Способ зачистки осевых каналов роторов турбин и устройство для его осуществления

 

Использование: область машиностроения . Сущность изобретения: установка содержит зачистное устройство и абразивный инструмент. Новым в установке является механизм продольной подачи зачистного устройства, регулятор линейной скорости, тянущие ролики, механизм передвижения установки, а также пылеприемник, обеспечивающий улучшение условий производства работ. Способ работы установки отличается тем, что зачистному устройству придают режим самоходного передвижения с начальной скоростью, по возрастанию начальной скорости определяют границы зоны окалинообразования в канале ротора и путем ряда технологических операций осуществляют эффективную зачистку канала ротора турбины. Установка и способ ее работы обеспечивают повышение надежности и производительности. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К Х

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 24 В 23/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840739/08 (22) 20.06.90 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф,Э.Дзержинского (72) И,А,Пермитин и В.А.Агафонов (5б) Энергетик, 1988, N. 22, с. 31, рис, 2. (54) СПОСОБ ЗАЧИСТКИ ОСЕВЫХ КАНАЛОВ РОТОРОВ ТУРБИН И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: область машиностроения. Сущность изобретения: установка содержит зачистное устройство и абразивный инструмент, Новым в установке является механизм продольной подачи зачистного

Изобретение относится к машиностроению, в частности к установкам для зачистки осевых каналов роторов турбин и способам их работы, и мажет быть использовано в теплоэнергетике — на тепловых электростанциях и ремонтных предприятиях при подготовке роторов к обследованию со стороны осевого канала.

Известна конструкция жестко закрепленной хонинговальной головки. Хонинговальная головка состоит из корпуса головки, несущей режущие бруски, штанги с коническим хвостовиком, соединяющим головку со станком, и штока, который получает осевое перемещение от механизма подачи станка и раздвигает конусами режущие бруски.

Известная хонинговальная головка имеет тот недостаток, что она связана со станкам, который вызывает увеличение габаритов шлифовального устройства. При обработке изделий большой длины, напри,, БЦ, „1784448 А1

2 устройства, регулятор линейной скорости, тянущие ролики, механизм передвижения установки, а также пылеприемник, обеспечивающий улучшение условий производства работ. Способ работы установки отличается тем, что зачистному устройству придают режим самоходного передвижения с начальной скоростью, по возрастанию начальной скорости определяют границы зоны окалинообразования в канале ротора и путем ряда технологйческих операций осу- ществляют эффективную зачистку канала ротора турбины. Установка и способ ее работы обеспечивают повышение надежности и производительности..2 с. и 1 з,п. ф-лы, 5 ил„1 табл. мер, роторов паровых турбин, возрастает ф длина штанги, в результате чего штанга и станок для их размещения требуют больших производственных площадей, в связи с чем хонинговальные станки на электроСтанциях не применяются, а хонинговальная головка (,0 в отдельности, не имеющая привода, не Дь пригодна для обработки осевых каналов ро- ф, торовтурбин.

Способ работы станка с хонинговаль- © ной головкой, заключающейся в ее перемещении в отверстии изделия, вращении и обработке отверстия режущими брусками имеет тот недостаток, что при изменении параметров шероховатости обрабатываемого отверстйя не изменяют скорости ее продольного хода и вращения. Так как станок создает равномерное движение хонинговальной головки и не обладает чувствительностью к изменению качества поверхности, хонинговальная головка не

1784448 реагирует на изменение шероховатости и на всем протяжении отверстия в изделии совершает равномерйое поступательное и вращательное движение. Хонинговальная головка не реагирует, например, на участок 5 коррозии или зону окалинообразования в канале ротора турбины, в результате чего невозможно определить границы окалины, "удаление которой с поверхности канала ротора. учитывая ее прочность, представляет 10 наибольшие трудностй, Абразивные бруски скользят по окалине быстро "эасаливаются" и работают вхолостую, не оказывая воздействия на окалину. При равномерной скоро15 хонинговальной головки с равнбмерной скоростью подачи и вращения снижает про- 20 изводительноСть и не пригоден для заЧистки отложений осевых каналов роторов

35 кронштейны, на которых размещены сило- 40 вые блоки и малогабаритная лебедка, притроса,-один конец которого закреплен к передйему, а другой конец — к заднему концу 45

50 недостатки, Радиальные пазы в крыльчатке выпол- 55 нены параллельно оси выходйого:вала, в сти вращения и продольной подачи абразивного инструмента для зачистки канала ротора требуются значйтельные затраты времени. Способ работы турбин, В качестве прототипа может быть"принят механизм перемещения устройства. содержащий зачистное устройство. включающее пневматическую машинку с выходным валом, на котором установлена крыльчатка с радиальными пазами, четыре металлических контейнера с абразивными брусками. установленные в радиальных пазах крыльчатки, опоры, каждая иэ которых снабжена тремя-четырьмя опорными пальцами из фторопласта или капролактама для снижения вибрации и уменьшения трения, : торцевое уплотнение на задней опоре для защиты персонала от абразивной пыли, ротор турбины с осевым каналом, опоры ротора..закрепленные на концах ротора водимая "в движение реверсируемым электродвигателем, тяговое звено в виде эачистного устройства, уложенный на барабан лебедки, проходящий через блоки, приложенный в осевом канале ротора и снаружи у основаййя onор ротора; nðóæèíó, " регулирующую натяжение троса. резиновый шланг для подачи воздуха к зачистному устройству.

Известный механизм имеет следующие результате чего контейнеры с абразивными брусками установлены в крыльчатке так же .: параллельно оси-вйходного вала и вращаются в плоскости, перпендикулярной оси, поэтому абразивные бруски не создают усилий, действующих вдоль оси выходного вала пневматической машинки и обеспечивающих продольное перемещение зачистного устройства в канале ротора, например, в режиме независимого от электродвигателя самоходного перемещения;

Отсутствие средств независимого перемещения эачистного устройства с возможностью автоматического изменения скорости при переходе абразивного инструмента на твердые покрытия препятствует поиску зон и границ твердых отложений в канале ротора, в связи с чем, невозможно установить оптимальный регламент механической обработки, повышающий производительность, Так как крыльчатка с абразивными брусками установлена на выходном валу пневматической машинки, удары и вибрацию, возникающую от действия абразивных брусков на поверхность ротора, воспринимает выходной вал, при этом ослабевают резьбовые соединения, нарушается режим работы

5 сопряженных узлов, происходят поломки деталей в месте соединения ротора машинки со шпинделем. Жесткое соединение крыльчатки с ведущим валом снижает надежность механизма.

Опорные пальцы, выполненные из неметаллических материалов, под действием осевых. усилий со стороны лебедки, врезаются в кромку окалины, вибрируют, частично или полностью разрушаются и заклинивают эачистное устройство в канале ротора, в результате чего надежность механизма снижается, Трос для перемещения зачистного устройства в канале ротора имеет большую протяженность, вызывает необходимость установки кронштейнов и силовых блоков по концам ротора лебедки и электродвигателя, а также направляющих блоков и пружины, регулирующей его натяжение, в результате чего возрастает сложность монтажа механизма, требующего больших затрат времени.

Затраты времени на монтаж, наладку и опробование мехайизма сдвигают сроки проведения зачистки, а общее время проведения работ по монтажу, наладке, опробованию механизма и последующей зачистке канала ротора возрастает, в результате чего снижается производительность, B результате длительного воздействия на зачистное устройство со стороны троса, частое реверсирование, изменяющее направление действия сил на трос, удары при выходе на окалину и вибрация вызывают ослабление крепления троса, особенно на

1784448 переднем конце зачистного устройства и статок, что при выходе зачистного устройстего самопроизвольное отсоединение от ва в зону окалинообраэования абразивный пневматической машинки, в результатечего инструмент не обрабатывает поверхность происходит вынужденный останов зачист- отверстия, а скользит по окалине, причем ного устройства с последующим удалением 5 невозможно определйть границы зоны, иэ осевого канала для проведения ремонта. покрытой окалиной. Реверсирование

-Тяговый узел в виде троса в результате электродвигателя и придайие возвратночастого ослабления деталей крепления, поступательного движения зачистномуусснижаетпроиэводительност надежйость тройству, при отсутствии регламента известного механизма. 10 механической обработки, не способствует

Отсутствуют приспособления для меха- удалению окалины с йоверхности канала ронизированной зачистки концевого отрезка тора. Способ работы известного механизма канала, в результате чего обработку повер- требует многократных проходов зачистного хности у входного отверстия ведут ручным устройства в канале ротора, вызывает часспособом, при этом необходимо отсоеди- 15 тое "эасаливание". разрушение и замену нить трос и, удерживая в руках зачистное абразивного инструмента. устройство, производить зачистку канала; Обработка канала ротора механизмом

