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)、基礎環(huán)現場加工 一、概述： 拉西瓦水電站座環(huán)單臺套重205噸，分4瓣制造，現場組合、焊接與吊裝，最后對各工 藝面進行加工。加工面分別為頂蓋安裝面、底環(huán)安裝面、轉輪安裝面、座環(huán)上下環(huán)板內圓 以及下固定止漏環(huán)安裝面與下固定止漏環(huán)內圓面，加工面最大外徑① 9128mm,最小內徑① 5973.6mm,加工設備為立式液壓馬達驅動車床。加工面及數據如圖 1. 圖一：座環(huán)現場加匚設備 加工內容及質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 轉輪安裝面 2 2217.6040 一 0.05 一 6.3 下固定止漏環(huán)內圓 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、工前施工準備 1. 機坑清掃 拆除機坑里襯內部支撐。清理座環(huán)、基礎環(huán)上的焊疤、水泥砂漿等，將座環(huán)、基礎環(huán)等 安裝面打磨出金屬光澤。 2. 機坑測定 根據圖紙要求，對各加工面原始數據進行測定、分析。 四、座環(huán)、基礎環(huán)加工 1. 加工藝流程 機坑清掃、測定、數據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 吊裝及初步調整—機床動力系統連接與調試—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)板內圓加工一下止漏環(huán)安裝面加工一轉輪安裝面加工一 機床整體吊出機 坑f安裝、焊接下止漏環(huán)f機床整體吊裝及調整f下止漏環(huán)內圓加工f加工完整體驗收f 拆除車床。 2. 設備安裝及

4、初步調整 1）根據圖紙尺寸，測量放點； 2) 在機坑里襯內圓安裝 8 個上支架，用于支撐機床上支臂； 3) 在尾水錐管內圓上安裝 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，初步調整下基座中心，調整好后用壓板緊固下支臂； 5) 在上支架上放置楔子板，并將楔子板調平，將主傳動系統 ( 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， 初步調整上基座中心， 中心水平位置調整好后用壓板緊固上支臂； 6) 調整安裝傳動裝置， 調整齒輪中心距、 齒間隙、驅動

5、軸的垂直度滿足要求， 裝集電器， 搭行走走臺； 7) 機械設備安裝結束后 , 安裝并調試電氣回路。 3. 機床中心水平精調與對刀方法 安裝刀架并將其調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)板內圓中心位置，確保中心偏差不得大于 1mm中心調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 度調整到小于0.05mm/m之內

6、，裝刀具，根據機坑測定值確定現場加工余量，車刀對準水平 面最高點，將車刀調到離加工表面約 1mm左右，用塞尺測量車刀與加工面之間的距離，在 刀架上架設百分表，確定吃刀深度后啟動機床，當轉速達到設定轉速時，利用百分表觀測 數據，搖動進刀手柄進刀，最后啟動刀架進給裝置，使走刀量達到設定值。 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，用矩形切斷刀進行精車，轉速 為2.7r/min，刀速定為0.7 mm/min，垂直進刀用手動方式。 6. 座環(huán)上、下環(huán)板內圓加工 將橫梁、拉桿和刀架的位置移動到圖紙設定位置，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,轉速2.7r/min。 8. 轉輪安裝面加工 將橫梁、拉桿和刀架的位置

10、移動到圖紙設定位置，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,轉速2.7r/min 。 9. 車床整體吊出機坑與回裝調整 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)調入機坑安裝就位。此時將車床回裝調整。 10. 焊接下

11、止漏環(huán)滿足加工條件 11. 下止漏環(huán)內圓加工 下止漏環(huán)焊接完成后，檢查止漏環(huán)內圓尺寸，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)現場加工已成為確保施工質 量及提高施工效率的首選。作者想通過本文為以后相關電站提供技術參考。 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)電機組技術管理 工作。