能原因：接触器主触点熔焊，电动机不能和电源断开。

2）检修步骤：切断电源，检查相应接触器触点情况，更换元件。

故障八：工作台不能快速移动。

1）可能原因：①对应的继电器KA有问题；②控制按钮触电损坏或接触不良。

2）检修步骤：检查对应继电器，若有故障，及时维修更换；若正常，则检查控制按钮接触或损坏情况，及时更换、维修。

故障九：冷却泵电动机不转。

1）可能原因：①冷却泵电路继电器KA故障；②冷却泵主电路热继电器热元件断路；

③继电器KA触点接触不良；④冷却泵电动机本身故障；⑤控制回路线路或元件故障。

2）检修步骤：

第一步：首先观察冷却泵电动机主电路继电器KA的动作状况，若动作正常，那么，故障发生在电动机的主电路中，进行第二步检查；若动作不正常，进行第五步检查。

第二步：检查继电器主触点是否接触良好。不正常，修复或者更换元件；正常，则进行第三步检查。

第三步：检查热继电器的热元件是否短路。若不正常，更换原件；若正常进行第四步检查。

第四步：检查进给电动机，对故障及时维修或更换电动机。

第五步：检查冷却泵控制线路各元件触点接触状况，发现故障维修线路或更换元件。

通过以上总结，我们对XA6132万能升降台铣床的常见故障有了较为全面的了解，对于检修过程有了清晰的思路。对于该设备的电气故障我们能够做到快速的判断、检测和维修，必将使设备能够更好地用于日常的加工生产，提升设备的使用率。

参考文献

[1]中国机械工程学会设备维修分会，机械设备维修问答丛书编委会.机床电器设备维修问答[M].机械工业出版社，2003.

[2]胡桂丽.机床电气设备维修技术基础与技能[M].机械工业出版社，2012.

[3]杨宗强，李杰.维修电工操作技能培训教程[M].化学工业出版社，2012.

变更控制的主要步骤范文第2篇

关键词：sbr 活性污泥法 序批处理格 曝气格

 

abstract: the application of msbr in wastewater treatment including its principal base, operational instruction and technical feature are presented. as a newly developed modified sbr (sequential batch reactor) msbr has the advantages of both sbr and conventional activated sludge processes. both the primary and secondary sedimentation tanks can be omitted and continuous operation with full filling tanks of constant liquid level will be completed. this is a quite new technology for wastewater treatment of high effective, economical, flexible and easy to computer aided automation.

0　概述

msbr(modified sequencing batch reactor)是改良式序列间歇反应器，是c.q.yang等人根据sbr技术特点［1～3］，结合传统活性污泥法技术，研究开发的一种更为理想的污水处理系统。msbr既不需要初沉池和二沉池，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。采用单池多格方式，结合了传统活性污泥法和sbr技术的优点［4～5］。不但无需间断流量，还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门。通过中试研究及生产性应用，证明msbr法是一种经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。

1　msbr法的基本原理与特点

1.1　msbr的基本组成

反应器由三个主要部分组成：曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格交替分别作为sbr和澄清池。如图1所示。

图1　msbr平面布置图

1.2　msbr的操作步骤

在每半个运行周期中，主曝气格连续曝气，序批处理格中的一个作为澄清池(相当于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一个序批处理格则进行以下一系列操作步骤，如图2所示。

图2　msbr的运行过程示意图

步骤1：原水与循环液混合，进行缺氧搅拌。在这半个周期的开始，原水进入序批处理格，与被控制回到主曝气格的回流液混合。在缺氧和丰富的硝化态氮条件下，序批处理格内的兼性反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体，以原水及内源呼吸所释放的有机碳作为碳源，进行无氧呼吸代谢。由于初期序批处理格内mlss浓度高，硝化态氮浓度较高，因此碳源成为反硝化速率的限制条件。随着原水的加入，有机碳的浓度增加，提高了反硝化的速率。来自曝气格和序批格原有的硝态氮经反硝化得以去除。另外，该阶段运行也是序批处理格中较高浓度的污泥向曝气格回流的过程，以提高曝气格中的污泥浓度。

步骤2：部分原水和循环液混合，进行缺氧搅拌。随着步骤1中原水的不断进入，序批处理格内有机物和氨氮的浓度逐渐增加。为阻止在序批处理格内有机物和氨氮的过分增加，原水分别流入序批处理格和主曝气格。使序批处理格内维持一个适当的有机碳水平，以利于反硝化的进行。混合液通过循环，继续使序批处理格原来积聚的mlss向主曝气格内流动。

