авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 16 |

«Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» ...»

-- [ Страница 13 ] --

компоновка трубок в пучке ленточная с треуголь ной разбивкой. Воздухоохладитель 6 выделен в самостоятельный пучок (с помощью направляющих щитов по паровой стороне конденсатора). Кон денсатор двухпоточный, двухходовой;

перегородки 7 в передних водяных камерах делят трубный пучок на две части таким образом, что трубный пучок воздухоохладителя 6 охлаждается первым ходом воды.

Встроенный трубный пучок 4 расположен на оси конденсатора, име ет свои водяные камеры и индивидуальный отсос воздуха. Разбивка также треугольная. Основные трубные доски конденсатора общие как для основ ного трубного пучка, так и для встроенного. Встроенный трубный пучок однопоточный, четырехходовой по воде. Корпус конденсатора цельно сварной с приваренными водяными камерами. Фланцевые соединения предусмотрены только на крышках водяных камер.

Рис. 221. Конденсатор К2-1400-1 турбины Т-250/300-240-2 ТМЗ (вид сбоку со снятыми крышками основной водяной камеры и камеры встроенного пучка у половины конденсатора):

1 – корпус ЦНД;

2 – встроенный ВНД;

3 – основной трубный пучок;

4 – встроенный трубный пучок;

5 – конденсатосборник;

6 – воздухоохладитель;

7 – перегородка водяной камеры, делящая ее на два хода.

1.2. Виды поставки конденсаторов В зависимости от мощности турбины и, следовательно, габаритов конденсатора они могут поставляться заводом-изготовителем полностью собранными, секциями с установленными и развальцованными трубками или отдельными частями.

Чаще всего корпуса конденсатора поставляют четырьмя отдельными частями с собранными и приваренными опорами и укомплектованными трубными досками, перегородками. Конденсаторные трубки и некоторые другие детали и сборочные единицы поставляются россыпью. При изго товлении корпуса конденсатора на заводе должны быть выполнены сле дующие технические требования, контролируемые при изготовлении час тей, контрольной сборке и обеспечивающие собираемость конденсатора из отдельных частей при монтаже.

Стыки под сварку нижней части с верхней должны совпадать по всему периметру накладываемого при монтаже шва. В целях обеспечения соосности отверстий в трубных досках и перегородках на разных местах трубных досок производится контрольная установка конденсаторных тру бок. Положения отверстий для присоединения трубопроводов размечают ся, и контуры их накерниваются для того, чтобы при монтаже произвести вырезку отверстий.

Торцовые поверхности горловин, по периметру кото рых при монтаже будет осуществлена сварка корпуса конденсатора с кор пусными деталями выхлопных частей ЦНД, должны находиться в одной плоскости, а периметры горловин и периметры присоединительных стыко вых поверхностей указанных корпусов и корпусных деталей должны со вмещаться. Выполненные на заводе электросваркой швы контролируются на механическую прочность по образцам и осмотром, а на плотность – с помощью мелокеросиновой пробы. Производственное объединение "Уральский турбинный завод" (бывший «Турбомоторный завод») постав ляет на монтаж полностью собранные конденсаторы турбин мощностью до 100 МВт включительно, а для турбин мощностью свыше 100 МВт поставка конденсатора осуществляется в виде секций с установленными и разваль цованными трубками.

Также в полностью собранном виде поставляет конденсаторы для своих турбин и КТЗ.

Технологические процессы сборки конденсаторов, вальцовки трубки изложены в соответствующих главах учебного пособия.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧАСТЕЙ КОНДЕНСАТОРА 2.1. Обработка корпусов конденсатора Корпусы конденсаторов обычно изготовляют сварными. Технологи ческий процесс состоит из следующих этапов: раскрой листов, из которых сваривают корпус;

обработка деталей под сварку;

сборка деталей в сбо рочные единицы, их сварка;

обработка поверхностей сварной конструкции.

Заготовки листовых деталей самого корпуса, поковки деталей опор, заготовки крышек, патрубков и других деталей, составляющих корпус, из готовляются из стали марки СтЗ. Механической обработке подвергаются отдельные заготовки деталей перед сваркой основных сборочных единиц, а повторной – некоторые поверхности деталей после их сварки в сварную конструкцию.

Сварная заготовка водяной камеры сначала размечается, затем со стороны соединения с крышкой обрабатывается по торцу. Отверстия для скрепления болтами в камере могут быть просверлены по кондуктору либо непосредственно по отверстиям крышки, заранее просверленным в ней. В последнем случае крышка устанавливается по разметочным рискам и при крепляется к камере технологическими планками.

Заготовка крышки водяных камер проверяется разметкой, после это го обрабатывается по торцу. Отверстия в крышках сверлятся на горизон тально-расточных или радиально-сверлильных станках по кондуктору или по разметке.

У заготовки патрубка со стороны, обращенной к трубопроводу, до ее сварки с корпусом обрабатывается торец и разделывается кромка под сварку, если патрубок соединяется с трубопроводом сваркой, или обраба тывается торец фланца, и в нем по разметке сверлятся отверстия, если со единение патрубка с трубопроводом осуществляется при помощи фланца.

Корпусы конденсаторов турбин средней и малой мощностей об рабатываются и в собранном виде. В конструкциях, в которых крепление с турбиной производится не сваркой, а болтами, у собранного конденсатора обрабатывается торец присоединительного фланца, и во фланце сверлятся отверстия. Под чистовое подрезание оставляется припуск 5 мм. Сверление производится по кондуктору или по разметке.

2.2. Обработка трубных досок и перегородок Трубные доски и перегородки теплообменных аппаратов энерге тического оборудования представляют собой листовые детали толщиной от 12 до 200 мм и более. Их боковые поверхности ограничиваются цилин дрическими либо другими, в том числе и сложной формы, поверхностями.

В значительных пределах меняются габаритные размеры трубных досок, определяющие их площадь. Доски с цилиндрической поверхностью изго тавливаются в пределах диаметральных размеров до 2500-3000 мм, а наи более крупные трубные доски вписываются лишь в площадь с размерами 50005000 мм. Отличительной конструктивной особенностью деталей яв ляется наличие очень большого, доходящего до 10000-12000, числа отвер стий относительно небольшого диаметра, расположенных рядами в шах матном порядке.

Параметр шероховатости поверхности гладких отверстий определя ют в интервале от Rz = 20 до Ra = 2,5 мкм. В атомном энергомашино строении требования к шероховатости поверхности отверстий повышены до Ra = 2,5 мкм и даже до Ra = 0,63 мкм. Допуск на смещение осей от верстий одного ряда, а также соседних рядов должен находиться в преде лах ±0,5 мм. Важным в конструкциях трубных досок большой толщины является сохранение перпендикулярности оси отверстий к торцовым по верхностям. Смещение центра отверстия со стороны выхода относительно центра со стороны входа не должно превышать 0,15-0,2 мм на 100 мм тол щины доски.

Трубные доски конденсаторов паровых турбин изготовляются из уг леродистых сталей, чаще всего из стали СтЗ. В атомной энергетике приме няются жаропрочные и кислотоустойчивые стали.

Заготовки трубных досок вырезаются из листового проката методом кислородно-ацетиленовой огневой резки. Доски из материалов, которые нельзя обрабатывать указанным способом, вырезаются плазменной резкой.

Трубные доски больших размеров свариваются из листовых загото вок. Подготовка под сварку заключается в разделке кромок на кромкостро гальных или продольно-строгальных станках. После сварки швы зачища ются.

До сверления трубные доски небольших толщин и перегородки об рабатываются пакетами по боковой поверхности. Доски, имеющие цилин дрическую форму боковой поверхности, точатся на токарно-карусельных станках, трубные доски с другой формой боковой поверхности после пред варительной разметки фрезеруются по контуру. Часть трубных досок об рабатывается и по торцовым поверхностям. Эта операция также выполня ется на токарно-карусельных станках.

Обработка отверстий в трубных досках во всех случаях связана с не обходимостью выполнения переходов сверления, зенкерования, зенкова ния фасок. При обработке отверстий с параметром шероховатости свыше Rz = 20 мкм становится необходимым развертывание. В некоторых слу чаях с одной из сторон растачивается полость большего диаметра или ка навка.

Обработка отверстий связана с операциями сверления, зенкерования и зенкования фасок, а в некоторых случаях и с развертыванием. Эта работа ранее производилась на радиально-сверлильных станках по разметке или кондукторам. Трубные доски в пакете устанавливали на стол станка и че рез кондуктор сверлили места установки трубок. Затем кондуктор снимали и производили окончательную обработку отверстий под трубки. Анало гично обрабатывали и трубные перегородки.

В настоящее время на турбостроительных заводах трубные доски и перегородки больших размеров сверлят на специализированных станках модели ЛР-193 с позиционным устройством ЧПУ, с десятью сверлильны ми головками и горизонтальным расположением осей шпинделей. После установки и закрепления пакета трубных досок или перегородок станок в автоматическом режиме по программе выполняет сверление отверстий в горизонтальном направлении на величину настроенного горизонтального шага. При переходе к новому горизонтальному ряду отверстий пакет пере мещают на новую позицию. Если сверление отверстий производится в па кетах большой толщины, то осуществляется периодический отвод стружки путем вывода сверл.

Последующие за сверлением процессы зенкерования, развертывания отверстий и зенкования фасок выполняют на крупногабаритных радиаль но-сверлильных станках, где возможна установка деталей большой площа ди и значительной массы.

