CN100488723C - 水轮发电机镜板研磨装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种水轮发电机镜板研磨装置，包括一中空的底座，具有水平的顶板，顶板中心有孔；一中空无底的上支座，其顶板上有推力轴承；上支座同中布置在底座上；一水平旋臂，具有竖直的中轴，旋臂的工作端有研磨机构；旋臂支承于推力轴承上，其中轴的上端固接旋臂，轴的下端伸进上支座内空间；一立式减速驱动装置，其输出轴穿过底座顶板的中心孔伸进上支座内空间；一对联轴节，分别固接在旋臂中轴下端和减速驱动装置输出轴的轴端，将两轴连接。研磨方法包括：①将水轮发电机镜板和研磨装置置于平台上找平后固定；②操作研磨装置，研磨镜板；③抛光镜板，使镜板加工面达到镜面。

Description

水轮发电机镜板研磨装置及方法

技术领域

本发明涉及一种研磨装置，尤其涉及一种水轮发电机镜板研磨装置及方法。

背景技术

水轮发电机镜板是水轮发电机组中的重要部件，该镜板呈环状，其一个端面是工作面，光洁度要求很高，相当于镜面的程度，故称为镜板。机组在运行一段时间(一个检修周期)后，镜板工作面的光洁度下降，粗造度增加，需要对其工作面进行研磨、抛光处理，修复镜板。

传统的镜板修复是由现场人工研磨或拆卸镜板后运回生产厂家进行机械研磨。现场人工研磨质量难以保证，且效率很低，常因此拖延检修时间，缩短机组运行周期，给电厂造成重大经济损失。镜板是大型部件，又大又重，直径超过4M，重量超过25吨，若运回生产厂家研磨则须大件运输车辆及道路，运输难度大，成本高；且修复周期很长，检修期内不能修复，电厂还须配置备用镜板才能满足生产需要，增大了电厂投资。

发明内容

本发明的目的，是提供一种水轮发电机镜板现场研磨的装置及方法，可在检修期内完成镜板修复，质量符合工艺要求。

实现本发明目的的技术解决方案是：

一种水轮发电机镜板研磨装置，它包括：一中空的底座，具有水平的顶板，顶板中心有孔；一中空无底的上支座，其顶板上有推力轴承；该上支座同中布置在底座上并与之固接；一水平旋臂，具有竖直的中轴，旋臂的工作端有研磨机构；该旋臂支承于推力轴承上，其中轴的上端固接旋臂，轴的下端伸进上支座内空间；一立式减速驱动装置，位于底座内部空间，固接在底座顶板的底面，其输出轴向上穿过底座顶板的中心孔伸进上支座内空间；一对联轴节，分别固接在旋臂中轴下端和减速驱动装置输出轴的轴端，将两轴连接。

所述减速驱动装置由减速器和电动机组合构成，减速器连接底座顶板，电动机连接减速器；所述减速驱动装置也可采用变频电机。

所述研磨机构包括顺序连接的磨头、万向节、磨头杆。

所述磨头是钨金磨面磨头。

所述旋臂的平衡端有配重块。

一种水轮发电机镜板研磨方法，设置一个如上述的研磨装置，在电站现场研磨水轮发电机镜板；包括如下步骤：

①.将水轮发电机镜板从机组中卸下，置于平台上，加工面向上，找平后固定；

②.将研磨装置置于平台上找平，并尽量与镜板同中，然后固定；

③.操作水轮发电机镜板研磨装置的研磨机构，加研磨剂研磨水轮发电机镜板；相关工艺参数为：磨头沿镜板周向运动的线速度为2.7～3.5m/s；磨头压力为0.6～1.0kg/cm²；

④.用抛光盘加煤油、研磨膏抛光镜板，使镜板加工面达到镜面。

所述研磨剂是机油和牌号为W20的金刚砂。

本发明采用上述装置及方法研磨水轮机镜板，具有如下优点：

1.在电厂现场研磨水轮发电机镜板，不必运回生产厂家，可降低成本，缩短修复周期，也不必配置备用镜板，可降低电厂的投资。

2.可保证加工质量，镜板加工面光洁度可达完全满足工艺要求；磨削量小于0.01mm，不会影响镜板的形位公差。

3.加工效率高，通常72小时即可修复镜板，不会拖延电厂检修时间，不影响机组投运周期，可提高电厂的经济效益。

附图说明

图1是本水轮发电机镜板研磨装置的结构示意图。

图中代号含义：1—支座；2—镜板；3—旋臂；4—底座；5—驱动装置；6—配重块；7—活动垫铁；8—螺栓；9—弹簧垫圈；10—挡板；11—键；12—中轴；13—推力轴承；14—联轴节；15—上支座；16—螺栓；17—磨头；18—万向节；19—磨头杆。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明。

