拉西瓦電站水輪機座環(huán)加工

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1、拉西瓦水電站座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)現(xiàn)場加工 一、概述： 拉西瓦水電站座環(huán)單臺套重205噸，分4瓣制造，現(xiàn)場組合、焊接與吊裝，最后對各工 藝面進(jìn)行加工。加工面分別為頂蓋安裝面、底環(huán)安裝面、轉(zhuǎn)輪安裝面、座環(huán)上下環(huán)板內(nèi)圓 以及下固定止漏環(huán)安裝面與下固定止漏環(huán)內(nèi)圓面，加工面最大外徑① 9128mm,最小內(nèi)徑① 5973.6mm,加工設(shè)備為立式液壓馬達(dá)驅(qū)動車床。加工面及數(shù)據(jù)如圖 1. 圖一：座環(huán)現(xiàn)場加匚設(shè)備 加工內(nèi)容及質(zhì)量控制尺寸及精度表 名 稱 加工尺寸 控制精度 高程（m） 直徑（mm） 水平度 /mm/m 同心度/mm 粗糙度 底環(huán)安裝面 2218.852 一 0.0

2、5 一 3.2 頂蓋安裝面 2220.824土 0.00015 一 0.05 一 3.2 V 座環(huán)上下環(huán)板內(nèi)圓 一 1 ? 8644 0 一 0.15 6.3 下固定止漏 環(huán)安裝面 上環(huán)帶 一 ? 6106 一 0.15 6.3 一 ? 6104 一 0.15 6.3 下環(huán)帶 轉(zhuǎn)輪安裝面 2 2217.6040 一 0.05 一 6.3 下固定止漏環(huán)內(nèi)圓 一 ?5973.6。0.5 一 0.15 3.2 \ y 頂蓋安裝面密封槽 槽寬 ,C 0.2 ? 13。 槽深 8.6± 0.1 加

3、工前施工準(zhǔn)備 1. 機坑清掃 拆除機坑里襯內(nèi)部支撐。清理座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)上的焊疤、水泥砂漿等，將座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)等 安裝面打磨出金屬光澤。 2. 機坑測定 根據(jù)圖紙要求，對各加工面原始數(shù)據(jù)進(jìn)行測定、分析。 四、座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)加工 1. 加工藝流程 機坑清掃、測定、數(shù)據(jù)分析一上下支架安裝焊接一機床下支臂及平臺安裝一機床整體 吊裝及初步調(diào)整—機床動力系統(tǒng)連接與調(diào)試—底環(huán)安裝面加工—頂蓋安裝面及密封槽加工 -座環(huán)上、下環(huán)板內(nèi)圓加工一下止漏環(huán)安裝面加工一轉(zhuǎn)輪安裝面加工一 機床整體吊出機 坑f安裝、焊接下止漏環(huán)f機床整體吊裝及調(diào)整f下止漏環(huán)內(nèi)圓加工f加工完整體驗收f 拆除車床。 2. 設(shè)備安裝及

4、初步調(diào)整 1）根據(jù)圖紙尺寸，測量放點； 2) 在機坑里襯內(nèi)圓安裝 8 個上支架，用于支撐機床上支臂； 3) 在尾水錐管內(nèi)圓上安裝 8 個下支架，用于支撐機床下支臂； 4) 在下支架上放置楔子板，并將楔子板調(diào)平，將下基座和基座支臂拼裝為一體，吊入機 坑，置于下支架楔子板上，初步調(diào)整下基座中心，調(diào)整好后用壓板緊固下支臂； 5) 在上支架上放置楔子板，并將楔子板調(diào)平，將主傳動系統(tǒng) ( 含中心立柱、上十字中心 部件、橫梁 ) 與上支臂組裝好吊入機坑， 置于上支架楔子板上， 初步調(diào)整上基座中心， 中心水平位置調(diào)整好后用壓板緊固上支臂； 6) 調(diào)整安裝傳動裝置， 調(diào)整齒輪中心距、 齒間隙、驅(qū)動

5、軸的垂直度滿足要求， 裝集電器， 搭行走走臺； 7) 機械設(shè)備安裝結(jié)束后 , 安裝并調(diào)試電氣回路。 3. 機床中心水平精調(diào)與對刀方法 安裝刀架并將其調(diào)整到將要加工的位置。安裝好后，在刀架上放置框式水平儀，在上、 下支臂放置百分表，人工轉(zhuǎn)動機床，確保刀架在相隔 90°的 4 個方向水平相對誤差不大于 0.03mm/n,同時觀查百分表走動不得超過 0.02mm然后用內(nèi)徑千分尺測量中心柱與座環(huán)上 環(huán)板 4 個方位的半徑 , 并計算中心柱在座環(huán)上環(huán)板內(nèi)圓中心位置，確保中心偏差不得大于 1mm中心調(diào)整好后再次檢查支臂水平。在車削每個要加工面時，先將刀架軌道水平或垂直 度調(diào)整到小于0.05mm/m之內(nèi)

6、，裝刀具，根據(jù)機坑測定值確定現(xiàn)場加工余量，車刀對準(zhǔn)水平 面最高點，將車刀調(diào)到離加工表面約 1mm左右，用塞尺測量車刀與加工面之間的距離，在 刀架上架設(shè)百分表，確定吃刀深度后啟動機床，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速時，利用百分表觀測 數(shù)據(jù)，搖動進(jìn)刀手柄進(jìn)刀，最后啟動刀架進(jìn)給裝置，使走刀量達(dá)到設(shè)定值。 4. 底環(huán)安裝面加工 將橫梁、拉桿和刀架的位置移動到圖紙設(shè)定位置，將刀架徑向裝配，檢查機床中心、 水平與刀架軌道的水平度滿足要求后，啟動機床，確定吃刀深度、轉(zhuǎn)速與走刀量。加 工時考慮到被加工面材料為 Q345A材料比較軟，可加工性好，因此粗車時將刀速定為 2.5 mm/min,切削深度定為1.0mm左右,