步骤3：序批格停止进原水，循环液继续缺氧搅拌。此后中断进入序批处理格的原水。原水在剩下的操作中，直接进入主曝气格。这使得主曝气格降解大量有机碳，并减弱微生物的好氧内源呼吸。序批处理格利用循环液中残留的有机物作为电子供体，以硝化态氮作电子受体，继续进行缺氧反硝化。由于有机碳源的减少，缺氧内源呼吸的速率将提高。来自主曝气格的混合液具有较低的有机物和mlss浓度。经循环，把序批处理格内的残余有机物和活性污泥推入主曝气格，在此进行曝气反应降解有机物，并维持物质平衡。

步骤4：曝气，并继续循环。

进行曝气，降低最初进水所残余的有机碳、有机氮和氨氮，以及来自主曝气格未被降解的有机物和内源呼吸释放的氨氮，并吹脱在前面缺氧阶段产生的截留在混合液中的氮气。连续的循环增加了主曝气格内的微生物量，同时进一步降低序批处理格中的悬浮固体，降低了mlss浓度，有利于其在下半个周期中作为澄清池时，减少污泥量以提高沉淀池的效率。

步骤5：停止循环，延时曝气。为进一步降低序批处理格内的有机物和氮浓度，减少剩余的氮气泡，采用延时曝气。这步是在没有循环，没有进出流量的隔离状态下进行。延时曝气使序批处理格中的bod5和tkn达到处理的要求水平。

步骤6：静置沉淀。延时曝气停止后，在隔离状态下，开始静置沉淀，使活性污泥与上清液有效分离，为下半个周期作为澄清池出水做准备。沉淀开始时，由于仍存在剩余的溶解氧，沉淀污泥中的硝化菌继续硝化残余的氨，而好氧微生物继续进行好氧内源呼吸。当混合液中氧减少到一定程度时，兼性菌开始利用硝化态氮作为电子受体进行缺氧内源呼吸，进行程度较低的反硝化作用。在整个半周期过程中，此时序批处理格中上清液的bod、tkn、氨、硝酸盐、亚硝酸盐的浓度最低，悬浮固体总量也最少，因此该序批处理格在下半个周期作为沉淀池，其出水质量是可靠的。在这一步，可以从交替序批处理格中排放剩余污泥。第二个半周期：步骤6的结束标志着处理运行的下半个循环操作开始。通过两个半周期，改变交替序批处理格的操作形式。第二个半周期与第一个半周期的6个操作步骤相同。

2　msbr法的主要运行特点

(1)msbr系统能进行不同配置的设计和运行，以达到不同的处理目的。

(2)每半个运行周期中，步骤的数量和每步骤所需的时间，取决于原水的特性和出水的要求。这里介绍了6个运行步骤，但所需总的步骤可以被系统设计者所选择。常常可以在实际运行中减少，以便使运行过程简单化。例如，步骤1和步骤2能通过延长步骤1和减少步骤2的时间来合并这两步为一步。增加步骤1的时间则增加序批处理格有机碳的量，这使得在不进原水的缺氧混合时间需要更长，以平衡步骤3。也可以增加步骤，进行更多的缺氧-好氧序批操作，来处理有机物和氨氮浓度更高的原水，以达到更低出水总氮的要求。

(3)在每半个循环中，原水大部分时间是进入主曝气格。接着是部分或全部污水进入作为sbr的序批处理格。在主曝气格中完成了大部分有机碳、有机氮和氨氮的氧化。另外，主曝气格在完全混合状态下连续曝气，创造了一个稳定的生物反应环境。这使得整个设备能承受冲击负荷的影响。

(4)从序批处理格到主曝气格的循环流动，使得前者积聚的悬浮固体运送到了后者。循环也把主曝气格内的被氧化的硝化氮运送到在半个循环的大部分时期处在缺氧搅拌状态下的序批处理格，实现脱氮的目的。

(5)污泥层作为一个污泥过滤器，对改善出水质量和缺氧内源呼吸进行的反硝化有重要作用。

3　msbr法的应用与发展

msbr技术已在几个污水处理厂应用。位于加拿大saskatchewan的estevan污水处理厂则为一实例。虽然由于严寒造成一些冰冻问题，但污水厂还是取得了相当好的处理效率。平均温度为13℃，系统处理效果(测试时间1996年4月～1997年3月)如表1所示。

表1　estevan污水处理厂msbr测试结果

进水 出水 去除率/% bod5/ mg/l 165 8.5 95 tss/ mg/l 212 11 95 tkn/ mg/l 39 3.5 91 tp/ mg/l 5.1 1.9 63