Зачистка канала ручным способом требует работающим по известному способу, имеет дополнительных затрат времени, снижает продолжительность 20 — 25 рабочих смен на производительность и ухудшает условия 20 один ротор среднего давления, à Во многих безопасного ведения работ на роторе тур - случаях из-за незнания ремонтным персобины, налом технологии, зачистка одного ротора

Торцевое уплотнение на задней опоре среднего давления составляет 35-40 рабозачистного устройства, предназначенное чих смен, в результате чего задерживаются для защиты персонала от абразивной пыли, 25 сроки капитального ремонта, контроля роне обеспечивает удержание пыли в канале тора со стороны осевого канала и сроки вворотора. Абразивная пыль при обработке вы- да турбины в эксплуатацию. ходит из канала со стороны свободного кон- Чистовая обработка отверстия ведется ца и обволакивает весь ротор, захватывая также зачистным устройством, которое печасть пространства на рабочей площадке, в 30 ремещают с помощью электродвигателя, но результате чего на месте производства ра- так как электродвигатель создает равномербот создаются неблагоприятные экологиче- ное движение абразивного инструмента на ские условия, всем протяжении канала, но не обладает

Зачистка канала ротора турбины вклю- чувствительностью к измен нию шероховачает два перехода — грубую обдирку и шли- 35 тости поверхности и не реагирует.на измефование поверхности осевого канала до нение качества поверхности, не шероховатости Р = 10 по ГОСТ 2789-73. обеспечивается одинаковая чистота обраНаибольшие трудности представляет ботки, в результате чего поверхность канала грубая обдирка поверхности канала от про- ротора содержит участки, имеющие раэличдуктов коррозии и окалины, причем, если в 40 ную степень шероховатости, в том числе зоне, содержащей продукты коррозии, об- участки с параметрами шероховатости, не дирка поверхности ведется абразивным ин- соответствующими требованиям инструкструментом с равномерной скоростью ции по контролю роторов паровыхтурбинсо . подачи и вращения, то в зоне образования . стороны осевого канала. окалины, обладающей высокой прочностью 45 Чистовая обработка отверстия также материала, абразивный инструмент, выхо- требует многократных заходов инструмендящий с участка коррозии в зону окалины, та, в результате чего возрастает длительнеобеспечиваетудалениеокалинысперво- ность операции и снижается в целом го захода и скользит вхолостую по поверх- производительность при механической обности канала. Так как механическая 50 работке канала ротора турбины известным обработка поверхности канала ведется способом. пневматическим эачистным устройством, Отсутствие на электростанциях и репри выходе абразивного инструмента на монтных предприятиях Минэнерго эффекучасток повышенного скольжения резко тивных средств зачистки осевых каналов возрастает скорость вращения хонинго- 55 роторов турбин вызвало необходимость совальной головки. здания новой установки и способа ее рабоСпособ работы известного. принятого ты.за йрототип механизма, заключающийся в . Цель изобретения — повышение наравномерном перемещении эачистного уст- дежности и производительности. родства вдоль оси ротора, имеет тот недо1784448

Поставленная цель достигается тем, что в установке для зачистки осевых каналов роторов турбин, содержащей зачистное устройство с пневматической машинкой,. на выходном валу, которой установлена крыльчатка с радиальными йазами. абразивный инструмент, опоры зачистного устройства. механизм перемещения эачистйого устройства с реверсируемым электроприводом.

10 вал электропривода, соединенное с зачистным устройством тяговое звено, ротор турбины с осевым каналом, опоры ротора. кронштейны, пружины, резиновый шланг для подачи воздуха к зачистному устройству, уплотнительный узел, абразивный инструмент выполнен в виде шлифовальных

15 кругов с валиками, расположенными в радиальных пазах крыльчатки, снабженных плоскими пружинами, а опоры выполнены в

20 виде шариков, подпружиненных и радиально размещенных в несущих дисках, тяговое звено выполнено в виде трубчатой панели с плоскими наставками, одна из которых снабжена продольным выступом и шкалой

25 линейных размеров, в установку введены механизм продольной подачи зачистного устройства, регулятор линейной скорости, датчик скорости перемещения зачистного устройства, электромагнитная муфта, первый и второй соединительные валики. опоры валиков, первый и второй тянущие

30 ролики, указатель длины хода пиноли в виде установки, при этом вал электропривода механизма перемещения зачистного, устройства соединен электромагнитной муфтой с первым соединительным валиком первого

40 тягущего ролика связанного вторым соединительным валиком с датчиком скорости перемещения, пиноль расположена между тянущими роликами, причем второй тянущий ролик снабжен направляющим пазом, 45 в котором размещен продольный выступ пиноли и-соединен с регулятором линейной скорости, выполненным в виде корпуса. электропривода, винтовой пары, пружины и .-., направляющих втулок, в которых располо50 женй ползуны, связанные с роликом, механизм продольной подачи зачистного устройства выполнен в виде пневматической машинки, с выходным валом и крыльчатки, в которой осевые линии радиальных пазов пересекаются с осевой линией выход- 55 ного вала, абразивного инструмента. установленного в.крыльчатке с возможностью движения в осевом канале ротора турбины по винтовой линйи, пиноли и связанного с системой подачи сжатого воздуха резиновострелки, светодиодные указатели, направляющий фланец, отсечной электромагнитный клапан, механизм передвижения 35 го шланга, снабженного отсечным электромагнитным клапаном, при этом датчик скорости перемещения зачистного устройства выполнен с возможностью взаимодействия с регулятором линейной скорости и светодиодными указателями, электропривод механизма перемещения зачистного устройства с электромагнитной муфтой, опоры соединительных валиков и тянущего ролика, датчик скорости перемещения зачистного устройства, регулятор линейной скорости с тянущим роликом, светодиодные указатели и указатель длины хода пинали установлены на кронштейнах, прикрепленных к направляющему фланцу кольцевой формы с центрирующим бортиком и связанному с механизмом передвижения установки, выполненным в виде колесной платформы с телескопическими установочными звеньями, электроприводом, кинематически связанным с ходовыми колесами, винтовым подъемником, и снабженным подпружиненными захватами, связанными с опорой ротора турбины, а уплотнительный узел выполнен в виде пылеприемника, герметич- . но закрепленного на свободном конце ротора, Поставленная цель достигается также тем, что в способе работы установки, заключающемся в перемещении зачистного устройства в осевом канале ротора турбины и механической обработке поверхности отверстия абразивным инструментом, зачистному устройству придают режим самоходного передвижения с начальной скоростью. в пределах 3...4 мм/мин, по возрастанию начальной скорости поступательного перемещения определяют границы зоны окалинообразования на поверхности отверстия, кинематически связывают зачистное устройство с реверсивным электро приводом, останавливают и возвращают зачистное устройство к началу зоны окалинообразования, придают зачистному устройству возможность принудительного перемещения с начальной скоростью и ведут механическую обработку канала ротора путем возвратно-поступательного перемещения абразивного инструмента в зоне окалинообразования, пределы которой ограничивают отрезком поверхности канала ротора. не превышающим размера удвоенной длины абразивного инструмента, при этом длину рабочего хода зачистного устройства приближают к размеру, соответствующему половине длины абразивного инструмента, перемещение которого к окалине производят с обработанной поверхностью, а при доводке поверхности канала ротора до заданных значений параметров

1784448

10 шероховатости, эачистному устройству придают режим самоходного передвижения со скоростью продольного хода в пределах

6...8 мм/мин.

Известно сканирующее устройство для 5 дефектоскопии внутренних поверхностей труб, содержащее движитель с ведущими роликами, оси которых перекрещиваются.с осью движителя, а также с осью контролируемой трубы. Обкатываясь по контролиру- 10 емой поверхности, ролики совершают перемещение по винтовой линии, тем самым перемещая устройство вдоль оси трубы, В заявляемом устройстве в качестве 15 движителя служит крыльчатка с абразивными брусками, повернутыми к оси устройства и к оси канала ротора турбины. Как и в известном устройстве абразивные бруски совершают движение на внутренней повер- 20 хности ротора по винтовой линии, Но если в известном устройстве ролики обеспечивают перемещение устройства вдоль оси трубы, то в заявляемом объекте абразивные бруски обеспечивают не только 25 перемещение устройства вдоль оси ротора, но одновременно и механическую обработку внутренней поверхности изделия, Если в известном устройстве угол наклона оси ролика к оси трубы не регламен- 30 тирован, то в заявляемом устройстве угол наклона оси абразивного бруска к оси канала ротора регламентирован и выбирается из соотношения

Ь 35 РР < — D где )6 — длина бруска (абразивного инструмента):

0 — диаметр канала ротора, б 40 так как в случае »gal > —, расстояние ли между параллельными витками превысйт размер ширины бруска и часть внутренней поверхности не будет подвергнута обработке. Кроме того, при увеличении угла наклона 45 р возрастает, скорость продольного перемещения устройства, что может вызвать поломки абразивных брусков в результате роста осевых нагрузок, В тех случаях, когда в эачистном уст- 50 ройстве применяют пневматическую машину, угол наклона оси бруска к оси ротора выбирают в пределах 1 ...2, что создает наиболее оптимальный режим механической обработки и умеренной скорости переме- 55 щения устройства в канале ротора.

