拉西瓦电站水轮机座环加工

拉西瓦水电站座环、基础环现场加工一、概述：拉西瓦水电站座环单台套重205吨，分4瓣制造，现场组合、焊接与吊装，最后对各工 艺面进行加工。加工面分别为顶盖安装面、底环安装面、转轮安装面、座环上下环板内圆 以及下固定止漏环安装面与下固定止漏环内圆面，加工面最大外径9128mm,最小内径5973.6mm,加工设备为立式液压马达驱动车床。加工面及数据如图1.图一：座环现场加匚设备加工内容及质量控制尺寸及精度表名称加工尺寸控制精度高程（m）直径（mm）水平度/mm/m同心度/mm粗糙度底环安装面2218.852一0.05一3.2顶盖安装面2220.824土0.00015一0.05一3.2V座环上下环板内圆一1 8644 0一0.156.3下固定止漏环安装面上环带一 6106一0.156.3一 6104一0.156.3下环带转轮安装面22217.6040一0.05一6.3下固定止漏环内圆一5973.6。0.5一0.153.2 y顶盖安装面密封槽槽宽,C 0.2 13。槽深8.6 0.1加工前施工准备1. 机坑清扫拆除机坑里衬内部支撑。清理座环、基础环上的焊疤、水泥砂浆等，将座环、基础环等 安装面打磨出金属光泽。2. 机坑测定根据图纸要求，对各加工面原始数据进行测定、分析。四、座环、基础环加工1. 加工艺流程机坑清扫、测定、数据分析一上下支架安装焊接一机床下支臂及平台安装一机床整体 吊装及初步调整机床动力系统连接与调试底环安装面加工顶盖安装面及密封槽加工 -座环上、下环板内圆加工一下止漏环安装面加工一转轮安装面加工一机床整体吊出机坑f安装、焊接下止漏环f机床整体吊装及调整f下止漏环内圆加工f加工完整体验收f 拆除车床。2. 设备安装及初步调整1）根据图纸尺寸，测量放点；2) 在机坑里衬内圆安装 8 个上支架，用于支撑机床上支臂；3) 在尾水锥管内圆上安装 8 个下支架，用于支撑机床下支臂；4) 在下支架上放置楔子板，并将楔子板调平，将下基座和基座支臂拼装为一体，吊入机 坑，置于下支架楔子板上，初步调整下基座中心，调整好后用压板紧固下支臂；5) 在上支架上放置楔子板，并将楔子板调平，将主传动系统 ( 含中心立柱、上十字中心 部件、横梁 ) 与上支臂组装好吊入机坑， 置于上支架楔子板上， 初步调整上基座中心， 中心水平位置调整好后用压板紧固上支臂；6) 调整安装传动装置， 调整齿轮中心距、 齿间隙、驱动轴的垂直度满足要求， 装集电器， 搭行走走台；7) 机械设备安装结束后 , 安装并调试电气回路。3. 机床中心水平精调与对刀方法 安装刀架并将其调整到将要加工的位置。安装好后，在刀架上放置框式水平仪，在上、 下支臂放置百分表，人工转动机床，确保刀架在相隔 90的 4 个方向水平相对误差不大于 0.03mm/n,同时观查百分表走动不得超过 0.02mm然后用内径千分尺测量中心柱与座环上 环板 4 个方位的半径 , 并计算中心柱在座环上环板内圆中心位置，确保中心偏差不得大于 1mm中心调整好后再次检查支臂水平。在车削每个要加工面时，先将刀架轨道水平或垂直 度调整到小于0.05mm/m之内，装刀具，根据机坑测定值确定现场加工余量，车刀对准水平 面最高点，将车刀调到离加工表面约 1mm左右，用塞尺测量车刀与加工面之间的距离，在 刀架上架设百分表，确定吃刀深度后启动机床，当转速达到设定转速时，利用百分表观测 数据，摇动进刀手柄进刀，最后启动刀架进给装置，使走刀量达到设定值。4. 底环安装面加工将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架径向装配，检查机床中心、 水平与刀架轨道的水平度满足要求后，启动机床，确定吃刀深度、转速与走刀量。加 工时考虑到被加工面材料为 Q345A材料比较软，可加工性好，因此粗车时将刀速定为2.5 mm/min,切削深度定为1.0mm左右,转速定为，到最后一刀留有0.4mm 精车余量，刀速定为0.6 mm/min，考虑到此加工面直径较大，加工时线速度高，车刀 容易发热，所以转速定为 3.1 r/min 。5. 