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摘 要 从理论上对百万千瓦级核电外机座测试系统之研制、测试方法之选择、测量原理、精度分析等进行全面之论述，并对该测试系统之应用效果进行客观之总结[阳光电子学校维修专家友情提示]。
关键词 汽轮发电机；核电机组；外机座；测试系统；准直望远镜；同轴度
1引言
百万千瓦级核电机组是东方电机股份有限公司(以下简称东电公司)与法国阿尔斯通公司合作生产之，机组将安装在广东岭澳核电站[阳光电子学校维修专家友情提示]。东电公司承担了部分大型零部件之装焊与加工任务，“外机座”就是其中难度 大之任务之一[阳光电子学校维修专家友情提示]。
百万千瓦级核电外机座是核电机组之关键部件，体积庞大，吨位重，在装焊和加工过程中对机械加工设备及检测方法都有较为特殊之要求[阳光电子学校维修专家友情提示]。东电公司为了确保核电机组外机座之加工质量，花巨资对W250HC镗床进行了数控改造[阳光电子学校维修专家友情提示]。改造后之加工设备虽然基本满足了外机座加工之需要，但仍然缺乏重型回转工作台，客观上造成了外机座无法调头加工[阳光电子学校维修专家友情提示]。因此，一系列急待解决之问题就这样提出来了[阳光电子学校维修专家友情提示]。如外机座装焊加工时，如何确定工件之轴线；多环装焊、多段组焊时，如何保证各环之同轴度；调头分段加工时需2次装卡、翻身，怎样确定工件之轴线并保证其同轴度符合要求；弹簧板座装配、基板装配时，怎样确保6块板同轴；总装时怎样找出机组之中心线等等[阳光电子学校维修专家友情提示]。这些都是困扰核电外机座生产之 关键之问题，也是本课题所要解决之问题[阳光电子学校维修专家友情提示]。
由东电公司计测处、工艺处和重金工分厂等单位工程技术人员共同努力，研制成功了百万千瓦级核电机组外机座中心测试系统，用于核电外机座之装焊加工等生产实际之中，取得了显著之效果[阳光电子学校维修专家友情提示]。
2核电外机座基本结构及测试要求
核电外机座总长11020mm， 大宽度6300mm， 大高度5390mm，外径5120mm，内径4000mm，重约160t，由15道环板分4段精心装焊而成，结构复杂，制造过程中需要一些特殊之测量，以确保其加工质量[阳光电子学校维修专家友情提示]。
(1)外机座分4段装焊而成，各段分别装焊时，各环板之同轴度可以通过中心柱准确测量[阳光电子学校维修专家友情提示]。但段与段之间组合时，则需要用特殊之方法找同心，因为4段安装时总高度达12000mm左右[阳光电子学校维修专家友情提示]。
(2)外机座装焊后，在W250HC镗床上加工两端面和端板内圆等部位[阳光电子学校维修专家友情提示]。由于该镗床无回转工作台(阿尔斯通公司使用回转工作台)，外机座只能分步调头加工，即一端加工完后，将外机座吊转180°再加工另一端[阳光电子学校维修专家友情提示]。这对11000mm长之工件来说，只有采用特殊之测量方法找正，才能确保两端之同轴度[阳光电子学校维修专家友情提示]。
(3)外机座端面加工直径4400mm，内孔3960mm，4块弹簧板与2块基板切向不均匀分布在外机座之内表面[阳光电子学校维修专家友情提示]。加工时要确保这6块长约7000mm之板与端面内圆同心(这是核电外机座关键尺寸之一)，就必须使用专门之测量方法找正[阳光电子学校维修专家友情提示]。
(4)机组总装时，原有之找中心方法已无法满足外机座、内定子、端盖、轴承和转子等大型部件找同心之需要，必须研究新之找中心测量方法[阳光电子学校维修专家友情提示]。
3测试方案之选择
据有关资料显示，确保核电机组外机座这么大部件之位置测量精度，国内尚无较成熟之测量方法[阳光电子学校维修专家友情提示]。若与科研院所合作开发研制，费用高(报价22万元)，研制周期长，满足不了东电公司核电外机座生产进度要求；若购置国外之激光准直仪，基本技术参数满足不了核电外机座测量要求，而且费用更高(约15万美元)[阳光电子学校维修专家友情提示]。因此必须进行认真研究和可行性分析，寻求 佳之测试方案[阳光电子学校维修专家友情提示]。
对于2(1)项装焊时找同心问题，运用准确度较高之美制数显卷尺等分圆周与拉钢丝挂重锤相结合之测试方法，确定各环板装焊时之位置精度，然后分段组合相互间定位，确保整体装焊同轴符合图纸要求[阳光电子学校维修专家友情提示]。
对于2(2)、2(3)、2(4)项之问题，着眼于现有测量设备之功能，将测量微准直望远镜自准直系统与望远系统有机结合起来，并对其配套设施进行更新改造，使小功能灵巧地转换成大功能，增强了刚性，扩大了量程[阳光电子学校维修专家友情提示]。与此同时，还将反射目标靶心精确定位在镗床镗杆轴线上，与测微准直望远镜自准直光轴合理匹配，组成一套具有东电公司特色之测试系统(如图1所示)，比较准确地建立起与镗床镗杆轴线延长线相重合之基准线，满足了加工工艺要求[阳光电子学校维修专家友情提示]。
核电外机座测试系统主要由下列几部分组成：
(1)测微准直望远镜；
(2)大目标(含反射大目标、可调反射大目标和透射大目标等)；
(3)安装望远镜附件(含可调架、水平座、球体、球座、球夹等)；
(4)自准直光源(含法兰盘、自准直光源及目标照明器等)；
(5)仪器支架(6个自由度可微调)；
(6)W250HC镗床专用插头式反射目标靶；
(7)分中找水平测量装置；
(8)弹簧板找正测量装置[阳光电子学校维修专家友情提示]。
测试系统主要技术指标如下(单位：mm)：
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