仙居抽水蓄能電站座環打磨工藝研究

摘 要：文章介紹了仙居抽水蓄能電站座環打磨的工藝方法。內容包括座環工地打磨的設備結構和主要流程，以及座環工地打磨的問題分析及解決方案。

關鍵詞：座環；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臺單機容量為375MW的混流可逆式水輪發電機組，水輪機額定水頭為447m。在電網中承擔調峰、填谷、調頻、調相和事故備用等任務。

2 仙居座環結構特點

仙居座環采用鋼板焊接結構，能夠承受所有通過其傳遞的荷載。由于仙居抽水蓄能機組導水機構的端面間隙小，對座環平面的平面度要求高，座環在工地安裝后，需在工地進行打磨。

3 仙居座環工地打磨設備結構

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。上、下兩個轉臂呈180度分布，安裝時要將配重放好。該設備安裝在座環的內部，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。該設備采用手動推拉方式打磨，手動使轉臂來回運動，操作方便、安全、可靠。

1.3KW磨頭電機；2.滑座；3.磨頭支座；4.上接長臂；5.上轉臂；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.下接長臂；13.下轉臂；14.支撐座；15.配重；16.2.2KW磨頭電機

4 仙居座環工地打磨的工藝流程

仙居座環需要在工地打磨四個平面，兩個內孔，如圖2。在工地打磨時，將平面Ⅰ（安裝頂蓋的接觸表面）定為加工基準面，即先加工完該平面后，再加工其他平面。平面Ⅰ的加工余量根據實際的安裝高程來確定。仙居座環工地打磨的流程簡要如下：

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

（2）安裝上、下兩個接長臂。安裝好后，開始調整設備。

（3）調整設備的水平度和設備中心與座環中心的重合度，要保證設備中心與座環中心重合。這些調整通過支座和支撐臂上的調整螺栓來實現。同軸度誤差在0.4mm以內。水平度要求在0.1mm內。

（4）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。

（5）在上接長臂上安裝磨頭，在座環平面Ⅰ上對稱4個位置點焊試驗鋼板，試打磨需合格。

（6）粗，精磨座環平面Ⅰ。在打磨過程中需多次測量平面度，可局部進行打磨。精磨座環平面Ⅰ后，粗，精磨其余平面及內孔。

5 仙居座環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時發現，該表面多次發生燒傷現象，加工硬化嚴重，經分析，主要有兩方面的原因，第一個原因是由于打磨余量選擇過大，第二個原因是由于磨頭傾斜，導致打磨余量不均勻，余量大的表面在進刀時即發生燒傷。處理方案為首先手工打磨加工去除硬化表皮，通過局部試加工的方法，調整磨頭的角度。然后選擇較小的加工余量進行打磨。如圖3、圖4所示。

5.2 平面Ⅰ的平面度超差問題

仙居座環平面Ⅰ的結構為兩道環形平面，兩平面之間有空刀平面。在加工時兩個環形平面時，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，只有反復精調磨頭。為更好的保證該平面的加工質量，可以采用無空刀的結構（但取消空刀，會帶來其他一些問題）；或增加該設備支臂磨頭徑向進給功能，分兩個工步分別加工兩道環。

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

6 結束語

目前仙居導水機構已經完成所有4臺座環的加工，并且全部通過導水機構的安裝檢查。仙居座環工地打磨的順利完成，保證了機組的順利安裝，為其他抽水蓄能機組座環的工地加工提供了寶貴的資料和借鑒。