close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4829

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4829
(13)
C1
(51)
(12)
7
H 02K 15/00,
B 24B 5/04
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ОПОРНОЙ ШЕЙКИ
РОТОРА ТУРБИНЫ ИЛИ ТУРБОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА
(21) Номер заявки: 970602
(22) 1997.11.06
(46) 2002.12.30
(71) Заявитель: Белэнергоремналадка (BY)
(72) Авторы: Павлюков Е.С., Рукавичников Г.А. (BY)
(73) Патентообладатель: Белэнергоремналадка (BY)
BY 4829 C1
(57)
1. Устройство для ремонта опорной шейки ротора турбины или турбоэлектрогенератора, содержащее
средство базирования ротора, включающее переднюю опору, заднюю опору и средство вращения ротора вокруг собственной оси, отличающееся тем, что в качестве передней и задней опор средства базирования ротора использованы передний и задний собственные подшипники ротора, при этом на плоскости разъема одного из собственных подшипников смонтирован суппорт с кареткой, снабженной механизмами продольной
и поперечной подачи со шпиндельным узлом для крепления режущего инструмента, при этом ось шпинделя
наклонена под углом от 30°до 90° к горизонтальной плоскости разъема собственного подшипника ротора.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что суппорт снабжен механизмом регулировки положения оси
шпинделя шпиндельного узла.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что средство вращения ротора вокруг собственной оси
кинематически связано с ротором посредством, по меньшей мере, двух поводковых пальцев, размещенных в
штатных отверстиях полумуфты ротора.
Фиг. 1
BY 4829 C1
4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что на плоскости разъема одного из собственных подшипников оппозитно суппорту размещено средство для смазки ремонтируемой шейки ротора.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что в зонах крепления суппорта и средства для смазки ремонтируемой шейки ротора размещены фетровые чистики для удаления абразива и стружки.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что оно снабжено системой лазерного контроля
для осевого базирования ротора и суппорта друг относительно друга и электронной скобой для замера отклонений от округлости и линейности ремонтируемой шейки ротора.
(56)
SU 1791906 A1, 1993.
RU 2013189 C1, 1994.
RU 93034506 A, 1995.
RU 2060142 C1, 1996.
Изобретение относится к электрическому оборудованию, в частности к ремонту электрических машин, и
может быть использовано для шлифовки опорных шеек ротора турбин и турбоэлектрогенераторов, а также
восстановления шеек коленчатых валов компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, гребных винтов и
т.п.
Известно ряд устройств для круглого шлифования валов, содержащих станину с направляющими для
продольного перемещения стола, несущего установленные на нем с возможностью перемещения от ходового винта поперечные салазки со смонтированной на них шлифовальной бабкой, кинематически связанной с
зубчатой рейкой продольного хода стола с помощью приводного эксцентрика [1, 2]. Устройства позволяют
осуществлять ремонтные работы путем круглого шлифования валов и осей значительной длины и больших
диаметров, в том числе роторов малогабаритных турбин.
Недостаток известных технических решений проявляется в том, что они не позволяют осуществлять ремонтные работы роторов турбин, связанные со шлифованием шеек в собственных опорах ротора.
Ближайшим техническим решением, которое и принято в качестве прототипа, является устройство [3]
для ремонта роторов электрогенераторов, в том числе и для шлифования опорных шеек, содержащее средство базирования ротора, переднюю опору, заднюю опору и привод вращения ротора вокруг собственной оси.
Известное устройство позволяет производить ремонт роторов электрогенераторов с освобождением их из
собственных опор.
Известное устройство не решает задачу проведения ремонта опорной шейки ротора турбины и турбоэлектрогенератора путем шлифования в собственных опорах.