Если в известном устройстве при увеличении скорости вращения движителя и при отсутствии средств торможения воэрастает скорость осевого перемещения устройства, т6 в заявляемом объекте при увеличении скорости вращения абразивных брусков на отдельных участках поверхности, средством торможения служит регулятор с роликом, опирающимся на плоскую поверхность пиноли. В результате силы сцепления роликов С поверхйостью пиноли происходит торможение устройства при осевом перемещении.

Известен сборный резинометаллический амортизатор, в котором резиновые и металлические детали кольцевой формы установлены в вертикальной плоскости и работают на сжатие.

В заявляемой установке два резиновых диска с центральным отверстием установлены в горизонтальной плоскости и соединены одной группой болтов с фланцами ведущего валика пневматической машинки, а другой группой болтов — с крыльчаткой, несущей абразивные бруски.

Если в известном амортизаторе все металлические детали создают нагрузку на резиновые детали .с одной стороны. то в заявляемом объекте каждый амортизатор воспринимает нагрузку с двух сторон — со стороны фланца, к которому он прижат первой группой болтов и со стороны крыльчат- ки, к которой он прижат второй группой болтов, а также нагрузку, действующую s плоскости, перпендикулярной плоскости действия сил со стороны болтов, в результате сил сцепления резины с фланцем и крыяьчаткой и нагрузки от стержневых элементов болтов. Таким образом материал каждого амортизатора работает на сжатие и сцепление между фланцами и крыльчаткой, на срез и снятие от действия стержневых элементов болтов и обеспечивает поворот одного фланца относительно другого на некоторый угол, продольное, поперечное .и угловое смещение металлических деталей за счет упругой деформации. смягчение толчков и сглаживание резких изменений крутящего момента при переходе инструмента с одной поверхности на другую. а также электрическую изоляцию пневматической машинки от крыл ьчатки.

Известен механизм для измерения площади, в котором установлен ряд колес, имеющих радиально расположенные, подпружиненные стержни, при уплотнении которых колесо соединяется с диском.

В заявляемом устройстве два несущих диска пневматической машинки имею» радиальные отверстия, в которых установлены подпружиненные шарики, взаимодействующие с поверхностью ротора турбины со стороны осевого канала.

1784448

10

20 скорости механизм регулировки нагрузки 25 .уменьшает скорость перемещеййя" штока

35

50 пружины, изменения ее длины и усилия, Ес- 55 ли в"известном регуляторе гайка имеет выстугй: ; тб в заявляемом регуляторе гайка

Если в известном механизме стержни .расположены в один ряд, то в заявляемом устройстве шарики в несущих дисках имеют .двухрядное расположение в шахматном порядке. В результате двухрядного расположения уменьшается усилие пружины и; как следствие, усилие со-стороны шариков на поверхность ротора. а расположение шари.ков е шахматнОм порядке устраняет появление следов на поверхности ротора турбины при осевом перемещении устройства.

Известно устройство для испытаний обраэцбв, содержащее механик ретулйровкй нагрузки, выполненный в аиде гидроцилиндра, шток которого связан с нагружающим механизмом, и датчик скорости деформации.

В заявляемой установке содержится регулятор скоростей. выполненный в виде фрикционного варианта нагрузки, кинематически связанного с трубчатой штангой; и датчик скорости перемещения, но если в йзвестном устройстве при возрастании скорости деформации ho сигналу от датчика гидфоциииндра, то в заявляемой установке при возрастаний скорости перемещения пи. ноли, регулятор по сигналу от датчика скорости увеличивает скорость перемещения, пиноли.

Если в известном устройстве по измене нию скорости перемещения штока судят об изменении нагрузки на образец, то по возрастанию скорости перемещения пиноли в заявляемой установке определяют в канале ротора турбины границы эоны окалинообразованиа, в которой повышается скольжение абразивного инструмента, Известен регулятор ограничения хода гидроцилиндра, содержащий винтовую передачу с гайкой, имеющей выступы и поршейь, также имеющий выступы, которые в койце хода поршня упираются в выступы гайки.

В заявляемой уСтановке регулятор линейной скорости также содержит винтовую

rial, нб если в известном регуляторе гайка ,. выполнена подвижной, то в регуляторе.эа. яелявмой установки гайка выполнена неподвижной и если в известном регуляторе винт служит для перемещения гайки с выступвми. то в" заявляемом регуляторе винт служит для осевого перемещения витков. саяэена с направляющйми втулкамй; в кбтоpbfx ôÆÉÎh0æ6íû ползуны, воздействую40

45 щие на ролик, создающий фрикционную передачу.

Известен узел стыковки и расстыковки контролируемых труб для установки ультразвукового контроля, содержащий два тянущих ролика для перемещения контролируемой трубы. размещенной между ними.

В известном узле ведущими элементами являются ролики, вращательное движение которых преобразуется в поступательное движение трубы, В заявляемой установке также между двумя роликами расположена пиноль, совершающая поступательное перемещение, но если в известном узле поступательное движение трубы создают вращение роликов, то в заявляемой установке принудительное движение сначала придаат пиноли, которая движется поступательно,и придает вращательное движение роликам; ослабляют усилие роликов и ускоряют таким образом поступательное движение пиноли, придают принудительное движение ролику, при этом второму ролику вращательное движение передается со стороны пиноли, уве- личивают усилие со стороны роликов на пиноль, вызывают торможение, останов пиноли, изменяют направление вращения роликов, с помощью которых преодолевают усилие, возникающее при движении пинали и изменяют направление ее движения на. противоположное, В заявляемой установке пиноль связана с эачистным устройством, содержащем пневматическую машинку и крыльчатку с аб- разивным инструментом, получающим вращательное движение от пневматической машинки, Так как абразивный инструмент установлен в крыльчатке с некоторым углом наклона к оси канала ротора, абразивный инструмент, совершая движение по винтовой линии при вращении придает поступательное перемещение зачистному устройству вдоль оси канала ротора в само-. ходном режиме.

Таким образом принудительное движение придают зачистному устройству и пиноли, которая движется поступательно и придает вращательное движение роликам, один из которых связан с регулятором линейной скорости, а другой — c датчиком скорости перемещения пиноли, с электромагнитной муфтой и электроприводом, при этом пиноль перемещается в канале ротора с заданной начальной скоростью, контролируемой датчиком скорости и регулятором.

При выходе абразивного инструмента на участок, покрытый окалиной, в результате уменьшения сил сцепления инструмента

1784448

5

15

25

55 с окалиной, скорость вращения абразивного инструмента возрастает и одновременно . возрастает скорость поступательного перемещения зачистного устройства и пиноли, при этом по сигналу с датчика скорости срабатывает регулятор, который снижает величину усилия роликов на пиноль, в результате чего скорость поступательного движения пиноли с зачистным устройством возрастает.

Ускоренное движение пиноли допускается на отрезке длины канала не превышающий удвоенной длины абразивного инструмента, после чего включают регулятор скорости. электропривод, электромагнитную муфту, Регулятор прижимает ролики к пйноли, а электроприводом придают принудительное движение роликам, увеличивают усилие со стороны роликов на пиноль, вызывает торможение и останов виноли. Отключают электропривод, включают реверс электропривода и изменяют направление вращения роликов, с помощью которых преодолевают усилие, возникающее при движении пиноли в самоходном режиме и изменяют направление ее движения в канале ротора на противоположное.

Предлагаемая конструкция роликов и пиноли, а также их взаимодействие позво- 30 лили применить подобный узел в установке для зачистки осевых каналов роторов турбин и при разработке эффективного и производительного способа ее работы.

Известна передвижная установка для ультразвукового контроля изделий, содержащая передвижную платформу, выполненную в виде перемещаемой вручную двухколесной тележки с сиденьем, опорой сиденья и подъемной стрелой, выполненной 40 в виде раздвижной телескопической рамки.

Подъемная стрела с аппаратурой контроля поднимается с помощью маховика, воздействующего на механизм подъема, Двухколесную тележку придвигают к контролируемому.изделию, после чего оператор занимает свое место на сиденье, прижимает к полу сиденья и этим препятствует отходу тележки от изделия в процессе контроля

Заявляемая установка также содержит передвижную платформу, которая, в отличие от известной, выполнена на четырех колесах, в результате чего обеспечена устойчивость передвижения платформы с установленным на ней оборудованием для зачистки канала ротора турбины.