实践表明msbr是一种可连续进水、高效的污水处理工艺，且简单，容积小，单池。易于实现计算机自动控制。在较低的投资和运行费用下，能有效地去除含高浓度bod5、tss、氮和磷的污水。总之，系统在低hrt、低mlss和低温情况下，具有优异的处理能力。msbr技术的研究与发展方向如下：

(1)msbr技术的进一步发展是生物除磷或同时脱氮除磷。目前同济大学环境科学与工程学院对此正在作进一步的研究，并已取得了有重要理论意义与应用价值的研究成果。

(2)msbr系统可以有各种不同配置，例如沟(渠)形式，并且现在已经在开发研究。

(3)msbr生物处理的动力学模式研究，以提供普遍的设计和运行依据。

(4)msbr运行过程智能化控制的研究，以实现系统的各操作过程具有适应性和最优控制。由于系统各格互联、交替操作，且可以通过选择、组合与取舍操作步骤，调整各操作步骤时间来控制运行，其运行过程比较复杂。此外，如果进水水质变化，msbr法的运行过程更具有非线性、时变性与模糊性的特点，难于用数学模型根据传统控制理论进行有效控制，因此对msbr法这样复杂系统进行在线模糊控制，将能得到其它控制方式无法实现的令人满意的控制效果。这也是msbr法的一个重要研究方向。

参考文献

1　ketchum l h et al. first cost analysis of sequencing batch biological reactor. j wpcf,1979,51(2)

2　arora m l et al. technology evaluation of sequencing batch reactor. j wpcf,1985,57(8)

3　ng wun-jern. sequencing batch reactor(sbr) treatment of waste～waters. envirnonmental sanitation reviews,1989,28(9)

变更控制的主要步骤范文第3篇

关键字：智能变电站；顺序控制；流程；应用

中图分类号：TM411文献标识码： A

1引言

随着电网的发展，对变电站电气设备的操作越来越频繁。目前配置综合自动化系统的变电站，一般都支持上级调度操作、集控站操作、本地操作员站操作、就地操作的控制方式，但由于设备、技术、管理等方面的限制，只能实现单对象的“选择－返校－执行操作”控制方式。这种方式虽然在一定程度上保证了操作的安全性，但劳动强度大、操作过程用时长、操作风险高。随着变电站操作密度的增加，操作过程中人工干预程度较高，给运行人员带来了较大压力，也从一定程度上增加了误操作的可能，影响了电网的安全运行水平。

智能电网的建设大大促进了促进智能变电站的发展，智能变电站采用站控层、间隔层、过程层的三层结构，应用电子式互感器、合并单元、智能一次设备和智能单元等硬件平台，采用高速以太网、IEC61850通信协议、GOOSE通信机制等先进的技术，为变电站全面实现顺序控制提供了强有力的技术手段和基础设备支撑。因此，国家电网公司颁布的《智能变电站技术导则》中明确规定，把变电站的设备顺序控制功能作为智能变电站的基本系统功能之一。顺序控制操作能够有效减少操作和停电时间，降低经济损失和对生产生活造成的不便；顺序控制操作还能够有效降低倒闸操作误操作的概率，从而降低电网事故率，防止大面积停电，避免造成恶劣的社会负面效应。

2顺序控制的基本概念

2.1顺序控制的基本概念

所谓变电站电气设备顺序控制，是指通过自动化系统的单个操作命令，根据预先规定的操作逻辑和五防闭锁规则，自动按规则完成一系列断路器和隔离开关的操作,最终改变系统运行状态的过程，从而实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用、检修等各种状态的自动转换。变电站的顺序控制能帮助操作人员执行复杂的操作任务，将传统的操作票转变成任务票,实现复杂操作单键完成，整个操作过程无需额外的人工干预或操作，可以大大提高操作效率和减少误操作的风险,最大限度地提高变电站的供电可靠性，也缩短了因人工操作所造成的停电时间，尤其在大规模高电压变电站中效果特别显著。

2.2智能变电站对顺序控制操作的要求

实现顺序控制的智能变电站设备必须符合国家电网公司颁布的《智能变电站技术导则》的要求，即系统结构分层分布化、一次设备智能化、二次设备网络化、信息采集数字化。由于采用了IEC61850标准通信协议和高速工业以太网通信，无论是间隔内的顺序控制还是涉及多个间隔或者跨电压等级的顺序控制，均可以通过智能单元内部或智能单元之间的信息交互实现，无需设置专门的顺序控制工作站或顺序控制单元。具体来说，满足顺序控制需满足以下要求：