В основу настоящего изобретения положена задача снижения трудоемкости и экономии материальных
затрат и упрощения технологического цикла ремонта опорной шейки ротора турбины и турбоэлектрогенератора.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для ремонта опорной шейки ротора турбины или
турбоэлектрогенератора, содержащее средство базирования ротора, включающее переднюю опору, заднюю
опору и средство вращения ротора вокруг собственной оси, согласно изобретения в качестве передней и задней опор средства базирования ротора использованы передний и задний собственные подшипники ротора,
при этом на плоскости разъема одного из собственных подшипников смонтирован суппорт с кареткой,
снабженной механизмами продольной и поперечной подачи со шпиндельным узлом для крепления режущего инструмента, при этом ось шпинделя наклонена под углом от 30° до 90° к горизонтальной плоскости
разъема собственного подшипника ротора.
Задача достигается так же тем, что суппорт снабжен механизмом регулировки положения оси шпиндельного узла.
Существенно, что средство вращения ротора вокруг собственной оси кинематически связано с ротором
посредством, по меньшей мере, двух поводковых пальцев, размещенных в штатных отверстиях полумуфты
ротора.
Конструктивно, что на плоскости разъема одного из собственных подшипников ротора оппозитно суппорту размещено средство для смазки ремонтируемой шейки ротора.
Технологично, что в зонах крепления суппорта и средства для смазки ремонтируемой шейки ротора размещены фетровые чистики для удаления абразива и стружки.
2
BY 4829 C1
Важно, что устройство снабжено системой лазерного контроля для осевого базирования ротора и суппорта друг относительно друга и электронной скобой для замера отклонений от округлости и линейности ремонтируемой шейки ротора.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства.
На фиг. 2 показан вид устройства сверху.
На фиг. 3 - вид устройства с приводом вращения ротора.
Устройство для ремонта опорной шейки ротора турбины и турбоэлектрогенератора содержит средство 1 базирования ротора 2. В качестве передней и задней опоры средства 1 базирования ротора 2 использованы передний подшипник 3 и задний - 4 собственные подшипники ротора 2, при этом на плоскости А разъема одного
из собственных подшипников 3 ротора смонтирован суппорт 5 с кареткой 6, снабженной механизмами 7, 8
продольной и поперечной подачи, соответственно со шпиндельным узлом 9 для крепления режущего инструмента 10 или резцедержателя. Ось О-О шпинделя 11 шпиндельного узла 9 наклонена под углом 30°-90° к
горизонтальной плоскости разъема собственного подшипника 3 ротора 2. Устройство содержит осевые упоры 12 для ограничения перемещения ротора 2 во время его вращения в подшипниках 3 и 4.
Привод 13 вращения ротора 2 смонтирован на разъеме турбины и кинематически связан с ротором 2 посредством, по меньшей мере, двух поводковых пальцев 14 и 15, размещенных в штатных отверстиях 16 полумуфты 17 ротора 2. Привод снабжен маховиком 18.
Суппорт 5 снабжен механизмом 19 регулировки угла наклона оси шпинделя 0-0 шпиндельного узла 9 посредством наклонной опоры 20, горизонтального шарнира 21, направляющих криволинейных пазов 22 с
фиксатором 23 и угловой шкалой 24.
Угол наклона 30-90° суппорта 5 с кареткой 6 выбирают исходя из условий резания и условия движения
инструмента при поперечной подаче в направлении плоскости проходящей через ось М-N центров ротора 2.
В устройстве на плоскости А разъема одного из собственных подшипников 3 ротора 2 оппозитно суппорта 5 размещено средство для смазки 25 обрабатываемой шейки ротора 2.
В зоне крепления суппорта 5 и средства для смазки 25 обрабатываемой шейки ротора 2 размещены чистики 26 фетровые для удаления абразива и стружки.
Устройство снабжено, размещенной на каретке 6, системой 27 лазерного контроля для осевого базирования ротора 2 и суппорта 5 друг относительно друга и универсальной электронной скобой 28 для замера отклонений от круглости и линейности обрабатываемой шейки.
Система 27 включает ведущий датчик 29 и ведомый датчик 30. Ведущий датчик 29 содержит блок индикации, микропроцессор обработки данных и внешних сигналов, ПЗС-фотоприемник и блок аккумуляторов.
