Механическая обработка собранных роторов паровых турбин при изготовлении на производстве

Паровая турбина (photo by JÄNNICK Jérémy / Public domain / commons.wikimedia.org)Некоторые поверхности самого ротора паровой турбины и установленных на нем деталей обрабатываются после сборки ротора. В собранном виде механической обработке подвергаются торцовые поверхности головной части лопаток. Бандажи обрабатываются по профильным поверхностям, протачиваются поверхности осевых уплотнений в хвостовой части рабочих лопаток, а также уплотнительные усики на валу. Подготавливаются поверхности фланцев и соединительных частей муфт для соединения их со смежным ротором. В двух собранных турбинных роторах одновременно обрабатываются механически отверстия в деталях соединительных муфт. Производится зачистка поверхностей опорных шеек после стендовых испытаний и др.

Обычно механическая обработка производится на токарных станках. Для исполнения некоторых из перечисленных операций начинают находить применение и шлифовальные станки.

Для токарной обработки собранных роторов паровых турбин, масса которых превышает 100 т, необходимо крупногабаритное оборудование. И в то же время перечисленные процессы характерны весьма малым съемом стружки при резании. Следовательно, крупногабаритному специализированному оборудованию не требуются мощные приводы главного движения и подач, а к конструкциям суппортов не следует предъявлять высоких требований по жесткости.

Многоцелевой станок, на котором предусмотрена токарная обработка собранных роторов турбин совместно с чистовой механической обработкой отверстий во фланцах или полумуфтах одновременно двух смежных роторов, изображен на рис. 7.42.

Токарный станок для обработки собранных роторов паровых турбин

Рис. 7.42. Токарный станок для обработки собранных роторов паровых турбин.

Станок изображен в настроенном на совместную механическую чистовую обработку отверстий во фланцевых элементах роторов высокого давления (РВД) и роторов среднего давления (РСД) паровых турбин. В начале, т. е. до совмещения двух турбинных роторов, на каждом из роторов отдельно обрабатываются наружные цилиндрические поверхности фланцев в один и тот же размер с допуском 0,02 мм. Под механическую обработку ротор укладывается на люнеты 2 и 3. Движение от шпинделя к ротору передается через поводковый патрон 1, что гарантирует базирование только по опорным шейкам. Вслед за этим ротор турбины (на рисунке роторов среднего давления) перебазируется с кулачков люнета 3 на кулачки люнета 6 цилиндрической поверхностью фланца. На ровную опорную поверхность кулачков так же укладывается и смежный ротор (в данном случае ротор высокого давления). Обращенная к задней бабке его опорная шейка помещена в люнет 4. Меняя кулачками положение роторов, достигают беззазорного совмещения их торцовых поверхностей. Высокая точность обработки цилиндрических поверхностей фланцевой части и стыковка без зазора торцовых поверхностей, также выполненных с малыми отклонениями от перпендикулярности к упругой линии, гарантирует совмещение общей упругой линии установленных двух смежных роторов паровой турбины.

Растачивание совмещенных предварительно механически обработанных отверстий во фланцах происходит с помощью расточной головки 5, установленной на одном из суппортов станка. Она имеет точное настроечное перемещение в направлении, перпендикулярном оси шпинделя. Несущему инструмент шпинделю передается вращательное движение от встроенного в корпус головки двигателя.

Деление осуществляется устройством, смонтированным в передней бабке. Поэтому после механической обработки первого совмещенного в обоих фланцах отверстия в него устанавливается точно пригнанный поводковый палец. С его помощью оба ротора паровых турбин переводятся в последующие позиции без нарушения взаимного расположения. На этом же станке обрабатываются бандажные ленты, поверхности усиков радиальных осевых уплотнений, а также производится восстановление поверхностей базовых опорных шеек.

Усиковые уплотнения (см. рис. 7.8, б) турбин закрепляются и механически обрабатываются в такой последовательности. В канавку на валу вставляется усик, а внутрь его — проволока. Завальцовка усика и проволоки производится при помощи приспособления с роликом, установленного в резцедержателе станка. Передаваемое на деформируемый материал усилие — определенное и постоянное. Этого достигают тарированием с помощью сжимаемой пружины и оценивают встроенным в приспособление динамометром.

Проверка качества завальцовки проволоки и усика у паровых турбин производится методом вырывания их из канавки с определенным усилием. Для паровых турбин усилие определено в 295 Н/см (30 кгс/см).

После завальцовки усики протачиваются. Точение усиков из стали 12X18Н9Т осуществляется при следующих режимах: скорость резания 4—6 м/мин; подача 0,04—0,08 мм/об.

Шлифованием производится механическая обработка торцов головных частей лопаток паровых турбин, набранных в диски газотурбинной установки (ГТУ). По техническим условиям хвосты лопаток закреплены в дисках не жестко, а с некоторым зазором между опорными поверхностями хвостов лопаток и пазов диска. Указанные зазоры выбираются, опорные поверхности хвостов лопаток и пазов дисков паровых турбин входят в контакт под действием центробежных сил при вращении ротора. Поэтому шлифование производится при такой частоте вращения ротора, которая обеспечивала бы создание центробежных сил, удерживающих лопатку в состоянии контакта опорных поверхностей хвоста и диска в процессе резания. При этом ротор вращается на собственных опорных шейках, помещенных в люнеты станка.

Закладка Постоянная ссылка.

Обсуждение закрыто.