仙居抽水蓄能電站座環(huán)打磨工藝研究

摘 要：文章介紹了仙居抽水蓄能電站座環(huán)打磨的工藝方法。內(nèi)容包括座環(huán)工地打磨的設(shè)備結(jié)構(gòu)和主要流程，以及座環(huán)工地打磨的問題分析及解決方案。

關(guān)鍵詞：座環(huán)；工地打磨；平面度；燒傷

1 概述

浙江仙居抽水蓄能電站位于浙江省東南中心地帶。本電站安裝4臺(tái)單機(jī)容量為375MW的混流可逆式水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)額定水頭為447m。在電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)。

2 仙居座環(huán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

仙居座環(huán)采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，能夠承受所有通過(guò)其傳遞的荷載。由于仙居抽水蓄能機(jī)組導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的端面間隙小，對(duì)座環(huán)平面的平面度要求高，座環(huán)在工地安裝后，需在工地進(jìn)行打磨。

3 仙居座環(huán)工地打磨設(shè)備結(jié)構(gòu)

該打磨設(shè)備設(shè)有兩個(gè)磨頭，兩個(gè)轉(zhuǎn)臂（分別安裝有上接長(zhǎng)臂和下接長(zhǎng)臂）。根據(jù)所要打磨部位的不同，磨頭分別安裝到兩個(gè)接長(zhǎng)臂的相應(yīng)位置。上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)臂呈180度分布，安裝時(shí)要將配重放好。該設(shè)備安裝在座環(huán)的內(nèi)部，利用上、下打磨平面的高度差，在中間設(shè)置四個(gè)支撐臂，四個(gè)支撐臂分別架在四個(gè)支座上，通過(guò)支撐臂和支座上的調(diào)整螺栓，可對(duì)設(shè)備進(jìn)行水平和垂直方向的調(diào)整。四個(gè)支撐臂和兩個(gè)轉(zhuǎn)臂通過(guò)主軸連成一體。工作時(shí)，接長(zhǎng)臂和主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。該設(shè)備采用手動(dòng)推拉方式打磨，手動(dòng)使轉(zhuǎn)臂來(lái)回運(yùn)動(dòng)，操作方便、安全、可靠。

1.3KW磨頭電機(jī)；2.滑座；3.磨頭支座；4.上接長(zhǎng)臂；5.上轉(zhuǎn)臂；6.主軸；7.中心支撐體；8.支撐臂；9.垂直頂絲；10.水平頂絲；11.支座；12.下接長(zhǎng)臂；13.下轉(zhuǎn)臂；14.支撐座；15.配重；16.2.2KW磨頭電機(jī)

4 仙居座環(huán)工地打磨的工藝流程

仙居座環(huán)需要在工地打磨四個(gè)平面，兩個(gè)內(nèi)孔，如圖2。在工地打磨時(shí)，將平面Ⅰ（安裝頂蓋的接觸表面）定為加工基準(zhǔn)面，即先加工完該平面后，再加工其他平面。平面Ⅰ的加工余量根據(jù)實(shí)際的安裝高程來(lái)確定。仙居座環(huán)工地打磨的流程簡(jiǎn)要如下：

（1）確定四個(gè)支座位置，支座與座環(huán)點(diǎn)焊牢固。在地坑外先將打磨設(shè)備的四個(gè)支撐臂與主軸上的中心支撐體把合在一起，整體吊入座環(huán)中，四個(gè)支撐臂分別座在四個(gè)支座上。

（2）安裝上、下兩個(gè)接長(zhǎng)臂。安裝好后，開始調(diào)整設(shè)備。

（3）調(diào)整設(shè)備的水平度和設(shè)備中心與座環(huán)中心的重合度，要保證設(shè)備中心與座環(huán)中心重合。這些調(diào)整通過(guò)支座和支撐臂上的調(diào)整螺栓來(lái)實(shí)現(xiàn)。同軸度誤差在0.4mm以內(nèi)。水平度要求在0.1mm內(nèi)。

（4）將支座上的四個(gè)水平螺栓旋緊，固定住設(shè)備。將四個(gè)支撐臂與四個(gè)支座點(diǎn)焊在一起，防止移動(dòng)。

（5）在上接長(zhǎng)臂上安裝磨頭，在座環(huán)平面Ⅰ上對(duì)稱4個(gè)位置點(diǎn)焊試驗(yàn)鋼板，試打磨需合格。

（6）粗，精磨座環(huán)平面Ⅰ。在打磨過(guò)程中需多次測(cè)量平面度，可局部進(jìn)行打磨。精磨座環(huán)平面Ⅰ后，粗，精磨其余平面及內(nèi)孔。

5 仙居座環(huán)工地打磨的問題分析及解決方案

5.1 打磨平面的燒傷問題

在打磨平面Ⅰ時(shí)發(fā)現(xiàn)，該表面多次發(fā)生燒傷現(xiàn)象，加工硬化嚴(yán)重，經(jīng)分析，主要有兩方面的原因，第一個(gè)原因是由于打磨余量選擇過(guò)大，第二個(gè)原因是由于磨頭傾斜，導(dǎo)致打磨余量不均勻，余量大的表面在進(jìn)刀時(shí)即發(fā)生燒傷。處理方案為首先手工打磨加工去除硬化表皮，通過(guò)局部試加工的方法，調(diào)整磨頭的角度。然后選擇較小的加工余量進(jìn)行打磨。如圖3、圖4所示。

5.2 平面Ⅰ的平面度超差問題

仙居座環(huán)平面Ⅰ的結(jié)構(gòu)為兩道環(huán)形平面，兩平面之間有空刀平面。在加工時(shí)兩個(gè)環(huán)形平面時(shí)，磨頭的受力不均勻，平面度較難保證。為保證該表面的平面度要求，只有反復(fù)精調(diào)磨頭。為更好的保證該平面的加工質(zhì)量，可以采用無(wú)空刀的結(jié)構(gòu)（但取消空刀，會(huì)帶來(lái)其他一些問題）；或增加該設(shè)備支臂磨頭徑向進(jìn)給功能，分兩個(gè)工步分別加工兩道環(huán)。

5.3 打磨平面Ⅲ和平面Ⅳ的加工效率問題

打磨平面Ⅰ，平面Ⅱ所用的電機(jī)功率為3KW，打磨平面Ⅲ，平面Ⅳ所用的電機(jī)功率為2.2KW，后者選用電機(jī)功率較小的原因是由于座環(huán)空間的限制，因功率大小與尺寸有關(guān)，如選用較大的功率，在打磨平面Ⅲ的時(shí)候，部分表面將無(wú)法加工。該電機(jī)的確是制約加工效率的一個(gè)因素，由于座環(huán)該表面實(shí)際加工的周期并不長(zhǎng)，所以該問題對(duì)座環(huán)打磨的整體加工周期的影響并不很顯著。

6 結(jié)束語(yǔ)

目前仙居導(dǎo)水機(jī)構(gòu)已經(jīng)完成所有4臺(tái)座環(huán)的加工，并且全部通過(guò)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的安裝檢查。仙居座環(huán)工地打磨的順利完成，保證了機(jī)組的順利安裝，為其他抽水蓄能機(jī)組座環(huán)的工地加工提供了寶貴的資料和借鑒。