（1）一次设备。所有纳入顺序控制操作的一次设备均需要具备电动操作功能，包括断路器、隔离刀闸、地刀、手车等均要实现电动操作，也就是通过电气操作可以实现开关、刀闸的分合，手车的推入和拉出等。再者，为了获得较高的操作正确性和操作成功率，需要一次设备要具有较高的可靠性。

（2）二次设备。完成顺序控制的各二次设备即智能组件必须符合IEC61850的规定以及智能变电站技术导则的规定，而且必须工作稳定可靠。二次设备是顺序控制功能的具体执行者，同时也负责采集一次设备的状态。所以，二次设备必须能够根据操作票的逻辑和操作顺序正确发出控制命令，也要确保各状态数据采集准确及时。同时，还要具备一定的容错机制。对于保护设备来说，要求具有可远方投退的保护软压板并可实现保护定值区的远方切换。

（3）与调度主站或集控站的通信通道必须采用高可靠性、高速率的通道，推荐采用光纤通道，站内各层全部采用高速工业以太网通信。通信规约必须采用IEC61850系列标准。

3顺序控制在变电站的实现

顺序控制功能一般通过在监控后台嵌入智能操作票系统实现，为变电站智能操作票系统一部分，系统与监控后台共享数据信息。一键式顺序控制的操作步骤在相应控制模块上连续执行，并结合常规的五防操作步骤，能适应各种运行方式要求。

3.1顺序控制操作调试

监控后台中可以设置的设备状态包括：开关、刀闸状态，保护和自动装置的投退状态、各种切换开关、压板、空气开关和熔丝的状态等，由于采用GIS设备，各一次设备位置状态判别可靠，顺序控制操作过程中，所有一次设备（开关、闸刀、地刀）分、合位置的检查，均由监控后台自行完成。

事先将编制好的变电站典型操作票导入监控系统，并在监控后台系统中嵌入的智能开票模块中完成各种操作任务下的操作步骤编制。顺序控制操作时主要采用“图形操作生成操作票方式”，并以“调用典型操作票方式”作为补充。组织专人对监控后台顺序控制操作进行验收，检查操作步骤的正确性和操作任务执行的顺畅性。

顺序控制操作主要包括：模拟预演、操作票执行、顺控系统与智能巡视系统的接口模块、程序化控制开关合闸模式的自动选择模块、程序化操作与常规操作自由转换功能模块等5个模块。

系统生成的操作票步骤由系统自动完成并勾票，然后继续执行下一步操作。若系统操作后判断结果与操作目的不相符，则监控后台报警，暂停程序化操作，由运行人员处理。若操作出现异常，可转为人工干预操作，中断顺序控制操作，由运行人员继续完成剩下的操作步骤。

3.2顺序控制基本流程

与传统的人工操作不同，顺序控制操作主要由监控后成一二次设备的操作，由运行人员负责最终状态的检查，因此在操作流程上与传统的操作方式有所区别。平时操作中必须按照倒闸操作“八步”依次进行。

（1）根据调度预发操作命令或许可操作命令，操作人调用对应程序票自行审核无误并保存为未审票，打印、签名并交由审票人审核，此时系统自动给出操作票编号，并自动累加；若系统运行方式发生改变或操作任务实际状态与程序票不符，不得采用程序化操作；

（2）审票人对操作票进行全面审核，对操作步骤进行逐项审核，是否达到操作目的，是否满足运行要求，确认无误后由审票人签名，并保存为已审票。

（3）调度正式下达操作命令后，由操作人选择对应的已审操作票、监护人核对操作任务与调度令相符，并经模拟预演正确无误；

（4）双方共同核对初始状态正确无误、设备无异常信息后，分别输入用户名和口令进入程序化操作进程；

（5）程序化操作中操作步骤由系统自动执行，并逐项自行勾票，监护人与操作人应密切关注程序操作中设备状态的变位信息。全部程序化操作步骤执行完毕，操作人汇报“XXXX程序操作任务全部完成，请确认”，由操作人员点对话框上的“确定”按钮退出操作进程，监护人在程序操作命令前勾票。

