混流式水轮机转轮工地加工的新工艺分析

中国科技纵横 / 2018年06月21日 15:17

新闻

孙莉丽

【摘 要】转轮是水轮机运行中的核心部件之一,在混流式水轮机中需要用到大型转轮,这种转轮尺寸与重量相对较大,不利于运输和搬运,只能采用在工地现场加工的办法进行加工。本文对混流式水轮机中需要用到的大型转轮在工地加工全过程进行简单介绍,并通过对其加工前的焊接、准备及加工中设备安装进行简要分析。

【关键词】转轮工地加工 盖顶上止漏环 镗削

在传统的转轮加工工艺中,转轮只能在加工制造厂中完成。由于科学技术的不断发展,类似于混流式水轮机这类的大型机组的出现,使其对转轮的要求也越来越高,若是依旧采用厂内制造的方式,转轮的运输与搬运就会成为限制其发展的重要难题。为了解决这个问题,许多转轮加工厂开始创新加工工艺,力求在工地现场对转轮进行加工,以解决大型转轮难以运输、搬运的难题。

1 转轮工地加工前的准备工作

转轮工地加工的准备工作开始前,要先对转轮焊接材料进行选择,即可选择广泛用于转轮制造的成熟材料,也可根据工地现场的气候条件及温度情况选择耐热性能或防潮、抗腐蚀性能好的材料。在焊接过程中,可采用熔化极富气体保护焊对叶片背面坡口的头部、中间以及胃部进行焊接,总长度在二百毫米左右。

在转轮焊接结束后,为了保证转轮加工质量与尺寸符合设计图纸要求,应在施工开始前熟悉设计图纸中的相关内容与要求,并提前对一些重要项目的尺寸進行测量。具体如下:

首先,保证转轮内圆内径尺寸与转轮法兰面尺寸符合设计图纸的要求。对转轮内圆内径的测量可以使用内径千分尺,如发现尺寸与设计图纸不符,应迅速对内圆内径进行调整,使其达到设计图纸中的要求。对于转轮上法兰面的水平度,可以使用直尺或者水平仪测量,如发现尺寸与设计图纸上的要求存在出入,可使用液压千斤顶对其进行适当调整,使其达到设计图纸的要求。除此之外,要在转轮底环的四个支墩上放置一对楔子板,再使用水准仪将楔子板的高度调整到一致的程度,再放转轮,使各个支墩上的转轮水平高度保持一致。

其次,在转轮工地加工开始前,对重要项目的尺寸进行测量,以其作为基准来确定其他项目的尺寸。在实际操作中,转轮顶盖上止漏环常被作为基准尺寸测量,通过尺寸来确定其他零件尺寸。在转轮顶盖上止漏环的测量过程中,为了保证转轮外径测量的准确性,可以使用内径千分尺对转轮内圆的直径以及其与转轮止漏环外径之间的距离进行测量,通过测量结果计算得出转轮顶盖上止漏环外径大小。之后,便可以转轮顶盖上止漏环的测量结果为基准,对其他零件进行检查。基础顶盖上止漏环的重要地位,应对其进行反复测量,并与产品出产厂家的出场记录进行比对,确保二者无误。

2 转轮工地加工设备的安装与调试

2.1 转轮工地加工设备的安装

在准备工作完成后,开始安装转轮工地加工设备。为了确保设备安装到位,可以使用塞尺对转轮工地加工设备定位段与转轮内圆的间隙以及其与转轮上法兰平面的贴合情况进行测量,测量结果要进行详细记录与标记,对于不符合设计图纸标准的要进行重新安装或简单调试。

2.2 转轮工地加工设备的调试

转轮工地加工设备与转轮初步连接时,需要使用百分表对转轮顶盖上止漏环的情况进行测量。在测量中,如发现偏差,可以使用千斤顶对转轮工地加工设备进行找正,使其与转轮的中心点保持一致即可。找正结束后,需要再次使用百分表对其进行反复测量,以确保上下止漏环没有出现偏离中心点的状况。由于在施工前的准备工作中,顶盖上止漏环始终为测量的基准,因此,接下来的测量中也可以以顶盖上止漏环为基准,对转轮工地加工装置的找正情况,转轮工地焊接后几何尺寸的比较对称以及转轮工地加工设备的中心与原转轮中心的重合度进行测量。

2.3 转轮工地加工

在转轮焊接、加工前的准备以及转轮工地加工设备安装完成后,混流式水轮机转轮工地加工便可正式开始。若要熟练的掌握转轮工地加工技术与工艺,就要明确转轮工地加工的工作原理。

首先,转轮工地加工设备的磨头位于转轮下部,在开始工作时,旋转工作台会通过自身转动来带动床身以及刀架,使其与旋转工作台一起旋转,床身的旋转带动溜板刀架沿着径向开始走刀,使其对法兰的正面与背面进行反复摩擦,起到精磨作用。

其次,在混流式水轮机转轮工地加工过程中,可以将配合水轮机使用的镗模取出,在镗模与镗连轴螺孔找正后,应将其安装在转轮上进行使用。在转轮工地加工结束后,对加工出的产品进行检查,如果符合设计图纸对于成品的要求就可以正式投入使用,转轮工地加工设备也可以开始拆卸,如果加工出的产品不合格,要视不合格的程度对其进行修补或重新加工。

3 转轮工地加工过程中的注意事项

在转轮工地加工中,为了确保产品加工质量,必须在产品加工过程中严格按照产品设计要求,在每道加工工序开始前对转轮工地加工装置的刀架进行校正,使其始终保持垂直,并对每一道加工工序中的加工余量进行检查,确保各部位拥有足够的加工余量时,才能开始下一道加工工序。对于上止漏环的加工,要注意第一次车削见圆后,计算尺寸是否见圆,如果计算尺寸没有见圆,要分析是什么原因导致的,并采用相应的技术安全措施进行修复与弥补。在关键工序的施工过程中,可以采用吊钢琴线的方法进行测量,以增加测量的准确度。

4 结语

转轮工地加工新工艺的出现,使转轮制造商解决了大型转轮无法进行运输与搬运的难题。在实际加工过程中,须严格按照工艺要求的方法执行,并在加工完成后立刻对转轮进行安装、调试,以保证转轮与水轮机匹配使用。混流式水轮机作为大型水轮机中的一种,其转轮工地加工技术代表了整个水轮机大型回转件的工地加工技术,在未来的发展过程中,该项技术一定会得到更广泛的运用,并且越来越成熟。

参考文献:

[1]袁绍斌,蒲军,吴勤,李红军.大型混流式分瓣转轮叶片数控加工及焊接工艺研究[J].东方电气评论,2010(24):112-114.

[2]莫国华,粟永基.岩滩水电站扩建工程巨型转轮工地制造技术[J].红河水,2014(33):56-58.

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