Если известную платформу перемещают вручную, то платформу заявляемой в установке перемещают с помощью электропривода, содержащего редуктор, выходные валики которого кинематически . связаны с ведущими колесами платформы.

Если подъем стрелы в известной установке производят ручным способом с помощью маховика и механизма подъема, то подъем и опускание направляющего фланца в заявляемой установке производят с помощью того же электропривода, содержащего винтовой подъемник, в котором винт соединен с направляющим фланцем установки, а гайка — с выходным валиком электропривода.

Если в известной установке отходу тележки от изделия препятствуют поджимом к полу опоры сиденья оператора, то в заявляемой установке отходу платформы от ротора турбины препятствуют пружины, размещенные в стаканах с тяговыми звеньями, соединенными в рабочем положении с платформой и опорами ротора турбины, Существенные отличия в конструкции предлагаемой платформы обеспечивают механизацию производства работ при обработке канала ротора и плотное соединение направляющего фланца с ротором, причем пружины, стягивающие фланец с ротором, способны частично гасить вибрацию и толчки на фланец, возникающие при механической обработке ротора, а телескопическое устройство платформы, снабженное зажимающими элементами, обеспечивает, в сочетании с винтовым подъемником, надежное крепление направляющего фланца с оборудованием на передвижной платформе.

Известна схема определения длины хода. брусков при возвратно-поступательном движении хонинговальной головки, при этом длину хода определяют по уравнению

Ix = Ь+ 2 в !б, где h — длина отверстия;

1 — длина бруска ;

I> — длина выхода брусков из отверстия, Известная формула определения длины хода брусков справедлива для обработки гладких отверстий со снятием припуска малой величины и при обработке чистых металлических поверхностей, При обработке каналов роторов, поверхность которых покрыта окалиной, выбор длины рабочего хода производят по соотношению !х = 0,5!6, что обусловлено необходимостью каждый раз начинать обработку с поверхности, свободной от окалины.

При обработке отверстия со слоем окалины абразивный брусок перемещают к окалине, производят частичную обдирку поверхности торцем бруска, после чего брусок выходит на окалину и начинает скользить но

1784448

10

20

40

: поверхности, не производя при этом полезной работы. Удаление окалины происходит примерно на длине, соответствующей

0,2...0.3 16, после чего начинается скольжение инструмента. В практике обработки каналов роторов. применяются абраэйвные круги по ГОСТ 2424-83 прямого профиля длиной 40 мм.

В реальных условиях длина рабочего хода брусков 4 составляет 20 мм.

Известны рекомендации по режимам хонингования (там же, с.:89) и соотношение

-К, Vnp где VBp — скорость вращения хонинговальной головки, Чпр - скорость возвратно-поступательного движения головки, Если в рекомендуемых режимах при черновом хонинговании са снятием большого припуска.следует К принимать возможно наименьшим, а при чистовом хонингавании — наибольшим, то в заявляемом способе работы установки значение К принимают наибольшим при черновой обработке и наименьшим при чистовой доводке отверстия, Так как зачистку канала ротора ведут с применением пневматической машинки скорость Vpp вращения абразивного инструмента колеблется от 1500 аб/мин в рабочем режиме до 4000 об/мин на холостом ходу. С учетом того, чта обработке подлежит поверхность,.покрытая слоем окалины, скорость Vnp продольного хода инструмента ограничивают условиями безаварийной работы установки, Испытания эачистных устройств на ряде роторов турбин показали, что оптимальной может быть установлена при черновой обработке начальная скорость Vnp,н. в пределах 3...4... мм/мин, а скорость вращения

Vep в пределах 1500. 2000 об/мин.

Скорость ниже 3 мм/мин ведет к снижению производительности, а скорость выше

4 мм/мин вызывает разрушение абразивных. брусков. Г3осле снятия слоя окалины, при чистовой обработке скорость продоль. ного хода инструмента повышают, до значений Vnp, в пределах 6...8 мм/мин при той же скорости вращения Vgp в пределах

1500...2000 об/мин, Таким образом

Чвр Чар

Кчери.обр. тт — > Кчист тт — °

Чдр Чпр

Известные рекомендации не предусматривают режим холостого хода абразивного инструмента, тогда как способ работы заявляемой установки учитывает возрастание начальной скорости поступательного перемещения на холостом ходу,.по которому определяют границы зоны окалинаобразования. При выходе инструмента. на поверхность, покрытую окалиной, наблюдается уменьшение сил сцепления инструмента с окалиной, возрастание скорости вращения абразивных брусков с 1500...2000 об/мин до 4000 об/мин и скачок скорости продольного хода. Начальная скорость поступательного перемещения инструмента возрастает, обозначая. таким образом, поверхность, покрытую окалиной. Исследования; проведенные на роторах турбин показали, что длина холостого хода инструмента должна быть ограничена расстоянием, не превышающим удвоенной длины абразивного бруска, так как при дальнейшем увеличении длины холастого хода происходит интенсивное "эасаливание" абразивного инструмента.

Таким образом, признаки заявляемых технических решений известные в других объектах, в предложенных проявляют новые свойства, что обеспечивает заявляемым решением соответствие критерию "сущест- . венные отличия".

На фиг, 1. схематична изображена установка в поперечном разрезе: на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел на фиг. 1; на фиг, 4-5 — виды Б и В на фиг. 1.

Установка содержит зачистное устройство 1, выполненное в виде пневматической машинки 2 с выходным валом 3, на котором.; закреплены фланцы 4, 5, к которым болтами

6 прикреплены резиновые амортизаторы 7, соединенные болтами 8 с крыльчаткой 9, В крыльчатке 9 выполнены радиальные пазы 10 с седлами 11 и боковыми стенками 12, а плоскость, в которой расположены осевые линии пазов 10, пересекается с осевой линией выходного вала 3 пад углом p . В крыльчатке 9 расположен абразивный инструмент 13, выполненный в виде шлифовальных кругов 14 с запрессованными в них валиками 15, установленными в радиальных пазах 10 вместе с плоскими пружинами 16, прижимающими валики 15 к седлам 11. Так как осевые линии радиальных пазов 10 и выходного вала 3 пересека50 ются, оси валиков 15 абразивного инструмента 13 установлены с наклоном к оси выходного вала 3, при этом оси шлифовальных кругов 12 наклонены к оси выходного вала 3 на тот же угол p .

55 Выходной вал 3 пневматической ма: шинки 2 установлен соасно в канале 17 ротора 18 турбины, в результате чего абразивный инструмент 13 наклонен и к аси канала 17 ротора 18 на тот же угол rp ., 17

1784448

18 на траверсе 52, связывающей ползуны 47, и выполненной с возможностью создания на тянущий ролик 37 усилия, обеспечивающего поджим ролйка 37 к пиноли 19, а пиноли

19 к ролику 34, образования фрикционной передачи и возможности получения тягового усилия со стороны роликов 34, 37, прилосоответствующий углу наклона абразивного инструмента 13 к оси выходного вала 3.

Наклон оси абразивного инструмента к оси канала ротора создает возможность движения абразивного инструмента в канале ротора по винтовой линии.

Пневматическая машинка 2 зачистного устройства связана с тяговым звеном, выполненным в виде трубчатой пиноли 19 с жения тягового усилия к пиноли 19 для ее перемещения в осевом направлении в канаверхней и нижней плоскими настэвками 20, 21 и продольным выступом 22 на верхней

10 ле ротора турбины, а также для создания или устранения эффекта торможения пинонаставке 20.

Пиноль 19 герметично соединена с резиновым шлангом 23, который через отсечли при изменении скорости перемещения, светодиодные указатели 53, 54 зеленого и красного свечения, при этом датчик 36 сконой электромагнитный клапан 24 соединен 15 с системой подачи сжатого воздуха к пневрости перемещения зачистного устройства выполнен с возможностью взаимодействия матической машинке 2, опоры зачистного с регулятором 40 линейной скорости и свеустройства выполнены в виде шариков 25, тодиодными указателями 53, 54, направляющий фланец 55 кольцевой формы с центрирующим буртиком 56 и прикрепленразмещенных в шахматном порядке в радиальных отверстиях 26 несущих дисков 27, 20 пружин 28, прижимающих шарики 25 к сеными кронштейнами 57, на которых устапаратору 29, узлы и детали, в числе которых новлены электропривод 30 механизма пневматическая машинка с выходным валом, крыльчатка, в которой осевые линии перемещения зачистного устройства с электромагнитной муфтой, опоры 39 соедини25 радиальных пазов пересекаются с осевой тельных валиков, регулятор 40 линейной линией выходного вала. абразивный инструмент, установленный в крыльчатке с возможностью движения в осевом канале скорости с тянущим роликом, светодиодные указатели 53, 54 и указатель 58 хода пиноли, выполненный в виде стрелки с возможноротора турбины по винтовой линии, пиноль и шланг с отсечным электромагнитным клапаном, соединейным с системой подачи стью фиксации размеров на метрической шкале, нанесенной на плоской наставке 20, электроизолирующие прокладки 59, 60 на

