Способ восстановления поверхности ротора турбокомпрессора


 


Владельцы патента RU 2440879:

Онищенко Гедалий Давыдович (UA)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при восстановлении поверхности ротора турбокомпрессора. В способе на обработанную поверхность ротора, подлежащую восстановлению, напрессовывают крайними участками изготовленную ремонтную втулку, а промежуточный между ними участок упомянутой ремонтной втулки насаживают на ротор с образованием зазора между ними с последующей фиксацией на роторе ремонтной втулки посредством штифтов и выполнением на ее поверхности элементов замкового соединения для установки лопаток, при этом крайние участки ремонтной втулки выполняют тонкостенными. Изобретение позволяет повысить надежность эксплуатации ротора турбокомпрессора на всех режимах работы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при восстановлении поверхности ротора турбокомпрессора.

При проведении информационного поиска аналога, совпадающего с предложенным изобретением по назначению, не обнаружено.

В связи с тем что роторы турбокомпрессоров некоторое время работают на переходных режимах и под воздействием высоких температур, их восстановление традиционными методами напрессовки на изношенную поверхность ремонтной втулки не рекомендуется. Поясняется это тем, что при посадке с натягом ремонтной втулки по всей длине в ней под воздействием высоких температур и центробежных сил, возникающих при работе ротора, создаются большие внутренние напряжения, в результате которых происходит увеличение внутреннего и внешнего диаметров ремонтной втулки и уменьшение требуемого натяга, что приводит к появлению вибрации. При этом при работе на нестационарных переходных режимах возможны значительные вибрации, которые могут быть вызваны разницей температур материалов ротора и ремонтной втулки, из-за которой увеличение внутреннего диаметра ремонтной втулки происходит быстрее, чем увеличение внешнего диаметра ротора, что приводит к уменьшению требуемого натяга и взаимному осевому перемещению, компенсация которого отсутствует (RU 2214897, RU 2268131).

В основу изобретения поставлена задача создать способ восстановления поверхности ротора турбокомпрессора путем перераспределения усилий натяга в ремонтной втулке, обеспечить компенсацию взаимных осевых перемещений ротора и ремонтной втулки и, за счет этого, повысить надежность эксплуатации ротора турбокомпрессора на всех режимах работы.

Задача решена тем, что в способе восстановления поверхности ротора турбокомпрессора с элементами замкового соединения для установки лопаток согласно изобретению на обработанную поверхность ротора, подлежащую восстановлению, предварительно изготовленную ремонтную втулку напрессовывают крайними участками, а промежуточный между ними участок упомянутой ремонтной втулки насаживают на ротор с оставлением между ротором и ремонтной втулкой зазора с последующей ее фиксацией на роторе посредством штифтов и выполнением на ее поверхности элементов замкового соединения для установки лопаток, при этом крайние участки ремонтной втулки выполняют тонкостенными.

Согласно изобретению фиксацию штифтами осуществляют на участках тонкостенной ремонтной втулки.

Согласно изобретению один из крайних участков ремонтной втулки сопряжен с периферийной частью промежуточного участка ремонтной втулки посредством тонкостенного элемента.

Напрессовка втулки на обработанную поверхность ротора крайними участками, которые расположены в зоне более низких температур, позволяет избежать различной скорости изменения параметров внутреннего диаметра втулки и внешнего диаметра ротора, что может привести к образованию зазора в сопряжении и, как следствие, вибрации при работе.

Поясняется это тем, что крайний тонкостенный участок втулки имеет малую теплоемкость. За счет посадки с натягом коэффициент теплопередачи между внутренней поверхностью тонкостенного участка и наружной поверхностью ротора достаточно высокий. Это приводит к тому, что разница температур между материалом ротора и втулки практически отсутствует. Кроме того, расположение участка в зоне более низких температур приводит к повышению предела длительной прочности материала в зоне сопряжения и снижению теплового потока через тонкостенный участок, что способствует сохранению натяга на всех режимах работы. За счет того что участок сопряжения выполнен тонкостенным, удается значительно уменьшить напряжения от центробежных сил, что также способствует сохранению натяга на всех режимах работы.

Сопряжение тонкостенного участка с периферийной частью промежуточного участка втулки тонкостенным элементом и наличие зазора между упомянутым промежуточным участком и поверхностью ротора позволяет компенсировать разность взаимных осевых перемещений, возникающих из-за разности температур ротора и втулки, и избежать больших напряжений, которые могут вызвать изгиб ротора.

Компенсация осевых перемещений обеспечивается за счет возможности деформации тонкостенного элемента, сопрягающего тонкостенный участок с периферийной частью промежуточного участка втулки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен восстановленный ротор с ремонтной втулкой.

Пример выполнения.

