能力和技术水平Mn转轮由上冠、下环和数枚叶以减少回弹现象，4将压后的回位于黄河北干流托克托龙口河段的峡谷内的万家寨水利枢纽，其左岸隶属山西省偏关县，右岸隶属于内蒙古自治区准格尔旗，是由拦河大坝、水电厂、开关站和引黄取水口等组成的综合利用工程项目也是中国南水北调跨世纪的重大引黄工程项目它的主要任务是供水并结合发电，同时兼有防洪防涝作用。其混凝土大坝高105m，长443m，水库总库容8.96亿m3，调节库容约4.45亿m3，年供水量14亿m3.该枢纽的发电机共6台全部由哈电机有限责任公司制造，而水轮机则由天津阿尔斯通公司（4台）和上海希科公司（台）制造。引黄取水工程共装有44台大功率电动水泵机组，其中一期工程15台机组经过招投标后于1998年底定标，后由哈电机公司与日本荏原公司（水泵）和东芝公司（电动机）组成的联合体中标取胜。因为国内厂家从未制造过这类大泵机组，没有投标资格，只能与外商联合。

　　这15台大泵机组中包括1.万kW的恒速机组（10级）8台和变速机组（10极）4台，以及650kW的变速机组（12极）3台。文中主要论述哈电机公司制造这类大泵机组中采用的新工艺。

　　1转轮叶片模压转轮是水力机械的心脏。转轮的生产成本约占全套水力机械的二分之一，含金量很高。转轮又是加工难度大的部件，所以其科技含量也很高。在国际招投标中，转轮的生产业绩用来界定一个厂家的制造成，传统的制造工艺为铸造，现代则多用组焊结构，即上冠铸造，下环和叶片则采用铸造或锻压，后将它们组焊成型。铸造叶片的缺点是型线偏差大，表面粗糙，铲磨量大，抗磨蚀性能差，带有铸造缺陷，叶型精度难以控制。叶片采用模压工艺则具有翼型准确，抗磨蚀性能好，铲磨量小，价格适中，生产周期短等优点。万家塞大泵转轮叶片的制造采用先进的热弯模压新工艺。

　　1.1叶片的加工难度大泵转轮的形状复杂，其叶片翼型呈三维空间曲面，厚薄也相差很大，制造难度较大，准确的叶片型线难以保证，这将直接影响转轮的效率、抗磨蚀性能、运行稳定性和寿命。对于万家塞来说，泵轮叶片采用模压还须攻克下述难题：（1）靠近上冠处的叶片型线出现“倒钩”，不能一次成型，而且会产生上模与坯料之间的相互干涉现象，影响脱模。（2）叶片变形量大，存在较大的弯曲和扭转复合运动，变形方式非常复杂，叶片很难定位，模具位置也难以确定。（3）模压时板坯将产生较大的侧向力，模具无法保持平衡。

　　1.2高温下的热弯模压针对上述课题，采用计算机实现了叶片模压全过程的仿真、模拟，计算了模具不同摆放位置、定位方式和变形类型时的侧向力，后优选出的压型参数能保证叶片上冠边上的“倒钩”尽量小，叶片高点和低点的高度差也尽量小，确定的4个销定位方式能保证叶片基本不动，叶片沿各方向不会移出模具以外。同时，提出了新的高温模压工艺，即利用马氏体相变释弹量控制在2mm以内。实践证明，计算机模拟中遇到的问题在生产实践中也都出现了，而且证明了常用的混流式水轮机转轮叶片的模压技术根本解决不了这种泵轮开口高度小、精度要求高、叶片厚度薄、过流流道长、型线公差小的转轮叶片的加工成型问题。后，在利用有限元原理探索出模压叶片热塑状态下的展开，压力中心、压力吨位计算的新方法后才解决了这个难题。

　　1.3有限元法展平坯弯热压模工艺虽然先进，然而热塑状态下的叶片展开的推算却难度很大。叶片材质通常选用不锈钢，它属于难变形材料。在加热状态下，叶片不能挤压成型，只能是热弯成型，近似于板坯的弯曲，即弹性变形和塑性变形同时发生。为了获得准确的叶片型线，必须备有用于模压的准确的展开叶片预制坯，这种展平坯必须保证在热弯时叶片不皱折、不缺肉，而且四周要留有余量。

　　从理论上讲，空间曲线面是不可展的，因为叶片的变形和展开过程是反向的，其温度场、新加的力场以及变形次序、其它边界条件等都是不可逆的，所以采用逆推法来计算展平坯的尺寸只能是近似的。过去主要是靠实测反推法和几何展开法两种。经过对这两种展开法的性进行研究，并通过微机进行了模拟计算，结果表明，几何展开法是不可取的，因其误差较大；而反推展开法虽然误差相对较小，但实施太困难，而且修正量也很大，还要求有一定的经验积累。

