拉西瓦電站水輪機(jī)座環(huán)加工

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(tái)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9128mm,最小內(nèi)徑5973.6mm,加工設(shè)備為立式液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)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2218.852一0.05一3.2頂蓋安裝面2220.824土0.00015一0.05一3.2V座環(huán)上下環(huán)板內(nèi)圓一1© 8644 0一0.156.3下固定止漏環(huán)安裝面上環(huán)帶一© 6106一0.156.3一© 6104一0.156.3下環(huán)帶轉(zhuǎn)輪安裝面22217.6040一0.05一6.3下固定止漏環(huán)內(nèi)圓一©5973.6。0.5一0.153.2 y頂蓋安裝面密封槽槽寬,C 0.2© 13。槽深8.6± 0.1加工前施工準(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(jī)坑清掃、測定、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 拆除車床。2. 設(shè)備安裝及初步調(diào)整1）根據(jù)圖紙尺寸，測量放點(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)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)方向水平相對誤差不大于 0.03mm/n,同時(shí)觀查百分表走動(dòng)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(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)，裝刀具，根據(jù)機(jī)坑測定值確定現(xiàn)場加工余量，車刀對準(zhǔn)水平 面最高點(diǎn)，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(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 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，因此粗車時(shí)將刀速定為2.5 mm/min,切削深度定為1.0mm左右,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(shí)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(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，車刀容易發(fā)熱，因此粗車時(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精車余量，刀速定 為 0.6 mm/min，轉(zhuǎn)速定為 2.7 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(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(shí)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密嚨稙槌尚偷挠操|(zhì)合金車刀，這種車刀強(qiáng)度好，耐高溫，但是不夠鋒利，車削時(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(shí)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(shí)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(jī)床使用壽命。 車削時(shí)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(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)將車床回裝調(diào)整。10. 焊接下止漏環(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(jī)床使用壽命。車削時(shí)粗車時(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，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 隨著大型及超大型機(jī)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(jī)組技術(shù)管理工作。