Зенкование фасок отверстий в трубных досках – трудоемкая опера ция. Разработан специальный автомат для зенкования фасок. Автомат представляет собой малогабаритное устройство, перемещающееся в авто матическом режиме по поверхности доски в соответствии с расположени ем отверстий. Механизм, приводящий в движение режущий инструмент, выполняет зенкование фасок. Переход с одного ряда отверстий на второй производится также в автоматическом режиме. Внедрение автомата на турбостроительных заводах позволит повысить производительность труда, сократить вспомогательное время, затрачиваемое на перемещение сверл.

2.3. Обработка трубок Эффективность, надежность, долговечность работы теплообменного аппарата в основном определяется трубками. В конденсаторе паровой тур бины К-300-240 установлено до 20000 конденсаторных трубок. Чаще всего трубки имеют прямолинейную форму, но в современных теплообменни ках, например в атомной энергетике, они изгибаются до получения про странственно сложной формы.

В целях интенсификации теплообмена могут применяться профиль ные витые трубки. Эти трубки изготавливаются из обычных гладких труб на специальных приспособлениях прокатных станов методом планетарной обкатки. После такой обработки на поверхности трубки возникает дис кретное чередование выступов и впадин, расположенных по винтовой ли нии.

Трубки в зависимости от условий работы изготовляются из цветных металлов и сплавов — меди, латуни разных марок, медноникелевых спла вов, алюминия и его сплавов и др. Широкое применение в качестве мате риала для трубок получила нержавеющая сталь аустенитного класса.

Для пресной охлаждающей воды применялись и применяются труб ки из латуни Л68. ПОТ ЛМЗ для своих турбин мощностью 200 и 300 МВт применяет трубки из медноникелевого сплава МНЖМц5-1-0,8. Трубки конденсаторов турбоустановок, работающие в среде соленой забортной морской воды, изготавливаются из мельхиора МНЖМцЗО-0,8-1.

Технологический процесс изготовления прямых трубок составляет только часть процесса изготовления трубок более сложной формы.

Изготовление трубок связано с выполнением следующих групп опе раций: расконсервации заготовок;

“входного” контроля, повторяющего часть процесса контроля на заводе-поставщике трубчатых заготовок;

по вторных механических испытаний;

механической обработки;

гибки;

гид равлического и иных видов испытаний;

сушки и консервации. Поверхно сти трубчатых заготовок осматриваются: наружные – визуально, внутрен ние – также визуально с помощью светового экрана.

Световой экран – это помещенные в отражатель источники света, за крытые для получения рассеянного света матовым стеклом. Обзор осве щенного канала трубчатой заготовки, направленной на освещенный экран, позволяет обнаружить в ней наличие раковин, трещин, отслоений.

Для проверки пластических свойств металла трубчатая заготовка подвергается испытаниям на раздачу, сплющивание и бортование. Для это го из партии трубок для каждого вида испытаний выбирают по два образ ца.

Механическая обработка прямых трубок заключается в их разрезке с последующим подрезанием торцовой поверхности. Обработка ведется на станках с вращением трубки или при неподвижной трубке вращающимися резцами, которым сообщается также движение подачи в направлении к оси шпинделя станка. Трубки из сталей аустенитного класса обрабатываются только при невращающейся детали, т.е. в состоянии, при котором гаранти руется исключение недопустимых ударов по поверхности. Применяется также процесс разрезки абразивными кругами.

Резка производится как отдельной трубки, так и целого комплекта.

РАЗДЕЛ 6. СБОРКА ТУРБИН 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ 1.1. Основные понятия и определения Заключительной частью технологического процесса изготовления машины является сборка турбины. Сборка турбины – определенная после довательность операций по соединению отдельных деталей и узлов маши ны, составляющих готовое изделие или часть его.

В процессе сборки выполняют взаимную пригонку сопрягаемых де талей, координацию и соединение их между собой, подготовку турбины к испытаниям и фиксацию в формуляре турбины полученных на заводе изготовителе данных сборки.

Сборка турбины, как и любой другой машины, подразделяется на общую и узловую. Построение технологического процесса и графика веде ния сборочных работ зависит от степени рационального расчленения кон струкции турбины на сборочные узлы.

Подготовка турбины к сборке проводится на стадии конструирова ния машины и разработки чертежей.

Сборка основана на разных методах решения размерных цепей.

Таких методов существует пять: 1) метод полной взаимозаменяемости;

2) метод неполной взаимозаменяемости;

3) метод селекции;

4) метод до водки или изготовления деталей по месту;

5) метод компенсаторов. При менение тех или иных методов сборки либо их сочетаний должно оправ дываться технико-экономическими соображениями производства или вы годами эксплуатации. В турбинном производстве, как производстве мелко серийном, применяются в основном 4-й и 5-й методы. При их использова нии все детали изготовляются в пределах достижимой и экономически це лесообразной степени точности;

точная сборка и правильное решение раз мерных цепей достигаются за счет компенсирующих раздвижных звеньев или звеньев, имеющих припуски на пригонку, которые снимаются по за мерам, сделанным с места. Таким образом, организация сборки турбины связана с числом выпускаемых изделий, их конструкцией, размерами и на значением.

Первоначально из отдельных деталей собирают менее сложные сбо рочные узлы, потом из отдельных деталей и ранее собранных узлов соби рают более сложные узлы, механизмы или сборочные единицы, а затем и машину в целом.

1.2. Методы сборки Наиболее часто в турбостроении применяется стационарный метод сборки, сущность которого состоит в том, что собираемая турбина или узел на протяжении всего цикла сборки неподвижны и находятся на одном рабочем месте или сборочном стенде. Все материалы, детали, узлы, необ ходимые для сборки изделия, доставляются к месту сборки. Здесь же со средоточены инструменты и приспособления, необходимые для выполне ния сборочных работ.

Постоянный рост выпуска турбин (особенно газовых) позволяет применять в турбостроении более совершенный подвижный метод сборки, который характеризуется тем, что собираемый узел или турбина переме щаются относительно специализированных рабочих мест, на которых вы полняют определенную часть процесса сборки.

Подвижный метод сборки может быть как со свободным, так и при нудительным перемещением собираемого узла. Свободное движение ха рактеризуется транспортированием изделия с одного рабочего места на другое вручную или при помощи обычных подъемно-транспортных средств. Время пребывания на каждом рабочем месте различное. Принуди тельное движение собираемого узла относительно рабочих мест осуществ ляется со строго определенной скоростью, так как собираемый узел уста новлен на конвейере или тележках, связанных между собой.

1.3. Детали и узлы турбины Сокращению общего цикла изготовления турбины способствует вы полнение промежуточной сборки отдельных узлов в процессе механиче ской обработки. Например, цех заготовки крупных деталей выполняет сборку половин цилиндров, соединение частей ротора газовых турбин и др.

Более того, “деталь” и “узел” в производственной практике яв ляются несколько условными. Так, например, для лопаточного цеха свар ной пакет лопаток будет узлом, а для цеха, производящего облопачивание, – деталью. Для котельно-сварочного цеха сварной корпус турбины, выпус каемый этим цехом в виде сварной заготовки, будет узлом, а для механи ческого цеха, производящего механическую обработку сваренного корпу са, – деталью.

Такие наименования узлов и подузлов, встречающиеся в техниче ской литературе по общему машиностроению, как группа, подгруппа, ком плект, подкомплект и др., не привились в практике стационарного турби ностроения.

При построении технологического процесса сборки машины разли чают узлы первого, второго порядка и т. д. Узлом первого порядка назы вают узел, непосредственно входящий в машину;

узлом второго порядка – узел, непосредственно входящий в узел первого порядка;

узлом третьего порядка – узел, входящий в узел второго порядка, и т. д. Например, ротор турбины является узлом первого порядка, так как он непосредственно вхо дит в турбину, а рабочие колеса, собираемые до сборки всей турбины с ва лом и образующие вместе с ним ротор турбины, – узлами второго порядка;

следовательно, сварные пакеты лопаток, набираемые на диск, – узлами третьего порядка.

В каждой сборочной единице имеется часть, с которой должна начи наться сборка. Такой частью может быть или деталь, или узел. Их называ ют базовыми, или базирующими, так как они определяют положение всех остальных деталей и узлов данной сборочной единицы. Обычно роль бази рующих элементов выполняют рамы, основания, корпусы;

в узлах, пред ставляющих собой тела вращения, - оси и валы. Например, в роторе турби ны базирующей деталью является вал.

1.4. Схемы и графики сборки Нормальному ведению сборочных работ способствует правильная организация заводского планирования, т. е. своевременное обеспечение сборочных участков и цехов деталями и узлами турбины.

Для четкой организации сборочных работ составляют схемы и гра фики сборки. Схемы дают наглядное представление о составе узла или машины в целом. Такими схемами могут быть схемы комплектации и не посредственно схемы сборки. На примере турбоциркуляционного насоса на рис. 222 показана схема его комплектации. Она более наглядна, чем приложенная к узловому чертежу спецификация, и существенно облегчает подготовку производства, его планирование и учет.

Для сборки отдельных узлов, сборочных единиц и турбины в целом могут быть разработаны схемы сборки. Прежде всего необходимо изучить конструкцию собираемого узла (рис. 224).

При анализе можно выявить подузлы нескольких порядков и базо вые детали: для самого клапана это будет корпус 1;

для подузла 1-го по рядка – крышка 15;

для подузлов 2-го порядка – шток 6 и колонка 18;

для подузла 3-го порядка – клапан 4.

