浅谈水轮机座环的现场加工

沙湾电厂水轮机座环现场加工摘要：在水电站建设中，水轮机座环现场组装焊接、调整、混凝土浇筑后及后期机组运行产生的机组沉降造成水轮机座环各工作面的水平度会出现不同程度超标，多采取加工或者打磨的方法消除存在的偏差。

本文就沙湾电厂水轮机座环加工设备的应用进行研究，以供参考。

关键词：水轮机；座环；现场加工；技术引言从座环加工设备安装调试、加工工艺、数据测量和分析等方面进行了研究总结。

该加工技术在沙电厂的成功应用，为同类型水轮机组座环现场加工积累了宝贵的施工技术及管理经验，同时提高了同类型水轮机组座环现场加工的施工效率和质量。

1、加工机械设备简介1.1该套加工机械设备是为沙湾电厂水轮发电机座环、基础环加工而定制的专用加工设备。

该设备能加工水平方向平面、铅垂方向立面；其旋转刀头能进行轴向和径向移动，满足被加工设备的使用精度要求。

1.2该套加工机械设备由静止水平安装支架、支撑中心轴、可旋转平衡臂式刀架、旋转动力刀头、支撑轴承、方电缆缠绕装置等组成。

1.3该套加工机械设备需要安装在原有相邻设备的水平基础平台上，在此基础平台上完成需要修复设备的加工面/槽的质量要求。

设备加工示意图如下所示2、加工设备的设计方案2.1设计功能该设备用于圆周平面铣削和钻孔加工，两个进给轴实现铣头上下左右直线运动，一个旋转轴实现横梁360°任意旋转，主轴电机进行切削工作。

控制界面要实现各轴手动、步进及自动功能，速度倍率可调节，可实现各轴位置状态、工艺参数的显示、输入及选择，各电机状态监控及故障报警。

2.2电气功率及参数：1）横梁旋转采用伺服电机及减速器驱动，电机功率5KW，最高转速1500r/min，脉冲控制方式，能够实现360°绝对定位，编码器分辨率不低于2500线。

2）铣头功率预留3KW，采用变频调速，原铣头电机保留。

3）十字滑台采用步进驱动，保留原驱动电机。

采用脉冲控制方式，实现绝对定位、相对定位及回零功能。

4）控制系统为PLC+触摸屏。

大型水轮机座环现场加工工艺
朱洪滨
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2016(000)031
【摘要】随着科技水平的逐步提升,我国大型水轮发电机组的开发与制造技术也有所提高.作为水轮机重要部件之一,水轮机座环在加工与安装的过程中,其质量的好坏将对整个大型水轮机制造及安装质量产生重要影响.目前,工地现场加工座环的方式较为普遍.这种方式不仅能够为大型水轮机座环提供高质量的安装尺寸和表面质量,并且能够有效消除水轮机座环浇筑和安装焊接变形,从而为大型水轮机的正常运行提供保障.文章简要叙述了大型水轮机座环现场加工的相关经验,以供参考.
【总页数】1页(P163)
【作者】朱洪滨
【作者单位】哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150040
【正文语种】中文
【相关文献】
1.阿海水电站水轮机基础环/座环现场加工工艺控制
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大型水电站水轮机座环现场加工及主要问题分析处理摘要：大型水电站机组座环尺寸大、重量重，必须在现场组焊后进行现场机加工。

本文对以国内某水电站机组座环现场加工为例，对座环的现场加工设备、工艺等方面进行了介绍，并对加工中出现的问题进行了分析与总结，以此为同类机组提供必要的参考。

关键字：水轮机；座环；现场加工工艺；大型水电站。

一、概述某水电站以发电为主，兼有防洪、航运、养殖等综合效益，共装有9台单机容量为700MW的水轮发电机组。

水轮机座环由上下环板、大舌板和23个固定导叶等组成，组装后其内、外径分别为8010mm、11920mm，总重量为243.5吨。

上下环板材料采用hiten 610-Z35的具有Z向性能要求的调质钢，在厂内焊接制造，经退火处理后进行粗加工，然后分4瓣运抵工地，在现场组焊为整体吊入机坑安装，再进行蜗壳挂装、焊接与砼浇筑。

