座環(huán)工地加工設(shè)備安裝及調(diào)整工藝性分析

齊桂華，姜國華，黃海玉

（哈爾濱電機廠有限責任公司，哈爾濱 150040）

前言

我公司以往工地座環(huán)的加工主要以工地打磨為主，隨著大型機組的不斷開發(fā)制造和業(yè)主對機組制造質(zhì)量的要求提高，座環(huán)的工地加工日益普遍。大型座環(huán)的加工可以提供高質(zhì)量的安裝尺寸和表面質(zhì)量，消除澆筑和安裝焊接變形，從而提高整機的安裝精度，保證機組較好運行。大型座環(huán)的工地加工，特別是機組帶筒閥結(jié)構(gòu)的大型座環(huán)，設(shè)計結(jié)構(gòu)要求多個部位在工地加工。我公司糯扎渡、溪洛渡、向家壩等大機組座環(huán)均要求廠內(nèi)粗加工，工地精加工，且座環(huán)尺寸大、重量重。對于帶有筒閥結(jié)構(gòu)的糯扎渡、溪洛渡機組，加工部位與不帶有筒閥結(jié)構(gòu)的向家壩機組相比要求精度高，加工部位多。

座環(huán)工地加工設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸安全，工作穩(wěn)定、可靠，操作、調(diào)整、維修方便。加工設(shè)備的安裝及調(diào)整精度，能保證工地座環(huán)的加工質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)周期。因此，有必要對工地加工設(shè)備的安裝及調(diào)整精度進行分析及總結(jié)，為同類設(shè)備的安裝提供經(jīng)驗。

1 工地加工設(shè)備的特點及安裝難點

加工設(shè)備由上支承梁、下支承梁、中心旋轉(zhuǎn)立柱、支臂橫梁、車刀架、磨頭裝置、主傳動裝置、帶徑向和軸向的進給傳動裝置、橫梁平衡裝置、上下支梁安全防護走臺、刀架操作隨行走臺、液壓及潤滑裝置、附件及電氣系統(tǒng)等主要部件組成。主要存在以下難點：

（1）設(shè)備安裝定位基礎(chǔ)的確定

（2）安裝前設(shè)備安裝基準的確定

（3）基座焊接

（4）止漏環(huán)預就位

（5）機床設(shè)備安裝

（6）安裝下平臺

2 工地加工設(shè)備安裝及調(diào)整工藝分析

2.1 設(shè)備安裝定位基礎(chǔ)的確定

為保證工地機床正常加工座環(huán)，需要將設(shè)備安裝固定在安裝基礎(chǔ)的相應(yīng)位置，并對基礎(chǔ)進行相應(yīng)的加固措施，以滿足承載設(shè)備重量和保證加工座環(huán)的精度。

設(shè)備基礎(chǔ)要求根據(jù)機組的結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的布置，避開一些坑道、管路、管口等無法埋設(shè)基礎(chǔ)錨鉤的設(shè)施。一般安裝在機坑里襯和尾水錐管或基礎(chǔ)環(huán)的內(nèi)壁上，并設(shè)置上、下各8等分的基礎(chǔ)支座，如圖1所示。

2.2 安裝前確定設(shè)備安裝基準

座環(huán)焊接和澆注完畢后機組的安裝高程即已確定，該高程即固定導葉的平均高程，也即為水輪機安裝高程，該高程作為設(shè)備安裝調(diào)水平的基準，也是加工時的高度測量基準面，以此分別測量座環(huán)加工平面高程，檢查各平面加工余量。

圖1 座環(huán)設(shè)備基礎(chǔ)安裝布置

設(shè)備安裝中心的確定，是以座環(huán)下環(huán)板內(nèi)圓為基準，通過測量桿，打百分表測量與座環(huán)各圓同心度和檢查各圓的余量情況，并復查座環(huán)加工后頂蓋、底環(huán)把合螺栓孔的節(jié)圓中心的偏差。

設(shè)備的安裝以上述確定的中心線和水平線為基準，待設(shè)備安裝后對座環(huán)進行全面測量和記錄，確認各加工面的加工余量和加工后的最終尺寸。檢查各圓和平面的加工余量是否足夠，及工件變形、位置變化情況。對座環(huán)加工面的負區(qū)域，進行局部補焊處理。

座環(huán)機床設(shè)備在機坑里襯、上部基礎(chǔ)襯臂共有16個基礎(chǔ)座。以座環(huán)導水機構(gòu)中心線為基準，用水準儀劃出安裝設(shè)備的上、下各8個基座高度位置，該上、下8處基座在同一平面內(nèi)。該基礎(chǔ)座必須保證高度、位置準確，使設(shè)備順利安裝就位。

