Устройство для зачистки тепловых канавок роторов турбин Советский патент 1993 года по МПК B08B9/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано о теплоэнергетике - на тепловых электростанциях и ремонтных предприятиях при обследовании роторов после наработки 150-200 тыс.ч.

Цель изобретения - повышение эффективности механической обработки и удобства эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен узел стабилизации положения режущего инструмента в тепловой канавке, передвижная платформа, включающая телескопические звенья, выполненные D виде полых стоек, в которых установлены стержневые опоры корпуса, выполненного в виде кронштейна, на котором установлена пневматическая зачистная машина с пневмоприводом ее продольного перемещения, подпружиненные направляющие ролики, между которыми расположен режущий инструмент, выполненный в виде шлифовс льного круга, закрепленного на валике ведомого катка, подпружиненною и введенного в контакт с ведущим катком, связанным с выходным валом зачистной машинки размещенной в звукоизолирующей камере, закрепленных на кронштейне, эжектора, распределительного крана воздухопровода при этом узел стабилизации положения шлифовального круга в тепловой канавке выполнен в виде расположенных на корпусе направляющих втупок и размещен00

го

N Ю

4 XI

ных в них пальцев, закрепленных на зачист- ной машинке, направляющих роликов, телескопических звеньев, расположенного на передвижной платформе фиксатора с пневмоприводом и опорного элемента, выполненного в виде угольника, связанного с фундаментом опор балансировочного станка, предназначенного для вращения ротора турбины.

Система подачи воздуха выполнена в виде размещенной передвижной платформы установки баллонов сжатого воздуха, со- единенной трубопроводами через распределительный кран с пневматической зачистной машинкой, пневмоприводом и ее продольного перемещения, пневмоприводом фиксатора и с эжектором, выполненным в виде воздуховода, имеющего щелевое сопло, размещенное с входом патрубка пылеприемника, а пылеотсасываю- щий узел выполнен в виде пылезаборника с размещенным в нем режущим инструментом, эжектора, пылесборника и пылеприем- ника, в котором телескопически установленный эжектор, а магнитный ме- таллоулавливатель и фильтрующий элемент размещены в пылесборнике.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - положение режущего инструмента в тепловой канавке ротора турбины.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде кронштейна, пневматиче- зачистную машину 2, передвижную платформу 3, телескопические звенья, выполненные в виде закрепленных на платформе 3 полых стоек 4, в которых установлены стержнеьые опоры 5 корпуса 1; зажимающие элементы 6, фиксирующие опоры 5 корпуса 1 относительно стоек 4, установленный на корпусе 1 пневмопривод 7 продольного перемещения зачистной машины 2, включающий закрепленный на кронштейне пневмоцилиндр 8, поршень 9, шток 10, пружину 11, упоры 12, закрепленную на пневмоцилиндре 8 ручку 13, выходной вал 14 зачистной машины 2, установленный на выходном валу 14, ведущий каток 15, введенный в контакт с ведомым катком 16, установленным на валике 17, при этом катки 15 и 16 образуют фрикционную передачу, корпус 18 фрикционной передачи, жестко связанный с корпусом 19 зачистной машины 2, установленный в корпусе 18 подшипник 20 с наружной обоймой 21, на которой закреплены пальцы 22, свободно расположенные во втулках 23 опорного диска 24, закрепленного на валике 17, подшипники 25 в.корпусе 18, в которых установлен валик 17, пружина 26, одним концом связанная с опорным диском 24 валика 17, другим концом - с наружной обоймой 21 подшипника 20, закрепленный на валике 17,

шлифовальный круг 27 с полукругловыпук- лым профилем, соответствующим профилю обрабатываемой поверхности тепловой канавки 28 ротора 29 турбины, пылезаборник 30, в котором размещен шлифовальный круг

27, узел стабилизации положения шлифовального круга 27 в тепловой канавке 28, выполненный в виде расположенных на корпусе 1 направляющих втулок 31, в которых размещены пальцы 32, закрепленные

5 на зачистной машине 2, направляющих роликов 33, установленных на штоках 34, размещенных в цилиндре 35, закрепленных на корпусе 1, пружин 36, размещенных в цилиндре 35, связанных одним концом с ци0 линдром 35, другим концом со штоком 34, направляющих втулок 37 на цилиндре 35, пальцев 38, расположенных во втулках 37 и связанных со штоками 34, при этом шлифовальный круг 27 разм ещен между направля5 ющими опорами элемента 39, роликами 33, выполненного в виде угольника, связанного с фундаментом 40 опор балансировочного станка,расположенного на фиксированном расстоянии от оси ротора 29 вдоль его оси,