7、轉(zhuǎn)速定為，到最后一刀留有0.4mm 精車余量，刀速定為0.6 mm/min，考慮到此加工面直徑較大，加工時線速度高，車刀 容易發(fā)熱，所以轉(zhuǎn)速定為 3.1 r/min 。 5. 與頂蓋把合的座環(huán)平面與平面密封槽加工 將橫梁、拉桿和刀架的位置移動到圖紙設(shè)定位置，將刀架徑向裝配，檢查機床中心、 水平與刀架軌道的水平度。該加工面材料為 S550Q材料比較硬，可加工性差且加工面 直徑較大，加工時線速度高，車刀容易發(fā)熱，因此粗車時將刀速定為 1.5 mm/min, 切 削深度為1.0mm左右,轉(zhuǎn)速2.7r/min左右，到最后一刀留有0.3mm精車余量，刀速定 為 0.6 mm/min，轉(zhuǎn)速定為 2.

8、7 r/min 。 平面加工合格后加工密封槽，用 T 型開槽刀開槽，用矩形切斷刀進(jìn)行精車，轉(zhuǎn)速 為2.7r/min，刀速定為0.7 mm/min，垂直進(jìn)刀用手動方式。 6. 座環(huán)上、下環(huán)板內(nèi)圓加工 將橫梁、拉桿和刀架的位置移動到圖紙設(shè)定位置，將刀架軸向裝配，檢查機床中心、水 平與刀架軌道的垂直度。該加工面材料為 S550Q材料比較硬，可加工性差且加工面直徑 較大，加工時線速度高，車刀容易發(fā)熱，但是被加工表面粗糙度要求較低，因此車削時可 以不分粗車與精車，將刀速定為 1.5 mm/min,切削深度1.0mm左右,轉(zhuǎn)速2.7r/min 。 7. 下止漏環(huán)安裝面加工 將橫梁、拉桿和刀架

9、的位置移動到圖紙設(shè)定位置，將刀架軸向裝配，檢查機床中心、 水平與刀架軌道的垂直度。該加工面材料為 1Cr18Ni9，材料比較粘且硬，可加工性較差， 因為所用車刀為成型的硬質(zhì)合金車刀，這種車刀強度好，耐高溫，但是不夠鋒利，車削時 阻力大，加工比較粘的材料時容易蹦刀，而且加工這種材料時車刀很容易磨損。因此將車 刀換成 900車刀，以降低車削阻力， 但加工面直徑較小， 加工時線速度底， 車刀不容易發(fā)熱， 且被加工表面粗糙度要求較低， 車削時可以不分粗車與精車， 所以將刀速定為 1.0 mm/min, 切削深度0.7mm左右,轉(zhuǎn)速2.7r/min。 8. 轉(zhuǎn)輪安裝面加工 將橫梁、拉桿和刀架的位置

10、移動到圖紙設(shè)定位置，將刀架徑向裝配，檢查機床中心、 水平與刀架軌道的水平度。該加工面材料為 1Cr18Ni9，材料比較粘且硬，可加工性差但加 工面直徑較小，加工時線速度底，車刀不容易發(fā)熱，且被加工表面粗糙度要求較低，因此 車刀用 90度外圓車刀， 以減少車削阻力， 增加機床使用壽命。 車削時可以不分粗車與精車， 將刀速定為1.2 mm/min,切削深度0.7mm左右,轉(zhuǎn)速2.7r/min 。 9. 車床整體吊出機坑與回裝調(diào)整 止漏環(huán)安裝面加工檢查合格后，用一臺橋機將機床整體吊出機坑，下支臂和下基座不 動，用另一臺橋機將下固定止漏環(huán)調(diào)入機坑安裝就位。此時將車床回裝調(diào)整。 10. 焊接下

11、止漏環(huán)滿足加工條件 11. 下止漏環(huán)內(nèi)圓加工 下止漏環(huán)焊接完成后，檢查止漏環(huán)內(nèi)圓尺寸，檢查合格后將橫梁、拉桿和刀架的位置 移動到圖紙設(shè)定位置，將刀架軸向裝配，檢查機床中心、水平與刀架軌道的垂直度。該加 工面材料為1Cr18Ni9,材料比較粘且硬，可加工性差但加工面直徑較小，加工時線速度底, 車刀不容易發(fā)熱，但被加工表面粗糙度要求較高，因此車刀選用 90 度外圓車刀，以減少車 削阻力，增加機床使用壽命。車削時粗車時刀速為 1.0mm/min,切削深度0.7mm左右,轉(zhuǎn)速 2.7r/min，最后一刀精車，刀速定為 0.6 mm/min，切削深度0.3mm,轉(zhuǎn)速3.1r/min。 12. 加工完成，整體檢查合格后，將機床拆卸并吊出機坑放置到臨時支架上。 五、 結(jié)束語 隨著大型及超大型機組在我國大江南北的不斷開發(fā)，座環(huán)現(xiàn)場加工已成為確保施工質(zhì) 量及提高施工效率的首選。作者想通過本文為以后相關(guān)電站提供技術(shù)參考。 作者簡介：孫紅武（ 1973-）男，陜西長安人，助理工程師，從事水輪發(fā)電機組技術(shù)管理 工作。