一种水轮机过流面抗磨板装焊方法技术

本申请涉及水轮机机组安装技术领域，公开了一种水轮机过流面抗磨板装焊方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、抗磨板落料后加工塞焊孔；步骤2、置母体于压力机平台上，通过压力机压牢安装抗磨板；步骤3、抗磨板焊接于母体上；步骤4、抗磨板整体加工，有效提升材料利用率；缩短了加工周期；确保装配质量，降低运行时气蚀损伤速率。气蚀损伤速率。气蚀损伤速率。

【技术实现步骤摘要】
一种水轮机过流面抗磨板装焊方法


[0001]本专利技术涉及水轮机机组安装
，具体为一种水轮机过流面抗磨板装焊方法。

技术介绍

[0002]水能作为清洁能源被充分开发利用，水轮机将水重力势能转化为电能，依靠的是高速流动的水流通过压力管道和流经抗磨板来冲击水轮机转轮旋转，带动发电机转子作切割磁感线运动，产生感应电流发电，水轮机在运行时，会造成过流面损伤，一种是冲蚀，其不可避免，另一种是气蚀或叫空蚀，气蚀只能降低。引起气蚀的要因是，抗磨板与底环和顶盖之间装焊贴合不牢、装焊抗磨板时存在空响，底环和顶盖统称为母体，高速高压水流经过抗磨板时，抗磨板表面会产生负压，使抗磨板与母体之间存在空响的区域产生剥离力，长期运行会造成抗磨板气蚀剥离。
[0003]中国专利文献CN216241039U公开了一种应用在水轮机顶盖和底环上的抗磨板，包括抗磨板本体，抗磨板本体设置在底环上表面上和顶盖下表面上，所述抗磨板本体由第一弧形拼板、第二弧形拼板和第三弧形拼板组成，第一弧形拼板、第二弧形拼板和第三弧形拼板依次交错拼接成抗磨板，第一弧形拼板、第二弧形拼板和第三弧形拼板上均嵌设有抗磨陶瓷棒。
[0004]传统抗磨板装焊工艺，抗磨板的A面为与顶盖和底环平面接触的面，另一面为B面，在顶盖和底环平面加工平整，使其粗糙度为Ra12.5，抗磨板的A面加工平整，使其粗糙度为Ra12.5，再钻塞焊孔，将抗磨板装焊在母体上，抗磨板周边及塞焊孔满焊，将抗磨板与母体焊为一体，再加工抗磨板的B面。
[0005]该现有技术具有以下不足：水轮机工作时，高速高压且夹杂着泥沙等硬质物颗粒的水流在机组流道内流动，水轮机的顶盖和底环的过流面会受到严重冲刷和磨蚀，抗磨板能减少气蚀，但依然需要频繁更换抗磨板。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种水轮机过流面抗磨板装焊方法，以解决水轮机过流面被气蚀后频繁更换抗磨板的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种水轮机过流面抗磨板装焊方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、抗磨板落料后加工塞焊孔；步骤2、置母体于压力机平台上，通过压力机压牢安装抗磨板；步骤3、抗磨板焊接于母体上；步骤4、抗磨板整体加工。
[0008]为了抗磨板压装平整，提高流转周期，步骤2中，置母体于压力机平台，用多件空心方钢置于压力机与抗磨板之间，错开塞焊孔位置，逐步用力压牢抗磨板，直至敲击无哑声。
[0009]优选的，步骤1中，抗磨板落料后加工5个塞焊孔，分别为塞焊孔一、塞焊孔二、塞焊孔三、塞焊孔四和塞焊孔五，塞焊孔一位于抗磨板中心位置，塞焊孔二与塞焊孔三沿中线对
称，塞焊孔四与塞焊孔五沿中线对称。
[0010]为了有效控制焊接变形，确保产品质量，步骤3中，焊接顺序：依次焊接塞焊孔一、塞焊孔二、塞焊孔三、塞焊孔四和塞焊孔五；再焊两侧焊缝；最后内环缝和外环缝采用对称环转焊接。
[0011]本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过压力机逐步用力压牢抗磨板，进而免了去加工抗磨板的A面，避免了加工A面时切削残余应力使护板产生翘曲，导致铺焊不平整，消除了内部贴合不牢和内部存在空响的问题，抗磨板与母体贴合更紧密，降低运行时气蚀损伤速率，进而减少了过流面气蚀程度，降低抗磨板的更换频率，传统抗磨板使用1
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2年就需要更换，采用本方案的抗磨板可以使用3年以上。2、传统的抗磨板局部气蚀剥离达到一定程度时，机组需停运，需更换原有抗磨板。由于抗磨板需要加工AB两面，需留足加工余量，用较厚的抗磨板原材料，先机加工抗磨板的A面，再装焊在母体上，用该方法来消除部分人工装焊空响问题，再加工抗磨板B面，板材利用率＝抗磨板净重/投入板材重量，传统的利用率约60.1％，抗磨板的重新铺焊及加工周期长，频繁停运更换抗磨板的成本高；本专利技术亮点在于抗磨板落料后，直接加工塞焊孔，不再加工A面，钢板原材料厚度减小，抗磨板的利用率从60.1％提升至78.6％，并且，通过采用压装方式延长了更换抗磨板的周期，降低了运营成本。
