蒲石河抽水蓄能電站2號座環工地打磨淺談

焦寶林，陳光旭

（中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧 丹東 118002）

蒲石河抽水蓄能電站2號座環工地打磨淺談

焦寶林，陳光旭

（中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧 丹東 118002）

蒲石河抽水蓄能電站的2號座環打磨工作，進行了詳細描述，對打磨工具的安裝、調整及整個打磨工作的重點進行闡述。

座環；座環變形；打磨工具調整；座環打磨

1 概述

在電站工地組裝水輪機的部件中，座環工地安裝后打磨是一道非常重要的工序。蒲石河電站座環與蝸殼為整體到貨，設備直徑大，在制造廠內分瓣制造，運往工地后在機坑內用螺栓把合并在分瓣處進行整體組合焊接，座環的分瓣處方向掛裝蝸殼湊合接再焊接，最后灌制混凝土，使座環和蝸殼成為牢固的一體。座環法蘭面高程為-1.5045m。在經過復雜的焊接、水壓試驗（7.5MPa）和混凝土保壓澆筑（1.97MPa）工藝過程之后，座環上的三個裝配平面都不可避免的產生一些變形，為了消除這些變形，使座環達到原機加工的質量要求和保證導水機構的裝配精度，需要對機坑內變形的座環三個裝配平面工地加工、打磨。

2 座環尺寸與打磨工具的規格與性能

3 打磨工具工作原理與結構特征

該打磨設備設有兩個磨頭，兩個轉臂（分別安裝有上接長臂和下接長臂）。根據所要打磨部位的不同，磨頭分別安裝到兩個接長臂的相應位置。不同被打磨平面所在位置的差異比較大，上接長臂的上面安裝上3 kW的磨頭，打磨φ6 552～φ6 410 mm平面，將磨頭向內移動到合適的位置，打磨φ6 190～φ6 000 mm平面，要保證兩平面的平面度符合要求。上接長臂的側面安裝3 kW的磨頭（安裝方式見圖1），可打磨φ5 980內孔，打磨時可徑向微調。下面兩個被打磨的平面高度差較大，將磨頭分別安裝在下接長臂的上下兩個面（安裝方式見圖1：S1458裝配圖），分別打磨 φ5 980～φ5 860 mm和 φ5 855～φ5 670 mm兩個平面。在打磨φ5 980～φ5 860 mm面的位置可以打磨φ5 968內孔。上下兩個轉臂呈180°分布，安裝時要將配重放好。由于該設備要安裝在座環的內部，必須要把整個設備架起來，利用上下打磨平面的高度差，在中間設置四個支撐臂，四個支撐臂分別架在四個支座上，通過支撐臂和支座上的調整螺栓，可對設備進行水平和垂直方向的調整。四個支撐臂和兩個轉臂通過主軸連成一體。工作時，接長臂和主軸一起轉動。使用時，由于磨頭安裝位置的不同，每一個位置上有一個磨頭座，將磨頭安裝到磨頭座上，通過調整磨頭座與接長臂處的連接，保證磨頭電機的垂直度和砂輪的水平度。磨頭的垂直進給由滑座實現?；惭b在磨頭座與磨頭電機之間，通過旋轉絲桿使滑座帶動磨頭電機上下移動。更換砂輪時，將滑座移動到最上端，下端留有換砂輪的空間。該設備采用手動推拉方式打磨。

圖1 S1458裝配圖

4 打磨工具安裝調試

（1）安裝設備前，先用內徑千分尺測量出座環的半徑、圓度具體值，及上把合面打磨前的水平值。然后吊裝打磨工具并組裝。

（2）用水準儀粗找上接長臂的水平度，按要求調整至在0.1 mm內。粗調完成后對打磨工具中心進行調整，以底環與座環軸向密封面為基準調整中心，中心規范要求為0.4 mm，為提高打磨精度，調整至0.02 mm。

（3）中心調整完成，復測長臂水平，符合0.1 mm后，把合像儀放在上接長臂的基準面上，上接長臂在圓周方向上回轉，在對稱的4個點上進行測量，保證4個點水平度差在0.02 mm/m內。

（4）用同樣的方法，利用下接長臂檢測一次水平度和重合度。

（5）將支座上的四個水平螺栓旋緊，固定住設備。將四個支撐臂與四個支座點焊在一起，防止移動。

（6）可以進行安裝面的試塊打磨工作。安裝磨頭時，要將磨頭調平，通過在把合面加銅皮的方法來實現。

5 具體操作規程

設備安裝調試完成后就可準備使用，使用前要對主機和電氣控制系統進行檢查，確保沒有問題后才可以進行使用操作。

（1）該設備為手動操作，將磨頭調整到要打磨的范圍內，通過滑座上的絲桿來調整好砂輪的高度，然后將滑座鎖緊。

（2）該設備要打磨三個高度的環面，每次打磨都要更換磨頭的位置，每次安裝磨頭都要對磨頭進行找正。在打磨前，為確保打磨面平面度，采取先在打磨面焊接試板，打磨試板合格后，才能進行設備把合面的正式打磨。