2.3 機床設(shè)備安裝

機床設(shè)備的安裝工藝流程按如下進行：

安裝下平臺→安裝旋轉(zhuǎn)立柱→安裝橫梁各部件→安裝上平臺→安裝旋轉(zhuǎn)立柱的主傳動裝置→安裝橫梁上其余部件→機床電氣的安裝與布置→旋轉(zhuǎn)立柱及各項精度的調(diào)整檢查→設(shè)備精度檢查與調(diào)試

2.3.1 安裝下平臺

設(shè)備安裝首先從下平臺的安裝開始，主要步驟和工藝要求按以下進行：

（1）先將8個下支撐臂與下平臺清理后在安裝廠房內(nèi)進行裝配組合，把緊螺釘。

（2）安裝下平臺各部件，將下平臺分別用可調(diào)墊鐵和固定螺釘固定在各基座支點上，以下平臺平面作為基準，調(diào)整各支點上的調(diào)整墊鐵，用平尺和水平儀按8點等分檢查，并調(diào)整下平臺平面水平，暫不用緊固、頂緊固定螺釘。

（3）安裝下立柱支座，暫不把緊，在下立柱支座上裝配找正臺架，如圖2所示。

（4）在找正臺架上裝找正測量桿、百分表，8等分測量與下環(huán)板內(nèi)圓距離，調(diào)整找正臺架中心位置，并復查和調(diào)整找正臺架中心位置與下環(huán)板上平面的 4個機組中心線基準點同心；

（5）重新檢查下平臺水平度，如超差按上序重新調(diào)平，調(diào)平后再復查同心度，直至下平臺水平度和同心度均合格為止。

（6）將下平臺緊固并頂緊固定螺釘，復查平臺水平度和下立柱支座同心度應(yīng)合格。

圖2

2.3.2 旋轉(zhuǎn)立柱的安裝

旋轉(zhuǎn)立柱是設(shè)備的主要部件，為保證設(shè)備加工精度，旋轉(zhuǎn)立柱安裝有一定的精度要求，具體安裝如下：

（1）下空心軸裝配到立柱支座內(nèi)，將裝配體安裝到下支撐平臺定位止口處，復查裝配體下空心軸處裝旋轉(zhuǎn)立柱的上平面，如果超差，應(yīng)調(diào)整支座，加墊調(diào)平，立柱支座裝配把合螺釘，但暫不把緊，以配合旋轉(zhuǎn)立柱上部后序的精調(diào)。

（2）旋轉(zhuǎn)立柱在安裝前，先安裝好上傳動軸，并把緊螺釘。

（3）為方便橫梁的安裝，清洗立柱齒條后，將橫梁滑座安裝在立柱體上，緊固滑座上的鎖緊螺釘，使旋轉(zhuǎn)立柱部件與橫梁滑座一起吊裝。

（4）安裝旋轉(zhuǎn)立柱部件并與下支座上的空心軸裝配把合，上部暫時懸空，將橫梁滑座放至下部，并支撐牢固。

2.3.3 橫梁各部件安裝

旋轉(zhuǎn)立柱安裝后，在立柱上依次吊裝橫梁升降箱、橫梁聯(lián)結(jié)梁、 橫梁平衡裝置，如圖4所示安裝工藝步驟如下：

圖3

（1）首先清洗橫梁升降減速箱，安裝升降箱于橫梁滑座體上；

（2）安裝時將橫梁組件置于立柱下部，依靠下平臺周圍設(shè)置支點。用墊塊和千斤頂對稱4點支撐橫梁升降箱、滑座、聯(lián)接梁裝配體，使旋轉(zhuǎn)立柱固定并避免偏載，如圖4所示。

（3）安裝橫梁平衡裝置時，平衡重物暫不裝配。

圖4

2.3.4 安裝上平臺

旋轉(zhuǎn)立柱安裝完畢后，進行上平臺的安裝，安裝工藝如下：

（1）將8個上支撐臂與上平臺在安裝廠房內(nèi)先裝配組合，把緊螺釘。

（2）安裝上平臺各部件。上平臺和支臂安裝時，設(shè)有護欄的支臂位置應(yīng)設(shè)在機坑進入門上方附近，以方便設(shè)備檢修及安裝。

（3）將上平臺分別可調(diào)墊鐵和固定螺釘固定在各基座支點上，根據(jù)旋轉(zhuǎn)立柱的上傳動軸的位置，粗調(diào)整上平臺中心位置。以上平臺平面作為基準，調(diào)整各支點上的調(diào)整墊鐵，用平尺和水平儀多方位檢查，調(diào)整上平臺平面水平，暫不用緊固、頂緊固定螺釘。