为了消除座环组焊、蜗壳焊接与砼浇筑引起的座环变形，现场需通过座环精加工加以弥补，从而确定出导水机构的净空高度和导叶的端面间隙。

二、座环现场加工工艺2.1加工范围及裕量在水轮机埋设件安装完毕后，开始进行水轮机座环现场加工。

水轮机导水机构与座环的安装法兰面之间为全面接触，现场加工的方法采用整体铣销加工，主要加工部位：a.座环上环板环带及密封槽；b.座环下法兰平面及环带；c.基础环法兰环带的加工；d.座环下环板内环面。

某水电站座环现场加工的主要部位与加工裕量见图1:图1 某水电站座环现场加工部位与加工裕量示意图2.2现场加工设备与工艺座环现场加工工具采用立式专用铣床，由水轮机设备制造厂家为现场加工专门设计的，可以对座环轴向、径向不同加工面进行整体铣销加工。

该设备由提供，主要由安装基础、可调整底座、回转座、立柱、前臂、后臂、升降架、转臂升降传动系统、滑台、铣销头、支撑机构及电器控制系统等组成，组装后总重量约40吨。

安装基础与支撑机构分别与尾水锥管和机坑里衬焊接在一起，焊脚12mm，以增加稳定性。

浅谈水轮机座环的平面打磨水轮机座环是一种特殊的机械部件，是连接水轮机与发电机组的索道，在水力发电中起着至关重要的作用。

在其制造过程中，座环表面的平面度是非常关键的一个要素，在应用过程中，如果座环的平面度达不到要求，容易引起机械设备发生振动，从而造成设备运行不稳定等问题。

因此，水轮机座环的平面打磨是一项十分重要的工艺步骤。

在水轮机座环的制造过程中，平面度是必须符合的标准，如果平面度没有达到标准，那么整个水轮机就会出现偏心，进而导致振动，而振动会对水轮机带来巨大的危害，甚至有可能引发事故。

因此，水轮机座环的平面度的精度必须做到非常高，一般要求达到0.02mm的误差范围。

尤其在水轮机座环的平面打磨过程中，工人必须十分小心，必须防止在打磨过程中误伤座环的工作表面，从而对其表面造成损伤，导致平面度不均匀。

因此，打磨水平的操作将直接影响到座环平面度的达标情况。

在水轮机座环平面打磨的选择上，一般会使用手工打磨和机械打磨两种方式。

手工打磨的优点在于能够针对性更强，更能够精准地对座环表面进行打磨，但是也存在效率较低、工人技术水平参差不齐等缺点。

机械打磨则具有效率高、精度好的优点，但是成本也会更高，而且在打磨的过程中容易产生热量，导致座环的表面粗糙。

为了保证水轮机座环平面的均匀度和精度，首先要从打磨砂轮的选择上入手，砂轮的硬度和细度都会直接影响到座环的表面，因此选择合理的砂轮十分必要。

其次，在选定合适的砂轮后，需要使用合适的打磨机器进行打磨，并且要定期更换砂轮，避免使用过期磨头引起的座环表面光滑度下降。

总之，在制造水轮机座环时，平面度的要求是非常重要的。

通过合理的砂轮选择和打磨方法，可以使水轮机座环表面达到高精度，保证水轮机的正常运行。

同时，保持座环平面的完整性，在打磨时要十分注意，保持工作环境的清洁、整洁，防止钢屑等杂物打击座环表面造成表面不完整。

这样，可以确保水轮机座环有一个完美、平滑的表面，从而使得水轮机更加稳定、持久地工作。

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—3.2顶盖安装面 2220.824±0.00015—0.05 —3.2座环上下环板内圆— φ864410+ — 0.15 6.3 下固定止漏环安装面 上环带 — φ6106 — 0.15 6.3 下环带—φ6104— 0.15 6.3转轮安装面2217.60420+—0.05 — 6.3下固定止漏环内圆 — 5.006.5973+φ— 0.153.2顶盖安装面密封槽槽宽2.0013+φ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。