На самой схеме сборки (рис. 223) эти базовые детали выделены и об разуют линии сборки: главную и подузловую. Детали, узлы и подузлы клапана занимают в схеме сборки определенное место, обозначенное пря моугольником, разделенным на три клетки. В первой указан номер пози ции детали по чертежу, во второй – количество данных деталей в узле и в третьей – наименование детали.

Рис. 222. Схема комплектации турбоциркуляционного насоса Рис. 223. Схема сборки быстрозапорного клапана Рис. 224. Быстрозапорный клапан:

1 – корпус;

2 – сито;

3 – седло;

4 – клапан;

5 – подкладка;

6 – шток;

7 – кольцо из двух половин;

8 – гайка специальная;

9 – шайба стопорная;

10 – втулка;

11 – гайка М16;

12 – шпилька М16;

13 – набивка сальниковая;

14 – втулка нажимная;

15 – крышка;

16 – шпилька М12;

17 – гайка М12;

18 – колонка;

19 – тарелка пружины;

20 – пружина;

21– штурвал;

22 – гайка;

23 – шайба;

24 – шпонка;

25 – штифт;

26 – рычаг;

27 – защелка;

28 – гайка М10;

29 – шпилька М10;

30 – прокладка Если схемы относятся к организационно-технологическим докумен там, то графики сборки являются планово-экономическими разработками и составляются исходя из технологических процессов производства турбин.

График позволяет определить объем и продолжительность выполнения сборочных работ. Наиболее совершенным является сетевой график, с по мощью которого можно наглядно определить, какие работы могут выпол няться параллельно, а какие – последовательно. Сетевой график сборки яв ляется составной частью общего сетевого графика изготовления турбины, что позволяет своевременно изготовить заготовки деталей и обеспечить планомерный и ритмичный выпуск и отправку готовых изделий.

1.5. Технологичность конструкции деталей и узлов турбины в отношении сборки Работая над созданием машины или отдельных ее механизмов, раз рабатывая чертежи деталей и сборочных единиц, конструктор должен обя зательно учитывать необходимость использования наиболее рациональных процессов как при изготовлении деталей, так и при сборке их в сборочные единицы.

Деталь с точки зрения сборки будет технологичной, если она проста и не требует пригонки;

при крупных габаритах и большом весе деталь должна иметь необходимые транспортные отверстия, цапфы, проушины и другие специальные устройства, позволяющие захватить деталь подъем ными средствами и выверить ее в необходимом положении в процессе сборки.

Сборочная единица может считаться достаточно технологичной, ес ли она имеет минимальное количество деталей, проста в сборке, не требует взаимной пригонки деталей и сложной регулировки. При невозможности избежать пригонки деталей в процессе сборки, следует стремиться к тому, чтобы площадь пригоняемых поверхностей была наименьшей и не имела ступеней, затрудняющих применение шлифования вместо их ручной обра ботки.

Важным требованием к конструкции машины или отдельных ее ме ханизмов, с точки зрения качества сборки, являются наличие удобных сбо рочных баз, простота процессов сборки и разборки и минимальный объем пригоночных работ.

Для обеспечения высокой технологичности конструкций сборочных единиц необходимо соблюдение следующих основных требований к ним:

– в отдельной сборочной единице должно применяться наименьшее ко личество деталей, что достигается выбором наиболее простой и рацио нальной ее конструктивной схемы и объединением ряда деталей в одну;

– четкая разбивка изделия на самостоятельные сборочные единицы долж на допускать их независимую сборку, контроль и испытание;

– должна обеспечиваться беспригоночная собираемость и экономически обоснованный уровень взаимозаменяемости деталей и сборочных еди ниц, что достигается в результате тщательного учета всех особенностей сборочных процессов при конструировании изделия, хорошей увязки размеров деталей и допусков к ним, назначения действительно требуе мой точности и чистоты обработки поверхности деталей. Излишняя точность размеров и чистота обработки поверхностей деталей удоро жают изделие, не улучшая его эксплуатационных качеств, а недоста точно высокий уровень их нарушает принцип взаимозаменяемости де талей, ухудшает условия сборки и эксплуатации изделий. Надо тща тельно и всесторонне оценивать все технические требования к собирае мым в сборочные единицы деталям, чтобы обеспечивать применение наиболее целесообразных процессов их сборки и высокие эксплуатаци онные свойства.

Полная взаимозаменяемость в турбинном производстве возможна и необходима при изготовлении хвостов лопаток и пазов под лопатки в дис ках, посадочных мест уплотнения, быстро изнашивающихся деталей регу лирования и других наиболее часто заменяемых деталей.

1.6. Подготовка деталей к сборке Подготовка деталей к сборке является важнейшей частью техноло гического процесса сборки, обеспечивающей высокое качество собирае мых изделий. Сюда относятся собственно подготовительные работы и сле сарно-пригоночные операции.

Основными подготовительными работами перед сборкой являются мойка, очистка деталей от следов охлаждающей жидкости, мас ла, антикоррозионной смазки, стружек, опилок и других загрязнений.

В турбиностроении с мелкосерийным характером производства и использованием особо крупногабаритных деталей обычно применяют руч ную очистку. В качестве оборудования для промывки мелких деталей ис пользуют баки и противни с необходимым комплектом кистей и щеток.

Крупные детали протирают ветошью.

В качестве промывочной жидкости применяют в основном уайт спирит.

Применение керосина и бензина не рекомендуется. Керосин вреден экологически, а бензин обладает высокой огнеопасностью. При использо вании особо точных приборов и сборке узлов регулирования для промывки деталей применяют спирт.

Слесарно-пригоночные работы предшествуют или сопутствуют вы полнению непосредственно сборочных операций. Основными видами сле сарно-пригоночных работ являются обрубка, опиливание, шабрение, при тирка, доводка, зачистка, правка, сверление, развертывание и нарезание отверстий по месту в сборе с другими деталями и др.

В энергетическом машиностроении для достижения высокой точно сти сборки все еще широко используются пригоночные работы. Детали машин при соединении их в узлы и механизмы должны сохранять опреде ленное взаимное расположение и повороты в пределах заданной точности, что зачастую не вполне обеспечивается в тяжелом машиностроении меха нической обработкой деталей. При пригонке устраняются погрешности механической обработки и обеспечивается требуемый характер соедине ний. В одних случаях следует обеспечить зазор между деталями, а в дру гих, наоборот, необходим натяг, обеспечивающий прочность пли плот ность данного соединения, в зависимости от конкретных требований к не му.

Величины припусков на доводку деталей при сборке определяются требованиями технологии сборки. Припуски оставляются в основном на деталях, замыкающих размерные цепи. Ясно, что чем больше объем при гоночных работ, тем больше затрачивается времени на сборку, поэтому необходимо изыскивать все возможности для снижения количества приго ночных работ и для их механизации.

1.7. Основы разработки технологических процессов сборки В основе проектирования технологического процесса сборки турбин лежит принцип соблюдения всех требований к качеству турбин, указанных в сборочных чертежах и технических условиях, при использовании наибо лее экономичных и производительных методов и средств сборки.

Разработка технологического процесса сборки должна начинаться с тщательного изучения конструкции деталей и сборочных единиц, техниче ских условий для их изготовления и сборки. При этом необходимо произ вести технологический анализ допусков и посадок с учетом связи деталей в системе сборочных единиц и турбины в целом. Технологический процесс сборки записывается на специальных технологических картах.

Весь технологический процесс сборки машин разделяется на опера ции, каждая из которых представляет собой законченную часть технологи ческого процесса и может выполняться самостоятельно, независимо от других работ (например, мойка, очистка, пригонка, центровка, установка болтов и затяжка гаек и т. д.). Операции различают по виду работ и по сложности выполнения. Соответственно при заполнении карт технологи ческого процесса сборки в них указывается профессия и квалификация (разряд работы) исполнителя.

Разделение процесса сборки на операции позволяет установить по следовательность выполнения работ;

точнее определить потребность в нормальных и специальных инструментах и приспособлениях, необходи мых для выполнения каждых отдельных работ, и своевременно подгото вить их;

определить время, необходимое для выполнения каждой отдель ной операции и общей сборки всего изделия;

определить потребное коли чество рабочих по специальностям и квалификации;

составить график вы полнения работ;

обеспечить лучшее планирование работ и контроль за их выполнением.

При разработке технологического процесса сборки необходимо ис ходить не только из формальных требований чертежей конструкции соби раемой турбины, но и иметь в виду решение задач, которые конструктор не может, не должен или не в состоянии учесть при разработке чертежей, ос тавляя их постановку и решение на усмотрение технологов. Так, например, конструктор обязан показать, что ось цилиндра совпадает с его разъемом, однако фактически ось цилиндра может не вполне совпасть с разъемом из за отклонений, допускаемых при механической обработке. Технолог сборщик должен предусмотреть в процессе сборки момент проверки сов падения плоскости разъема с осью расточки цилиндра и методы его обес печения.

В чертежах зазоры диафрагменных и концевых уплотнений могут быть даны концентричными валу. При сборке зазор в нижней части уплот нений обычно выполняют больше чертежного, а в верхней – меньше чер тежного. Такое несимметричное распределение зазоров необходимо де лать, исходя из условий естественного прогиба вала и прогрева цилиндра во время работы турбины, когда произойдет их выравнивание.

Кроме того, при эксплуатации ротор изменяет положение во вкла дышах подшипников скольжения, зафиксированное при сборке. Вследст вие образования масляного клина между шейкой ротора и ломанной рас точкой вкладыша ротор смещается вбок и вверх, что также следует учиты вать при центровке деталей проточной части.