（3）在磨頭電機和磨頭座之間有一個滑座，垂直方向的進給通過旋轉滑座上的絲桿來實現。調整完成后要將滑座鎖緊。每次打磨的寬度都在砂輪直徑范圍內，打磨一個面水平方向只調整一次即可。調整后在次檢查試板的水平，合格后繼續打磨。

（4）使用時，每次只打磨一個平面。

（5）由于所打磨的平面為環形，在使用時可在局部位置往復打磨。檢測出高點后，也可對其局部打磨。

6 打磨情況及注意事項

（1）經過安裝調試合格后，首先對座環與頂蓋把合面進行打磨，因為此把合面為整個打磨過程的軸向面的基準，所以打磨精度要嚴格要求。經過試板打磨，用紫銅皮調整電磨頭垂直度。最終試板水平度在0.03 mm/m內。打磨試板過程中發現砂輪給進值對電機的震動有很大影響，給進值過大，電機振動過大，電機震動變大影響打磨質量，砂輪在強震動下容易碎裂，給安全施工帶來影響。給進值過小打磨速度緩慢。經過反復試驗，最終發現給進量在0.05 mm時打磨工具運行在最優工況。給進量控制使用百分表。

試板打磨完成，開始正式對把合面打磨。采取打磨前測量出整個打磨面的最高值最低值，從最高依次向底打磨。這樣有效防止局部打磨過低出現。

圖2 打磨基準面

打磨完成后，測量數據良好，基準面打磨數為相鄰兩點小于0.03 mm，最大最小差值0.12 mm；均高于廠家要求的相鄰兩點水平小于0.08 mm，最大最小差值0.3 mm。打磨基準面見圖2。

（2）基準面打磨完成根據廠內導水機構預裝數據對其他面進行打磨，打磨前加工一塊平面度為0.02 mm的測量塊，配合內徑千分尺檢查B、C的打磨尺寸。安裝試板，調整打磨工具垂直度，對試板進行打磨，符合要求后進行B面打磨。

圖3 打磨基準面

對底環與座環密封面進行打磨（即尺寸B），由于底環安裝進行打壓，打壓的軸向密封面為此面，而且此面涉及到導葉端部間隙，所以此面的絕對尺寸及平面度必須嚴格控制。打磨完成后，B面的數據測量在900.93～900.98 mm之間,滿足設計要求。

打磨完B面后進行C面打磨，此面為底環與座環的把合、固定面。打磨數據應盡量偏大，以保證B面密封。

C面打磨數據見表1：

表1 C面打磨數據

（3）進行徑向打磨，保證底環與頂蓋在調整時的同心度。打磨前依然需要試板打磨，試板打磨用兩塊百分表檢測打磨面的垂直度，在0.02 mm，拆除試板進行安裝面的打磨。打磨底環面徑向尺寸必須嚴格控制，因為底環與座環存在一處圓周密封。見圖4：為確保底環壓力試驗合格，盤根的壓縮量必須符合要求。

圖4

座環徑向打磨完成，下鏜口直徑圖紙要求比底環大1 mm，根據廠內實測底環半徑為2 982.50，下鏜口打磨尺寸為2 983.50，圓度控制在0.05 mm內。上鏜口打磨半徑為2 989.70，圓度控制在0.10 mm內。

至此整個座環打磨工作完成。打磨數據優良。

7 結束語

座環打磨前，基準面水平偏差最大差值：0.59mm；距底環密封面（B）尺寸最大差值為：0.65mm；距底環安裝面（C）尺寸最大差值為0.72 mm；座環上鏜口圓度偏差最大：0.30 mm；下鏜口圓度偏差最大0.20 mm。

座環打磨后，基準面水平偏差最大差值：0.12mm；距底環密封面（B）尺寸最大差值為：0.06mm；距底環安裝面（C）尺寸最大差值為0.14mm；座環上鏜口圓度偏差最大：0.10mm；下鏜口圓度偏差最大0.05mm。

由此可見，座環經現場加工打磨后安裝面精度比以往手工打磨安裝的精度有大幅度的提高。而且打磨數據根據導水機構實際加工、預裝尺寸確定，消除了部分加工誤差。所以座環現場打磨加工保證了導水機構安裝質量，對導葉的端部間隙能很好的控制，對徑向密封的密封效果有顯著提高。為機組運行狀態提供有力保證。

TK730.3+13

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1672-5387（2013）02-0040-03

2012-12-27

焦寶林（1971-），男，從事機電安裝技術及管理工作