30 направляющих втулок 46, в которых расположены ползуны 47, связанные через валик

48 с тянущим роликом 37, пружины 49, установленной одним концом на подшипнике

50 в полости винта 44, другим концом на подшипнике 50 в стакане 51, закрепленном

55 ный в виде пылеприемника, установленного на свободном конце ротора 18 с отверстиями 84, 85, заслонок 86, 87 с крепежными деталями 88, болтов 89, стягивающих пылеприемник с опорами 82 ротора 18 и обеспечивающими герметичность соединения сжатого воздуха к пневматической машинке пневматической машинке 2 и направляюобразуют механизм продольной подачи за- щем флэнце 56, механизм передвижения усчистного устройства, механизм перемеще- тановки 61, выполненный в виде колесной ния зачистного устройства, включающий 35 платформы 62, телескопических устаноэлектропривод 30, вал 31 электропривода, вочных звеньев 63, связанных с фланцем 56 соединенный электромагнитной муфтой 32 электропривода 64, кинематически связанс первым соединительным валиком 33 пер- ного посредством зубчатого зацепления чевого тянущего ролика 34, связанного вто- рез валик 65 с ходовыми колесами 66 рым соединительным валиком 35 с датчиком 40 платформы 62 и винтовым подьемником 67, 36 скорости перемещения зачистного уст- гайка 68 которого связана с выходным варойства, второйтянущий ролик37снаправ- лом 69 электропривода 64, а винт 70 — c ляющим пазом 38, между роликами 34, 37 направляющим фланцем 56, соединенным с расположена пиноль 19, продольный вы- телескопическими установочными звеньяступ 22 которой размещен в пазу 38 ролика 45 ми 63, снабженными зажимающими эле37, соединительные валики 33, 35 установ- ментами 71. захватов 72, каждый из которых лены в опорах 39, регулятор 40 линейной включает тяговое звено 73. установленное скорости, выполненный в виде корпуса 41., одним концом в шарнире 74 на платформе электропривода 42, винтовой пары. включа- 62. а другим концом в стакане 75, пружины ющей гайку 43, неподвижно закрепленную 50 76, установленной в стакане 75 между бурна корпусе 41 и винт 44. связанный с валом тиком 77 и опорным диском 78 на тяговом

45электропривода42 и выполненный с воз-..:. звене 73, тягового звена 79 с крюком 80, можностью перемещения в осевом направ- - соединенным с пальцем 81 на опоре 82 ролении, закрепленных на корпусе 41 тора 18, уплотнительный узел 83 выполнен19

1784448

5

30

50 пылеприемника с каналом 17 ротора 18, отверстия 90, связанного с системой принудительного удаленйя пыли.

Установка может быть реализована с применением, например, следующим типовых узлов: пневматическая машинка- машина ручная шлифовальная пневматическая радиальная ИП2014А или ИП2015 конаковский

ЗМИ; электропривод — на базе мотор — редукторов по ГОСТ 24439-80; электромагнитная муфта по ГОСТ

21573 — 76; датчик скорости перемещения зачист: ногб ф геройства — по типу датчика линейной скорости ленты стекла.

В исходном положении крюки 80 захватов 72 выведены из зацепления с пальцами

81 опор 82 ротора 18, механизм передвижения 61 отведен от опоры 82. э зэчистное устройство 1 полностью выведено из канала t7 ротора 18. Электромагнитный клапан 24 закрыт, пневматическая машинка 2 отключена от системы подачи сжатого воздуха, зачистное устройство 1 находится в неподвижном состоянии, Способ работы установки заключается в следующем.

Включают электропривод 64, в результате чего получают вращение валики 65 и ходовые" колеса 66 механизм передвижения 61 йеремещается к ротору 18 вместе с направляющим флэнцем 55 и зачистным устройством 1. При подходе зачистного устройства 1 к ротору 18 электрапривод 64 отключают, Одновременно отключаются валики 65 и ходовые колеса 66.

Вновь включают электропривод 64 и с помощью винтового подъемника 67, при ослабленных зажимающих элементах 71 телескопических-звеньев 63, выставляют зэчистное устройство 1 соосно с ротором 18. Отключают электропривод 64 и останавливают винтовой подъемник 67, Затягивают зажимающие элементы 71, в результате че- го направляющий фланец 55 получает жесткое соединение с механизмом передвижения 6. Включают электропривод

64 и кинематически связывают с ходовыми колесами 66 механизма передвижения 61, последний перемещается к ротору.18 вме- . сте с направляющим фланцем 55 и зачистным устройством которое входит в канал 17 ротора 18. Открывают клапан 24, в результате чего rio шлангу 23 поступает сжатый воздух к пинали 19 и пневматической машинке 2. выходной вал 3 которой получает вращательное движение. Одновременно .-приводятся во вращение флэнцы 45, амортизаторы 7 и крыльчатка 9 с абразивным инструментом 13, который под действием центробежных сил отрывается от седел 11, преодолевает усилие пружин 16, перемещается между боковыми стенками 12 в рэдиэльных пазах 10 к периферии прижимается к поверхности канала 17, в результате сил сцепления с поверхностью канала перемещается в канале ротора по винтовой линии и производит обработку поверхности, Так как концы ротора покрыты отложениями, содержащими продукты коррозии, обработку поверхности канала на коротком концевом отрезке ведут в пределах, необходимых для размещения несущих дисков 27 с шариками

25,при этом пиноль 19 удерживают в неподвижном положении между роликами 34, 37, а перемещение зачистного устройства 1 осуществляют с помощью механизма передвижения 61. Усилие, удерживающее в неподвижном положении пиноль 19. создают регулятором 40 включением электропривода 42, воздействующего на вал 45 и винт 44, который перемещается в гайке 43 в осевом

25 направлении, передает усилие на. подшипник 50 и пружину 49, второй подшипник 50 в стакане 51 и траверсу 52, ползуны 47 которой перемещаются в направляющих втулках 46, в результате чего траверса 52, перемещаемая s вертикальной плоскости без переносов, передвигает валик 48 и ролик 37 к верхней наставке 20 пинали 19, прижимает ролик 37 к пинали 19, передвигает пиноль 19 и прижимает наставку 21 к

35 ролику 34, при этом выбираются зазоры между роликами 37, 34 и пинолью 19, в результате чего образуется фрикционная передача, в которой благодаря силам сцепления роликов 37, 34 с пинолью 19, 40 обеспечивается возможность или перемещения пинали тянущими роликами, или торможение, или аСтанов пинали

При обработке концевого отрезка ротара, с помощью пружины 49 создают усилие на ролики 37, 34, обеспечивающее полный останов пинали, при этом ролики 37, 34 и пиноль 19 находятся в неподвижном положении, Путем прямого и обратного хода механизма передвижения 61, зачистным устройством 1, также совершающим прямой и обратный ход, ведут обработку поверхности канала 17 ротора 18 до полного удаления отложений и чистовой доводки поверхности концевого .отрезка ротора до требуемых: значений параметров шероховатости, после чего клапан 24 на шланге 23 закрывают; при этом подача воздуха к пневматической машинке 2 прекращается и зэчистное устройство 1 останавливается.

1784448

22

10

25 до 2000 об/мин

50

icy 36, контролирующему скорость продольного хода зачистйого устройства 1 и

55 взаимодействующему со светодиодным укаВключают механизм передвижения 61, который перемещается к ротору 18 и полностью вводит в канал 17 зачистное устройство 1 вместе с несущими дисками 27. При вводе несущих дисков 27 шарики 25, расстоякие между которыми превышает размер диаметра канала 17, соприкасаются с поверхностью 17 ротора, отодвигаются от сепаратора 29, перемещаются в радиальном направлении в стаканах 26 и сжимают пружины 28, в результате чего зачистное устройство 1 устанавливается в отверстии ротора на подпружиненных шариковых опо.рах 25. Испытания шариковых опор на Черепетской ГРЭС показали наибольшую эффективность работы зачистного устройства с опорами, расположенными на несу.. щих дисках в шахматном порядке, при этом установлено, что подобный тип опор в виде подпружиненных шариков неразрушается, не оставляет следов на поверхности ротора и снижает уровень вибрации зачистного устройства.

Механизм передвижения 61 перемещается к ротору 18 до упора направляющего фланца 55 в торец ротора, при этом центрирующий .буртик 56 садится на ротор 18, в результате чего обеспечивается соосность направляющего фланца 55. ротора 18 и пиноли 19 зачистного устройства 1. Отключаl0T электрипривод 64 и останавливают механизм передвижения 61. Крюки 80 захватов 72 устанавливают на пальцы 81 опор, 82 ротора 18, при этом пружины 76 в стаканах 75 сжимаются, передают усилие тяговым звеньям 73, которые через шарниры 74 стремятся переместить механизм передвижения к ротору и прижимают механизм передвижения 61 к опорам 82, в результате чего направляющий фланец 55 плотно устанавливается на роторе 18 в фиксированном положении.

