大型水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工工法.1doc.doc

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1、大型水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工工法何念民中國(guó)水電八局機(jī)電制造安裝分局湖南長(zhǎng)沙4100071、前言???水輪發(fā)電機(jī)組水下埋件（如座環(huán)）一般均在制造廠內(nèi)加工完成后，再解體運(yùn)往工地。而座環(huán)在加工完成后均存在消應(yīng)不徹底，解體后產(chǎn)生應(yīng)力變形；同時(shí)在運(yùn)輸過程中由于各種原因也會(huì)變形；在現(xiàn)場(chǎng)安裝過程中，由于與蝸殼、尾水錐管焊接，變形也較大；在混凝土澆筑過程中會(huì)產(chǎn)生位移等原因，以致安裝完成的座環(huán)如不經(jīng)過處理難以達(dá)到安裝要求。目前，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組裝機(jī)容量向大容量趨勢(shì)發(fā)展，座環(huán)尺寸越來越大，安裝精度也要求較高。為了消除座環(huán)因在

2、制造、運(yùn)輸、安裝、混凝土澆筑過程中的變形、位移等影響，保證其安裝精度，于是采用座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工技術(shù)。在三峽左岸電站VGS標(biāo)段的6臺(tái)機(jī)組均采用座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工技術(shù)，加工后的座環(huán)各加工面各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。在機(jī)組后續(xù)安裝過程中，不須對(duì)座環(huán)進(jìn)行處理，均滿足機(jī)組安裝的各項(xiàng)要求。大型水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工技術(shù)經(jīng)過我局在三峽左岸電站VGS標(biāo)段的成功運(yùn)用，現(xiàn)在已經(jīng)工藝成熟，質(zhì)量穩(wěn)定，安全可靠，對(duì)于大型水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體有廣闊的發(fā)展前景。2、工法特點(diǎn)2.1投入施工設(shè)備簡(jiǎn)單1)利用簡(jiǎn)易立式銑床進(jìn)行座環(huán)平面與立面以

3、及密封槽的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)加工。2)利用立式鉆床進(jìn)行座環(huán)平面連接螺孔與銷孔的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)加工。3)不需要大型的數(shù)控車床、銑床、鉆床設(shè)備進(jìn)行加工。2.2提高安裝質(zhì)量1)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)加工技術(shù)減少了座環(huán)制作過程消應(yīng)不徹底產(chǎn)生的變形、運(yùn)輸過程中的變形、安裝過程中焊接變形、混凝土澆筑過程中的位移等影響安裝質(zhì)量因素，使座環(huán)安裝工序簡(jiǎn)單。2)現(xiàn)場(chǎng)加工完成后的座環(huán)在后續(xù)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝過程中不需要進(jìn)行加墊、定位銷孔不匹配等處理，可一次安裝到位，提高安裝質(zhì)量和精度。2.3節(jié)約施工成本和工期。1)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工技術(shù)投入施工設(shè)備簡(jiǎn)單，可降低施

4、工成本。2)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工技術(shù)可減少精加工面，可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制作安裝，加工后一次成型，不需要消應(yīng)等處理，可節(jié)約加工成本和運(yùn)輸成本。3)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工技術(shù)使座環(huán)安裝過程簡(jiǎn)單，容易控制；導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝工期減少，節(jié)約施工工期。3、適用范圍???適用于大型水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工，對(duì)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工具有指導(dǎo)意義。4、工藝原理4.1工藝說明在機(jī)組座環(huán)中央位置的適當(dāng)高度固定銑床，銑床的支臂和銑頭可調(diào)整，并隨著中心柱一起旋轉(zhuǎn)。銑頭帶動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)切削座環(huán)表面，從而對(duì)座環(huán)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整體加工。中心柱和銑頭由單獨(dú)的電機(jī)帶動(dòng)，并可

5、進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，以滿足不同的加工精度需要。座環(huán)平面、立面及密封槽加工采用銑床進(jìn)行，其簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)見圖4.1—01，各連接螺孔與銷孔的加工采用在專用平臺(tái)上布置鉆床進(jìn)行加工。??圖4.1--01?銑床簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)與布置示意圖4.2座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)加工部位4.2.1大型水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工部位見圖4.2—01。4.2.2座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工主要工作1)基礎(chǔ)環(huán)法蘭面的平面加工；2)座環(huán)上環(huán)板與頂蓋聯(lián)接法蘭面的平面及立面加工；3)座環(huán)下法蘭與底環(huán)聯(lián)接面的平面加工；4)座環(huán)下環(huán)板立面加工；5)座環(huán)與頂蓋的聯(lián)接螺栓孔的鉆孔、攻絲以及定

6、位錐銷孔的鉆孔、鉸孔；6)座環(huán)與底環(huán)的聯(lián)接螺栓孔的鉆孔、攻絲和定位錐銷孔的鉆孔、鉸孔，以及排水孔的鉆孔和加工等。圖4.2--01?大型水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)整體加工部位圖4.3加工銑床裝置說明1）銑床由組裝基礎(chǔ)支架、立柱（立柱上裝有帶旋轉(zhuǎn)銑頭的支臂）、立柱定位的上支架組成。2）中心支架支撐著支架基礎(chǔ)板（見圖4.1—01中的部件1），由中心支架及幾個(gè)機(jī)械頂驅(qū)動(dòng)的伸縮支腿組成。該中心支架體將安裝在肘管上，而支腿的支撐板也焊接在肘管上。對(duì)于支腿根據(jù)肘管大小的不同，可以安裝兩類，即短類與長(zhǎng)類。每一個(gè)伸縮支腿有一安裝在

7、中心支架上的固定部件及一個(gè)內(nèi)置的可滑動(dòng)部件。伸縮支腿通過機(jī)械頂延伸，由此在肘管上產(chǎn)生徑向的壓縮力而不是向上的推力。中心支架支撐著銑床的基礎(chǔ)板。該基礎(chǔ)板安裝為球面組合連接，由三塊組成。一塊水平板，配有四個(gè)機(jī)械頂（用于軸向調(diào)整），兩塊中心定位板，用于水平中心定位。3）中心柱（部件2）放置于基礎(chǔ)板組合臺(tái)上。由一手工焊接而成的外置方形柱管構(gòu)成，該柱管在內(nèi)置的圓管周圍備有軸承。外置方形柱管轉(zhuǎn)動(dòng)，但內(nèi)置圓管保持靜止。下部軸承（部件3）為一大直徑軸承，配有外向齒輪，通過減速齒輪帶動(dòng)外柱管旋轉(zhuǎn)。該減速齒輪安裝在外柱管

8、的基礎(chǔ)板上，由電動(dòng)機(jī)（部件4帶齒輪）帶動(dòng)。減速齒輪須考慮到反沖間隙的調(diào)整。上軸承為一球形軸承，安裝在軸承座內(nèi)。在軸承座的上方的非轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)柱管上布置有銑床供電集電環(huán)，碳刷則安裝在外柱管上。供電電纜線從內(nèi)柱管內(nèi)穿入，并從該管的一個(gè)開口引出與集電環(huán)相連。在外方柱管角落處，配置了四個(gè)方形導(dǎo)軌，通過這四個(gè)導(dǎo)軌，銑床支臂可以垂直移動(dòng)。兩端裝有帶絲的推拉桿（部件5），用于驅(qū)動(dòng)支臂上下移動(dòng)。這些推拉桿頂端固定在外方柱管上，底端不固定，只用于導(dǎo)向。4）銑床支臂（部件6）由支