水轮机金属蜗壳制作工艺

渡到椭 圆形 ，瓦块板厚 １２ｒ ａｍ，进水 口中心线至 机组垂直 中心线距离 为１０００±ｌＯｍｍ，支脚座 中 心 线至 机组 垂 直 中心线 距离 为９８０±ｌＯｍｍ，进 水
１ 蜗壳制作 的工艺性分析
蜗壳是将液流的直线运动变为圆周运动的转
口平面至机组水平 中心线 的距离８９０±ｌｍｍ，进 换器。既要使悬浮浏 顷畅地进入旋流状态 ，又要
壳的装配质量 、焊缝质量 ，以保证产品质量。
１一进水 口法兰 ；２－进水 蛐管 ；３一蜗壳壳体 ；４－吊耳；５－搭子 ；
牌 一
。座环
图１ 金属蜗壳示意 图
作者简介 ：刘俊 良 （１９６３一），男 ，高级工程师 ，现从事技术及管理工作 。
２ 蜗 壳制作工艺
… … … 一
Ｊ一５Ｏ 现代焊接 ２０１６年第５期 总第１６１期
图 ２ 蜗 壳 单 节 瓦 块 示 意 图
行弧度矫正 。 卷制好 的瓦块各项尺寸符合表２的要求 。
２．３ 组 装 与焊 接 ２．３．１ 蜗壳对装宜在 钢平 台上进行 ，首先检测 装配平台平 面度情况 ，其平面度 ￣ ＜２ｒ ａｍ。 ２．３．２ 将 座 环 法 兰粗 加 工后 与 固定 导 叶 、特 殊 固定 导 叶开 坡 口组 焊 ，焊后退 火 去焊接 应力 （第
一 次 退 火 ），焊缝 处 打磨 光 滑 ，无 棱 角 ，并 在 划线平 台上划出上 、下座环法兰的坐标轴线＋ｘ、 一 ｘ、＋Ｙ、一Ｙ，并 打 上 钢 印 。 ２．３．３ 先 用 ３支 长度 ７５０ｒａｍ左 右 的 １ 槽 钢 件４均 布牢固点焊在座环的底面作支柱 ，以方便安装。 在座环件 １内园上找出上、下座环法兰的＋ｘ钢印 点 ，将上 、下钢 印两点连成直线 ，同理将一ｘ钢 印点上 、下两点连成直线 ，沿着该直线在座环 内园点焊５＃角钢件２，其长度略高于座环的高度 即可 。在座环上 、下底面分别用长度２０５０ｍｍ的 １６＃槽钢件３沿从＋ｘ到一ｘ坐标线方 向并贴合５＃角 钢件２的背 面点焊定位 ，以作蜗壳第 １节瓦块 安 装定位基准用 ，具体如图３所示。 ２．３．４ 以座环坐标轴线上一ｘ坐标线为基准 ，逐 节依次装配 、焊接、打磨内壁环焊缝 ，装配时以 下料后划 出的下表面侧 中心线定位各节瓦块 高 度 ，用花篮螺丝调节定位瓦块水平方向位置及与 座环连接处的开 口位置 。环缝对装先从上 、下蝶 形 边开 始 向腰 线 压缝 。相邻 瓦块 的周 长差 应均匀
对 角 线
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允 许 偏 差 （ｍｍ ） ±ｌ ±ｌ ≤２
在卷制过程 中 ，要 勤检查 、常校核 ，发现偏差
及 时 纠 正 ；
（４）卷板时，要严格控制瓦块的曲率半径，
随时控制 ，严防产生曲率过小 的现象 ；
（５）卷制好 的瓦块 以 自由状态下直立于平
台上 ，用样板检查弧度 ，其间隙 ≤２．５ＨⅡｎ。在局 部 位 置 间 隙 ＞２．５ｍｍＨ￣，采 用机 械 压 力 的方 法进