0 фиксатора 41, расположенного на передвижной платформе 3 и выполненного в виде пневмопривода 42, включающего, например, цилиндр и поршень, плунжера 43, размещенного в направляющей втулке

5 44, расположенной на платформе 3, пружины 45, связанной одним концом с плунже- ром;43, другим концом - с платформой 3, стопорные элементы 46, связанные с плунжером 43, в узел стабилизации положения

0 шлифовального круга 27 в тепловой канавке 28 входят телескопические звенья, включающие закрепленные на платформе 3 полые стойки 4, стержневые опоры 5 корпуса 1, зажимающие элементы 6, колеса 47 передвиж5 ной платформы 3, установленные в шарнирах 48, систему подачи воздуха, выполненную в виде размещенной на передвижной платформе 3 установки 49 баллонов сжатого воздуха, соединенной через распределительный кран

0 50, содержащий поворотный золотник, трубопроводами; первым гибким трубопроводом 51 с пневматической зачистной машиной 2, вторым 52 с пневмоприводом 7 ее продольного перемещения, третьим 53 - с пневмопро5 водом 42 фиксатора 41, четвертым 54 с щелевым соплом 55, входящего в пылеотса- сывающий узел эжектора 56, выполненного в виде воздуховода 57, щелевое сопло 55 которого размещено во входном патрубке 58 пневмоприемника 59, уплотняющий элемент 60, зажимающие члемгнты 61. фиксирующие пылеприемиик59 относительно гш- лесборникя 62 о котором расположены магнитный металлоуланливягель f и Фильтрующий элемент 63, дроссель 65 на тру- бопров /де 52, камеры 66 67 распределительного крянгт 50 выхлопные трубопроводы 68 69 70 трубопровод 71, соединяющий установку 49 баллонов о тю- го воздуха с распределительным к одном 50, диск 7, с лопатками ротора 2Q турЬины, опорные диски 73 на штоках 34 па платформе 3 соотпегстпующие положению опорного элемента 39 на фундаменте 40, звукоизолирующий кожух 74

Устройство подготавлипяртса работе следующим обрпзом

В исходном положении распределительный кран 50 закрытый, при этом камеры 66, 67 повернуты на у/ол 90° золотник перекрывает отверстие трубопроводе 71, в ре- зультате чего установка 49 баллонов сжатого воздуха отключена и сжатый воздух не поступает к рабочим opi анамусфойсгва Пружина 11 пневмопривода 7 растянута, поршень 9 в пневмоцил тндро 8 соприклся- етсп с упорами 12, инок 10 связанная с ним зачистная машина 2 и шлифовальный круг 27 занимают крайне исходное положение В крайнем положении в направляющих втулках 31 корпуса 1 находятся пальц 32 Пружины 36 в цилиндрах 35 растянул/ штоки 34 выдвинуты из цилиндров ЗЬ до соприкосновения опорных дисков 73 с цилиндрами 34, направляющие ролики 33 плодятся п крайнем переднем положении Пружина 45 фиксатора 41 растянута, стопорнми элемент 46 выведен из контакта с опорным элементом 39, зэчистнэя машина 2 выставлена по висоте до совпадения продольно оси с осью ротора 29 Турбина в юризон- тальной плоскости, стержневые опоры 5 корпуса 1 зафиксирован1 о стойка 4 поре доижной платформы 3 эжекюр 56 зажимающими элементами 61 зафиксирован в пылесборнил 62

Устройство работает следующим образом

Устройство с помощью ручки 13 г перр- движноп платформы 3 на колесах 47 передвигают по фундаменту 40 опор балансировочного станка к ротору 29 устанавливают между дисками 1 ориентируют шлифовальный круг 27 на тепловую канавку 20 и иподлт гшдьинутьр вперед nanpjo/wio- щие ролики 33 п тепловую канавку до соприкосновения с ее дном Прижкмэю ролики 33 к дну канавки 28, при этом штгн и 34 перемещаются а цилиндрах 35 и опор 1ыми дисками 73 сжимают пружины 36 пальцы 38

ПРР°М шяюггя I риг) РЛ нощи ги/т-ах J7

( 1П |П111 lOf jpf iy Hfif iHPTHIOUUIX

poo HI OP 33 п t )с)ке 2P -i ПРПРДШЫ кую ллпфор ту 1 ii п к ротору 29 до i,or iPiupHM i укчилеи ШНЪ-РНИЛ н пло- с /ости с опое ым inpnf i 3° и поворачи- РГ кп 4пп71Ш с p rnper.f fiiiTpnbuofO крана FO Hri / c/)f) пч гтшорпте зо/ютH i-э ннмеры

