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1、 拉西瓦水电站座环、基础环现场加工 一、 概述： 拉西瓦水电站座环单台套重205吨，分4瓣制造，现场组合、焊接与吊装，最后对各工艺面进行加工。加工面分别为顶盖安装面、底环安装面、转轮安装面、座环上下环板内圆以及下固定止漏环安装面与下固定止漏环内圆面，加工面最大外径Φ9128mm,最小内径Φ5973.6mm，加工设备为立式液压马达驱动车床。加工面及数据如图1. 二、 加工内容及质量控制尺寸及精度表 名 称 加工尺寸 控制精度 高程(m) 直径（mm） 水平度/mm/m 同心度/mm 粗糙度 底环安装面 2218.852 — 0.05 — 顶盖安
2、装面 2220.824±0.00015 — 0.05 — 座环上下环板内圆 — φ8644 — 0.15 下固定止漏环安装面 上环带 — φ6106 — 0.15 下环带 — φ6104 — 0.15 转轮安装面 2217.604 — 0.05 — 下固定止漏环内圆 — — 0.15 顶盖安装面密封槽 槽宽 槽深 8.6±0.1 三、 加工前施工准备 1. 机坑清扫 拆除机坑里衬内部支撑。清理座环、基础环上的焊疤、水泥砂浆等，将座环、基础环等安装面打磨出金属光泽。 2. 机坑测定 根据图
3、纸要求，对各加工面原始数据进行测定、分析。 四、 座环、基础环加工 1. 加工艺流程 机坑清扫、测定、数据分析→上下支架安装焊接→机床下支臂及平台安装→机床整体吊装及初步调整→机床动力系统连接与调试→底环安装面加工→顶盖安装面及密封槽加工→座环上、下环板内圆加工→下止漏环安装面加工→转轮安装面加工→ 机床整体吊出机坑→安装、焊接下止漏环→机床整体吊装及调整→下止漏环内圆加工→加工完整体验收→拆除车床 。 2. 设备安装及初步调整 1) 根据图纸尺寸，测量放点； 2) 在机坑里衬内圆安装8 个上支架，用于支撑机床上支臂； 3) 在尾水锥管内圆上
4、安装8个下支架，用于支撑机床下支臂； 4) 在下支架上放置楔子板，并将楔子板调平，将下基座和基座支臂拼装为一体，吊入机坑，置于下支架楔子板上，初步调整下基座中心，调整好后用压板紧固下支臂； 5) 在上支架上放置楔子板，并将楔子板调平，将主传动系统(含中心立柱、上十字中心部件、横梁) 与上支臂组装好吊入机坑，置于上支架楔子板上，初步调整上基座中心，中心水平位置调整好后用压板紧固上支臂； 6) 调整安装传动装置，调整齿轮中心距、齿间隙、驱动轴的垂直度满足要求，装集电器，搭行走走台； 7) 机械设备安装结束后,安装并调试电气回路。 3. 机床中心水平精调与对刀方法 安装刀架并将其调整到将
5、要加工的位置。安装好后，在刀架上放置框式水平仪，在上、下支臂放置百分表，人工转动机床，确保刀架在相隔90°的4个方向水平相对误差不大于0.03mm/m，同时观查百分表走动不得超过0.02mm。然后用内径千分尺测量中心柱与座环上环板4个方位的半径,并计算中心柱在座环上环板内圆中心位置，确保中心偏差不得大于1mm，中心调整好后再次检查支臂水平。在车削每个要加工面时，先将刀架轨道水平或垂直度调整到小于0.05mm/m之内，装刀具，根据机坑测定值确定现场加工余量，车刀对准水平面最高点，将车刀调到离加工表面约1mm左右，用塞尺测量车刀与加工面之间的距离，在刀架上架设百分表，确定吃刀深度后启动机床，当转速
6、达到设定转速时，利用百分表观测数据，摇动进刀手柄进刀，最后启动刀架进给装置，使走刀量达到设定值。 4. 底环安装面加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架径向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的水平度满足要求后，启动机床，确定吃刀深度、转速与走刀量。加工时考虑到被加工面材料为Q345A，材料比较软，可加工性好，因此粗车时将刀速定为2.5 mm/min, 切削深度定为1.0mm左右,转速定为2.7-3.0r/min，到最后一刀留有0.4mm精车余量，刀速定为0.6 mm/min，考虑到此加工面直径较大，加工时线速度高，车刀容易发热，所以转速定为3.1 r/min。 5.
