Способ изготовления сварного ротора из дисков Советский патент 1981 года по МПК B23K28/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении ротрров турбин. Известен способ, включающий установку обечаек, их ориентацию, цри хватку по стык.у, сварку, контроль неперпендикулярности торцовых плоскостей и последующее устранение неперпендикулярйости, которая осущест вляется после прихватки по стыку за мером диа оналыв 1х прямых торцов1)Пс плоскостей и образующих обечайки их сравнением и устранением путем сдвига и поворота обечаек til. Недостатком этого способа являет ся трудоемкость процесса контроля, которая обусловлена сложностью ёамеров. Другим недостатком этого способа является трудоемкость и сложность у ранения неперпендикулярности обечае путем сдвига последних, что удлиняе процесс Получения изделия. Известен способ закреплешя издеЗшй. при сварке, при котором для компенсации сварочных деформаций применяются закрепляющие элементы, устанавливаемые на изделие, которое в свою очередь устанавливают на амортиэируеьалх подставках, а в качестве закрепляющих элементов применяют пружинные скобы или противовесы, создаюо е изгибающий момент и усилие, противодействующие сварочньм деформациям, пропорциональные толщине свариваемого изделия Г2J. Недостатком этого способа является сложность создания амортизирующих устройств, служащих для компенсации сварочных деформаций, возникающих в крепежной части устройства, например, При .сварке ротора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ изготовления сварного ротора из дисков, при котором диски нагревают, собирают.

фиксируют, затем прихватывают, CBapH вают и койтролируют радиальное биение ГзЗ,

Недостатками этого способа являются; сложность и большая трудоемкость ориентирования дисков перед сборкой и в процессе сборки относительно друг другаJ что обусловлено горизонтальным способом сборки ротора-, увеличение требований к физико-химическим свойствам материала конструкции устройства, реализующего данный способ, из-за периодического воздействия на него высоких температур при подогреве и отжиге и связанного с этим изменения в опасных пределах напряженно деформированного состояния сжатого в осевом направлении свариваемого тела; сложность и трудоемкость проверки радиального биения ротора в горячем состоянии и малая достоверность оолучанных результатов из-за неврзнозжнос ти поддержания абсолютно одинаковой температуры по всему объему сваривЗ емого тела и связанного с этим получения дополнительных погрешностей измерения, превышающих допуск .на измеряемую величину.

Целью изобретения является повышение качества сварных bjBOB и упрощение способа изготовления роторов,

Поставленная цель достигается тем,, что нагревают все диски, кроме наружного, собирают в вертикальном положении и после фиксации вьщерживают до выравнивания температур, а контроль радиального биения осзпцествляют после охлаждения сваренного ротора до комнатной температуры.

Для обеспечения равномерного распределения температурных напряжений охлаждение ротора осуществляется при непрерывном его вращениии с последующей проверкой радиального боя.

Способ реализуется следующим образом,

В aepTHKdjjbHOM положении в холодном состоянии устанавливают первый диск ротора (установка этого и всех последующих дисков может быть произведена посредством цехового подъемного крана, например, в станину или раму сварного стенда).

На посадочную поверхность первого диска устанавливают предварительно нагретый диск, который затем принудительно прижимают к первому. Принудительный прижим дисков может быть осуществлен посредством специальных гидроцнлиндров или механических прижимов. При этой операции осуществляют выравнивание температуры дисков. Затем устанавливают следующий предварительно нагретый диск на посадочную поверхность предыдущего диска.

И вновь под принудительным прижимом их друг к другу осуществляют вырав1швание их температур, в результате

чего происходит их фиксация относительно друг друга.

Все последзгющне диски устанавливаются аналогичным образом.

После набора комплекта дисков ротор

1фиксируют, чтобы не сбить его центровку, и поворачивают в горизонтальное положение. Фиксация ротора в вертикальном положе1ши может быть осуществлена например, в стани.не ипи раме с помощью специальных фиксаторов или : подвижных траверс.

В горизонтальном положении ротор укладывают на приводные ролики, которые могут подводиться под иего и в вертикальном положении ротора споследующи поворачиванием их совместно с ротором в горизонтальное положение.

Перед началом сварки ротора его хвостовику создают свободу перемещения,, для чего ослабляют или совсем снимают его 4 ксацию и начинают вести сварку.

По окончании сварки вращение ротора продолжается, в процессе которого происходит его охлаждение.

Измерение радиального биения ротора производят после охлаждения ротора.

Использование изобретения позволит сьшзить трудоемкость способа изготовления ротора за счет устранения операции центрирования, что стало возможным в результате сборки ротора в вертикальном положении.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить точность измерения радиального биения ротора, так как .процесс измерения производится на предварительно охлажденном до комнатной температуры сваренном роторе, в результате чего исключаются погрешиости, вызванные неравномерным распределением температурных ..напряжений при горячем состоянии ротора.

Использование изобретения позво,лит реализовать данный способ изготовлеиия на меньшем количестве устIpoftCTB, например на одном стенде. Формула изобретения 1. Способ изготовления сварного ротора из дисков, при котором диски нагревают, собирают, фиксируют, затем прихватывают, сваривают и коитролируют радиальное биение, отличаю щийся тем, что, с целью повышения качества сварных швов и упрощения способа изготовления ротора, нагревают все диски, кроме наружного, собирают в вертикальном положении и после фиксации выдерживают до выравнивания температур, а контроль радиального биения осуществляют после охлаждения сваренного ротора до комнатной температуры. ; О 2. Способ по п. 1, о т л и ч т щ и и с я тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения тем пературных напряжений, охлаждение ро- тора после сварки производят при непрерывном его вращении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе (. Авторское свидетельс- -во СССР 626921, кл. В 23 К 37/04, 1977, 2.Авторское свидетельство СССР 184376, кл. В 23 К 3/04, 1962. 3.Патент Швейцарии 9 2531327 кл. В 23 К 31/00 (прототип.j.