（6）双方共同核对目标状态正确无误、设备无异常信息后，监护人在操作票上勾票并记录操作结束时间。

（7）向调度汇报操作结束时间。

4顺序控制中的注意事项

在顺序控制操作中，应注意以下几点：

（1）顺序控制操作前，运行人员应检查一次设备状态符合操作条件。

（2）顺序控制过程中发生通讯中断时，监控后台提示网络中断，并暂停程序化操作，由运行人员判断异常原因。

（3）若发现原因为一次设备异常或设备故障，则由运行人员检查确认是继续程序化操作还是转人工操作，或是终止操作。

（4）如果不能继续顺序控制操作，但可以转人工操作，则经变电站站长同意后，转人工操作。如果异常情况处理可以在短时间内完成，则汇报调度，暂停程序化操作，待异常处理完毕，汇报调度，恢复程序化操作。恢复程序化操作时，应再次输入操作口令和监护口令；若异常短时间内不能恢复，且不能转人工操作，则汇报调度，选择终止操作，待异常处理结束后，由调度决定是否继续操作。

（5）暂停后继续执行的操作，系统自行将整张票重新模拟预演，预演正确后继续未执行操作步骤的操作。

（6）顺序控制操作完成后应及时将系统内操作票归档处理。

5顺序控制异常中断的处理

顺序控制操作过程中因事故总信号、设备状态不到位或未满足操作条件等而自动停止的，应立即中断当前操作，并按以下方法处理：

（1）设备状态尚未发生改变。在顺序控制软件的缺陷处理后，可继续进行；若顺序控制软件的缺陷无法立即消缺，则转为人工操作。

（2）设备状态已发生改变。若为单间隔程序操作，则应立即终止当前的顺序控制并转为人工操作，并在操作票备注栏内注明中断原因；若为多间隔的组合票，则操作中断时涉及间隔的剩余操作应转为人工操作，处理方法同上；其余间隔是否重新拟定新的组合票进行顺序控制应根据实际情况而定。

（3）中断操作后，人工操作从当前中断步骤的下一步开始，。

（4）当变电所监控系统存有缺陷，造成对设备的遥测、遥信、遥控采集及执行功能有影响时，涉及该设备的操作不得采用顺序控制。

（5）遇到变电所事故处理等情况，严禁使用顺序控制。

（6）当顺序控制功能发生异常时，变电所应将异常情况上报技术管理部门，由技术管理部门安排消缺并作异常原因分析。

（7）顺序控制操作票执行过程中严禁添加、删除或修改未执行步骤，否则顺序控制将出错。

6结论

顺序控制是智能变电站重要的基本系统功能之一，充分体现了智能变电站的优越性。在具体实施过程中，既需要调度/集控站系统的软件增加相应的功能模块，也需要变电站间隔层和过程层智能单元的配合。也就是说，顺序控制必须考虑主站、集控站、变电所监控后台、远动装置、和间隔层测控设备内对顺序控制操作的全面支持与功能分配，以提高变电站电气操作的正确性和快速性。顺序控制操作虽然已经在变电站试点成功，但在实际实施中还存在诸多问题，在今后的工作中要善于总结、不断完善，发挥顺序控制的更大功效。

参考文献：

[1]林榕 变电站操作探析 企业技术开发 2009(12):104-105.

[2]吴健 浅谈提高变电站值班员的倒闸操作规范性 湖州师范学院学报

[3]王晴 变电站值班与运行管理中国电力出版社

变更控制的主要步骤范文第4篇

关键词：高温合金；锥度；薄壁机匣；数控加工

中图分类号：V263 文献标识码：A

1 引言

随着航空发动机设计性能的不断提高，机匣的设计结构越来越趋于复杂，加上难加工材料的使用，这给机匣在加工中如何安排工艺路线、如何控制切削变形，带来了极大的难度，特别是壁厚极薄的较为复杂型面的机匣加工，其变形量的控制和如何避免数控加工深槽过程中的“打刀”现象更是该类零件制造技术提升的关键。

2 研究目标

通过该课题的研究，掌握薄壁环形火焰筒的加工方法，为整体环形火焰筒制造技术的提升打下良好的基础。

2.1 设计要求

2.1.1 零件结构

该零件结构复杂（见图1），是由6段型面呈锥度组成的环形件，小端直径φ338.7，大端直径φ427.4，高度154.9，沿型面壁厚1.2±0.05，且6段型面带有宽2.1深7的环槽，在6段环槽底部分布2000余个φ1.0～φ1.6、位置度φ0.3、角度不同的小孔，零件材料为GH3536，鉴于零件结构及材料特点，为加工增加了相当大的难度。（见图1）

2.1.2 零件材料性能分析

根据火焰筒内外环在工作中的使用要求，设计选材为GH3536，此材料属于变形高温合金类，主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金，具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能，在900℃以下有中等的持久和蠕变强度，冷、热加工成形性和焊接性能良好。在900℃以下长期使用，短时工作温度可达1080℃。其材料的化学成份见表1。

