束長(zhǎng)磊，高曉剛

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明 650032）

淺析仙游抽水蓄能電站座環(huán)現(xiàn)場(chǎng)研磨技術(shù)

束長(zhǎng)磊，高曉剛

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明 650032）

大型抽水蓄能電站的座環(huán)考慮到加工和運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，通常是座環(huán)蝸殼分瓣運(yùn)至工地后再組焊成整體，座環(huán)與導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的配合尺寸完全依靠座環(huán)的現(xiàn)場(chǎng)研磨來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了確保座環(huán)的水平度以及座環(huán)與導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的配合在座環(huán)組焊和混凝土澆筑后能夠滿足設(shè)計(jì)要求，座環(huán)研磨質(zhì)量直接關(guān)系到導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的可靠運(yùn)行。

座環(huán)；現(xiàn)場(chǎng)；研磨

1 概述

仙游抽水蓄能電站位于福建省莆田市西苑鄉(xiāng)，是一座周調(diào)節(jié)的抽水蓄能電站，電站安裝4臺(tái)裝機(jī)容量為300 MW的混流可逆式水泵水輪發(fā)電機(jī)組。水泵水輪機(jī)座環(huán)分兩瓣到貨，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝焊接成整體后進(jìn)行安裝，在混凝土澆筑后需在機(jī)坑內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)由底環(huán)、頂蓋（分兩瓣）、導(dǎo)葉、軸套、拐臂等部件組成。

2 施工過(guò)程和關(guān)鍵工藝操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程（見(jiàn)圖1）

圖1 施工工藝流程圖

2.2 關(guān)鍵工藝及操作要點(diǎn)

2.2.1 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)尺寸測(cè)量確定研磨尺寸

清掃頂蓋，底環(huán)，導(dǎo)葉各部件，確保與座環(huán)配合的組合面無(wú)油污雜物和毛刺。檢查相關(guān)尺寸并做好詳細(xì)記錄。在每個(gè)導(dǎo)葉孔的位置各測(cè)量一組數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總。如圖 1、2、3、4。

圖1 頂蓋尺寸檢查示意圖

圖2 底環(huán)尺寸檢查示意圖

圖3 導(dǎo)葉高度尺寸檢查

圖4 座環(huán)研磨尺寸示意圖

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)測(cè)量完成后，進(jìn)行整理分析，并計(jì)算出座環(huán)研磨需要確定出A、B、C的值。

A/B/C的研磨偏差都取計(jì)算值的正偏差（0～+0.05）。

2.2.2 機(jī)坑清掃測(cè)定

清掃座環(huán)各個(gè)法蘭面，對(duì)各加工面的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量分析。

將座環(huán)上機(jī)組的軸線標(biāo)示至下環(huán)板的平面和機(jī)坑里襯的合適位置，并做好方位刻度線標(biāo)記。作為今后安裝底環(huán)、頂蓋、水輪機(jī)接力器及控制環(huán)的方位基準(zhǔn)點(diǎn)和調(diào)整控制點(diǎn)。

2.2.3 研磨平臺(tái)安裝以及研磨工具調(diào)整

座環(huán)研磨設(shè)備采用廠家提供的磨削設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單安裝調(diào)整方便。磨頭采用細(xì)砂磨頭，細(xì)砂輪磨頭能更好的控制磨削量，還能保證磨削面的精度。

以研磨平臺(tái)預(yù)埋基礎(chǔ)確定磨削工具的主支座位置，利用橋機(jī)將主支座吊裝就位后使用手拉葫蘆和楔子調(diào)整其水平和高度后焊接。按要求將基礎(chǔ)梁和各輔助梁進(jìn)行相應(yīng)的把合并進(jìn)行焊接加固。將平臺(tái)吊裝到支撐梁上并進(jìn)行焊接加固。

