大型水轮机座环现场整体加工工法.doc

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1、大型水轮机座环现场整体加工工法何念民中国水电八局机电制造安装分局，湖南长沙，4100071前言水轮发电机组水下埋件（如座环）一般均在制造厂内加工完成后，再解体运往工地。而座环在加工完成后均存在消应不彻底，解体后产生应力变形；同时在运输过程中也会产生变形；在现场安装过程中，由于与蜗壳、尾水锥管焊接，变形也较大；在混凝土浇筑过程中会产生位移等原因，以致安装完成的座环如不经过处理难以达到安装要求。目前，水轮发电机机组装机容量向大容量趋势发展，座环尺寸越来越大，安装精度也要求较高。为了消除座环因在制造、安装、混凝土浇筑过程中的变

2、形、位移等影响，保证其安装精度，于是采用座环现场整体加工技术。在三峡左岸电站VGS标段的6台机组均采用座环现场整体加工技术，加工后的座环各加工面各项技术指标满足设计要求。在机组后续安装过程中，不须对座环进行处理，均满足机组安装的各项要求。大型水轮机座环现场整体加工技术经过我局在三峡左岸电站VGS标段的成功运用，现在已经工艺成熟，质量稳定，安全可靠，有广阔的发展前景。2大型水轮机座环现场整体加工特点2.1投入施工设备简单1)利用简易立式铣床进行座环平面与立面以及密封槽的现场机加工。2)利用立式钻床进行座环平面连接螺孔与销孔

3、的现场机加工。3)不需要大型的数控车床、铣床、钻床设备进行加工。2.2提高安装质量1)座环现场加工技术减少了座环制作过程消应不彻底产生的变形、运输过程中的变形、安装过程中焊接变形、混凝土浇筑过程中的位移等影响安装质量因素，使座环安装工序简单。2)现场加工完成后的座环在后续的导水机构安装过程中不需要进行加垫、定位销孔不匹配等处理，可一次安装到位，提高安装质量和精度。1.1节约施工成本和工期。1)座环现场整体加工技术投入施工设备简单，可降低施工成本。2)座环现场整体加工技术可减少精加工面，可在现场进行制作安装，加工后一次成型

4、，不需要消应等处理，可节约加工成本和运输成本。3)座环现场整体加工技术使座环安装过程简单，容易控制，节约施工工期。2适用范围适用于大型水轮座环现场整体加工，对座环现场整体加工具有指导意义。3工艺原理3.1工艺说明在机组座环中央位置的适当高度固定铣床，铣床的支臂和铣头可调整，并随着中心柱一起旋转。铣头带动铣刀旋转切削座环表面，从而对座环进行现场整体加工。中心柱和铣头由单独的电机带动，并可进行转速调节，以满足不同的加工精度需要。座环平面、立面图4.1--01铣床简易结构与布置示意图及密封槽加工采用铣床进行，其简易结构见图4.

5、1—01，各连接螺孔与销孔的加工采用在专用平台上布置钻床进行加工。1.1座环现场加工部位1.1.1大型水轮机座环现场整体加工部位见图4.2—01。1.1.2座环现场整体加工主要内容1)基础环法兰面的平面加工；2)座环上环板与顶盖联接法兰面的平面及立面加工；3)座环下法兰与底环联接面的平面加工；4)座环下环板立面加工；5)座环与顶盖的联接螺栓孔的钻孔、攻丝以及定位锥销孔的钻孔、铰孔；6)座环与底环的联接螺栓孔的钻孔、攻丝和定位锥销孔的钻孔、铰孔，以及排水孔的钻孔和加工等。图4.2—01大型水轮机座环现场整体加工部位图1.2

6、加工铣床装置说明1)铣床由组装基础支架、立柱（立柱上装有带旋转铣头的支臂）、立柱定位的上支架组成。2)中心支架支撑着支架基础板（部件1），由中心支架及几个机械顶驱动的伸缩支腿组成。该中心支架体将安装在肘管上，而支腿的支撑板也焊接在肘管上。对于支腿根据肘管大小的不同，可以安装两类，即短类与长类。每一个伸缩支腿有一安装在中心支架上的固定部件及一个内置的可滑动部件。伸缩支腿通过机械顶延伸，由此在肘管上产生径向的压缩力而不是向上的推力。中心支架支撑着铣床的基础板。该基础板安装为球面组合连接，由三块组成。一块水平板，配有四个机械顶

7、（用于轴向调整），两块中心定位板，用于水平中心定位。1)中心柱（部件2）放置于基础板组合台上。由一手工焊接而成的外置方形柱管构成，该柱管在内置的圆管周围备有轴承。外置方形柱管转动，但内置圆管保持静止。下部轴承（部件3）为一大直径轴承，配有外向齿轮，通过减速齿轮带动外柱管旋转。该减速齿轮安装在外柱管的基础板上，由电动机（部件4带齿轮）带动。减速齿轮须考虑到反冲间隙的调整。上轴承为一球形轴承，安装在轴承座内。在轴承座的上方的非转动内柱管上布置有铣床供电集电环，碳刷则安装在外柱管上。供电电缆线从内柱管内穿入，并从该管的一个开口

8、引出与集电环相连。在外方柱管角落处，配置了四个方形导轨，通过这四个导轨，铣床2)支臂可以垂直移动。两端装有带丝的推拉杆（部件5），用于驱动支臂上下移动。这些推拉杆顶端固定在外方柱管上，底端不固定，只用于导向。3)铣床支臂（部件6）由支臂移动装置（部件7）、控制盘柜（部件8）及其它各种设备、支臂可拆块件组合体（具体情况