В чертежах турбины оси роторов обычно выполнены как го ризонтальная прямая линия. В действительности валопровод турбины представляет собой изогнутую линию. Значения массы, жесткости, длины, конструкция фланцевого соединения роторов обусловливают величину прогибов валопровода. Зазоры проточной части турбины заданы условия ми эксплуатации турбины. Следовательно, при разработке технологии не обходимо учитывать разницу в условиях работы собираемой и эксплуати руемой турбины и вносить соответствующие поправки на положение дета лей проточной части.

Наметив последовательность общей сборки машины, следует прове рить возможность осуществления ее в реальных условиях, учитывая фор мы, габариты и вес всех сборочных единиц и деталей. При необходимости следует заранее обеспечить сборку теми или иными специальными при способлениями. Например, для установки ротора в вертикальное положе ние требуется изготовление комплекса подъемных и кантовочных приспо соблений и внесение в технологический процесс ряда дополнительных операций, относящихся к закреплению на роторе подъемных приспособле ний и осуществлению кантовки ротора с учетом требований безопасности жизнедеятельности.

Технологический процесс сборки включает также расчет нормы вре мени, необходимого для выполнения каждой операции и определения по требного количества рабочих и их квалификации.

В технологическом процессе сборки операции должны быть разработаны с учетом выполнения правил безопасности жизнедеятельно сти. Приспособления и оснастка, применяемые для подъема грузов, должны своевременно подвергаться аттестации и испытаниям.

1.8. Пути повышения производительности сборки В связи с единичным или мелкосерийным характером производства сборка турбины включает значительный объем слесарных и пригоночных работ. Одним из основных путей снижения объема этих работ является со вершенствование технологии механических работ, повышение качества и точности изготовляемых деталей. В настоящее время использование со временного оборудования позволяет ликвидировать подгонку разъема ци линдров, опорных поверхностей и другие операции. Внедрение механиче ского шлифования, шабрящего фрезерования исключает ручную пригонку, производившуюся в процессе сборки. Применение станков с ЧПУ позволя ет добиваться большей точности изготовления и, следовательно, полной взаимозаменяемости отдельных деталей турбины.

Значительное место в повышении производительности сборки зани мает внедрение технологических процессов механической обработки кор пусных деталей, обеспечивающих единство технологических баз при раз личных стадиях обработки и сборки. Этому весьма способствует использо вание при механической обработке многокоординатных обрабатывающих центров, практически исключающих необходимость смены баз в полном технологическом цикле изготовления детали.

Большое значение имеет правильное крепление частей корпуса при механической обработке, исключающее пережимы детали, вызывающие упругие деформации. Упругие деформации, допущенные при креплении детали под обработку, приводят к перекосам поверхностей де тали после ее открепления. Образование перекосов можно предупредить применением правильно построенных зажимных приспособлений и уст ройств.

Снижение трудоемкости сборки достигается также механизацией слесарных пригоночных и сборочных операций, т. е. применением механи зированных инструментов – шаберов, напильников, зубил, пневматических и электрических шлифовальных и сверлильных машинок, отверток, гайко вертов и др. Наряду с этим большой эффект может быть получен путем создания специальных средств механизации сборочных работ силами са мого завода, цеха или даже участка. Примером может служить пневмоци линдр (рис. 225), предназначенный для перемещения одной тяжелой кор пусной детали по другой при проверке качества сопряжения поверхностей этих деталей по краске. С применением пневмоцилиндра тяжелая и трудо емкая ручная работа заменяется механической – выполняется легко и бы стро.

Рис. 225. Пневмоцилиндр для перемещения тяжелых деталей в процессе доводки их поверхностей:

1 – деталь с обрабатываемой поверхностью;

2 – кронштейн;

3 – вал;

4 – пневмоцилиндр;

5 – шток;

6 – ручка;

7 – скоба;

8 – эталонная деталь Пневмоцилиндр 4 с помощью кронштейна 2 и вала 3 закрепляется на обрабатываемой детали 7, у которой производится пригонка поверхности разъема. Шток 5 пневмоцилиндра 4 снабжается крючком для захвата за скобу 7, укрепленную на эталонной детали 8, по которой производится проверка качества и пригонки поверхности детали 1 по краске. При вклю чении пневмоцилиндра эталонная деталь, на разъем которой нанесен тон кий слой краски, перемещается по обрабатываемой поверхности детали 1, окрашивая вершины неровностей, подлежащих сшабриванию с ее поверх ности, следами краски. По окончании окрашивания цилиндр может быть поднят за ручку 6 и откинут в нерабочее положение поворотом вокруг вала 3.

Сборка турбин, части которых, как правило, являются весьма тяже лыми, не может производиться без применения подъемных механизмов и приспособлений. Наличие достаточного количества транспортно подъемных средств, сборочных приспособлений и крепежных деталей обеспечивает лучшие условия для бесперебойной, высокопроизводитель ной работы сборщиков.

Повышению производительности труда способствует совершенство вание ручного слесарного инструмента, применение новых методов уста новки и вальцовки трубок теплообменников, использование пневмо- и электрошаберов, шлифовальных машин.

Центровка корпусов турбин производится при помощи оптических приборов. В настоящее время ведутся работы по внедрению оптико электронных и лазерных установок для осуществления этих работ.

2. ОБЛОПАЧИВАНИЕ РОТОРОВ, РАБОЧИХ КОЛЕС И СТАТОРОВ ТУРБИН 2.1. Общие положения Процесс облопачивания заключается в соединении элементов ротора и статора с лопатками.

Основные виды хвостовых соединений рабочих лопаток показаны на рис. 226. Исходя из особенностей их конструкций, процесс облопачивания подразделяют на облопачивание с посадкой в паз (хвостовики таких лопа ток входят в выточку посадочного места) и облопачивание с вильчатыми хвостовиками (вильчатый профиль, хвостовики лопатки прикреплены к гребню заклепками).

Облопачивание с посадкой в паз имеет много разновидностей по способу посадки крепления лопаток в пазу.

Посадку лопаток с Т-образными и грибовидными хвостовиками про изводят при их продвижении по пазу (или по гребню) по всей длине ок ружности. Для их заводки делают два замковых колодца, в которых в дальнейшем устанавливают и закрепляют замковые лопатки или вставки.

Роторы барабанного типа обычно имеют пазы зубчикового профиля. Ло патки набирают без их продвижения по пазу, но с поворотом, и закрепляют замковой вставкой. В процессе облопачивания производится также крепле ние бандажной проволоки и бандажных лент. При облопачивании необхо димо обеспечить выполнение всех работ в соответствии с техническими требованиями. Основные из них следующие:

– при соединении хвостовиков лопаток с пазом ротора рабочего колеса или деталями статора зазоры и натяги должны строго соответствовать за данным размерам;

– необходимо обеспечить плотное прилегание хвостовиков лопаток между собой, а при наличии промежуточных вставок — их прилегание к хвосто вику лопаток;

Рис. 226. Основные виды профилей хвостовых соединений:

а-в – Т-образный;

г, д – грибовидный;

е – трапециевидный;

ж – вильчатый;

з – косозубчиковый;

и – “елочный” для двух профилей;

А – пружина;

Б – гарантированный зазор 2.2. Подготовка к облопачиванию При подготовке к облопачиванию надо распределить лопатки по па кетам. Пакеты лопаток одинаковой массы необходимо установить на диске диаметрально противоположно, так как лопатки одинаковой массы из-за неточности механической обработки в отдельных сечениях вдоль лопатки имеют различную массу. Для устранения дисбаланса следует развеску ло паток производить на моментных весах (рис. 227).

На коромысле 5 весов укреплены ножевые опоры 4. Подушки ножей 2 установлены на стойке 3. На конце правого плеча коромысла имеется за жимное устройство 7 со сменными пальцевыми упорами 9 для установки и зажима хвостовика взвешиваемой лопатки 8. Длина правого плеча А от ножевых опор равна радиусу гребня диска ротора, на котором крепится лопатка.

На левом плече установлены противовесы 1, в нижней части кото рых имеются стопорные винты. Под нижним винтом 10 зажимного устрой ства 7, в головку которого закатан стальной шарик 11, расположена тарел ка циферблатных весов 12. Справа под коромыслом размещен арретир 6.

При повороте ручки 13 весы стопорятся. После закрепления эталонной ло патки в зажимное устройство передвижением противовесов 1 по левому плечу коромысла доводят отклонение стрелки циферблатных весов до по ловины шкалы и закрепляют противовесы.

Устанавливают поочередно заранее пронумерованные лопатки в за жимное устройство и отмечают показания весов. В лопатках с вильчатыми хвостовиками развешивают лопатки с внутренними верхними отверстия ми, а затем с внутренними нижними полуотверстиями. Лопатки после раз вески маркируют. В настоящее время для развески лопаток применяют не только моментные весы, но и специальные приборы.

Перед облопачиванием проверяют документацию по приемке дисков цельнокованых и барабанных роторов (отсутствие забоин и заусенцев, особенно на посадочных местах под лопатками), комплектность рабочих лопаток, наличие клейм о приемке ОТК. В лопатках с вильчатыми хвосто виками из общего числа лопаток на ступень со стороны спинки хвостовика должно быть 50 % лопаток с полуотверстиями, расположенными ближе к центру, и 50 % лопаток с полуотверстиями, расположенными дальше от центра.

Прилегание хвостовиков лопаток может быть не по всей по верхности, а только на участках в верхней и нижней части хвостовика.