与顶盖把合的座环平面与平面密封槽加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架径向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的水平度。该加工面材料为 S550Q材料比较硬，可加工性差且加工面直径较大，加工时线速度高，车刀容易发热，因此粗车时将刀速定为 1.5 mm/min, 切 削深度为1.0mm左右,转速2.7r/min左右，到最后一刀留有0.3mm精车余量，刀速定 为 0.6 mm/min，转速定为 2.7 r/min 。平面加工合格后加工密封槽，用 T 型开槽刀开槽，用矩形切断刀进行精车，转速为2.7r/min，刀速定为0.7 mm/min，垂直进刀用手动方式。6. 座环上、下环板内圆加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架轴向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的垂直度。该加工面材料为 S550Q材料比较硬，可加工性差且加工面直径较大，加工时线速度高，车刀容易发热，但是被加工表面粗糙度要求较低，因此车削时可以不分粗车与精车，将刀速定为 1.5 mm/min,切削深度1.0mm左右,转速2.7r/min 。7. 下止漏环安装面加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架轴向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的垂直度。该加工面材料为1Cr18Ni9，材料比较粘且硬，可加工性较差，因为所用车刀为成型的硬质合金车刀，这种车刀强度好，耐高温，但是不够锋利，车削时 阻力大，加工比较粘的材料时容易蹦刀，而且加工这种材料时车刀很容易磨损。因此将车 刀换成 900车刀，以降低车削阻力， 但加工面直径较小， 加工时线速度底， 车刀不容易发热， 且被加工表面粗糙度要求较低， 车削时可以不分粗车与精车， 所以将刀速定为 1.0 mm/min, 切削深度0.7mm左右,转速2.7r/min。8. 转轮安装面加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架径向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的水平度。该加工面材料为1Cr18Ni9，材料比较粘且硬，可加工性差但加工面直径较小，加工时线速度底，车刀不容易发热，且被加工表面粗糙度要求较低，因此 车刀用 90度外圆车刀， 以减少车削阻力， 增加机床使用寿命。 车削时可以不分粗车与精车， 将刀速定为1.2 mm/min,切削深度0.7mm左右,转速2.7r/min 。9. 车床整体吊出机坑与回装调整 止漏环安装面加工检查合格后，用一台桥机将机床整体吊出机坑，下支臂和下基座不动，用另一台桥机将下固定止漏环调入机坑安装就位。此时将车床回装调整。10. 焊接下止漏环满足加工条件11. 下止漏环内圆加工 下止漏环焊接完成后，检查止漏环内圆尺寸，检查合格后将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架轴向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的垂直度。该加工面材料为1Cr18Ni9,材料比较粘且硬，可加工性差但加工面直径较小，加工时线速度底, 车刀不容易发热，但被加工表面粗糙度要求较高，因此车刀选用 90 度外圆车刀，以减少车 削阻力，增加机床使用寿命。车削时粗车时刀速为 1.0mm/min,切削深度0.7mm左右,转速 2.7r/min，最后一刀精车，刀速定为 0.6 mm/min，切削深度0.3mm,转速3.1r/min。12. 加工完成，整体检查合格后，将机床拆卸并吊出机坑放置到临时支架上。五、 结束语 随着大型及超大型机组在我国大江南北的不断开发，座环现场加工已成为确保施工质 量及提高施工效率的首选。作者想通过本文为以后相关电站提供技术参考。作者简介：孙红武（ 1973-）男，陕西长安人，助理工程师，从事水轮发电机组技术管理工作。