蜗壳单节瓦块示意图见图２，蜗壳圆弧段 Ｅ、 下管口两种弧度不同 （上、下管 口的半径不同 ）， 按提供 的滚压 线进行 卷制 ，瓦块在 卷制时应 注 意不许一 次下 压过多 ，应采 用小量 进辊 ，反复 多次 卷 制 的方 法 ，并 随时 用 弧度 样 板 检查 。
瓦块卷制过程中 ，应注意的事项 ： （１）卷板方向和钢板的轧制方向一致 ；
（２）卷板时 ，不准锤击钢板 ，应防止在钢 板上出现任何伤痕 ；
（３）采 用分 段 滚压 ，在 瓦块 上 表 面按 大小 口弧度划 出滚 压线 ，卷板时使板料 上的滚压线 与辊轴 中心线保持平行 ，以防瓦块产 生扭 曲。
分布在整个周长上 ，蜗壳 内壁错边量 ≤ｌｍｍ，环
项 目 长 宽
水 口直径 ８００±８ｒ ａｍ。蜗壳不机加工 的通流表 面要求光滑平整 ，过渡处打磨圆滑无棱角 ，焊
使进入旋流状态的过渡沿程损失小 ，因此蜗壳内 壁曲线连接光滑而没有拐点，曲率 中心在同一侧， 这样沿程损失能量小 、旋流器的效率高。从图１
可以看出蜗壳是复杂的异形件 ，其壳体为阿基米
德螺旋线 ，蜗壳单节弧度不同，上 、下单节瓦块
赢ｄｉｎｑ用￣：４＃产＃ｌｉｔ角，ｔｔｔ Ｉ
２＿１ 下料
为保证蜗壳钢板下料 尺寸 的精确性 ，采用 数控切割机下料 。数控下料前首先绘制蜗壳ＣＡＤ 展开图 ，确保展开 图无误后 ，将 蜗壳 ＣＡＤ展开 图转化 成数控切割机的下料 排版图 ，核对无误 后 ，进行切割工作 ，钢板切割后检查各项尺寸 ， 各项尺寸符合表 １的要求。在切割后 的钢板长度 方 向上找正并 画出钢板上 、下表 面的中心线 ， 上表面侧 的中心线 以备滚压卷制用 ，下表面侧 中心线 以备装配时定位高度用 ，并做好清楚标 识 ：钢板编号 、接缝对接号等。 ２．２ 卷 制
首尾相接 ，对蜗壳各单节瓦块下料尺寸、卷制尺寸
精度 、装配精度要求较高 ；焊缝较多且密集 ，各单
节瓦块之间接缝处过渡圆滑 ，内壁曲线连接光滑不
允许有 拐 点 ，焊 接接 缝错 边量 要求 ≤壁厚 的
１０％，焊后需要试压，焊缝质量要求较高 ；所以制
料尺寸精度 、卷 制精度 、
装配精度、二次消除焊接应力等工艺措施，控制蜗
应 用 广 角
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水 轮 机金 属蜗 壳制作 工
文／新余 钢 铁 集 团机 械 制造 公 司 刘 俊 良 刘 社琴
摘 要 ：本文分析了水轮机金属蜗壳的结构特点 ， 提出下料、卷制、装配、焊接、二次退火等工艺 措施 ，有效解决 了金属蜗壳装配、焊接工艺问题 ， 保证 了蜗 壳的尺 寸精度、装配精度及焊缝质量的 要求 。 关键 词 ：金 属蜗 壳 ：装 配 ；焊 接 ：工 艺
金属蜗壳是反击式水轮机引水部件中的重 接接 缝错 边 量 ≤壁厚 的１０％，蜗 壳 进 口法 兰平 面
要构件 ，如图ｌ所示 。蜗壳主要 由２１节或２２节蜗 与座环法兰平面垂直度 ≤０．５ｍｍ，焊后蜗壳做水
壳单节 瓦块及 座环等组成 ，断面形状 由圆形过 压试验 ，在０．８ＭＰａ下持续３０分钟无渗漏现象。