探析水轮发电机组座环加工工艺方法发布时间：2022-07-15T08:26:36.896Z 来源：《当代电力文化》2022年3月第5期作者：刘琦[导读] 在当今时代的快速发展之下，我国科学技术水平的不断提升以及人民群众生活水平的不断提高，间接促进了我国对水轮发电机组座环加工工艺上的深入研究与持续开发，刘琦哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江省哈尔滨市香坊区 150040摘要：在当今时代的快速发展之下，我国科学技术水平的不断提升以及人民群众生活水平的不断提高，间接促进了我国对水轮发电机组座环加工工艺上的深入研究与持续开发，以期未来能够愈发有效地满足当代人民的生活需求，从而为我国的社会与经济发展提供一定程度的有效动力。

水轮机座环相对于水轮发电机，有着极其重要的作用，是关乎到水轮机运作与否，运作能力如何等方面的一大重要部件。

正因如此，水轮机座环的质量也深深关系到水轮发电机的运作效率。

在现如今的技术发展之下，水轮发电机组在进行工作的时候，对其座环的加工方法往往采用的是现场座环加工方式，从而能够切实地保障水轮机生产制造过程中的高质量。

下面本文将针对水轮发电机组的座环加工工艺方法，来作进一步地深入分析与探讨。

关键词：水轮发电机组；座环加工；加工工艺一、水轮发电机组座环加工工艺的工艺路线（一）改进工艺技术的方法于当前时代的眼光之下，过去传统的加工进程较为复杂繁琐，相关人员在进行加工工作时，往往要耗费掉大量的时间，同时也会消耗较大的资源与人力。

所以，为了能够改进这样的加工进程，有相关的研究人员提出新的工艺路线。

其主要的思路，一是要以单瓣数控加工时的合缝面，二则是要在完成对座环的加工工作之后，将其组成一个整圆。

而该路线的要点在于，必须要严格规范确保分瓣件的原定基准线位置与尺寸，尽可能地把控位置与尺寸数值上的偏差范围，而要做到这一点，则在进行检测时的工具与方法一定要精确。

（二）精准进行找正与测量的方式在对水轮发电机组座环以不同的加工工艺进行加工的途中，每一道加工工序，都与分瓣座环组合的质量息息相关。

大中型水轮机组转轮现场焊接加工探讨摘要：水轮机在水电行业当中的作用非常不可或缺，它的质量影响到大中型水轮机组的安全经济运行，它的核心部件是转轮并且也是一项重要的水利设备。

电力持续发展以水作为主要动力，并得到广泛应用。

建立巨大的机器，需要时间和效率才能使水流变得缓慢和迅速。

由于水轮机的涡轮特性和性能要求，这类机械通常当场就开始焊接。

由于技术问题、运输成本等各种因素很难避免，所以焊接加工是一项非常重要的工作，因此在这其中会牵涉到其他棘手的问题。

文章分析了大中型水轮机组转轮现场焊接加工处理的问题，希望为其提供一个参考，同时也促进加工技术进步和工业发展的相关建议。

关键词：大中型水轮机；轮转焊接；现场焊接；加工当今社会主义现代化建设正在不断推进，为满足加工、水轮机及其辅助机械工业发展的建设需要，随之而来的是工业化进程也在不断加快。

因为水力发电、大规模生产和混合涡轮机重量的增加，并且由于水轮机组较大，运输时间长不方便，所以在使用过程中一般应采取点焊的类型。

转轮作为水轮机组的主要成分,它的质量的优劣与主轴联轴法兰面车磨直接相关，因此,焊接加工是非常重要的工作。

在焊接过程中，由于水轮机组转轮部件数量多、技术要求较多等因素，在实施过程中经常会遇到各种问题。

大数据下，科技在不断发展，人们对工业界和社会的关注和支持也在不断扩大，出现了可以将问题逐一解决的迹象。

1大中型水轮机组转轮现场焊接加工的概况1.1大中型水轮机组转轮介绍水力发电的重要组成部分是水轮机及其相关的辅助机组，水力发电在建造水力发电方面起着重要作用。

水电机正在运行，充分利用清洁和可再生能源来实现节能，减少社会和环境效益的排放，是工业化的建设，是减少污染的重要措施。

随着水力发电发展的扩大，水轮机的使用范围也在扩大。

在日益增长的能源需求的压力下，水轮机产量也在上升，生产技术赶上了发达国家在世界上的前沿。

水轮机生产的持续发展是国家经济水平的体现，表明国家经济在工作质量和效益方面取得了明显的进展。