3 工艺

3.2 工艺分析

3.2.1 零件结构特点及毛料选择

从零件的结构上看，零件为锥形结构，属于复杂型面的薄壁件，最小壁厚仅为1.2±0.05mm，零件上有6处锥段和2处深环槽，且每段与轴线夹角不一样；在零件6段外壁槽底上分布2000余个径向小孔。零件的毛料为Ⅱ类轧环件，热处理状态为固溶， 毛料外径：Ф438±1mm，来料重量36.18Kg（ρ=8.28g/cm3），零件加工后净重6.7 Kg，毛料的利用率仅占18.5%左右。

3.2.2 工艺路线分析

从零件设计图样分析，该件加工涉及到数控车、数控钻、数控镗、数控铣、荧光、电火花打孔等工序，工艺路线相似于机匣件。由于毛料去除量大，加工过程中产生较大的加工应力，因此零件应该先进行粗车与粗铣凸台（外环），粗加工去除大部分余量后安排稳定处理消除应力工序，热处理后及半精车前安排了修复基准面工序，以减少机匣变形。零件径向有32处φ12后发兰通气孔、64处φ10.1主燃孔；其次大端有2处深槽：一处槽深14宽9角度15 、另一处槽深31宽4角度15，且6段型面带有宽2.1深7的环槽，如机械加工这些孔和槽，零件壁薄受力大会导致变形严重，安排了粗打孔，再由加工中心精镗孔，对气膜孔采用了电火花加工。

3.2.3 数控精车分析

车型面是此件研制加工的重点，也是难点；由于车削型面锥度不同、敞开性差，加工过程中零件实时变形，让刀现象非常严重，会导致同一部位出现锥度加工表面、沿型面壁厚尺寸不均。零件在粗加工后根据零件尺寸规格需求，该件适合在数控立车上完成细车与精车工序的型面加工。

由图形可以看出，精车工序的数控加工主要难点有：①零件尺寸精、薄壁（沿型面1.2±0.05mm）、易变形，选择合适的走刀轨迹；②大端槽比较深、6段环槽（深7宽2.1），加工过程中易打刀，选择合适的加工方法和切削参数，非常必要；③由于零件为环形、薄壁类零件，型面复杂，在加工过程中，如果刀具结构选择不当或刀具的装夹位置选择不当，刀具易与零件发生干涉，需要根据现场实际情况，对刀具和刀具的装夹位置进行调整。

3.2.4 数控精车加工

根据上述的零件加工难点和现场加工的情况，对此次加工的具体情况如下：

3.2.4.1 总方案

在加工端面时应将端面留0.5mm的余量；扎槽时零件变形大，应先粗扎槽；再采用内外循环均匀去除机匣内外表面的余量；最后再对端面进行车加工；由于零件下部（小端）刚性较好，因此整个切削过程均为由上端至下端。加工难点主要通过以下措施进行解决：①分阶段加工；②合理地安排热处理工序；③控制走刀路线；④控制切削参数；⑤增加系统刚性。

3.2.4.2 精车型面

走刀路线见图3：

步骤1，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步①平端面，去除部分余量，留0.5余量，为后面零件变形修复端面用；步骤2，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步②、③车外型面大端第1、2、3、4段，径向方向上单边留0.3余量。说明：为防零件振动，制做了8个角度与零件吻合的木块，用压板压在木块上，起到支撑内壁作用，在加工外壁时零件振动通过木块而消除。步骤3，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步④车大端内径，径向方向上单边留0.3余量。步骤4，采用刀具：通用2.7宽机夹切刀。加工目的：按工步⑤粗扎槽，径向方向上单边留0.3余量。说明：槽位于上部，粗扎槽去余量大，零件振动造成尺寸超差及表面波纹，因此在大端第1、2段外壁缠上胶皮起到减震和约束作用。步骤5，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步⑥、⑦、⑧车内型面，径向方向上单边留0.3余量。说明：仍然在大端第1、2段外壁缠上胶皮。步骤6，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步①车去端面余量0.3，车去端面变形，留0.2余量。步骤7，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步②、③精车外型面大端第1、2、3、4段，将0.3余量分配为0.2、0.1两次走刀，保证最终尺寸。说明：仍然采用8个木块做内支撑，每段车完0.2余量时更换新刀片，车掉剩余的0.1余量，避免振纹，保证壁厚尺寸均匀。步骤8，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀、篦齿刀。加工目的：按工步④、⑤精车内径及槽，车去径向方向上的单边0.3余量，深槽反复上刀，修正振动产生的波纹。说明：仍然采用8个木块做内支撑，在大端第1、2段外壁缠上胶皮。步骤9，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步⑥、⑦、⑧精车内型面，尺寸加工到位，保证壁厚尺寸1.2±0.05。步骤10，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步⑨精车大端第5段外型面，尺寸加工到位，保证壁厚尺寸1.2±0.05。说明：由图样看出，车大端第5段外型面时需要倒压板，将压板压在内圆端面上，仍然采用8个木块做内支撑。步骤11，采用刀具：通用R0.8机夹偏刀。加工目的：按工步①将端面尺寸加工到位，车去剩余0.2余量，保证平面度。步骤12，采用刀具：专用机夹刀具。环槽的宽度小，深度深，比较难加工，在加工环槽时，零件内表面先留0.4mm的余量，使用外购带角度的机夹刀加工完槽后，再去内表面余量，保证零件尺寸符合设计图要求。

