研究大型双平板活门式蝴蝶阀
水轮机进水管道上一般都装设有进口阀门,蝴蝶阀、球阀、转筒阀、闸阀、针阀是水轮机行业目前常用的进口阀。进口阀门作为水轮机组的启闭机构是水轮机很重要的辅助设备,连接压力水管和蜗壳。蝴蝶阀是低、中水头,大、中型水轮机常用的一种进口阀,其优点是比其它型式的进口阀门外形尺寸小,重量轻,结构简单,操作方便。卡伦Ⅲ水轮机采用的是Φ5200mm卧轴蝴蝶阀,是世界上尺寸最大的,其立式装配方式是哈电公司首次在大型混流式机组上采用。
1 研究内容
1.1 蝴蝶阀阀体加工工艺的研究
阀体通过接力器与电站自动化部分的油压管路连接,通过油压系统实现活门的开关。机组正常工作状态下,水流由阀体中通过,阀体承受水压力,同时支持蝴蝶阀的所有部件,承受操作力和操作力矩,因此阀体要有足够的刚性。卡伦Ⅲ蝶阀采用的是铸焊结构,两端轴座采用的是ZG20SiMn材质,上、下法兰板及阀身、肋板采用的是Q235钢板,阀体分两瓣单独焊接。最大焊接尺寸为Φ6300mm,焊接件高度为1950mm,总焊接重量达92t。
1.1.1 阀体两端轴孔尺寸公差和形位公差的保证
阀轴轴孔与阀轴的配合情况直接影响到活门的旋转开启动作是否灵活。为此,采用在五座标数控镗铣床上用小直角铣头走圆弧插补加工找正段,再单镗阀体阀轴轴孔的方法来实现,具体步骤如图1所示。
(1)清理装配平台,在装配平台上放两组1150mm等高方箱并找方箱水平,找正后将方箱压牢在装配平台上。在大方箱上放置6个500mm高小方箱来调整装配高度,保证两组方箱之间的距离与蝶阀地脚支腿的距离相等。将方箱全部固定不允许松动。两个支承架放置到方箱的同侧,用螺钉、压板压牢,下垫7mm厚垫板。然后将支承架弯板安放在支承架上,测量两弯板中心把合孔间距,符合要求后将弯板固定。
(2)在阀体上通过阀轴中心划水平、垂直中心线,划重锤全关、全开位置线(在两轴端面上、指示装置底板上),尽量使其延长,以便于装配过程中观察。将阀体活门组合体翻转90°,垂直吊放到装配平台的方箱上,对正弯板的把合孔用螺钉将阀体和弯板把合在一起,然后将组合体把紧、压牢在方箱上。用小吊车吊另外两个支承架至装配平台,平靠在阀体端面上,不允许超出轴头端面,用螺钉、压板将其固定在平台上。这时支承架底部垫7mm垫板,吊支承架弯板至支承架上,贴紧阀体端面,对正把合孔把上螺钉(与阀体和支承架)。在转臂上划出中心线并引至大孔外圆上。在全关位置装转臂重锤,按线对正后用搭焊板将转臂与阀轴搭焊在一起,焊接时注意不应使转臂与阀轴有相对位置移动。
(3)划定位销孔加工线,用可移式镗床钻、扩、铰定位销孔并装销。装销后将搭焊块磨开,端面及搭焊处磨平后装压盖。锁定接力器,装配、打压试验完毕。锁定钩压瓦后检查内径尺寸合格。研配锁定钩,按实际位置配钻、攻把锁定接力器孔,装接力器,将接力器与锁定钩连在一起。接力器装配完毕后运至总装现场。按图纸尺寸装接力器和支座,注意先将支座装于基础板上,再装在接力器上。全关位置调整后将基础板固定在装配平台上。这时在装配平台上放置7mm厚的垫片,然后将接力器与转臂装在一起。割去活门、阀体上的搭焊拉筋。装蝶阀操作接力器油管路系统,接力器内充油。用锁定接力器打开锁定钩,操作蝶阀接力器做活门开关试验,记录油压。按接力器行程配钻攻底板上的安装孔,并装刻度板及行程开关。配装蝶阀指示装置。在蝶阀全开位置划定位销孔加工线,吊可移式镗床至装配现场,钻、镗Φ100mm定位销孔。
(4)在0.5MPa油压时,接力器应能灵活操作活门开关。在全开位置,锁锭接力器锁锭重锤,逐步卸油压,当主接力器油压为零时,用吊车吊重锤,打开锁定钩,缓慢落下重锤,做重锤自关闭试验。
实际操作实验过程中,接力器行程与转臂重锤及活门旋转角度之间的关系符合设计要求,接力器油压0.2MPa即可操作活门开启,重锤的自关闭功能实现良好,模拟真机运行状态的操作试验区成功。
2 总结
卡伦III水轮机蝶阀加工装配及操作实验的顺利完成,成功地解决了在大型蝴蝶阀阀体、活门加工中出现的技术问题,成功地在生产车间模拟了真机运行状态下蝴蝶阀的操作状态,为生产Φ5000m以上的大型蝶阀积累宝贵的经验。
上一条:结构设计分析单座调节阀软密封 下一条:电动二通调节阀安装及故障排除