сЬе/СГ Г ( ic 1р1- ОГ)|-)0|: ОДОС. П ГОР0 JUi io /ОгЧНОВ )И 5 ПЛ (МПНСЛСаЮГО

ГОЧП | г р утьг ТО , С v 3 -4И ПОЧДХ Х ИЗ

Г I P И ° I (pyfifl l OBOAV 71 MOLlViaST В

h ЗМРГ ч 6 о и югг р - х ouMorpc iei HO по- гт, п т пс р(М,п, 1 (. rit 4iiN органам

5 t i t r I ) yf npf П 1 -у 1 N MHfTiMinрч, fv v ri -1 L p jy/ - flro чего

фпЧ.л i fPj 11 iUd- Т И (, ИПрсШЧЯЮЩОЙ

вту/к }л i)H.ic С кимлег чрулин 4Ь и вводит

п сочри1/ /гн У чир i пс рным юменгом 39

0 стопорным |емРН1 и резучьг.те переДВП чНсЛ ПП,М рорм J Ч TtTHHM.ic T с)ИКСИрОВЗННОР ко 1 ч/онис н ) фуи.жч Hie 40 па за/vjnhoM PJCCKHIHI-M oi ofn p lupd 29, по трубой; t , Ь г -ТЛРИ ь(ду; пос-гупьег к 5 пнсч ч f CfOi1 JP к.. 1.л -пшипы ц ре

3V;lt,T j n. h I О ГфИГ f (И|СЯ PJ Bpc3J(tJHHP ВЫ- HO OPri I P1 РСД Щ 1 i rTTOI Ib 4 рИкЦИОИНОИ

nej „ f

. | L i i pc U,-i Врс(ЩЙ0 тел н а Д -М tVii C bh-jiof it и нюк /о npuxd ты , , i 1ч ,3 ч Kj.fy 15 При

Lp )L.(;J Ч ь V I ) ku f i О П( iy-(c (Oi Bpa- LL(J /ii,iri h /Ич 7 L ПОДШППНИ( J /. , С ;ЬлСг |1ЫО -iCi1 i С .ЮрНЫИ ДИСК

5 24, 11/,1-r сгооог;чо расположенные в

ИИ Г1 J/U J / НЗр ЖгГН| 1ЧЮИМ1 21 ПОД

ипмн 1 f yi/ p«4Hrij .о LJI шфивальныи

/ру/ 27 ни i /чающем nijii JTOM необходимую

t nji ьчит , лачист и тепловой

0 ка n i ° Пг -pyh Г лс j 52 воз,1у i 9 пiHPnr ) РИПОП,. 7 продОЛЬ

ного г r rciueHi Si 4 i4 cTLton машины , но тл| к 7 i - « .i ivrcHM в пнепмо- ци/ындр М : о:гелм 6Г. происходит

5 nof rt к i j Ьч i IP , л воздухом nuPiifin , i /|1д)5& од lOpiuHeN1 9 который отодви/о гся oi уп ;роа 2 и медленно движется н iti лин (ре 8 iipM этим причина 11 сжпгдм что/ 15 прррмеш inin в осеном

0 нппр-: пл и, / ,ie, i ни в- йтнче- CKVfo с i ,7i KI JUJHi / к ротор/ 0 упори , о ильною л 41 i- энче ки 28 пч Tioiitvvii ы 32 п п., ciJHK)fi я в напр-j ьчи/L; - n-yj о г , nciTc г- уэщи/

5 noooputy -5 „ -HI i v MiriHN относ tiren -HO Про lO/ibf П (;CO, t) , UPIO ШЛИ

фоваль,.. i руг 27 станавлипается

Парс1ЛЛРЛ1 iu f Г 7(-n/iЈiBi ji 28

:, Ьч оиду 54 сжг t и зо-i, lyл rso crynnei r t,:. /i, i ь i . i то

55 эжектора 56, в результате чего во входном патрубке 58 пылеприемника 59 и в пы- лесборнике 30 создается разрежение воздуха. Одновременно с выполнением рабочих органов с помощью балансировочного станка придают вращательное движение ротору 29. Скорость вращения ротора турбины выбирают в пределах 15...20 об/мин, при вращении ротора 29 в результате сил трения получают вращательное движение направляющие ролики 33 в канавке 28. Скорость вращения шлифовального круга 27 в рабочем режиме составляет 3000...3200 об/мин. Постоянное усилие на шлифовальный круг 27 составляет 0,2.„0,3 кг.