4 总结

通过对此课题的研究，对大型薄壁件的工艺加工有了更系统化的分析，从工艺路线的安排、余量的分布、以及UG软件编制循环程序的应用，同时掌握了此类零件的数控加工方法和该类材料数控切削参数的选择，此次研制加工的成功，也总结出以下经验：

加工薄壁件时，应遵循以下原则：

（1）刀具、参数及走刀路线：1）选择小刀尖半径刀片（一般R在0.2～0.4），以避免引起变形，但要保证刀具寿命，刀尖半径不能太小；2）减少主切削角：粗加工时为6°～8°，精加工时为10°～12°，让零件强度高的部分或夹具承受载荷；3）减少切深：该材料型面车加工选择切深在0.1～0.5 mm范围；4）不要让刀具过多地滞留在加工表面上；5）降低切速：该材料型面加工8～35r/min；6）许多机匣壁很薄，薄壁件的变形是一个很重要的问题，由于过大的切削压力和剪切应力，产生的部分热量会引起零件变形，在壁非常薄的部分热量会穿透到截面所有部分，引起金相显微组织损伤，此时为降低切速，限制热量集中，可以使用硬度合金刀具；7）在某种情况下，切削方向非常重要，例如：一些薄壁件在加工中出现的振颤.变形问题，可由根部向外车削改为由外向根部切削加以解决，用该方法可将切削力集中于装夹上；

（2）工艺路线：1）分阶段加工。零件分为粗车-细车-精车，每个阶段均匀去余量，减小零件应力分布的不均匀程度；2）合理地安排热处理工序。在零件的毛料状态和粗加工后进行热处理工序，消除机加过程中产生的应力；3）控制走刀路线。关键工序——细车、精车中，规定刀具走刀路线，减少和调整切削力，控制加工变形；4）控制切削参数。为减少零件变形，在加工过程中严格地控制切削参数；5）增加系统刚性。①关键工序组合带辅助支承的夹具，增加零件的刚性，减小变形；②选择适合高温合金槽形加工的机夹刀具，减少切削力，保证环形槽的加工精度。

参考文献

变更控制的主要步骤范文第5篇

关键词：定制电力技术 配电侧 电能质量

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0121-01

随着经济与科技的迅猛发展，各种精密、复杂的用电设备得到迅速的普及，特别是电力电子装置的广泛应用，使非线性负荷得以使用，各种电能质量新问题层出不穷，对用户造成了巨大的经济损失，配电侧的电能质量问题受到广泛的关注。因此，为解决配电侧电能质量问题，积极探索新的电压控制技术已成为当前配电工作的重点。

1 我国配电侧电能质量存在的主要问题及其危害分析

1.1 配电侧瞬时供电中断的问题分析

所谓供电中断，是指在一段持续的时间范围内，供电系统的电压在0.1倍的标称值之下。瞬时供电中断是指在0.5周期～3 s的时间范围之内的供电中断。短时中断持续时间约为3 s～1 min，而长时间的供电中断持续时间高于1 min。配电侧的瞬时供电中断的问题通常会使大中型工业企业（如半导体制造业、石化工业等）的工艺流程突然中断，或造成其设备的停止运行，从而造成大量的材料浪费，给这些工业企业带来巨大的经济损失。同时，由于受到工作方式以及物理结构的影响，传统的机械设备自投开关的备用电源与主电源之间存在秒级的切换时间，也会导致持久断电。总体而言，电力系统产生短路故障之后，断路器重合闸或者断开是导致瞬时供电中断最为主要的原因。

1.2 电压的骤降或骤升问题分析

在现代的电力系统中，由于电流、电压或者频率的偏压，造成用户设备运行失常或者设备损坏，是电力系统配电侧电能质量的主要问题。其中，电压的骤降问题是配电侧电能质量的最主要的问题。

