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1、上海大中型电机2009.No.1大型水轮机组座环加工工艺技术王照娣(哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150040)瓣)摆放在镗床平台处,将一侧合缝面朝向镗床,按平线、圆线找正工件,误差0.5mm,铣合缝面。此处合1前言缝面加工到量后,工件旋转,另一侧合缝面朝向镗床,目前一些大型水轮机的座环结构是由6瓣组成按同样方法找正后加工另一侧合缝面。用拉半径的的焊接结构形式,与顶盖、底环配合高度,依靠配合方法保证弦长合格;!分别将与中间瓣两个合缝面配垫片调整。此类座环外型尺寸大,重量大。三峡机合的1/6瓣一侧合缝面找正后加工;∀在装配平台按组座环,景洪机组座环
2、等均为此类设计结构。三峡线找正后组合成l/2圆,利用塞尺检查合缝面间隙符+20机组座环固定导叶高度达30000mm,总重量395t合要求;#加工1/2瓣合缝面;∃组合成整圆。(加工后)。由于座环平面及圆均采用工地加工方法,所以,圆度和平度偏差大小是否能够满足工地现场加工余量的要求,完全依靠厂内座环6瓣加工之后组合成整圆,整体划线检查的结果。而该检查结果的好坏主要是依赖每半加工时质量情况。座环是整个机组的支撑,保证座环的质量很重要。2新工艺过程2.1选择高精度数控铣床加工分瓣面。常规的6瓣结构座环加工及组合的工艺流程见图1。图2镗床加工分瓣面这里的关键技术
3、难点在于通过精确的测量检查手段,严格保证每瓣已给定的基准线的尺寸和位置,图1常规6瓣结构座环加工及组合的工艺流程图减小偶然误差。这样才能保证单瓣加工后分半面的角度60%值,保证1/2瓣加工后分半面的角度120%值。这样加工流程能够有效地保证座环的质量。但工艺改进后生产效率提高了,缩短了镗床加工是对于三峡超大型座环来说,生产效率较低,加工、时间4天左右,节约了装配时间7天,质量也得到了组合过程相对复杂。根据设计图纸要求,合缝面间大幅度提高,组合后间隙在0.1mm之内。隙允许1mm。2.2精确的找正、测量方式。工艺改进方法是打破常规传统的工艺方法,采用要达
4、到座环组合成功,必须严密控制每一步工了单瓣数控加工合口面及把合孔,取消2个1/3瓣的序。加工、装配的过程中采用水准仪找正办法,误差组合工序,直接组合组成2个1/2瓣,再组成整圆的可以控制在0.5mm范围之内;采用能够显示作用加工工艺方法(图2)。即:将1/6瓣(1/2圆中间拉力的管形测力计(型号:LTZ-20,0~200N。经&28&2009.No.1大型水轮机组座环加工工艺技术过计量测试合格),在作用力相同的条件下进行拉半径测量,避免了不同操作人员检测的误差。实践证明,通过上述工艺改进过程以及严格的检查手段,三峡座环一次性组合成功,组合后经过划检,水平及圆度非
5、常好,达到了预期效果。2.3分瓣面U型坡口工艺改进。常规分瓣面U型坡口的加工基本上在镗床进行,加工时间较长,三峡右岸座环坡口各部尺寸较大,为此工艺上尝试了机加工和手工操作相结合的方法,主要工艺方法:采用精确气割+铲磨打磨,图4数控镗床粗加工坡口利用专用气割机,按划线标记,割掉余量(图3)。铲磨按样板打磨修型的办法,达到了坡口的尺寸、质量吊时由于偏重带来的3瓣错牙。带大舌板瓣作为要求。!采用普通镗床+铲磨打磨,在镗床加工合1/2圆的中间瓣加工、装配,解决了此半圆起吊偏重缝面的同时,按划线位置加工坡口基准面,加工深度的问题。2~3mm,铲磨按样板打磨,达到坡口的
6、尺寸、质量2.5座环平面及圆工地加工工艺(图5、图6)。要求;∀采用数控镗床+铲磨打磨,在数控镗床利用数控编程粗加工坡口(图4),铲磨按样板打磨,达到坡口的尺寸、质量要求。气割、镗床加工、铲磨打磨相结合,最大限度的提高了生产效率,并很好的保证了产品质量。图3气割加工坡口2.4起吊、偏重问题的解决。由于座环尺寸大,重量大,起吊是关键,工艺对三峡座环起吊问题做了充分的考虑。每单瓣在上下法兰适当处均有3个吊耳,单瓣、半圆的起吊很方便。但带大舌板瓣1/2圆存在偏重问题,给起吊带工地安装时底环和顶盖安装在未经机械加工过来了很大的困难。为此,工艺将带大舌板瓣作为1/2
7、的座环安装面上。其高程、导水机构的净空高度是圆的中间瓣,首先将带大舌板瓣两侧合缝面加工好,通过加在底环与基础环之间以及顶盖与座环上平面再与之相配的另2个1/3瓣组合,1/2圆划检合格间的圆垫片来达到的。后焊接合缝面定位块,以保证装配位置正确,避免起&29&上海大中型电机2009.No.1座环与顶盖、底环配合的内圆尺寸根据底环,顶测量调整机床水平。盖的尺寸,现场配割、打磨。预装时检查与底环,顶加工过程控制:按机坑测定的数据以先粗后精盖配合的间隙,必要时打磨或补焊。的原则先加工基础环上法兰面,后加工下法兰面,最底环与基础环之间以及顶盖与座环上平面间的后加工座环上法兰
8、面。在进入精加工前必须校