Повышение эффективности механической обработки достигается в результате увеличения стойкости и долговечности режущего инструмента путем защиты от ударов и повреждений, как при вводе шлифовального круга 27 в канавку 28, так и при производстве механической зачистки. На эффективность механической обработки влияет наличие в устройстве узла стабилизации положения шли- фовального круга в тепловой канавке, который обеспечивает: направленное параллельно стенкам наплавки 28 движение шлифовального круга 27, расположенного между направляющими роликами 33, сначала ввод в канавку подпружиненных роликов 33, а затем шлифовального круга 27, в результате чего устраняется возможность задевания стенок канавки шлифовальным кругом, возможность медленного перемещения шлифовального круга в канавку, возможность плавного качания шлифовальным кругом дна канавки, бла- годаря действию пружин 36, 11 возможность механической зачистки с постоянным усилием на шлифовальный круг.

Механическую зачистку проводят с высокой скоростью вращения шлифовального круга и постоянным усилием заданной величины, например, при зачистке шлифовальным кругом толщиной 2 мм усилие на шлифовальный круг выбирают в пределах 0,2...0,3 кг.

Постоянное усилие на шлифовальный круг достигается подбором пружин 36, 11, при этом при сжатых в рабочем положении пружинахЗб, 11 и при упоре шлифовального круга в дно тепловой канавки усилие пружины 11 как разность усилий пружин 11, 36 составляет 0,2...0,3 кГ; возможность фиксированного положения зачистной машины, продольная ось которого совпадает с горизонтальной плоскостью, проходящей через ось ротора турбины, наличие опорного элемента 39 и фиксатора 43, содержащих фиксированное устойчивое положение устройства на заданном расстоянии от оси

ротора при механической зачистке. В результате вращения шлифовального круга 27 со скоростью 3000...3200 об/мин и усилием 0,2...0,3 кг производится скоростная эффек

тивная очистка канавки 28 от окалины.

Время очистки одной тепловой канавки ротора высокого давления турбины К-300- 240 ХТГЗ шлифовальным кругом алмазным типа 1РР1Х(А5П) составляет около 30 секунд,

0 при этом параметр шероховатости зачищенной поверхности канавки ,3...3,2 что обеспечивает проведение дефектоскопии тепловой канавки, например, методом вихревых токов. При механической зачистке

5 канавок ротора выделяются продукты обработки в виде мелких частиц металла, окалины и пыли. В результате разрежения воздуха, создаваемого эжектором 56 во входном патрубке 58 пылеприемника 59 в

0 пылезаборнике 30, в котором размещен шлифовальный круг 27, продукты обработки, образованные в локальном объеме, огра- ниченном отрезками длины канавок, примыкающими к шлифовальному кругу с

5 той и другой стороны и пылезаборника, захватываются пылезаборниками 30 и всасываются через патрубок 58 пылеприемником 59, смешиваются в нем с воздухом, выходящим из сопла 55, и поступают в пылесбор0 ник 62, где частицы металла попадают на магнитный металлоуловитель 63 и удерживаются на нем постоянным магнитом, а частицы окалины и пыль удерживаются в пылесборнике фильтрующим элементом 64,

5 через который выходит в помещение чистый воздух. После зачистки канавки 28 закрывают распределительный кран 50 - поворачивают золотник в обратную сторону на угол 90°, перекрывают входы трубопроводов 71,

0 51,52,53,54 и открывают выходы трубопроводов 68, 69. 70, при этом останавливается выходной вал 14 зачистной машины 2, пружина 11 пневмопривода 7 растягивается и возвращает поршень 9, шток 10 в исходное

5 положение вместе с зачистной машиной 2, фиксатор 43 выходит из соприкосновения с опорным элементом 39, прекращается подача сжатого воздуха к эжектору 56, пружины 36 растягиваются и возвращают в

0 исходное положение направляющие рамки 33. После возвращения всех рабочих органов в исходное положение устройство передвигают к следующей тепловой канавке, зачистку которой ведут в изложенном выше

5 порядке.

При эффективности механической обработки устройство обеспечивает повышение удобства эксплуатации.

Повышению удобства эксплуатации способствуют следующие признаки. Паличие в устройство передвижной платформы, облегчающей перестановку устройства с одной канавки на другую.