Длина этих участков должна соответствовать размерам, указанным в чер тежах. Обычно эта длина составляет 10-15 мм.

Рис. 227. Моментные весы для развески лопаток:

1 – противовесы;

2 – подушки ножей;

3 – стойка;

4 – ножевые опоры;

5 – коромысло;

6 – арретир;

7 – зажимное устройство;

8 – взвешиваемая лопатка;

9 – сменные пальцевые упоры;

10 – нижний винт;

11 – стальной шарик;

12 – циферблатные весы (вид сбоку);

13 - стопорная ручка 2.3. Облопачивание роторов и рабочих колес 2.3.1. Облопачивание рабочих колес и цельнокованых роторов с Т-образными пазами и грибовидными гребнями Для облопачивания дисков и роторов турбин рабочее колесо подве шивают на специальной оправке, а ротор – на приспособлении, при помо щи которого в процессе облопачивания осуществляется вращение ротора.

Перед облопачиванием проверяют состояние поверхностей замковых ко лодцев. Посадочное место в рабочем колесе и роторе смазывают дисуль фидом молибдена. Проверяют соответствие величин зазоров между хво стовиком и пазом, а также зазоров между хвостовиком и гребнями рабоче го колеса. Лопатки должны плотно прилегать к пазу. Посадка лопаток в пазу должна быть плотной, без качания. Лопатки должны перемещаться в пазу от легкого удара молотка массой 300 г через медную оправку. Воз можно применение пневматических молотков с медными вставками.

Наборку лопаток производят с двух сторон по направлению от зам кового колодца к середине. Если это предусмотрено, под лопатки устанав ливают пружины. Лопатки должны плотно прилегать одна к другой, пла стина щупа толщиной 0,05 мм между лопатками не должна проходить. Не обходимо следить за строгим соблюдением шага лопаток и ширины в гор ловом сечении. Для получения плотного прилегания лопаток осуществля ют обработку наружной радиальной поверхности хвостовика лопатки или промежуточного тела. При плоских радиальных поверхностях пригонку хвостовиков можно вести только по пояскам длиной 10-15 мм, допуская в середине зазор, равный 0,00-0,05 мм. При опиливании не должны быть на рушены величина радиального угла и шаг между лопатками. Ширину ме жду двумя лопатками в горловом сечении проверяют специальными ка либрами. Проверку радиального положения коротких лопаток постоянного сечения производят с помощью универсального шаблона (рис. 228, а), а длинных лопаток переменного сечения – специальными шаблонами. Допу скаемые отклонения у верхнего конца лопатки в зависимости от ее длины составляют (±0,5-2,0) мм. Аксиальное положение лопаток определяют при измерении линейкой (рис. 228, б) расстояния от ступицы рабочего колеса до лопаток. Допускаемое отклонение лопатки от аксиального положения (±0,2-1,5) мм в зависимости от длины лопаток.

Замком может быть замковая лопатка или замковая вставка (рис. 229). В процессе наборки лопаток вблизи замковых колодцев изме ряют участок обода и подсчитывают число лопаток, которое можно раз местить на этих участках. Призамковая лопатка до установки замковой ло патки должна свисать над замковым колодцем примерно на величину а =2,5 мм, а после установки замковой лопатки – на величину а =1,5 мм (рис. 229, а). При необходимости спиливают с хвостовиков нескольких ло паток слой металла, равный 0,1 мм. Одновременно проверяют фактическое число лопаток на диске. Разница между числом лопаток, указанным на чертеже, и фактическим не должна превышать 2 %.

Определение толщины замковых лопаток (или вставок) осуще ствляется при помощи специальных клиньев, которые забивают в замко вые колодцы между призамковыми лопатками до полного уплотнения ло паток и достижения требуемой величины свисания призамковых лопаток над колодцами. Положение клина после забивки до отказа отмечают рис кой. Затем клин вынимают. По фактическим размерам клина изготовляют замковую лопатку (или вставку) с припуском 0,1-0,15 мм в тангенциаль ном направлении, и зазором 0,05-0,1 мм в осевом направлении. Замковую лопатку устанавливают на место сильным ударом молотка.

Крепление замковых лопаток с Т-образными пазами производят за клепками. В дисках и роторе сверлят, развертывают и зенкуют отверстия под заклепки. Сверление отверстий в дисках цельнокованых роторов про изводят специальными угловыми дрелями через кондукторы вручную или на станке. Для развертывания отверстий применяют специальные разверт ки и трещотки.

После облопачивания рабочие колеса и ротор передают для прове дения виброиспытаний.

Крепление замковых лопаток и вставок в дисках с грибовидными гребнями (рис. 229, б) производят аналогично.

Рис. 228. Шаблоны для проверки положения лопаток на диске:

а – радиального;

б – аксиального;

1 – диск;

2 – линейка;

3 – шаблон Рис. 229. Замковые лопатки и вставки:

а, б – лопатки для дисков соответственно с Т-образным и грибовидным пазами;

в – вставка для зубчатого паза 2.3.2. Облопачивание рабочих колес с вильчатыми гребнями Для облопачивания диск с вильчатыми гребнями (рис. 230) уклады вают на специальный стол. Проверяют комплектность приготовленных па кетов лопаток. Порядок расположения лопаток на диске указан в паспорте.

Рис. 230. Крепление лопаток с вильчатыми хвостами к гребню диска коническими штифтами:

1 – лопатка;

2 – диск;

3 – конический штифт На диск предварительно насаживают несколько лопаток при помощи ударов молотка по хвостовику через медную оправку. Для облегчения за водки лопаток применяют пневмомолоток с медной оправкой. Проверяют плотность посадки и зазоры в хвостовом соединении. Лопатка должна плотно садиться на диск без натяга. Зазоры должны быть в пределах, пре дусмотренных чертежом. Не должно быть расклинивания вилки хвостови ка или наружных гребней обода диска. Лопатки 1 должны плотно при легать к наружным диаметрам гребней дисков 2. Это обеспечивается при менением в процессе облопачивания технологических конических штиф тов 3.

Для того чтобы обеспечить необходимый натяг между лопатками в тангенциальном направлении, наборку их ведут пакетами. Первую лопатку устанавливают на диск и закрепляют коническим штифтом. У первой ло патки верхнее отверстие под заклепку расположено со стороны вогнутой части. Производят поочередно наборку на диск всех остальных лопаток пакета. Лопатки закрепляют коническими штифтами.

Проверяют плотность прилегания хвостовиков лопаток на участках длиной 10-15 мм, правильность радиального и аксиального положения ло паток, размеры шагов и ширину в горловом сечении, а также совпадение отверстий в лопатках с отверстиями в диске. При наличии набегания шага, отклонений от радиального положения и недостаточного прилегания лопа ток производят припиловку наружного конуса. Для создания опре деленного натяга между лопатками после пригонки последней лопатки па кета средние, уже насаженные лопатки отводят от гребня диска и после крепления коническим штифтом последней насаженной лопатки доводят их до места посадки и закрепляют.

При облопачивании необходимо следить за отсутствием смещения полуотверстия в лопатке относительно отверстия в диске, так как при смещении уплотнение лопаток коническими штифтами в тангенциальном направлении затруднено.

По мере наборки лопаток в паз диска заводят бандажную проволоку.

Последний пакет лопаток набирают без проволоки, а затем, после пригон ки и создания соответствующего натяга, лопатки вынимают и заводят про волоку. Потом снова устанавливают лопатки и закрепляют коническими штифтами.

После окончательного расклинивания лопаток диск передают на ра диально-сверлильный станок, на станине которого закреплен специальный поворотный стол.

После удаления пневмодомкратом конических штифтов внутреннего ряда производят рассверливание и развертывание отверстий под заклепки, зенковку фасок и установку заклепок с развальцованной головкой с одной стороны. Такую же работу осуществляют с установкой заклепок в наруж ном ряду. Отверстия под заклепки должны быть гладкими с шероховато стью Ra =1,25 мкм.

После установки заклепок диск снимают, переустанавливают на по воротный стол таким образом, чтобы развальцованные головки заклепок оказались внизу. Производят зенковку фасок и установку всех заклепок при помощи домкрата. Заклепки должны выступать над ободом диска на 1+0,25 мм. В шпиндель станка вставляют вальцовку, с помощью которой + 0, производят развальцовку заклепок. В процессе вальцевания заклепки под жимают снизу специальным домкратом. После окончания крепления за клепок рабочее колесо поступает на вибростенд для проведения виб роиспытаний.

2.3.3. Облопачивание дисков с торцевыми «елочными» радиусными пазами Для облопачивания диск укрепляют на оправке, пригодной для про ведения статической балансировки. Оправку устанавливают на специаль ной стойке с вкладышами. После тщательной очистки пазов диска заводят поочередно лопатки в осевом направлении в каждый паз диска. Диск пово рачивают так, чтобы лопатка находилась в нижнем положении. Лопатку расклинивают и проверяют величину зазора между хвостовиками и паза ми. Припиливание пазов и хвостовиков лопаток не допускается. Между лопатками должен быть минимальный зазор а =0,1 мм.


После расклинивания измеряют зазор между лопаткой 1 и дном паза диска 3 и подбирают стопорные пластины 2, которые должны быть больше замеренного зазора на а=0,03-0,04 мм для обеспечения натяга (рис. 231). Лопатки заводят на место с загнутыми пластинками с внутрен ней стороны ударами пневмолотка с медной оправкой. В пазу диска, пред назначенного для установки балансировочного груза, укрепляют шаблоны, по которым производят проверку радиального и аксиального положения лопаток. Размеры в горловом сечении между соседними лопатками про веряют калибрами. Одновременно проверяют частоту колебаний набран ных лопаток и при необходимости заменяют стопорные пластины.