　　既然常用的两种展开法都不理想，就研究开发了一种新的热塑状态下的有限元展开法，即将叶片划分成数千个网格，将各单元加以标号，在模具内压型，利用点跟踪法将叶片初步展开，然后放入模具内，加上温度场及其它边界条件后压型，再参照木模图对初步展开的叶片加以修正。生产实践证明，采用这种展平坯模压后与模具之间的误1mm，完全符合标准要求。而且模压坯料能完全覆盖模具型面，周边余量均匀，头部尖角处非常准确。所以说，这种有限元展开法是目前所有方法中展开精度高的。

　　1.4压模的数控力口工对于具有三维空间曲面而且形状复杂、曲率变化较大的大泵叶片压模，通过应采用五轴数控机床和棒铣刀来加工，以保证其高精度要求。但是在计算机模拟加工过程中发现存在刀具过切现象，所以改用三轴率太低，后优选为盘铣刀，针对叶片压模所具有的空间曲面，研究了刀具在3个方向同时运动，并优选了佳吃刀深度和走刀方向，采取了有效措施尽量减少盘铣刀的轴向切削，从面提高了切削效率，实践表明，它比球铣刀提高工效1倍以上。

　　2磁极线圈扁绕电动机中结构新、难度大的是转子磁极线圈制造工艺。与传统的结构不同，它的端部和直线部分都带有散热匝，即每隔一匝为向外凸出而形成散热的翅片。这种用同一种规格的铜排队连续绕制的隔匝带有散热匝的大型扁绕磁极线圈，在国内尚属。

　　2.1铜排的扁绕如果采用东芝公司的扁绕机，虽然一次可以绕制3个线圈，但绕后需要整型，而且焊接接头较多。生产中采用了自行研制的扁绕机，虽然一次只能绕制一袋子上线圈，但焊接接头少，绕后不需整型，而且容易操作和调节，拉力保持均衡，线圈几何尺寸公差容易保证。

　　2.2铜排的焊接传统的焊接工艺是采用氧乙炔火焰加热，焊后工件拉伸强度为103~187N/mm2（要求不小于180N/mm2）焊时产生黑烟，容易回火，不够安全。生产中采用氧丙烷加热，可使工件拉伸强度达到187~215N/mm2，而且火焰温度高，点燃无黑烟，不易回火，操作安全。

　　2.3引线的制做引线由8片青铜带组成，通过鸽尾槽和奸焊与磁极线圈连接。这种结构工艺在国内也属。青铜带需单片搪锡，然后将八片放在专用胎具上固定，钻孔并制成引线。为避免焊料外溢，将各片端部粘连，并在焊接区域外涂以隔离胶体。引线与线圈连接的鸽尾槽接口采用专门设计制作的冲模冲制。

　　2.4围带槽加工数控机床加：工，（而且应采用球：头刀加工1但是加工效lishhgHouse.Allrightsreserved，http/wx下转第8页）传统的方法是在磁极线圈热压前和整形后进行铣制围带槽，由于线圈没有固化成型，必须采用模具来保证加工尺寸的一致性，成本较高。生产中采用新工艺是在磁极线圈热压固化后进行铣制，既节省了模具，又提高了效率，缩短了生产周期，保证了线圈质量。

　　DSP的采样中断处理程序框图法进行计算，在加以判别后作为控制出口回路的依据，通用微处理器还负责管理人机接口和开关量读入。在系统正常工作时，两处理器只通过共享存储器实现数据的传递和转换。

　　基于DSP的双处理器微机电容器保护系统，其硬件结构采用了一个DSPTMS320F206芯片和一片80C196单片机做双处理器并行处理的技术，如所示，两者通过双端口RAM实现高速数据通信。双端口RAM芯片一般具有两套独立的控制逻辑与数据存取端口，当同时操作同一存贮单元时，片内仲裁逻辑将只允许从一端口进行读写操作，而封锁另一端口。被封锁的端口有BUSY线被拉低，从而使连接在该端口的CPU处于指令保护状态，待BUSY变高后，CPU可继续操作。每次采样，DSP将启动采样/保持，多路开关MUX和A/D转换器，分别将各路模拟通道的模拟信号转换成数字信号，进行各种数字信号处理计算后，将计算结果送入双端口RAM以供读取，双端口RAM负责出口控制操作，还负责管理人机接口的键盘显示器。

　　迪拥4结论提出的基于DSP芯片的双处理器微机电容器保护系统，充分利用了DSP芯片强大的数字处理能力，使保护的整体运算速度得到提高，同时具有的在线监测手段使得对电容器内部故障能提前获知。该系统符合当前电力系统微机保护快速的发展趋势。

　　了许多新工艺，对于国内厂冢在万冢寨泵站余下的29台机组后期招投标以及其它泵站的招投标，都将强化竞争实力，对于中国正在开发研制的抽水蓄能站用大型水泵水轮机也创造了有利条件。

　　（：2003（上接第13页）3结束语国内大的万家寨大功率电动水泵机组是严格