震后飞仙关水电站1#机组座环水平修复综述

刘敏华

（中国水利水电第五工程局有限公司机电制造安装分局，成都 610225）

震后飞仙关水电站1#机组座环水平修复综述

刘敏华

（中国水利水电第五工程局有限公司机电制造安装分局，成都 610225）

4.20芦山震后，华能飞仙关水电站1#机组座环水平超差，通过在工地现场机坑内安装加工机床，对座环上、下法兰面水平超差部位进行修复，修复后的水平量测数据满足规范及设计要求，为其他电站遇到类似问题进行处理提供了借鉴。

座环水平超差；现场修复；质量验收

1 概述

飞仙关水电站位于四川省雅安市芦山县飞仙关镇，采用混凝土低坝挡水。电站开发方式为河床式，地面厂房。总装机容量100MW，厂内安装2台轴流转桨式水轮发电机组。2013年1月，1#机组座环安装完成，水平量测数据满足规范要求，2013年4月20日，芦山发生里氏7.0级地震，震后，在保证人员以及测量设备安全的情况下，我部对1#机组座环上下法兰面水平进行复测，发现水平超差，我部经过与业主、监理、主机厂家等单位对此问题进行研究决定，委托东方科创公司到现场对机组水平超差修复，我部全力配合并进行现场处理过程中的质量验收。

2 震后座环水平复测

震后1#机组座环水平复测数据记录如下表1所示。

测量方式：在座环内部搭设稳固的测量平台，莱卡NA2光学水准仪架设在测量平台上，利用莱卡NA2光学水准仪和铟钢尺配合测量出各待测平面的水平。其中，座环下法兰面的测量结果是将底环吊出后进行测量的。1道=0.01mm。

测量结果：（单位0.01mm）

图1 ：震后座环水平测点布置图

表1 ：震后 1#机座环水平复测记录

数据分析：

① 座环上法兰面水平数据，最高点为1号点，测量结果719，最低点为16号点，测量结果840；最高点与最低点的高差为：840-719=121（道）

② 座环下法兰面水平数据，最高点为21号点，测量结果077，最低点为9号点，测量结果142；最高点与最低点的高差为：142-077=65（道）

③ 1#机座环有一定程度的倾斜，且整体倾斜趋势一致。根据规范要求，按设计及规范要求，要求飞仙关水电站座环整体水平不超过0.40mm，震后1#机组座环各检测面的水平均已超差。

3 座环水平修复方案

3.1 方案说明

座环加工机床的支墩焊在转轮室下部与尾水管内衬之间，使用后割除并打磨转轮室。不会对转轮室工作面产生影响。座环加工机床的支墩需要现场重新制作安装（共6件，详见底部支撑布置图）。

3.2 座环工地加工机床安装

机床主要由安装基础、可调整底座、回转工作台、立柱、转臂、后臂、升降架、转臂升降传动系统、滑台、铣削头、立柱支撑机构及电器控制系统等组成。机床在机坑内找正就位后，通过横臂的升降和滑台的移动使铣头靠近加工部位，调整铣头主轴的伸缩确定切削深度，选择合适的切削速度和进给速度即可进行加工。

3.3 机床性能参数

铣头电机功率N=5.5KW，额定转速n=960rpm。铣头轴向移动距离：300mm。最大切削深度2mm。

3.4 机床支撑件安装

加工机床首先要安装底部支撑，机床安装好后再安装顶部支撑，如下图2、3所示：

图2 ：座环加工机床底部支撑布置图

图3 ：座环加工机床顶部支撑布置图

3.5 座环工地加工部位

座环需要在工地用专用机床加工的部位（如图4所示）如下：

图4 ：座环水平超差机床加工部位布置图

图5 ：座环水平修复后验收测点布置图

3.6 座环工地加工工艺

3.6.1 座环工地加工所需工具

1）加工设备：座环工地加工专用机床。

2）测量工具：水准仪，等高尺，内径千分尺，塞规，平尺，卷尺等。

3.6.2 座环工地加工工艺过程

3.6.2.1平面加工

（1）采用φ160～φ200端面铣刀，在加工部位将滑梁夹紧，手动竖直进刀，最大切削深度不超过2mm，启动转臂回转铣削平面。铣削平面时，需用水准仪进行跟踪测量，以避免滑梁或铣头颤动变位造成大的加工误差。精加工时，应当适当调整铣削量，确保铣削加工平稳进行，以满足所加工平面的平面度及粗糙度要求。

（2）整圆加工完后，松滑梁夹紧，径向移动铣头，到位后，将滑梁夹紧，继续加工。平面粗加工后，用水准仪、平尺等检查加工面平面度，平面度符合相关标准要求。粗加工检查合格后，才能进行精加工。

（3）加工平面时，须严格控制进刀量和进给速度，以避免加工设备发颤导致较大的加工误差。并且每加工一圈后需要对加工平面进行检测，及时对加工机床及切削用量进行调整，保证加工质量。

3.6.2.2内圆面加工

（1）采用φ250单侧铣铣刀，在加工部位利用滑梁水平移动实现径向进刀，打表测量进刀量，最大切削深度不超过2mm。径向进刀完成后将滑梁夹紧，手动竖直进刀，切削宽度为2/3切削刃宽，启动转臂回转铣削，整圆加工完后再竖直进刀继续加工。精加工时，应适当调整铣削量，使铣削加工平稳进行，保证圆面的垂直度及粗糙度要求。

4 修复后的验收

表2 ： 1#机座环水平修复验收记录

475159816758610575058917753612674858918757612775059119759607875759120759609977060021760612107706082276161811771606237596121277060924762619结论：1#机组座环加工后，上法兰面最高点与最低点相差0.23mm，下法兰面最高点与最低点相差0.30mm，符合设计与规范要求的座环水平度偏差不大于0.40

5 结语

飞仙关水电站1#机组座环震后水平超差，通过精密加工机床现场对座环上下法兰面水平进行加工修复，修复质量最终满足设计及规范要求，该修复方案操作简单、精确实用，修复合格率高，保证了该水电站后续机电安装的质量和进度。

水轮发电机组安装技术规范GB/T8564-2003

G322

：B

1007-6344（2015）06-0043-02

李超，邵阳学院，422000，1991.10.28，男，回族，湖南省益阳市，本科

作者简介：刘敏华（1981-），男，湖北枣阳人，工学学士，项目总工程师，工程师，从事水电站机电设备安装技术与管理工作。