附图说明
[0012]图1为本实施例1抗磨板的结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为抗磨板与母体的焊接结构示意图；图4为抗磨板的装压结构示意图；图5为本实施例2抗磨板的装压结构示意图；图6为抗磨板面积及套料示意图；图7为抗磨板厚度。
[0013]附图标记：1、抗磨板；2、母体；3、压力机；4、空心方钢；5、塞焊孔一；6、塞焊孔二；7、塞焊孔三；8、塞焊孔四；9、塞焊孔五；10、侧焊缝；11、内环缝；12、外环缝；。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，在不脱离本专利技术原理的前提下，针对本专利技术进行的改进也落入本专利技术权利要求的保护范围内。实施例1
[0015]如图1
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4所示，一种水轮机过流面抗磨板装焊方法，包括以下步骤：步骤1、抗磨板1下料工序中去毛刺，抗磨板1落料后，直接加工5个塞焊孔；步骤2、置母体2于压力机平台上，采用2件空心方钢4，把抗磨板1位置装正后，将空心方钢4置于压力机3与抗磨板1之间，错开塞焊孔位置，逐步用力压牢抗磨板1，敲击无哑声，空心方钢4长宽高的尺寸50mm*100mm*300mm，壁厚为10mm，其尺寸可根据抗磨板1大小进
行调节；步骤3中、抗磨板1焊接于母体2上，焊接顺序：依次焊接塞焊孔一5、塞焊孔二6、塞焊孔三7、塞焊孔四8和塞焊孔五9；再焊两侧焊缝10；最后内环缝11和外环缝12采用对称环转焊接；步骤4、整体焊接后，整体加工母体2下端面和抗磨板1的B面，使整个产品达设计图纸的公差范围。
[0016]降低抗磨板1原材料厚度，有效提升材料利用率；减少抗磨板1加工量，由原来加工AB面减少至只加工B面，缩短了加工周期；用简易工装压装抗磨板1，确保装配质量，抗磨板1与母体2贴合更紧密，降低运行时气蚀损伤速率。
[0017]如图6和7所示，现有技术中抗磨板最终厚度为8mm，单面加工余量为4mm，除去装焊为整体后加工AB面8mm余量，所以采用16mm的抗磨板，利用率＝抗磨板净重/投入板材重量，S为抗磨板面积125486mm2，a为板长570mm，b为板宽280mm，t为板厚16mm，结果为60.1％。
[0018]本专利技术的抗磨板最终厚度为8mm，单面加工余量为4mm，除去装焊为整体后加工B面4mm余量，所以采用12mm的抗磨板，利用率＝抗磨板净重/投入板材重量，S为抗磨板面积125486mm2，a为板长570mm，b为板宽280mm，t为板厚12mm，结果为78.6％。实施例2
[0019]如图5所示，参照实施例1的一种水轮机过流面抗磨板装焊方法，不同点在于，步骤2中、置母体2于压力机3平台，用4件空心方钢4，其中2件空心方钢4重叠在另外2件空心方钢4上方进行压装抗磨板1。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮机过流面抗磨板装焊方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、抗磨板（1）落料后加工塞焊孔；步骤2、置母体（2）于压力机平台上，通过压力机（3）压牢安装抗磨板（1）；步骤3、抗磨板（1）焊接于母体（2）上；步骤4、抗磨板（1）整体加工。2.根据权利要求1所述的水轮机过流面抗磨板装焊方法，其特征在于：步骤2中，置母体（2）于压力机（3）平台，用多件空心方钢（4）置于压力机（3）与抗磨板（1）之间，错开塞焊孔位置，逐步用力压牢抗磨板（1），直至敲击无哑声。3.根据权利要求1或2所述的水轮机过流面抗磨板装焊方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华强，姚新舫，周渝，杨林华，周继东，唐晓黎，
申请(专利权)人：重庆水轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：