精密装配 转轮平衡(工匠绝活)

本文转自:人民日报
精密装配 转轮平衡(工匠绝活)
文章图片

文章图片

【绝活看点】
转轮、球状阀门、导水机构……崔兴国带领团队将水轮机装配的质量控制落实到各个环节 。他开创的“卡普兰式转轮装配操作法”等多种工艺 , 广泛应用到白鹤滩、三峡、溪洛渡等水电站水轮机装配中 , 为水电制造的技术创新和质量提升做出贡献 。
火花四溅 , 机器轰鸣 。转轮装配平台上 , 崔兴国(见图 , 本报采访人员王永战摄)正带领团队成员进行平衡底座校平准备 , 校平之后 , 360吨重的转轮就将被安放其上……“为了保证水轮机转轮平稳运行 , 首先就要实现平衡底座‘零偏差’ 。”崔兴国介绍 。
在位于四川德阳的中国东方电气集团东方电机有限公司水轮机分厂 , 装配工段工段长、装配主任操作师崔兴国是水轮发电机组装配的技术骨干 。水轮机组主要由转轮、球状阀门、导水机构等部件构成 , 在每一次装配过程中 , 崔兴国始终密切关注每个细节 。
转轮装配 , 是水轮机组装配的重要一环 。“转轮装配一般需要半个月左右 , 包括转轮与主轴组装和转轮静平衡” 。指着眼前数米高的重器 , 崔兴国说 , “要保证水轮机组转轮平稳运行 , 实现转轮静平衡‘零残余’目标必不可少 。”
如何理解“零残余”?水轮发电机组运行时 , 转轮不平衡力矩越大 , 高速转动时摆动就越大 。因而 , 通过叶片自身的精密装配 , 将不平衡力矩压缩到最小 , 实现不平衡力矩为零 , 即达到转轮静平衡的“零残余”状态 。
回忆起在白鹤滩水电站的转轮静平衡工作 , 崔兴国的徒弟刘闯直言“难忘而紧张”:“360吨重、直径8.6米的混流式水轮机组转轮被吊装着慢慢移动 , 随着平衡仪器数据从不断波动到逐步稳定 , 显示出不平衡重为37千克/米 , 远优于规范标准 。”不满足于既有成绩 , 崔兴国和攻关队员们屏住呼吸 , 十几双眼睛盯着平衡仪器的数据 , 继续操作支撑工具;最终 , 平衡仪器显示屏上的“两通道”数据变为“0∶0” , 转轮达到平衡 。
提起球状阀门装配 , 崔兴国的“球阀装配操作法”是同事们学习的榜样 。装配水轮机球状阀门 , 首先要检查关键部件尺寸 , 其次则是安装阀门上下游的活动密封环、固定密封环和导环 。
怎样保证相应部件气密性和抗压性 , 是困扰装配工的技术难题 , “结合多年装配经验 , 我们尝试在装配过程中增加气密试验和压痕试验” , 崔兴国说 , 将试验加入装配环节 , 后续返工的可能性大大降低 , 装配效率也得以显著提升 。
加大压力 , 通过查看压痕状况来验证密封环的接触状况;通过气体给压 , 查看是否存在空气泄漏……而当球状阀门的上下游试验盖装配齐全 , 球阀整体还要进行压力试验 , “此后还要进行厂内试验和发电站现场试验” , 崔兴国说 , 只有通过不断的试验验证 , 球状阀门的工作特性才能最大程度地得到保证 。
与之相比 , 导水机构的装配则更需精准度的掌握 , 包括低环装配、顶盖装配和整体装配 , 这一部件的装配最核心要掌握三度:一致度、水平度和同心度 。
操作台上 , 用光电平衡仪细细地测量水平度 , 精准要达到0.1毫米;以光电经纬仪测量同心度 , 精度也至少需要达到0.2毫米 。一次次测量之下 , 机构装配的一致度终于符合要求 , “这一环节 , 就得50天左右” , 对于崔兴国而言 , 一台水轮机组完整地装配下来 , 至少需要100天 。