Система снабжения воздухом, выполненная в виде автономной установки баллонов сжатого воздуха на передвижной платформе; в результате чего не требуется подключений устройства к местным системам подачи воздуха.

Управление рабочими органами одним распределительным краном.

Пылеотсасывающий узел, размещенный на передвижной платформе с магнитным металлоуловителем с фильтрующим элементом очистки воздуха, улучшающий экологические условия на месте производства работ.

Размещение зачистной машины в возду- хоизолирующей камере, обеспечивающей снижение уровня шума при производстве работ.

Наличие пневматических рабочих органов, в частности приводов продольного перемещения зачистной машины и фиксатора, облегчает условие производства работ.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает следующими техническими преимуществами.

Применение шлифовального круга, наличие узла стабилизации положения режущего инструмента в тепловой канавке, проведение зачистки с высокой скоростью вращения шлифовального круга и постоянным усилием обеспечивают повышение эффективности механической обработки.

Наличие в устройстве передвижной платформы, автономной системы снабжения воздухом, несложное управление рабочими органами одним распределительным краном обеспечивают повышение удобства эксплуатации.

Формула изобретения

1. Устройство для зачистки тепловых канавок роторов турбин, содержащее корпус, приводную пневматическую зачистную машинку с режущим инструментом, систему подачи воздуха, имеющую щелевые сопла с воздуховодом, трубопроводы и пылеотсасы- вающий узел, отличающееся тем, что, оно снабжено узлом стабилизации положения режущего инструмента в тепловой канавке, передвижной платформой, включающей телескопические звенья, выполненные в виде стоек, установленный на стойках корпус со стержневыми опорами, выполненный в виде кронштейна, пневматическая зачист- ная машинка размещена на кронштейне и имеет звукоизолирующий кожух, пневмопривод ее продольного перемещения, подпружиненные направляющие ролики для размещения их в канавках очищаемого ротора, щелевые сопла выполнены в виде эжекторов и закреплены на кронштейне, режущий инструмент расположен между роликами и выполнен в виде шлифовального круга, при этом выходной вал привода зачи- втной машинки связан с шлифовальным кругом посредством размещенного на этом валу ведущего катка и контактирующего с

последним ведомого катка, расположенного на валу шлифовального круга и подпружи- ненного вдоль оси этого вала, узел стабилизации режущего инструмента имеет расположенные на корпусе направляющие

втулки и размещенные в них пальцы, закрепленные на зачистной машинке, а передвижная платформа имеет фиксатор в виде пневмопривода и опорный элемент в виде угольника для базирования передвижной

платформы.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что Пылеотсасывающий узел имеет сообщенный с эжекторами пылезаборник с размещенным в нем режущим инструментом, пылесборник, пылеприемник, причем пылесборник имеет магнитный металлоуло- витель и зажимной элемент для фиксации относительно него пылеприемника.

3.Устройство по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что система подачи воздуха

выполнена в виде размещенной на передвижной платформе установки баллонов сжатого воздуха, соединенной трубопроводами через распределительный кран с пневматической зажимной машинкой, пневмоприводом ее продольного перемещения, пневмоприводом фиксатора и с эжектором, а щелевые сопла последнего размещены во входном патрубке пылеприемника.

/Д4А 3/1X741 fifrWJ / / / / /

#f

Использование: в теплоэнергетике - на тепловых электростанциях и ремонтных предприятиях при подготовке ротороз турбин к дефектоскопии тепловых канавок. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, приводную пневматическую за- чистную машинку с режущим инструментом, систему подачи воздуха, имеющую щелевые сопла с воздуховодом, трубопроводы и пылеотсасывающий узел. узел стабилизации положения режущего инструмента в тепловой канавке, передвижную платформу. Передвижная платформа включает телескопические звенья, выполненные в виде стоек, установленные на стоиках, корпус с стержневыми опорами, выполненный в виде кронштейна. Пневматическая зачистная машина размещена на кронштейне и имеет звукоизолирующий кожух, пневмопривод ее продольного перемещения, подпружиненные направляющие ролики для размещения их в канавках очищаемого ротора. Щелевые сопла выполнены в виде эжекторов и закреплены на кронштейне Режущий инструмент расположен мехду роликами и выполнен в виде шлифовального круга, выходной вал привода зачистной машины связан с шлифовальным кругом. Передвижная платформа имеет фиксатор в виде пневмопривода и опорный элемент в виде угольника для базирования передвижной платформы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. сл с

л-л

# /4

te/

JJ г

33

7 / 28

t±p3 C±Z ZI3