Рис. 231. Крепление лопаток с торцовым “елочным” радиусным хвостовиком:

1 – лопатка;

2 – стопорная пластина;

3 – диск По мере наборки лопаток протягивают демпферную проволоку. Для уста новки последней лопатки проволоку перемещают по окружности. Загибку стопорных пластин производят с наружной стороны диска. После оконча ния работы проверяют отсутствие трещин.

Для предотвращения от дальнейшего перемещения производят за гибку концов сегментов проволоки. Крепление демпферной проволоки из титана производят наплавкой бобышек по концам сегментов. В некоторых конструкциях применяют трубчатые связи. После окончания облопачива ния производят статическую балансировку рабочего колеса с установкой балансировочных грузов.

В роторах газовых турбин используются различные профили “елоч ных” хвостовых соединений. При заводке лопатки в паз ротора и крепле нии необходимо осуществить качение лопатки в пазу.

2.4. Облопачивание статора Направляющие лопатки в статоре собирают различными способами.

Направляющие лопатки собирают непосредственно в пазах, проточенных в корпусе турбины или в сегментах.

Наборка направляющих лопаток непосредственно в пазы, про точенные в корпусе турбины, осуществляется аналогично облопачиванию дисков и роторов с посадкой в паз. В процессе наборки лопаток проверяют зазоры в хвостовике, прилегание хвостовиков один к другому. Пластина щупа толщиной 0,03 мм не должна проходить в стыке между двумя лопат ками. Одновременно по специальным шаблонам проверяют аксиальное и радиальное положения лопаток. На участках окружности вблизи разъема производят пригонку лопаток шлифованием или припиливанием в преде лах допуска на шаг таким образом, чтобы концевые лопатки, устанав ливаемые на разъемах, образовали строго определенный шаг при собран ных верхней и нижней половинах корпуса турбины. Если необходимо обеспечить тепловой зазор в каждой половине корпуса турбины, то в про цессе наборки лопаток устанавливают прокладки из фольги, которые после облопачивания удаляют. При наличии между лопатками промежу точных тел первую лопатку устанавливают ниже разъема корпуса турбины на половину толщины промежуточного тела. Концевые лопатки или про межуточные тела (вставки) укрепляют на разъеме винтами.

Рис. 232. Крепление лопаток и сегментов в обойме турбины:

1 – лопатка;

2 – сегмент;

3, 4 – штифты;

5 – обойма Наборку лопаток 1 в сегментах (рис. 232) осуществляют в специаль ном приспособлении, в котором закреплен сегмент 2. После наборки ло патки закрепляют штифтами 3. В торцах сегментов и лопаток фрезеруют пазы для ввода в них уплотнительных пластин. В процессе наборки обло паченных сегментов в обойму 5 турбины между их торцами устанавливают зазоры. В пазы заводят уплотнительные пластины. Сегменты в обойме за крепляют штифтами 4.

2.5. Обандаживание Процесс обандаживания заключается в установке бандажной прово локи или бандажных лент и их крепления. Сегменты бандажей связывают несколько лопаток в пакет. Число лопаток в пакете, связанных одним бан дажным сегментом, составляет 5-20. Бандажную проволоку круглого сече ния и демпферную проволоку, состоящую из двух проволок полукруглого сечения, протягивают в процессе наборки лопаток. Диаметры отверстий в лопатках выполняют на 0,2-0,5 мм больше диаметра проволоки. Круглую проволоку обычно закрепляют серебряным припоем, а демпферную – за гибкой концов сегментов или приваркой бобышек. Между сегментами проволоки устанавливают зазоры.

Процесс установки бандажных лент начинают с разметки отверстий.

Необходимо строго следить за положением замковой лопатки, которая должна быть расположена на середине сегмента. Между сегментами долж ны быть зазоры. Разметку производят при помощи специального угольни ка 1, который прикладывают к бандажной ленте 2, уложенной на лопатках 3 (рис. 233).

Рис. 233. Схема разметки отверстий в бандажных лентах 1 – угольник;

2 – бандажная лента;

3 – лопатка Затем в бандажной ленте производят штамповку отверстий.

В прессе для каждого вида бандажной ленты закрепляют соответствующий штамп, состоящий из пуансона и матрицы. После пробивки отверстий в сегментах бандажей штампуют фаски или обрабатывают их специальными фрезами, укрепленными в пневмомашинке.

Отверстия для круглых шипов можно выполнить сверлением, а фас ки – зенкованием. Фаски с внутренней стороны необходимы для исключе ния подрезания галтелей шипов, а с наружной стороны – для расклепки шипов.

Разметку отверстий в ленточных и конических бандажах производят при помощи шаблонов из плотной бумаги или прессшпана путем снятия оттисков на бумаге и перенесения их на бандажный сегмент. После про бивки отверстий и образования фасок сегменты шлифуют, полируют.

Затем сегменты бандажей насаживают на шипы лопаток и обрабатывают по длине до необходимых зазоров между соседними сегментами. Бандажи должны насаживаться без значительных усилий, зазоры по периметру ши па в отверстиях сегментов должны быть минимальными. Расклепку шипов производят вручную ударами молотка через специальные чеканки и об жимки, обеспечивающие образование заданной чертежом формы головки шипа. Головка шипа после расклепки должна заполнить фаски в отверсти ях сегмента и не должна иметь трещин. Расклепку шипов можно произво дить на специальных станках или специальными механизированными приспособлениями. Обработку бандажных сегментов отдельных облопа ченных дисков производят на карусельном станке. В конструкциях лопа ток, бандажей при облопачивании необходимо обеспечить плотное приле гание хвостовиков лопаток и требуемые зазоры между торцами бандажей.

3. СБОРКА РОТОРОВ ТУРБИН 3.1. Подготовка к сборке Рассмотрим сборку ротора, состоящего из вала и насадных рабочих колес, уплотнительных втулок, полумуфт и других деталей. Сборка таких роторов турбин заключается в соединении рабочих колес и других насажи ваемых деталей с валом и в обеспечении необходимых осевых зазоров.

Объем работ по сборке роторов определяется их конструкцией. Кре пление вала ротора с рабочими колесами и другими деталями осуществля ется посадкой их на вал с заданным натягом, величина которого определя ется расчетом при конструировании ротора (рис. 234).

Рис. 234. крепление вала ротора с рабочими колесами и уплотнительными втулками:

а – конструкция ротора без уплотнительных втулок;

б - конструкция ротора с уплотни тельными втулками;

1 – вал ротора;

2 – рабочее колесо;

3 – осевая шпонка;

4 – втулка;

5 – торцевая шпонка;

6 – упорное кольцо Во время работы турбины из-за различного теплового расширения вала ро тора 1, рабочих колес 2 и втулок 4 натяг ослабевает. Для надежного скреп ления насаживаемых деталей предусмотрены шпоночные соединения. Во многих конструкциях роторов применяют как осевые 3, так и торцовые шпонки 5. Образование осевых зазоров между деталями обусловлено пре вышением размеров посадочных мест на валу ротора 1, ширины ступиц рабочих колес и других деталей, а также величиной выступа на упорных кольцах 6.

Типовой маршрут сборки ротора, состоящего из вала и насадных де талей, включает подготовку деталей к сборке, насадку на вал ротора рабо чих колес и других деталей, насадку полумуфт на вал ротора, механиче скую обработку и оформление паспорта собранного ротора.

Подготовительные работы к сборке ротора сводятся к проверке пас порта механической обработки деталей ротора, сравнению диаметров рас точек в рабочих колесах и других деталях, насаживаемых на вал, с диамет рами соответствующих шеек вала, определению величины фактических натягов, проверке фактических осевых размеров ступиц рабочих колес и других деталей, осевых размеров заточек на валу и определению величины фактических зазоров, которые образуются между деталями после насадки их на вал ротора.

Необходимо тщательно осматривать посадочные места в рабочих колесах, шпоночные пазы, лопаточный аппарат и устранять обнаруженные дефекты. Шпонки должны садиться в пазы вала ротора с зазором 0,03 0,05 мм. Посадка шпонок с натягом может привести к изгибу вала. Прове ряют размеры шпонок и шпоночных пазов в рабочих колесах и других на саживаемых деталях и убеждаются в том, что после насадки деталей на вал величины бокового зазора а1 между шпонкой и стенками шпоночного паза и зазора а2 между шпонкой и дном паза соответствуют размерам, указан ным в чертеже. Тщательно осматривают и другие детали, насаживаемые на вал ротора.

3.2. Насадка рабочих колес Насадка рабочих колёс может производиться при вертикальном или горизонтальном положении вала. В обоих случаях необходимо обеспечить свободное, без принуждения перемещение деталей по валу во время насад ки и сохранение положения насаженных деталей. Необходимо осущест вить фиксацию деталей в осевом направлении.

При горизонтальном положении вала в процессе насадки рабочих колес сборку производят на специальном прессе. Нагретое рабочее колесо после насадки на вал прижимают к торцу посадочного места вала и вы держивают до полного остывания. При вертикальном способе сборки по сле того, как нагретое рабочее колесо, опускаемое краном, село на вал до упора под действием массы, ступицу рабочего колеса охлаждают струей воды, подаваемой к торцу посадочного места на валу. Поэтому при осты вании рабочего колеса вначале происходит защемление у торца посадоч ного места на валу. При дальнейшем остывании рабочее колесо занимает требуемое осевое положение.