7、与顶盖把合的座环平面与平面密封槽加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架径向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的水平度。该加工面材料为S550Q，材料比较硬，可加工性差且加工面直径较大，加工时线速度高，车刀容易发热，因此粗车时将刀速定为1.5 mm/min, 切削深度为1.0mm左右,转速2.7r/min左右，到最后一刀留有0.3mm精车余量，刀速定为0.6 mm/min，转速定为2.7 r/min。 平面加工合格后加工密封槽，用T型开槽刀开槽，用矩形切断刀进行精车，转速为2.7r/min，刀速定为0.7 mm/min，垂直进刀用手动方式。 6. 座环上、下环板内圆加工
8、 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架轴向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的垂直度。该加工面材料为S550Q，材料比较硬，可加工性差且加工面直径较大，加工时线速度高，车刀容易发热，但是被加工表面粗糙度要求较低，因此车削时可以不分粗车与精车，将刀速定为1.5 mm/min, 切削深度1.0mm左右,转速2.7r/min。 7. 下止漏环安装面加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架轴向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的垂直度。该加工面材料为1Cr18Ni9，材料比较粘且硬，可加工性较差，因为所用车刀为成型的硬质合金车刀，这种车刀强度好，耐高温，但是不够锋利
9、车削时阻力大，加工比较粘的材料时容易蹦刀，而且加工这种材料时车刀很容易磨损。因此将车刀换成车刀，以降低车削阻力，但加工面直径较小，加工时线速度底，车刀不容易发热，且被加工表面粗糙度要求较低，车削时可以不分粗车与精车，所以将刀速定为1.0 mm/min, 切削深度0.7mm左右,转速2.7r/min。 8. 转轮安装面加工 将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架径向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的水平度。该加工面材料为1Cr18Ni9，材料比较粘且硬，可加工性差但加工面直径较小，加工时线速度底，车刀不容易发热，且被加工表面粗糙度要求较低，因此车刀用90度外圆车刀，以减少车削
10、阻力，增加机床使用寿命。车削时可以不分粗车与精车，将刀速定为1.2 mm/min, 切削深度0.7mm左右,转速2.7r/min。 9. 车床整体吊出机坑与回装调整 止漏环安装面加工检查合格后，用一台桥机将机床整体吊出机坑，下支臂和下基座不动，用另一台桥机将下固定止漏环调入机坑安装就位。此时将车床回装调整。 10. 焊接下止漏环满足加工条件 11. 下止漏环内圆加工 下止漏环焊接完成后，检查止漏环内圆尺寸，检查合格后将横梁、拉杆和刀架的位置移动到图纸设定位置，将刀架轴向装配，检查机床中心、水平与刀架轨道的垂直度。该加工面材料为1Cr18Ni9，材料比较粘且硬，可加工性差但加工面直径较
11、小，加工时线速度底，车刀不容易发热，但被加工表面粗糙度要求较高，因此车刀选用90度外圆车刀，以减少车削阻力，增加机床使用寿命。车削时粗车时刀速为1.0mm/min,切削深度0.7mm左右,转速2.7r/min，最后一刀精车，刀速定为0.6 mm/min，切削深度0.3mm,转速3.1r/min。 12. 加工完成，整体检查合格后，将机床拆卸并吊出机坑放置到临时支架上。 五、 结束语 随着大型及超大型机组在我国大江南北的不断开发，座环现场加工已成为确保施工质量及提高施工效率的首选。作者想通过本文为以后相关电站提供技术参考。 作者简介：孙红武（1973-）男，陕西长安人，助理工程师，从事水轮发电机组技术管理工作。 - 5 -
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