吊裝底座部件在基礎(chǔ)梁上并按要求把合。轉(zhuǎn)臺(tái)部件和過(guò)渡座把合成整體后吊裝到底座部件上，調(diào)整底座調(diào)平螺桿，用水平儀以過(guò)渡座上表面加工面為基準(zhǔn)找平，水平控制在0.05 mm/m。將轉(zhuǎn)臂吊裝到過(guò)渡座上，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臂，在轉(zhuǎn)臂徑向上架百分表檢查，通過(guò)底座調(diào)整頂桿調(diào)整中心控制在0.5 mm以內(nèi)。檢查磨削工具的水平，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配重塊的數(shù)量的調(diào)整，利用底座上的頂絲精細(xì)調(diào)整磨削工具的水平到要求范圍內(nèi)。

砂輪片調(diào)整，根據(jù)磨削的寬度和砂輪片的水平情況，利用調(diào)整螺桿對(duì)砂輪片進(jìn)行調(diào)整。方法是：先在座環(huán)面上刷紅丹粉，根據(jù)磨削紅丹粉留下的痕跡進(jìn)行調(diào)整，直至紅丹粉被均勻摩擦。

2.2.4 座環(huán)法蘭面研磨

座環(huán)法蘭面打磨前使用水準(zhǔn)儀測(cè)量座環(huán)的水平，并復(fù)測(cè)磨削工具的水平和中心，分析座環(huán)水平數(shù)據(jù)，進(jìn)行由高到低磨削，在磨削的過(guò)程中注意磨削的尺寸，磨削量不宜過(guò)大，約每研磨5遍的磨削量為0.01 mm，并及時(shí)做好測(cè)量。根據(jù)實(shí)際總結(jié)在測(cè)量的數(shù)據(jù)即將達(dá)到計(jì)算值時(shí)可以進(jìn)行分段分點(diǎn)打磨，座環(huán)法蘭面研磨后的水平控制在0.05 mm/m各點(diǎn)高差的最大值控制在0.15 mm以內(nèi)。

2.2.5 座環(huán)上環(huán)法蘭面研磨

座環(huán)法蘭面研磨完成并通過(guò)驗(yàn)收后，調(diào)整打磨立柱，降低研磨平臺(tái)的高度。調(diào)整好后吊裝打磨工具，根據(jù)砂輪片與上環(huán)的接觸面積調(diào)整磨削的半徑。檢查磨削工具轉(zhuǎn)臂的水平，并利用底座上的頂絲進(jìn)行微調(diào)。砂輪片的水平調(diào)整和研磨方法同座環(huán)法蘭面打磨一樣，保證上環(huán)的每一處都能被打磨到。

上環(huán)法蘭面研磨測(cè)量使用量程為50～600 mm的內(nèi)經(jīng)千分尺、工字平尺、框式水平儀和塞尺。測(cè)量時(shí)保證測(cè)量面的清潔，用塞尺調(diào)整放在工字平尺上的框式水平儀，保證其水平。同座環(huán)研磨一樣在磨削數(shù)據(jù)即將合格時(shí)可進(jìn)行分段分點(diǎn)磨削，在精細(xì)磨削時(shí)做到邊磨邊測(cè)。

2.2.6 基礎(chǔ)環(huán)研磨

上環(huán)法蘭面研磨完成以后，調(diào)整磨削工具的高度，安裝彎臂，組裝電動(dòng)機(jī)。按照同樣的方法調(diào)整磨削工具的中心和水平，檢查并調(diào)整砂輪片的水平，砂輪片調(diào)平使用紅丹粉做標(biāo)記直到紅丹粉被均勻摩擦。磨削前測(cè)量原始數(shù)據(jù)，同樣按照從高到低順序開(kāi)始研磨。磨削的方法同座環(huán)磨削一樣到精細(xì)研磨時(shí)進(jìn)行分段分點(diǎn)研磨，增加測(cè)量的次數(shù)，每研磨5遍進(jìn)行一次測(cè)量。測(cè)量的方法同上環(huán)法蘭面研磨，測(cè)量工具為量程為150～3 000 mm的內(nèi)徑千分尺。

