拉西瓦電站水輪機(jī)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(chǎng)加工 一、概述： 拉西瓦水電站座環(huán)單臺(tái)套重205噸，分4瓣制造，現(xiàn)場(chǎng)組合、焊接與吊裝，最后對(duì)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(dòng)車(chē)床。加工面及數(shù)據(jù)如圖 1. 圖一：座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)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(jī)坑清掃 拆除機(jī)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(jī)坑測(cè)定 根據(jù)圖紙要求，對(duì)各加工面原始數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定、分析。 四、座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)加工 1. 加工藝流程 機(jī)坑清掃、測(cè)定、數(shù)據(jù)分析一上下支架安裝焊接一機(jī)床下支臂及平臺(tái)安裝一機(jī)床整體 吊裝及初步調(diào)整—機(jī)床動(dòng)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(jī)床整體吊出機(jī) 坑f安裝、焊接下止漏環(huán)f機(jī)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(yàn)收f(shuō) 拆除車(chē)床。 2. 設(shè)備安裝及

4、初步調(diào)整 1）根據(jù)圖紙尺寸，測(cè)量放點(diǎn)； 2) 在機(jī)坑里襯內(nèi)圓安裝 8 個(gè)上支架，用于支撐機(jī)床上支臂； 3) 在尾水錐管內(nèi)圓上安裝 8 個(gè)下支架，用于支撐機(jī)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(jī) 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(dòng)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(jī)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(dòng)裝置， 調(diào)整齒輪中心距、 齒間隙、驅(qū)動(dòng)

5、軸的垂直度滿足要求， 裝集電器， 搭行走走臺(tái)； 7) 機(jī)械設(shè)備安裝結(jié)束后 , 安裝并調(diào)試電氣回路。 3. 機(jī)床中心水平精調(diào)與對(duì)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(dòng)機(jī)床，確保刀架在相隔 90°的 4 個(gè)方向水平相對(duì)誤差不大于 0.03mm/n,同時(shí)觀查百分表走動(dòng)不得超過(guò) 0.02mm然后用內(nèi)徑千分尺測(cè)量中心柱與座環(huán)上 環(huán)板 4 個(gè)方位的半徑 , 并計(jì)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(chē)削每個(gè)要加工面時(shí)，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(jī)坑測(cè)定值確定現(xiàn)場(chǎng)加工余量，車(chē)刀對(duì)準(zhǔn)水平 面最高點(diǎn)，將車(chē)刀調(diào)到離加工表面約 1mm左右，用塞尺測(cè)量車(chē)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(dòng)機(jī)床，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，利用百分表觀測(cè) 數(shù)據(jù)，搖動(dòng)進(jìn)刀手柄進(jìn)刀，最后啟動(dòng)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(dòng)到圖紙?jiān)O(shè)定位置，將刀架徑向裝配，檢查機(jī)床中心、 水平與刀架軌道的水平度滿足要求后，啟動(dòng)機(jī)床，確定吃刀深度、轉(zhuǎn)速與走刀量。加 工時(shí)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(chē)時(shí)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(chē)余量，刀速定為0.6 mm/min，考慮到此加工面直徑較大，加工時(shí)線速度高，車(chē)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(dòng)到圖紙?jiān)O(shè)定位置，將刀架徑向裝配，檢查機(jī)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(shí)線速度高，車(chē)刀容易發(fā)熱，因此粗車(chē)時(shí)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(chē)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(kāi)槽刀開(kāi)槽，用矩形切斷刀進(jìn)行精車(chē)，轉(zhuǎn)速 為2.7r/min，刀速定為0.7 mm/min，垂直進(jìn)刀用手動(dòng)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(dòng)到圖紙?jiān)O(shè)定位置，將刀架軸向裝配，檢查機(jī)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(shí)線速度高，車(chē)刀容易發(fā)熱，但是被加工表面粗糙度要求較低，因此車(chē)削時(shí)可 以不分粗車(chē)與精車(chē)，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(dòng)到圖紙?jiān)O(shè)定位置，將刀架軸向裝配，檢查機(jī)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?yàn)樗密?chē)刀為成型的硬質(zhì)合金車(chē)刀，這種車(chē)刀強(qiáng)度好，耐高溫，但是不夠鋒利，車(chē)削時(shí) 阻力大，加工比較粘的材料時(shí)容易蹦刀，而且加工這種材料時(shí)車(chē)刀很容易磨損。因此將車(chē) 刀換成 900車(chē)刀，以降低車(chē)削阻力， 但加工面直徑較小， 加工時(shí)線速度底， 車(chē)刀不容易發(fā)熱， 且被加工表面粗糙度要求較低， 車(chē)削時(shí)可以不分粗車(chē)與精車(chē)， 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(dòng)到圖紙?jiān)O(shè)定位置，將刀架徑向裝配，檢查機(jī)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(shí)線速度底，車(chē)刀不容易發(fā)熱，且被加工表面粗糙度要求較低，因此 車(chē)刀用 90度外圓車(chē)刀， 以減少車(chē)削阻力， 增加機(jī)床使用壽命。 車(chē)削時(shí)可以不分粗車(chē)與精車(chē)， 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(chē)床整體吊出機(jī)坑與回裝調(diào)整 止漏環(huán)安裝面加工檢查合格后，用一臺(tái)橋機(jī)將機(jī)床整體吊出機(jī)坑，下支臂和下基座不 動(dòng)，用另一臺(tái)橋機(jī)將下固定止漏環(huán)調(diào)入機(jī)坑安裝就位。此時(shí)將車(chē)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(dòng)到圖紙?jiān)O(shè)定位置，將刀架軸向裝配，檢查機(jī)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(shí)線速度底, 車(chē)刀不容易發(fā)熱，但被加工表面粗糙度要求較高，因此車(chē)刀選用 90 度外圓車(chē)刀，以減少車(chē) 削阻力，增加機(jī)床使用壽命。車(chē)削時(shí)粗車(chē)時(shí)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(chē)，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(jī)床拆卸并吊出機(jī)坑放置到臨時(shí)支架上。 五、 結(jié)束語(yǔ) 隨著大型及超大型機(jī)組在我國(guó)大江南北的不斷開(kāi)發(fā)，座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)本文為以后相關(guān)電站提供技術(shù)參考。 作者簡(jiǎn)介：孫紅武（ 1973-）男，陜西長(zhǎng)安人，助理工程師，從事水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)管理 工作。