（1）电压骤降问题。电压骤降是指在持续时间范围在0.5周期～60 s之内，电压的有效值突然下降。荷载突增、大型电机启动、冲击性负荷的投切（如轧钢机、变压器等的投切）以及电力系统出现故障（如接地短路故障等）是产生电压骤降的主要原因。电压骤降会严重影响敏感用电设备的正常运行，造成用电设备的误动作或者是设备损坏。例如，导致变频调速设备的突然跳闸，或使计算机系统出现紊乱的现象。电压骤降已被国际公认为是最为严重的电能质量事件。在用户对电能质量的投诉中，约为80%以上都是由电压骤降引起的。

（2）电压骤升问题。电压骤升是指在持续时间范围在0.5周期～60 s之内，电压的有效值突然上升。负载突降、大型荷载突然切断以及电力系统出现故障（如单相接地故障等）是引起电压骤升的主要原因。相较于电压骤降而言，虽电压骤升不常见，但其产生的危害更大。若电压骤升的持续时间超过一分钟，就成为过压，往往会造成用电设备被击穿，或引起起火等事故。

2 定制电力技术在解决配电侧电能质量问题中的应用

随着现代工业的飞速发展，一部分用电敏感的用户为了保障供电的稳定性与可靠性，获得不间断的优质供电，通常自己采相应措施，例如安装不间断电源等。但显然这并不是改善电能质量的根本方法，要提高供电质量，关键在于结合用户的实际用电需求，供电部门采取有效的电力技术，提供稳定且可靠的电能供应。在这一背景下，定制电力技术应运而生。

2.1 定制电力技术的概念及其装置

（1）定制电力技术的概念。所谓定制电力技术是指在中压配电系统中，采用静态控制器（或称为电力电子装置），并运用现代控制技术与电子技术，提供能满足用户用电特定要求的电力给电能质量相对敏感的用户的电力供应技术。定制电力技术对于改善配电侧电能质量，保障向用户提供优质供电具有重要的意义。

（2）在改善电能质量方面，定制电力技术采用的装置。①动态电压恢复器。用于对敏感负荷供电质量的改善，主要功能是补偿用电设备电源的电压闪变以及电压波动。②固态断路器。主要功能是当电力设备产生故障时，固态断路器可对故障进行快速动作切除，同时还能够与其他的电子器件配合使用，消除电力设备的故障电流，从而使电能供应的质量提高。③静止调相机与静止同步补偿器。静止调相机的功能主要是对电力系统的功率因数进行有效地调节；而静止同步补偿器是一种电力控制器以及同步电压源，可以提供比较灵活的电压控制，从而达到改善电能质量的目的。④有源滤波器。它可以有效地抑制由非线性负荷引起的电流谐波，从而达到消除电流谐波对电网的污染的目的。⑤不间断的稳压电源。主要用于车站或者银行等的重要负荷。

2.2 改善配电侧电能质量中，定制电力技术的应用

定制电力技术综合考虑了供电质量以及电能的可靠性，以用户能够感受到的电力的影响作为依据，结合计算机技术、现代控制技术、电力电子技术等现代高新技术，科学合理地运用到低压配电系统中，从而构成比较系统的电能质量的控制与补偿设备，有效解决了各相电压不对称、电压的波动与闪变以及瞬时供电中断等问题，从而使供电的稳定性与可靠性大幅提高，保障了供电电能的质量。

此外，该技术的运用要求用户的电力设备，具备有专业的固态开关，确保用户的电力装置能够快速的动作，从而对配电系统的运行状况，实时地做出反应，从而根据运行情况调整电能质量，达到用户的用电需求。当前，随着大功率开关器件以及大功率开关串联技术、数字信号处理技术等各种技术的日臻成熟，为定制电力技术在解决配电侧电能质量的问题方面提供了设备与技术的保障。

定制电力技术要求电力用户的电力装置能够与新型的储能技术结合运用，从而将配电网改造成为能够实时控制以及无瞬时供电中断的灵活的配电网，使电能质量得到优化与改善，满足用户的用电需求。因此，我国应大力推进定制电力技术在解决配电侧电能质量问题中的应用，从而使电力配网的作用得到充分发挥。

参考文献

[1]周岐岗.定制电力技术在解决配电侧电能质量问题中的应用[J].煤炭技术，2012（12）：50-51.

[2]张允.单相统一电能质量控制器的研究[D].华中科技大学，2009.

[3]刘媛媛，段义隆，李佳.智能电网的配电可靠性与电能质量问题研究[C]//中国自动化学会控制理论专业委员会（Techni

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