2.2.7 下環(huán)法蘭面研磨

基礎(chǔ)環(huán)打磨好后，拆除彎臂和立柱，組裝打磨工具，調(diào)整電動(dòng)機(jī)和砂輪片。調(diào)整和打磨的方法同上環(huán)。其重點(diǎn)在于調(diào)整控制中心，保證下環(huán)法蘭面均能被磨到。另外做好測(cè)量。測(cè)量的方法可以用座環(huán)法蘭面至基礎(chǔ)環(huán)的距離和座環(huán)法蘭面至下環(huán)的距離計(jì)算得出。

2.2.8 下鏜口圓度研磨

由于座環(huán)的組焊和混凝土的澆筑，座環(huán)鏜口的圓度不能滿足設(shè)計(jì)要求。鏜口研磨重點(diǎn)在于中心的確定。利用求心器和內(nèi)徑千分尺以座環(huán)的上鏜口為基準(zhǔn)調(diào)中心（注：上鏜口測(cè)4組點(diǎn)，以最好的一組為基準(zhǔn)，鋼琴線的直徑0.3 mm計(jì)算在內(nèi)）。調(diào)整好中心，根據(jù)底環(huán)外徑的尺寸計(jì)算鏜口應(yīng)該需要的半徑（底環(huán)和鏜口的半徑偏差在0.4～0.6 mm），根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)打磨出4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)。準(zhǔn)備好安裝打磨工具，并用百分表和調(diào)整螺栓調(diào)整中心，打磨工具的中心調(diào)整控制在0.05 mm。鏜口研磨采用砂輪片的側(cè)面進(jìn)行操作。調(diào)整砂輪片的水平，方法和前述一樣。水平和中心確定好后，通過(guò)底座調(diào)整螺桿進(jìn)行打磨，打磨到標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的位置時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

3 仙游抽水蓄能電站座環(huán)研磨成果

仙游抽水蓄能電站座環(huán)研磨后1號(hào)機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)開(kāi)檔尺寸為730.18 mm，座環(huán)下鏜口2 715.10 mm；2號(hào)機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)開(kāi)檔尺寸730.22 mm，座環(huán)下鏜口2 715.10 mm；3號(hào)機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)開(kāi)檔尺寸730.22 mm，座環(huán)下鏜口2 715.05 mm；4號(hào)機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)開(kāi)檔尺寸730.21 mm，座環(huán)下鏜口2 715.06 mm。加工尺寸滿足計(jì)算尺寸要求。尺寸檢查確認(rèn)后，對(duì)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)部件進(jìn)行預(yù)裝，各部件的預(yù)裝參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求。

4 總結(jié)

仙游抽水蓄能電站4臺(tái)機(jī)組座環(huán)研磨工作，通過(guò)對(duì)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)各部件進(jìn)行尺寸測(cè)量，分析、放余量、加入了頂蓋和底環(huán)在安裝后的撓度，通過(guò)計(jì)算的方法確定研磨尺寸，使得座環(huán)研磨一次研磨成功，從而避免了導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的試裝和座環(huán)的多次研磨。在水泵水輪機(jī)安裝過(guò)程中單臺(tái)機(jī)組節(jié)約了工期10 d，節(jié)省了勞動(dòng)力，降低施工投入，共節(jié)約了成本10萬(wàn)余元。

另外，在座環(huán)磨削過(guò)程中不斷的摸索和總結(jié)磨削工具的使用和磨削工具的調(diào)整，由開(kāi)始的座環(huán)研磨施工措施到最后的形成操作和實(shí)用性更強(qiáng)的施工工藝卡，并成功申報(bào)電力建設(shè)工法，可在同類型電站的座環(huán)研磨工作中推廣使用。

TK730.3+15

B

1672-5387（2017）10-0016-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.10.006

2017-07-21

束長(zhǎng)磊（1984-），男，工程師，從事水電站機(jī)電安裝管理工作。