Включают реверс электройривода 42 регулятора 40, при этом вал 45 получает вращение в обратную сторону; винт 44 перемещается в гайке 43, пружина 49 растяги- . вается и ее усилие уменьшается. Давление на траверсу 52 и ролик 37 уменьшается; в результате чего уменьшаются силы сцепления между роликами 37, 34 и пинолью 19, Отключают электропривод 42, Включают электромагнитный клапан 24 на шланге 23, в результате чего через откры-. тый клапан 24 и пиноль 19 сжатый воздух поступает к пневматической машинке 2, ведущий вал 3 которой получает вращательное движение. Одновременно получают вращение фланцы 4, 5 болты 6, амортизаторы 7, болты 8, крыльчатка 9 и расположенные в ее пазах 10 валики 15 абразивного инструмента 13.

Под действием центробежных сил аб.. разивный инструмент 13 перемещается к периферии, преодолевает сопротивление плоских пружин 16 и прижимается к поверхности канала 17 ротора 18.

В момент соприкосновения шлифовальных кругов 14 с обрабатываемой поверхностью возникают ударные нагрузки, которые воспринимает крыльчатка 9, болты

8, амортизаторы 7 и болты 8, связанные с фланцами 4, 5. В результате упругих свойств амортизаторов происходит смягчение ударной нагрузки на фланцы 4, 5 и на выходной вал 3.

Уменьшение величины ударных нагрузок обеспечивает повышение долговечно.сти и надежности пневматической машинки

20 2.

В момент открытия отсечного клапана

24 скорость вращения выходного вала 3 на холостом ходу достигает 4000 об/мин. и более, а при соприкосновении абразивного инструмента 13 с каналом 17 при обработке поверхности в рабочем режиме снижается

Так как осевые линии абразивного инструмента 13 расположены под углом ф к

30 оси ротора, абразивный инструмент совершает движение в канале ротора по винтовой линии, В канале ротора, диаметр которого равен, например, 100 мм, при скорости вращения выходного вала 3 около 2000 об/мин, 35 с углом наклона абразивного инструмента

13 к оси ротора 18- р = 1 30, составляю- . щая скорость инструмента, направленная вдоль оси ротора, находится в пределах

11;.,15 м/мин тогда как допустимая начальная скорость продольного хода инструмента при грубой обдирке не должна превышать 4 мм/мин, так как превышение скорости ведет к разрушению абразивного инструмента.

45 Для обеспечения допустимых значений начальной скорости продольного хода инструмента 13 производят торможение пиноли 19 роликами 37, 34, прижатыми к пиноли 19 регулятором 40, при этом ролики 37, 34 получают вращательное движение вокруг своих осей. Вращение ролика 34 через соединительный валик 35 передается датчизателем 53 зеленого свечения, который загорается при заданных значениях начальной скорости хода. По свечению светодиодного указателя 53 осуществляют

1784448

15

30

45

23 визуальный контроль начальной скорости продольного хода пиноли 19 и .зачистного устройства l.

Таким образом, зачистному устройству

1 придают режим самоходного передвиже- . ния в канале 17 ротора 18 с начальной скоростью, не превышающей 4 мм/мин.

Обработку поверхности канала с начальной скоростью 4 ммlмин ведут зачистным устройством в режиме самоходного передвижения на участке с отложениями. содержащими продукты коррозии, но при выходе абразивного инструмента на поверхность, покрытую окалиной, в результате ее высокой твердости, силы сцепленйя абразивного инструмента с обрабатываемой поверхйостью уменьшаются, а скорость вращения выходного вала 3 пневматиче- . ской машинки резко возрастает., обозначая начало эоны окэлинообразовэния, Так как абразивный инструмент скользит по окалине, скорость вращения выходного вала 3 возрастает с 2000 об/мин до

4000 об/мин., при этом осевая составляющая скорость мгновенно возрастает с 15 до 2

30 м/мин, Резкое возрастание скорости продольного хода при выходе абразивного инструмента на окалину сопровождается продольным рывком зачистного устройства

1, преодолевающим силы сцепления пиноли

19 с роликами 37 и 34, результате чего скорость вращения роликов 37, 34 вокруг осей

" возрастает. . Изменение скорости ролика 34 фиксирует датчик 36, который выдает сигналы на электропривод 42 регулятора 40 и светодиодные указатели 53, 54. По сигналу с датчика

36 включается реверс электроприводэ 42, вэл 45 получает вращательное движение в обратную сторону. винт 44 перемещается в 4 гайке 43, увеличивая расстояние между подшипниками 50, в результате чего пружина 49 растягивается и ее усилие уменьшается, давление на ролик 37 уменьшается, силы сцепления между роликами 37, 34 и пи-. нолью 19 уменьшаются, а скорост продольного хода зачистного устройства 1 возрастает. Одновременно по сигналу с датчика. 36 погасает свечение светодиодного указателя 53 и загорается красный свет указателя 54. Срабатывание регулятора 40, ослабление сил сцепления между роликами

37, 34 и пинолью 19 при выходе абразивного инструмента 13 на окалину создает воэможность беспрепятственного продольного перемещения эачистного устройства 1 в канале 17 ротора с возрастающей скоростью и определения таким образом зоны окалинообразования.

Испытания эачистных устройств на электростанциях показали, что длина отрезка перемещения абразивного инструмента не должна превышать его удвоенной длины.

Так, например, при длине абразивного бруска 40 мм длину продольного хода инструмента в зоне окалинообразования ограничивают отрезком не более 80 мм. Увеличение длины хода инструмента вызывает

его йнтенсивное "эасаливание", в результате чего инструмент становится не пригодным к работе, Длину хода инструмента контролируют указателем 58 по шкале линейных размеров.на плоской наставке 20 и при достижении абразивным инструментом предельно допустимой длины хода на окалине, отключают электромагнитный клапан

24 на штанге 23, прекращают подачу воздуха к пневматической машинке 2 и останавливают зачистное устройство 1.

Регулятором 40 в описанном выше порядке увеличивают усилие пружины 49 и силы сцепления между роликами 37, 34 и пинолью 19. Включают реверс электропривода 30, в результате чего получает вращение вал 31. Включают электромагнитную муфту

32, с помощью которой соединяют вал 31 с соединительным валиком 33, связанным с роликом 34, в результате чего ролик 34, валик 35 и датчик скорости,36 получают вращение, при этом скорость вращения ролика

34 задают из условия обеспечения начальной скорости продольного хода зачистного устройства, не превышающей 4 мм/мин

При возвращении зачистного устройства 1 с помощью фрикционной передачи, образованной роликами 37, 34 и пинолью 19, к началу эоны окалинообразования, погасает светодиодный указатель 54 красного цвета, Отключают муфту 32, электропривод 30, останавливают ролик 34, пиноль 19 и эачистное устройство 1.

Включают электромагнитный клапан

24, В результате чего через открытый клапан

24 по шлангу 23 сжатый воздух поступает к пневматической машинке 2. Вал 3 получает вращательное движение и одновременно, в описанном выше порядке. получает вращение в канале 17 ротора абразивный инструмент 13.

Включают прямой ход электропривода

30. муфту 32. в результате чего получают вращение валик 33, ролик 34. валик 35 и датчик 36. При вращении ролика 34 получает вращение ролик 37. создающий вместе с роликом 34 тяговое усилие на пиноль 19. которая движется с начальной скоростью 4 ммlмин. Паз 38 ролика 37, в котором расположен продольный выступ 22 на верхней настэвке 20 препятствует поворотам пино1784448

25

40

55

25 ли и обеспечивает ее прямолинейное дви жение в канале ротора. При движении пиноли с начальной скоростью 4 мм/мин по сигналу с датчика 36 загорается светодиодный указатель 53 зеленого цвета, Абразив- 5 ный инструмент 13 принудительно подводят к началу зоны окалинообразования и ведут механическую обработку канала ротора путем его возвратно-поступательного перемещения в зоне окалинообразования на отрезке, не превышающим размеры удвоенной длины абразивного инструмента, при этом длину рабочего хода инструмента с .обработанной поверхности к окалине приближают к размеру, соответст - 15 вующему половине длины абразивного инструмента, в результате чего достигается наиболее высокая степень удаления окалины.