Вертикальный способ сборки имеет широкое распространение, так как позволяет точно выполнить технические условия, предъявляемые к сборке роторов.

При вертикальном способе сборки роторов применяют приспо собления для удержания вала в вертикальном положении при насадке ра бочих колес, подъема и кантования вала, кантования рабочих колес, подъ ема рабочих колес и других деталей ротора, охлаждения рабочих колес по сле насадки их на вал, подачи воды во внутреннюю полость ротора, кон троля положения насаженного рабочего колеса, а также специальные и универсальные измерительные инструменты.

Порядок работ при сборке ротора в вертикальном положении вала следующий (рис. 235).

Вал ротора 2 устанавливают в хомут приспособления для пе реустановки вала в вертикальное положение и прикрепляют к валу с одной стороны рым или хомут для подъема вала, а с другой – приспособление для подвода воды во внутреннюю полость вала. К валу крепят шпонки.

Вал устанавливают в приямок 5 и закрепляют в приспособление 3 для удержания вала в вертикальном положении. В приямке размещены плита и стойка 6 с винтами 7. Вертикальное положение вала проверяют по уров ню. Возле приямка установлены механизированные стойки с площадками, которые легко перемещаются в вертикальном положении. Рабочие, участ вующие в сборке ротора, находятся на площадках. При подъеме рабочего колеса 1 (рис. 236) в пароразгрузочные отверстия заводят и укрепляют ры мы 2 (при отсутствии отверстий устанавливают специальный хомут из двух половин с завернутыми рамами). Колесо поднимают при помощи приспособления, имеющего траверсу 3 с талрепами, которые обеспечива ют установку колеса строго по уровню. После выверки по уровню колесо устанавливают для нагрева. Положение крюков приспособления и соответ ствующих рымов на колесе отмечают мелом. Такая операция позволяет устранить повторную выверку положения колеса после нагрева.

Рабочее колесо нагревают для увеличения диаметра его посадочной расточки. Нагрев производят в электрических печах и индукционными на гревателями. Температуру нагрева контролируют термометрами, термопа рами или бесконтактными датчиками.

Рис. 234. Установка вала ротора в вертикальном положении:

1 – рым;

2 – вал ротора;

3 – приспособление для удержания ротора в вертикальном по ложении;

4 – плита;

5 – приямок;

6 – стойка;

7 – винты;

8 – приспособление для подво да воды во внутреннюю полость Рис. 235. Приспособление для подъема рабочих колес при насадке на вал ротора:

1 – рабочее колесо;

2 – рым;

3 – траверса с талрепами Необходимая температура нагрева деталей t = (H + 2 A) D + t 0, где H – величина максимального натяга, мм;

A – зазор между отверстием и валом, равный 0,15-0,2 мм;

D – диаметр отверстия насаживаемой детали, мм;

– коэффициент линейного расширения материала рабочего колеса;

t 0 – температура в цехе, °С. После достижения необходимого посадочного зазора при нагреве колесо приподнимают и насаживают на вал ротора.

Предварительно на посадочное место вала наносят слой смазочного мате риала на основе дисульфида молибдена. Ступицу рабочего колеса со сто роны упорного торца охлаждают водой. Воду подают через кольцевую трубку, в которой просверлены отверстия, или через специальные разбрыз гиватели.

Положение насаженного на вал рабочего колеса проверяют специ альным приспособлением (рис. 237) с индикатором. При вращении при способления определяют величину биения венца рабочего колеса. Разница в показаниях по индикатору указывает на величину перекоса насаженного рабочего колеса. Величина перекоса допускается не более 0,1 мм. Од новременно проверяют осевое положение рабочего колеса на валу, так как при остывании оно может несколько сместиться.

Рис. 237. Приспособление для проверки биения рабочих колес:

1 – индикатор;

2 – стойка;

3 – хомут Уплотнительные втулки насаживают на вал ротора аналогично по садке рабочих колес. Подъем втулок осуществляется с помощью специ альных хомутов или рымов. Установку упорных колец производят в про цессе сборки ротора. Необходимые осевые зазоры между упорным коль цом и рабочим колесом или втулкой обеспечиваются шлифованием торца колец. После окончания насадки на вал рабочих колес и всех деталей ротор вынимают из приямка и при помощи кантователя устанавливают в гори зонтальное положение. Для обеспечения возможности насадки деталей на другой конец ротора производят переустановку ротора. Собранный ротор устанавливают в горизонтальное положение. В этом положении произво дят крепление втулок винтами.

Bо многих конструкциях турбин конец вала ротора, на который на саживают полумуфту (рис. 238), выполняют конусным. Соответственно в полумуфте предусмотрена коническая расточка. При изготовлении конуса на вал 3 насаживают полумуфту 2 и проверяют прилегание конуса по краске и отсутствие биения полумуфты по наружному диаметру и торцу при помощи индикатора.

Рис. 238. Полумуфта, насаженная на вал ротора:

1 – шпонки;

2 – полумуфта;

3 – вал В процессе сборки ротора предварительно насаживают полумуфту на конус вала легкими ударами свинцовой кувалды и измеряют величину продвижения полумуфты l по конусу вала в сторону ее посадки до упо ра. Величина посадки зависит от величины натяга, а также от величины конусности вала:

l = Hl ( D d ), где H - величина натяга посадки полумуфты па вал;

l - посадочная вели чина конуса вала;

D, d - максимальный и минимальный диаметры конуса вала соответственно.

K = (D d ) l ·100 %, то Если величина конусности вала l = 100 H K.

При предварительной посадке на вал полумуфты необходимо прове рить совпадение поверхностей шпоночных пазов и при необходимости расшабрить их. К пазам вала и полумуфты пригоняют шпонки 1 и клеймят их по месту.

Далее производят нагрев полумуфты и посадку ее на вал ротора до упора в буртик вала. Шпонки устанавливают и стопорят винтами. Если на конце вала предусмотрена гайка, ее устанавливают после насадки полу муфты. Гайку закрепляют стопорением.

В некоторых конструкциях турбин полумуфта и конец вала имеют цилиндрическую форму. Полумуфту насаживают на вал с определенным натягом и закрепляют не шпонками, а осевыми штифтами.

Крепление ротора насосной группы гидродинамического регу лирования к ротору турбины осуществляется болтами. После проверки ве личины биения на токарном станке по индикатору (биение не должно пре вышать 0,02 мм) положение ротора насосной группы фиксируют штифта ми. Аналогично производят крепление автомата безопасности к ротору на сосной группы.

После окончательной сборки ротор устанавливают на токарный ста нок, где производят механическую обработку отдельных деталей. При ме ханической обработке осуществляют проточку профильного бандажа с уп лотнительными усиками, осевых уплотнений в хвостовой части рабочих лопаток, поясков на соединительной части муфты для центровки роторов по полумуфтам, уплотнительных усиков на валу и лопаток по наружному диаметру роторов турбин отдельных конструкций (особенно газовых).

После проверки по индикатору биений в осевом и радиальном на правлениях цельнокованой части ротора все показания заносят в паспорт ротора.

Замеры биений по индикатору предъявляются ОТК, и при не удовлетворительных показаниях решается вопрос о способе исправлений обнаруженных дефектов. После устранения дефектов ротор поступает на динамическую балансировку.

Роторы, состоящие из вала с насадными рабочими колесами, исполь зуются во многих конструкциях паровых турбин. В отдельных конструк циях газовых турбин применяют сборные роторы, состоящие из дисков, стянутых между собой стяжками и гайками. Диски дополнительно соеди нены между собой шпонками или радиально ориентированными зубцами.

Сборку роторов таких конструкций производят на специальном стенде в вертикальном положении.

Сборку сварных роторов, состоящих из отдельных дисков, сва ренных между собою, осуществляют на специальных агрегатах.

4. БАЛАНСИРОВКА ДИСКОВ И РОТОРОВ ТУРБИН 4.1. Виды неуравновешенности Надежность (долговечность) турбины в значительной мере опреде ляется уровнем вибрации, возникающей при ее работе. Вибрация турбин не должна превышать допустимый уровень, установленный соответст вующими документами, выработанными на основе длительного опыта проектирования и эксплуатации турбин. Для современных паровых турбин уровень вибрации на подшипниках не должен превышать 30 мкм.

Одной из основных причин вибрации является неуравновешенность ротора. Неуравновешенность – состояние ротора, характеризующееся та ким распределением масс, которое во время вращения вызывает перемен ные нагрузки на опорах ротора и его изгиб. Неуравновешенность ротора может возникнуть в результате погрешностей при механической обработ ке, асимметрии конструкции ротора, остаточной деформации ротора и т. д.

Во всех случаях неуравновешенность характеризуется тем, что геометри ческая ось ротора (ось его вращения) не совпадает с главной центральной осью инерции (осью, проходящей через центр тяжести ротора таким обра зом, что сумма центробежных моментов инерции относительно нее равна нулю).

Существует два частных случая неуравновешенности: статическая и моментная. Статическая неуравновешенность характеризуется тем, что геометрическая ось ротора и его главная центральная ось инерции парал лельны. Моментная неуравновешенность характеризуется тем, что ось ро тора и его главная центральная ось инерции пересекаются в центре тяже сти ротора.

Общий случай неуравновешенности, когда ротор имеет как статиче скую, так и моментную неуравновешенность одновременно, носит назва ние динамической неуравновешенности. При этом ось ротора и его главная центральная ось инерции пересекаются или перекрещиваются (рис. 239).