（4）以旋轉(zhuǎn)立柱的上傳動軸為基準，測量與上平臺內(nèi)孔距離，并調(diào)整上平臺。

（5）重新檢查上平臺水平度，如超差按上序重新調(diào)平，調(diào)平后再復查同心度，直至上平臺水平度和同心度均合格為止。

（6）將上平臺緊固并頂緊固定螺釘，復查平臺水平度和同心度。

（7）機電配合安裝拖鏈支架,吊裝主傳動箱,然后緊固滑座鎖緊螺母，拆卸橫梁千斤頂和支撐墊塊。

2.3.5 安裝旋轉(zhuǎn)立柱主傳動裝置

設(shè)備主傳動裝置在安裝前，先將各部件在安裝間清理、裝配好，以備整體吊裝。主傳動裝置裝在設(shè)備頂部，此時調(diào)整頂緊螺釘，使中間旋轉(zhuǎn)立柱置鉛直狀態(tài)，檢查并調(diào)整旋轉(zhuǎn)立柱的垂直度，然后緊固立柱與下空心軸面聯(lián)結(jié)螺釘，使其定位。

按設(shè)備使用說明書對立柱回轉(zhuǎn)精度進行檢測和調(diào)整：即在立柱下支點不動的前提下手動回轉(zhuǎn)立柱，調(diào)整立柱上回轉(zhuǎn)支點，打表檢測圓跳動，此時立柱手動應(yīng)回轉(zhuǎn)輕松自如，合格后，壓緊壓板，緊固主傳動以定位。安裝調(diào)整合格后再安裝主傳動裝置其余部件。

2.3.6 橫梁上其余部件的安裝

在立柱中間段依次吊裝下列部件：橫梁與刀架部件；刀架進給箱；橫梁走臺等部件。

3.3.7 機床電氣的安裝與布置

設(shè)備機床電柜分兩個部分安裝布置，其中主控制柜安裝于橫梁平衡裝置部件處，內(nèi)部隨橫梁運轉(zhuǎn)；副電柜固定安裝在上平臺支架上，可方便操作與控制。

操縱箱安裝在橫梁走臺上，設(shè)有手持盒，方便對刀操作；主傳動箱頂部安裝旋轉(zhuǎn)電路裝置，完成總電源輸入與信號傳輸，并配裝手持盒。然后安裝機床所有油管、電氣布線及機床照明等。

2.3.8 旋轉(zhuǎn)立柱及各項精度的調(diào)整檢查

初步安裝完畢后，進行設(shè)備旋轉(zhuǎn)立柱及各項精度的調(diào)整檢查。低速運轉(zhuǎn)主傳動系統(tǒng)，通過找正座環(huán)內(nèi)圓復查旋轉(zhuǎn)立柱的精度，并使座環(huán)各內(nèi)圓有足夠的加工余量。然后精調(diào)整主傳動裝置頂緊螺釘，使旋轉(zhuǎn)立柱上、下支點同軸（立柱運轉(zhuǎn)靈活）、然后緊固主傳動部件與上、下平臺結(jié)合面螺釘，使其定位，啟動電機試運行，直至旋轉(zhuǎn)立柱運轉(zhuǎn)正常。最終按安裝使用說明書檢查并調(diào)整橫梁及刀架精度，滿足機床安裝精度要求。

2.3.9 設(shè)備檢查

設(shè)備按以下內(nèi)容進行全面檢查：

（1）按機床安裝使用說明書的安裝精度要求檢查機床精度。

（2）按機床安裝使用說明書的要求對機床各功能進行全面檢查。

（3）機床進行試加工，并根據(jù)設(shè)備合格證要求對機床的切削性能和加工精度進行檢查。

3 結(jié)論

通過大型座環(huán)工地加工設(shè)備現(xiàn)場成功安裝及使用，我公司在座環(huán)工地打磨設(shè)備的基礎(chǔ)上，對大型座環(huán)的工地加工技術(shù)不僅有了進一步提高，而且為其他機組工地加工座環(huán)提供了寶貴的座環(huán)工地加工設(shè)備安裝及調(diào)整經(jīng)驗。