Ротор 1 турбокомпрессора, подлежащий восстановлению, направляют на механический участок, где ротора 1 подвергают механической обработке до полного удаления изношенной поверхности. После чего под упомянутую обработанную поверхность 2 ротора 1 изготавливают ремонтную втулку 3. При этом ремонтную втулку 3 выполняют с крайними тонкостенными участками 4, один из которых сопрягают с периферийной частью промежуточного участка 5 ремонтной втулки 3 тонкостенным элементом 6. Сопряжение тонкостенного участка с периферийной частью промежуточного участка образует кольцевой паз 10, открытый со стороны ротора.

Тонкостенные участки 4 ремонтной втулки 3 и поверхность ротора 1 под них обрабатывают под прессовую посадку. Промежуточный участок 5 ремонтной втулки 3 и поверхность ротора 1 под него обрабатывают под свободную посадку с возможностью оставления между ними зазора 7. После чего ремонтную втулку 3 напрессовывают крайними участками 4 и насаживают промежуточным участком 5 на обработанную поверхность 2 ротора 1. Насадку промежуточного участка 5 на обрабатываемую поверхность 2 ротора 1 осуществляют с оставлением между ними зазора 7.

Соединение ремонтной втулки 3 и ротора 1 укрепляют штифтами 8. Затем на поверхности ремонтной втулки 3 выполняют элементы замкового соединения 9 под лопатки турбокомпрессора.

Выполнение элементов замкового соединения после напрессовки ремонтной втулки на обработанную поверхность ротора обеспечивает высокую точность и форму.

Фиксация напрессованной втулки на ротор посредством штифтов необходима для повышения надежности и безопасности, например, при аварийных ситуациях.

1. Способ восстановления поверхности ротора турбокомпрессора с элементами замкового соединения для установки лопаток, характеризующийся тем, что на обработанную поверхность ротора, подлежащую восстановлению, напрессовывают крайними участками изготовленную ремонтную втулку, а промежуточный между ними участок упомянутой ремонтной втулки насаживают на ротор с образованием зазора между ними с последующей фиксацией на роторе ремонтной втулки посредством штифтов и выполнением на ее поверхности элементов замкового соединения для установки лопаток, при этом крайние участки ремонтной втулки выполняют тонкостенными.

2. Способ по п.1, в котором фиксацию штифтами осуществляют на участках тонкостенной ремонтной втулки.

3. Способ по п.1 или 2, в котором один из крайних участков ремонтной втулки сопряжен с периферийной частью промежуточного участка ремонтной втулки посредством тонкостенного элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам контроля степени удаления покрытий с деталей из жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбостроении при ремонте лопаток турбин.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в турбомашиностроении при восстановлении рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей.
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей машин методом электроконтактной приварки в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей машин методом электроконтактной приварки в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области обработки сварных металлических элементов. .
Изобретение относится к ремонту чаш шлаковоза и может найти использование в металлургической промышленности. .

Изобретение относится к способам наплавки при восстановлении изношенных и упрочнении новых деталей ГТД, ГТУ и паровых турбин, а именно лопаток турбомашин, выполненных из жаропрочного сплава на никелевой или кобальтовой основе или из высоколегированной хромистой стали.

Изобретение относится к восстановлению изношенных лабиринтных уплотнений турбомашин и может быть использовано при ремонте различных деталей и узлов, на которых такие уплотнения выполняются, например: лопатки, корпусные узлы в авиационной промышленности, энергомашиностроении и других отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области электроконтактной сварки и наплавки и может быть использовано при восстановлении изношенных и упрочнении деталей электроконтактной приваркой металлических проволок.

Изобретение относится к области изготовления деталей сложной конфигурации с применением дуговой сварки в среде защитного газа, а именно к способам изготовления лопастей устройств стабилизации.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при изготовлении пустотелой лопатки для газотурбинного двигателя. .

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в частности к технологии изготовления широкохордных полых лопаток для их компрессоров. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, более конкретно к способам изготовления полой вентиляторной лопатки из титанового сплава. .

Изобретение относится к способу изготовления полой лопатки, вершина которой имеет форму ванночки, способу ремонта такой лопатки, а также к лопатке, изготовленной одним из этих способов.

Изобретение относится к технологии изготовления полых лопаток газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при изготовлении рабочих колес с межлопастными каналами центробежных насосов энергетических установок.

Изобретение относится к способам изготовления полых турбинных лопаток и может быть использовано в авиационной и энергетической промышленности. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении лопаток для турбомашин. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу изготовления шнека и конструкции шнека, и может быть использовано при изготовлении шнековых питателей, насосов, транспортеров преимущественно для машин сельскохозяйственного назначения.

Изобретение относится к сварке трением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, например при производстве или ремонте моноблоков турбомашин из титановых сплавов
Наверх