Трехдисковый симметричный ротор, у которого масса дисков значительно превосходит массу вала, рассматривается как трехмассовый. В идеальном случае центры тяжести каждого диска лежат на геометрической оси х-х ро тора (рис. 239, а). Центр тяжести ротора совпадает с центром тяжести среднего диска, а главная центральная ось инерции х-х – с осью ротора.

Если на центральном диске установить груз массой m (рис. 239, б), то центр тяжести центрального диска переместится в точку О, а центр тяже сти ротора – в точку О'. В результате вращения такого ротора возникнет центробежная сила инерции С:

C = mr 2 = (M + m )e1 2 = (3M + m )e 2, где - угловая скорость вращения ротора;

= n 30, здесь п - частота вращения;

М - масса диска;

е1 - расстояние от центра тяжести диска до оси ротора (эксцентриситет диска);

е - расстояние от центра тяжести ротора до оси ротора (эксцентриситет ротора).

Центробежная сила С оказывает давление на подшипники 1 и 2 с усилиями Р1 и Р2.

Знакопеременные динамические реакции вызывают перемещение опор, т. е. их вибрацию. Для устранения вибрации необходимо уменьшить массу т или установить на радиусе r1 корректирующую массу т1. При этом центр тяжести диска, а следовательно, и ротора переместится на ось ротора. Необходимо соблюдать следующее условие: центробежная сила С от корректирующей массы должна быть равна по величине и противопо ложна по направлению центробежной силе С, т. е.

С1 = m1r1 2 = mr 2.

Отсюда следует, что величина корректирующей массы прямо про порциональна произведению неуравновешенной массы на радиус ее поло жения и обратно пропорциональна радиусу расположения корректирую щей массы m1 = mr r1, где тr - величина дисбаланса.

В рассматриваемом случае ось ротора х-х параллельна главной цен тральной оси инерции х1-х1. Такая неуравновешенность получила название статической, так как устранить ее можно в статическом состоянии.

Если обеспечить свободу вращения ротору относительно его оси, то ротор из любого положения перевернется и центр тяжести его займет са мое низкое положение, что укажет на наличие статической неуравнове шенности. Уравновешенный ротор в любом положении останется непод вижным, так как центр тяжести его лежит на оси вращения.

Другой вид неуравновешенности – моментная неуравновешен ность (рис. 239, в). Центр тяжести ротора расположен на его оси и совпада ет с центром тяжести центрального диска. Центры тяжести крайних дисков находятся по обе стороны от оси ротора. Главная центральная ось инерции проходит через все центры тяжести дисков и пересекается с осью ротора в центре тяжести ротора. Такая неуравновешенность не может быть опреде лена в статическом положении. При вращении ротора центробежные силы от неуравновешенных масс, расположенных в двух крайних дисках, созда дут пару сил с плечом l, т. е. момент. Поэтому такой вид неуравновешен ности называют моментной. Моментная неуравновешенность может быть устранена приложением момента, противоположного по направлению.

Создать такой момент можно, установив в крайних дисках две корректи рующие массы m1. Моментная неуравновешенность может быть устранена также и при установке корректирующих масс на центральном и одном из крайних дисков, а также при выполнении условия создания момента, рав ного по величине и противоположного по направлению исходному.

При динамической неуравновешенности (рис. 239, г) ось ротора пе ресекается с главной центральной осью инерции не в центре тяжести. Если неуравновешенные массы размещены не в одной осевой плоскости, то оси перекрещиваются.

Процесс устранения неуравновешенности ротора называется балан сировкой. Существует два основных способа балансировки – статическая и динамическая. При статической балансировке может быть устранена ста тическая, а при динамической – динамическая неуравновешенность. В процессе балансировки необходимо определить значение и углы дисбалан сов ротора и устранить их путем установки корректирующих масс. Попе речное сечение ротора, в котором устанавливают корректирующую массу, называется плоскостью коррекции.

Рис. 239. Схема неуравновешенности ротора:

а – центральная ось инерции х1-х1 совпадает с геометрической осью ротора х-х;

б – центральная ось инерции х1-х1 смещена относительно геометрической оси х-х;

в – центральная ось инерции х1-х1 пересекается с осью ротора х-х в центре тяжести все го ротора;

г – центральная ось инерции х1-х1 пересекается с осью ротора х-х и смещена относительно центра тяжести ротора Статическая балансировка осуществляется в одной плоскости коррекции, максимально приближенной к плоскости центра тяжести рото ра. Динамическую балансировку выполняют не менее чем в двух плоско стях коррекции. Стремятся выбрать плоскости, максимально удаленные одна от другой (например, на крайних к опорам дисках). В этом случае ба лансировку ротора можно выполнить с минимальными корректирующими массами. Поскольку в действительности не представляется возможным ус тановить, в каком именно сечении ротора имеется дисбаланс, то статиче ская балансировка применима только для роторов с малой длиной по срав нению с диаметром или для рабочих колес. Во всех других случаях целе сообразно выполнять динамическую балансировку, т.е. балансировку при вращении ротора.

4.3. Статическая балансировка Статическая балансировка рабочего колеса предназначена для уст ранения неуравновешенности рабочего колеса, возникающей при смеще нии центра тяжести относительно оси вращения. Статическую баланси ровку осуществляют дважды: после механической обработки диска и по сле наборки лопаток на станке (рис. 240, а). Станок состоит из призм 2, прикрепленных к двум тяжелым стойкам 1, размещенным на чугунных плитах 8, залитых в бетон. Призмы изготовляют из стали с последующей закалкой. Длину призм выбирают расчетным путем. Балансировочную оп равку 3, на которую насажено рабочее колесо, надо повернуть на полтора два полных оборота. Ширину рабочей поверхности призмы определяют из условия отсутствия смятия шейки оправки. Ширина призмы обусловлена массой балансируемого рабочего колеса. Для роторов массой менее 1000, 1000-2000, 2000-6000 и свыше 6000 кг ширина составляет соответствен но 3-6, 7-10, 10-30 и до 50 мм.

Рис. 240. Статическая балансировка рабочих колес:

а - станок для балансировки;

б - схема балансировки;

1 – стойка;

2 – призмы;

3 – оправка;

4 – рабочее колесо;

5 – конусные шайбы;

6 – крепящая гайка;

7 – регулировочные болты;

8 – чугунные плиты Верхняя рабочая поверхность призм должна быть тщательно отшлифова на, а призмы – выверены. Поверхность их должна быть строго горизон тальной. Высоту стоек 1 станка регулируют при вращении болтов 7. Шей ки балансировочной оправки 3 должны быть тщательно отшлифованы.

Биение балансировочной оправки по индикатору не должно превышать 0,01-0,015 мм. Посадка рабочего колеса на балансировочную оправку осу ществляется посредством двух конусных шайб 5, позволяющих их исполь зовать для ряда колес с различными диаметрами. Оправки с шайбами и крепящей гайкой 6 должны быть предварительно тщательно уравновеше ны.

Последовательность операций при проведении статической балансировки следующая. Рабочее колесо размечают мелом на восемь рав ных частей (рис. 240, б). Затем последовательно в каждой точке, отмечен ной цифрой, прикладывают такой груз, который повернул бы рабочее ко лесо на заданный угол в определенном направлении, например вправо.

Подвеску груза осуществляют приклеиванием к колесу замазки или пла стилина. По результатам строят график (рис. 241). Зная массы наибольше го и наименьшего грузов, можно найти величину неуравновешенной мас сы. Для этого составляют уравнение моментов m1max R mr = m1min R + mr ;

2mr = (m1max m1min )R или mr R = (m1 max m1 min ) 2, где m – неуравновешенная масса на рабочем колесе;

r – расстояние от центра колеса до массы m ;

m1max и m1min – наибольшая и наименьшая мас сы грузов, приложенные в точках 3 и 7 для поворота колеса на заданный угол;

R – расстояние от центра колеса до грузов.

Уравновешивающий груз Q, подвешиваемый на радиусе R:

Q = (m1max m1min ) 2.

При балансировке рабочего колеса обычно удаляют слой металла с внутренней части обода стачиванием металла при эксцентричном смеще нии колеса на станке, величина которого указана в чертеже рабочего коле са и зависит от величины неуравновешенности.

Если неуравновешивающий груз снимают с рабочего колеса не на радиусе той окружности, на которой прикладывали грузы в процессе ста тической балансировки, то необходимо сделать пересчет значения груза, исходя из равенства моментов QR = Q1r. Отсюда Q1= QR/r, где Q1 – масса искомого груза;

Q – масса груза, определенного в процессе ба лансировки;

R – радиус окружности, к которой прикладывались грузы при балансировке;

r – радиус окружности, на которой снимается металл.

После снятия слоя металла производят повторную статическую ба лансировку. Место снятия металла указано на чертеже. Точность баланси ровки регламентируется ГОСТ 22061-76. В качестве критериев точности выбрано произведение e, где e – эксцентриситет, – частота вращения ротора.

Существует одиннадцать классов точности балансировки, из кото рых самый точный класс 1-й. Для роторов паровых и газовых турбин ре комендован 3-й класс точности, что соответствует эксцентриситету е не более 8 мкм для роторов с частотой вращения 3000 об/мин. Обычно вели чину e ограничивают до 4-5 мкм.

Рис. 241. Зависимость массы грузов от местоположения на рабочем колесе Статическую балансировку можно производить и на других видах балансировочных станков (специализированный дисковый станок, станок с иглой и др.).



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 16 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.