Испытания абразивного инструмента 20 при обработке поверхностей, покрытых окалиной показали, что абразивный йнструмент за один рабочий ход удаляет окалину с поверхности, длина которой вдоль оси ротора не более 0,2...0,316 или при длине абразивного бруска 1б = 40 мм составляет 8.„12 мм, после чего абразивный инструмент выходит нэ окалину и не производит полезной работы, поэтому рабочий ход инструмента ограничивают величиной, не превышающей

0,51á = 20 мм, Длину рабочего хода контролируют визуально по положению указателя

58 на шкале линейных размеров на верхней нэставке 20 пиноли 1. Путем последовательного перемещения эачистного устройства в канале ротора удаляют окалину на одном отрезке, определяют границы следующей эоны и в той же последовательности обрабатывают поверхность канала ротора турбины. Способ определения границ окалины и последующего удаления отложений обладает высокой производительностью, а в результате найдЕнных опытным путем значений величины хода инструмента В канале ротора обеспечивает надежную работу установки в безаварийном режиме. При выходе инструмента на участок, покрытый отложениями, содержащими продукты коррозии, обработку поверхности ведут с начальной скоростью инструмента 4 50 мм/мин в описанном свыше порядке как и при обработке концевого отрезка ротора.

После грубой обдирки канала ротора на всей длине, отключают электромагнитный клапан 24 и прекращают подачу воздуха к пневматической машинке 2, удаляют захваты 72 с опор 82 ротора 18, включают электропривод 64, перемещают механизм передвижения 61 от ротора 18 и выводят зачистное устройство 1 из канала 17. При

26 необходимости заменяют абразивный инструмент новым, вновь вводят зачистное устройство 1 в канале ротора. включают клапан

24, соединяют пневматическую машину 2 с системой подачи сжатого воздуха, придают зачистному устройству 1 режим самоходного передвижения в канале ротора — в результате перемещения- абразивного инструмента по вийтовой линии — c помощью регулятора 40, изменяющего усилие пружины 49 и величину давления роликов

37, 34 на пиноль 19 увелйчивают скорость продольного хода инструмента до 8 мм/мин и производят чистовое шлифование поверхности до требуемых значений параметров шероховатости. Режим самоходного перемещения зачистного устройства позволяет находить неровности на обрабатываемой поверхности и частично не удаленные отложения, производить в этих случаях реверсированием инструмента дополнительную обработку с удалением оставшихся отложений и по равномерному перемещению зачистного устройства в канале ротора с заданной скоростью 8 мм/мин судить о качестве обработанной поверхности, Равномерное перемещение зачистного устройства в канале ротора без толчков и ударов со скоростью 8 мм/мин свидетельствует о высоком качестве механической обработки поверхности. осевого канала ротора турбины.

В процессе обработки происходит образование пыли, содержащей абразивные частицы, продукты коррозии и окалину. Пыль в небольшом количестве проникает через щелевой зазор "а" между установленным со стороны крыльчатки 9 несущим диском 27 и поверхностью 17 ротора и оседает на пневматической машинке 2, а щелевой зазор "б" между вторым несущим диском 27 и поверхностью 17, в сочетании с зазором "а" служит лабиринтным уплотнением, препятствующим выходу пыли от пневматической машинки 2 в сторону направляющего фланца 55. Основной поток пыли при меха-. нической обработке перемещается в канале ротора к его свободному концу, частицы пыли соударяются с заслонкой 86, теряют кинетическую энергию и падают на дно пылеприемника к отверстию 90, связанному с системой принудительното удаления пыли.

Так как пылеприемник установлен на роторе герметично, пыль не проникает к наружной поверхности ротора и в окружающую среду, в результате чего улучшаются экологические условия на месте производства работ, 1784448

10

25

27

В таблице приведены сравнительные результаты механической зачистки осевых каналов роторов высокого и среднего давления турбин К-200-130 ЛМЗ Молдавской

ГРЭС при известном способе работы зачистного устройства и реализации предлагаемого способа работы установки.

Из приведенных данных видно, что предложенная установка и способ ее работы обеспечивают повышение производительности при обработке ротора среднего давления на 60 . а ротора высокого давления — e два раза.

При испытаниях йроводились измерения: времени секундомером; длины хода линейкой; скорости вращения вала пневматической машинки — тахометром (в качестве модели применены отрезки труб с окалиной и продуктами коррозии, внутренним диаметром 90, 100, 120 мм); в качестве 20 пиноли — штанга, связанная с пневматической машинкой; ролики — стальные, в качестве злектропривода — электродвигатели постоянного тока П42. P = 2.5 кВт, п = 750 об/мин.

Аналогичные испытания проведены на

Черепетской, Рязанской и Южно-Уральской

ГРЭС. при этом основные узлы; входящие в состав предлагаемой установки и способ ее работы. обеспечили надежность и повыше- 30 ние производительности при зачистке каналов роторов от отложений.

Главный итог — высокое качество обработки каналов роторов.турбинй предложенным способом. Отсутствие задиров, 35 выбоин, выемок, параметры шероховатостй

Ri 10.„6,3 — обеспечивают условия, повышающие точность кантрьля роторасо стороны осевого канала.

По сравнению с прототипом предлагае- 40 мая установка обладает следующими техническими преимуществами; обеспечивает предельную подачу зачистногь устройства в режиме самоходного передвйжейия с целью нахождения зоны окалинообразова- 45 ния на обрабатываемой йоверхйости механиэированную обработку концевого отрезка "кэйала ротора для размещения зачистного устройства; контроль скорости продбльйого хбда зачистного устройства; снижение силы ударных нагрузок и вибрации улучшение экологических условий; повышение долговечности абразивного инструмента за счет ограничения скорости продольного хода; а способ работы установ- 55 ки по сравнению с известным обесйечивает выбор оптимальных режимов механической обработки при грубой обдирке и чистовом шлифовании, позволяющих повысить эксплуатационную надежность и йроизводительность при высоком качестве обработанной поверхности канала ротора турбины.

Формула изобретения

1. Способ зачистки осевых каналов роторов турбин, при котором зачистное устройство вводят в канал ротора турбины и сообщают ему осевое перемещение. о т л ич а ю шийся тем, что. с.целью повышения эффективности процесса зачистки, в начале

I. обработки зачистному устройству сообщают перемещение в режиме самоходного передвижения с начальной скоростью, лежащей в пределах 3-4 мм/мин, при этом по возрастанию последней определяют границы зоны окалинообразования, после чего возвращают устройство к началу указанной зоны и сообщают зачистному устройству возвратно-поступательное перемещение до выхода его из указанной зоны, пределы которой ограничивают отрезком поверхности канала ротора, не превышающим размера удвоенной длины абразивного инструмента, причем длину рабочего хода зачистного устройства выбирают из условия приближения ее по величине к половине длины абразивонесущего элемента, перемещение которого к зоне акалинообразования производят с обработа нн ой поверхностью.

2. Устройство для зачистки осевых каналов роторов турбин, содержащее связанную с механизмом перемещения зачистную установку с опорами и с пневматической машйнкой, на выходном валу которой установлена крыльчатка с радиальными пазами, в которых расположены абразивные элементы, и связанное с зачистным устройством тяговое звено. а также уплотнительный узел. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения эффективности процесса зачистки, устройство снабжено регулятором линейной скороСти с датчиком скорости перемещения зачйстной установки и закрепленными на его выходном валу фланцами и амортизаторами, последние из которых ус- . тановлены между крыльчаткой и указанными фланцами, а абразивонесущие элементы выполнены в виде тел вращения с валиками, установленными с возможностью взаимодействия со стенками радиальных пазов крыльчатки, расположенных под углом к оси выходного вала, Ври этом опоры выполнены в виде несущих дисков с радиально установленными в них подпружиненными шариками, а тяговое звено выполнено в виде трубчатой пиноли со шкалой линейных размеров, связанной с дополнительно введенными в устройство парой тянущих роликов, которые с другой стороны связаны с механизмом перемещения, выполненным в ви- де колесной платформы с телескопическими

84448

3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что уплотнительный узел выполнен в виде пылеприемника<

17

29 установочными звеньями и винтовым подьемником, снабженным подпружиненными захватами.