参见图1：本水轮发电机镜板研磨装置包括底座4，上支座15、悬臂3、研磨机构、驱动装置5。

底座4是用钢板焊接而成的中空结构，具有水平的顶板，顶板中心有孔。

上支座15也是用钢板焊接而成的中空结构，其顶板上有推力轴承13；该上支座15同中布置在底座4上，并由螺栓16固定连接。

旋臂3支承于推力轴承13上，其中轴12的上端通过键11与旋臂3固定连接，其下端伸进上支座15内。旋臂3的工作端设有研磨机构，该机构由磨头17、万向节18、磨头杆19顺序连接构成，磨头杆19安装在旋臂3的装配孔内，与旋臂3回转动配合，装配孔与中轴12的距离应与镜板2的直径适应，以保证磨头17的位置与镜板2加工面对应；为了能够加工不同直径的镜板2，可在旋臂3上设置多个装配孔。万向节18的作用有两个，一是使磨头17的磨面与镜板2加工面充分接触，压力均匀；二是在研磨时使磨头17在摩擦力的作用下可以自转。旋臂3的平衡端有配重块6，使旋臂3两端的力矩保持平衡。由于旋臂3的重量很大，仅靠旋臂3与中轴12之间的静摩擦力难以克服其重力，故在中轴12的上端面设有挡板10，挡板10由螺栓8固定在旋臂3上，即可防止旋臂3发生轴向位移，沿中轴12下沉；为防止螺栓8回退松动，螺栓8须加弹簧垫圈9。

驱动装置5为立式，位于底座4内部空间，固接在底座顶板的底面，其输出轴向上穿过顶板的中心孔伸进上支座15内空间，通过联轴节14与中轴12连接。驱动装置5可由减速器和电动机组合构成，减速器连接底座顶板，电动机连接减速器；也可直接采用变频电机。

用上述水轮发电机镜板研磨装置在电站现场研磨水轮发电机镜板的方法，步骤如下：

①.将水轮发电机镜板2从机组中卸下，用支座1支承于平台上，加工面向上，调整活动垫铁7将镜板2找平后固定。

②.将研磨装置置于平台上找平，并尽量与镜板2同中，然后固定。

③.安装研磨机构，选用直径略大于加工面宽度的钨金磨面磨头17置于镜板2上，将带万向节18的磨头杆19装进旋臂3的装配孔内，再将磨头17与磨头杆19连接。调整磨头17对镜板2的压力为0.8kg/cm²，调整方法有两种，一是选用重量适合的磨头17；二是在磨头17背面加适合重量的配重物。

④.向加工面加研磨剂，研磨剂最好选用机油和W20的金刚砂，然后启动主轴电机5，旋臂3旋转，带动磨头17沿镜板2周向进给，周而复始，对镜板加工面进行研磨，控制主轴转速，使磨头17沿镜板2周向运动的线速度为3.2m/s。磨头17沿镜板2周向运动时，由于在镜板2半径方向上各点的线速度不同，回转半径大的部位线速度大，反之则小，摩擦力也就不同，回转半径大的部位摩擦力大于回转半径小的部位，故磨头17在摩擦差力作用下，会发生以磨头杆19为回转中心的缓慢自转，这种自转可以缩小镜板2半径方向上的线速度差，使加工面各处的磨削量均匀，光洁度一致。

⑤.最后用抛光盘加煤油、研磨膏，抛光镜板，使镜板加工面达到镜面。

采用上述方法，通常研磨72小时即可满足工艺要求，光洁度可达

且磨削量小于0.01mm，不会影响镜板的形位公差。

Claims (8)

1.一种水轮发电机镜板研磨装置，其特征在于，它包括：

一中空的底座，具有水平的顶板，顶板中心有孔；

一中空无底的上支座，其顶板上有推力轴承；该上支座同中布置在底座上并与之固接；

一水平旋臂，具有竖直的中轴，旋臂的工作端有研磨机构；该旋臂支承于推力轴承上，其中轴的上端固接旋臂，轴的下端伸进上支座内空间；

一立式减速驱动装置，位于底座内部空间，固接在底座顶板的底面，其输出轴向上穿过底座顶板的中心孔伸进上支座内空间；

一对联轴节，分别固接在旋臂中轴下端和减速驱动装置输出轴的轴端，将两轴连接。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机镜板研磨装置，其特征在于，所述减速驱动装置由减速器和电动机组合构成，减速器连接底座顶板，电动机连接减速器。

3.根据权利要求1所述的水轮发电机镜板研磨装置，其特征在于，所述减速驱动装置采用变频电机。

4.根据权利要求1所述的水轮发电机镜板研磨装置，其特征在于，所述研磨机构包括顺序连接的磨头、万向节、磨头杆。

5.根据权利要求4所述的水轮发电机镜板研磨装置，其特征在于，所述磨头是钨金磨面磨头。

6.根据权利要求1所述的水轮发电机镜板研磨装置，其特征在于，所述旋臂的平衡端有配重块。

7.一种水轮发电机镜板研磨方法，其特征在于，设置一个如权利要求1所述的研磨装置，在电站现场研磨水轮发电机镜板，所述方法包括步骤：

①.将水轮发电机镜板从机组中卸下，置于平台上，加工面向上，找平后固定；

②.将研磨装置置于平台上找平，并尽量与镜板同中，然后固定；

③.操作水轮发电机镜板研磨装置的研磨机构，加研磨剂研磨水轮发电机镜板；相关工艺参数为：磨头沿镜板周向运动的线速度为2.7～3.5m/s；磨头压力为0.6～1.0kg/cm²；

④.用抛光盘加煤油、研磨膏抛光镜板，使镜板加工面达到镜面。

8.根据权利要求7所述的水轮发电机镜板研磨方法，其特征在于：所述研磨剂是机油和牌号为W20的金刚砂。

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