OlF

n/î

Осиовиые покаэателм м параметры механической обрабо<ки

Турбима 33-200-130 3038

Ро<ор высокого давлеиия Ротор среднего давлеммя

Известный Предлагае- Известный Предлвгаеспособ мый способ способ мый способ

» бе б

» «l

На базе пневматической мявммкм ИН-2014А

1< Длина ротора, 1,мм

5850

2 Диаметр осевого качала О, мм

3 Эачистиое устройство

На базе пмев»атинской 3 мзвимки ИП-2014А

1500-2000 3500 2000

4000 (до 5000) 4000 (до 5000)

Абразивные бруски вли- Абрааиеиые круги пря- Фовальмые круги прямого профи- ГОСТ ного профи ля по ГОСТ 2456-82 лл по ГОСТ

2424-83 2424-83 бруски влифовальмые

ГОСТ

"2456-82 420-570

1 340

470"6j0

1260

1 30

30 прямолимей- а) по винтомый,приму- вой линии дительмый е реаиме самоходно го передвиаемия Ь ) прямоли нейный, : принудительный прямолимеймый, приму" дительный

l0 отсутсте. 12»36 отсутств. 13-35 отсутств. 30 отсутсте. 33 мерегла 3-4 немтирована мерегламем- 3-4 тировама е то<3 чмсле а) в реаиме саиоходиого пере» двиаеммя Ч„ „ ми/иин б) ° реаиме прмиудительиого передвмаеммя V — <»

3-4 ие регланам- 3-4 тмрована отсутствует 0,15 отсутствует 0 15 отсутствует 0,15 отсутствует О, 15 отсутствует 1 5 отсутствует 1,5

: 35

Усилие мааатия роликов ма пиноль, обеспечиваюаее начальную скорость продольмого хода пииоли

Ч<рк » 4 <е

0,2" 0,5

0 ° 2-0 5 мет мет

4 Скорость еравемия выходного ваIN пиееиатической мавимки, П, об/инм а) е оеаиме механической обработки, Пр, об/мии б) ма холостом ходу, П„,об/иим

5 . ЯЬраэиеиый ииструием<, тип

6 Дпмиа аЬраэмвиого ииструмемта ° нм

Скорость врааюю аб еэивмого иистр<<мечте ° кемале ротора

V » ПДп, и/мим

/ а) в рабочем реаиме ° V и/иим б) ма холостом ходу V и/мим

В Угол наклоиа аЬраэивносо инструмемта к оси ротора

У Характер двиаеиия абразивного имструмента в кемале роотра

Скорость пролольмого хода абраэиемого имструмрмта при

32» 1 30

a) Начальная скорость на рабочем реаиме (расчетная е реаиме самоходного пере< дам»ения) V«3< и/иии

6) Скорость холостого хода (расчетмая в том we реыиме) V«3< и/имм

Эадамиая мачальмая скорость

npoдoльиoro хода абраэивмого . инструмента Ч„р ми/мии

I2 Осевое усилие с абраэивиого ииструмемта ма эачистное устройство в репине самоходного переДенаенмл (Расчетное Рвр ) < кг

13 Усилие ма Николи (расчетное)

Ряр ° el

34 Усилие махатма роликов ма пимоль (расчетное) Q, кг а) по винтовой лиммн ° ре акме самоходНОГО ПЕРЕ» д аммония

Ь ) прямол<в<ей» мый, п рммуднтельмый

1784448

Лродол)Пение таблицц ь» «»

1. Обработка концевого отрезка канала ротора длиной к.с. 800 HH для разнеыения эачистного устройства. Отлокения на поверхности канала содеркат продукты коррозии.

Длина рабочего хода инструмента Ix HH . нерегланеи- 20 тироеана (30-80) нерегланен- 20 тнрована (30-80) 2 Длина обратного хода инструмента

lа.„. ° не регланен 20 тнрована (50- 100) нерегланен- 20 тироеана (50-100) 3 Печальная скорость продольного хода ммструнента Ч„ „, мн/мнн

200

1О

13,3

Абразивный инструмент

° рабочем состоянии ме регламен« тированы (30-50 прн мспытвмнях ) 2. Длина обратного хода инструмента 1<у, ° »а»

Н0 регламен тироаана (30"50 пр» испытаниях} не регланам- 20 тнроввна . (30-50 при испытаниях) »

« ме Вегламен. 4 тироеана (4-6 лри ис питаниях)

Принцилнал. ° ) В репине, от электро- не самоход привода ного ларе данкен ля б) Примудмтельный ot электроприводв

3 Начальная скорость продол. хода имструнента, Ч, « ми/мин

Hd регламентирована (4-6 при испытаниях) 3-4

4 характер даияення инструмента а) 0 рахиме саноходмюго передеиме-ния б) Принудительн. от злектропривода

Принуди- тельный ot злектропрмвода

5 Скорость продольного ходе IIpH

° входе инструмента на окалиму, Ч„, нн/ннн

Беэ изнанений 4-6 до 20

Без мамане..„ мий 4-6 до 20 фаина отрезка, на мотором npoHckoAHIIo удаление окалины на олин рабочий ход инструмента lo„ HH ью, Вь °

6-8 на отрезке ллмной 60 нн, 4-3 на отрезке длиной 100 нм

6-8 на пер- 6-8

° ом отрезке длиной 60»е»1, 4-2е на втором отрезке длиной 100»е»

6-8

- унены»ение длйнм отрезка,.на котором вызвано нэасалмеаниен" инструмента °

Выкраыйванне и разрушение абразивных

Примечание: З происходило удаление окалины - до 3-2 мн результате увеличения длины ходе бруское I0HI скорости продольного хода . свыые 4 нм/мим

7 Число двойных ходов. прм грубой обдирке 35

35

25 мерегланен" 3-4, мерегламей- 4 .

THpoo$Hx — тнрована (4-10) (5-10)

l1 Фр и и ° ч ° н и ° 1 прн сравнительных нслмтамиях извести»а» и мовен способом .

- прн скорости саяне 5 мм/нмн происходило выкрааиваниа и раэр1»аение абразивных Ьрускоа

- скорость 10 мн/мин ЛопускаласЬ OPH Чиотоаой Обработке

4 число двойных Ho«IIo ° ннструнента (прямого и обратного) прн грубой обдирке и чистовой обработк ° 120 80

; яе

5 Время двойного хода HHctpyHeHio

14 нин, 11 15

- интенсивность мрасслаиванмен инструмента выкравйввние абразивных брусков.лрн 4 нм/нин иногократное повторение двойных ходов

Ь Время обработки Т, ч 30 13,3 30

Полная за- Аьразианый Бруски за мена абра- инструмент . менены моемзивных Ьрус- е рабочем ми

< . кое после состоянии обработки концевого

"отрезка ротора

11 Обра<Ьтка канала ротора ° глубине

Отлокенил на поверхности содерыат продукты коррозии и окалину.

Для сравнительных испытаний выонралнсь отрезки поверхности длимсй 200 мн

« мз них на отрезке длиной 40 ми - продукты коррозии, не отрезке длиной 160 нмокалнна

1. Длина рабочего хода инструмента

1ь « мн . "не регланен- 20, г 20 тирована (30-50 при испытаниях) 1784448

Пропопяенме таблицы

5 6

10!

4,l

4 1

2000

2400

2000

2400

Двухкратная. замена абразивного ннстру ента

62

Трехкратная замена абра° ивио! о инст» рунента

Пятнадцатикратнзя занена брусков

Десятикратная замена брускоа

III..08pà8peee канала в глубине ат границы эоны окалннообразоааиил до торца ротора.

Отлаиемия на поверхности тон«нй спой продуктов коррозии со следанн окалины, Длина оюрабатываеиого отрезка поверхности I., „, мн 2150

Начальная скорость продольного хода ииструнента т,нн/иин 4 4

Вреие обработки Т зо,ч 9q 9

Тзоза е - не учтено вреил замены инструнемта

IV. !!истовая доводка канала ротора.

2050

3050

2150

13

13

1 Длина обрабатываемой поверхности . 4150 4150 5050 5050

2 Скорость продольного хода инструнента V, им/нин

3 Характер дениения инструмента

Принудите пьныд

8 рекине самоходного перадвимення

Принудительный.8 рвение санокодного передвмяенил

Вреия чистовой доводки, Т„„,,ч

Отыскание необработаннык участков с поноиью в канале ротора, дополнительная обработка.

Занена абразивного инструнента!

10!

2 перескопа, извлечение и установка зачнстлого "устрбДстрз

100,3

l3 8

143

82,3

10,2

20,7

25

0 5

0 5

3,1

3,!

104,3

Вреил обработки с учетои нонтаыно-наладочных работ Т Т +Та,ч рабочих сиен

86,3

10,6

168

190

21,1

23,8 14,3

ы ьыл з ьт Й . «ь я ъ ь» Ы

lg

57 5

8 браня двойного кода ынструиентз с ° . нмн

9 Вреия грубой.обдирки канала нв

otpeeKe длннод 160 ни, Т,са,v

10 Длина эоны окалниообоазовання °

1.1, ми

Вреия обработки эоны окалннообразоаанил (грубая осгпирка), Тэо, ч

Обыае вреил обработки канала ротора Т Т цт +Та,эp + ъяье

+Тяиг т

Т рабочнк сиен, ч

Выеил нь ионтеку наладку и Опро боевике зачистного устройства на роторе Т!к > и рабоцнк смен

88

1784448

Фиг,5

Ф

Корректор 0,Кравцова

Редактор

Заказ 4339 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4)5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

25 2g

Уиган

Составитель И.Пермитин

Техред M,Ìîðãåíòàë