Датчики 29, 30 смонтированы на каретке 6 посредством подвесных шарниров 31.
Устройство также снабжено средством для вывешивания суппорта 5 относительно оси M-N вращения ротора 2, выполненного в виде трех винтовых домкратов 32 и, по меньшей мере, двух регулируемых шарнирных опор 33, смонтированных в основании суппорта 5 в зоне его контакта с подшипниковой опорой 3, 4.
Электронная скоба 28 (фиг. 2) устройства содержит две мерительные губки 34 с углом обхвата до 120° и
размещенный в центральной части корпуса скобы 28 стержневой щуп 35 с возможностью осциллирующего
сканирования измеряемой поверхности и преобразования линейной информации в цифровую индикацию на
жидкокристаллическом табло, встроенном в корпус скобы 28. Интегрируя длину хорды Д, измеряемого диаметра шейки ротора 2 и показания щупа 35, скоба 28 непрерывно выдает информацию об изменении величины диаметра шейки ротора 2.
Устройство работает следующим образом.
Перед обработкой, ротор 2 вложенный в цилиндр на свои собственные подшипники 3 и 4, проверяют посредством электронной скобы 28 на отклонение от округлости и линейности размеров шеек ротора 2. По полученным замерам вычисляют величину конусности и осуществляют разметку шейки в местах максимальных значений отклонений от номинальной величины. Посредством осевых упоров 11 и 12 осуществляют
регулировку ротора 2 для ограничения осевого перемещения во время его вращения.
В качестве режущего инструмента 10 используют чашечный шлифовальный круг и/или ротационный
режущий резец, а так же лепестковый торцевой круг, которые крепят в шпинделе 11 шпиндельного узла 9
или в резцедержателе(на чертеже условно не показан).
Ось 0-0 шпинделя 9 посредством механизма 19 регулировки путем перемещения наклонной опоры 21 в
пределах направляющих пазов 22 по угловой шкале 24 выставляют к оси M-N-оси центров под расчетными
углами резания в пределах 30-90°.
3
BY 4829 C1
Приводом 13 ротору 2 задают необходимое число оборотов вокруг своей оси центров M-N. Механизмами
7 и 8 инструменту 10 совместно со шпиндельным узлом 9 посредством каретки 6 задают движение продольной и поперечной подач и движение вращения от шпинделя 11.
В процессе обработки шейки ротора 2 из средства для смазки 25 обрабатываемой шейки в зону резания
подают смазку и посредством фетровых чистиков 26 осуществляют удаление абразива и стружки из зоны резания от возможного их проникновения в зазор между баббитовыми вкладышами подшипников 3, 4 и шейкой ротора 2.
Обработку ротора 2 начинают производить от наибольшего диаметра дефектной, подвергаемой ремонту, шейки. Каретку 6 плавно перемещают продольной подачей вдоль оси M-N ротора 2 от одного конца шейки к
другому концу со скоростью, составляющей приблизительно 2-3 мм за один оборот ротора 2.
Черновую обработку шейки ротора 2 производят ротационным резцом. Черновую обработку можно также осуществлять многократными проходами торцевой поверхностью шлифовальной чашки 10 до устранения
конусности шейки. В процессе шлифовки шейки ротора 2 посредством системы 27 лазерного контроля осуществляют непрерывное отслеживание показаний отклонения от номинального размера и при необходимости вводят поправки в режимы резания. Окончательную доводку шейки ротора 2 осуществляют лепестковыми торцевыми кругами.
Лазерную систему 27 контроля применяют при шлифовке шейки ротора 2. В процессе встраивания устройства в ось О-О ротора 2 осуществляют с ее помощью последующий контроль диаметра обрабатываемой
поверхности при шлифовании и контроль положения устройства относительно оси О-О ротора 2. Лазерная
система 27 состоит из ведущего датчика 29 и ведомого датчика 30. Ведущий датчик 29 содержит блок индикации, микропроцессор обработки данных и сигналов, ПЗС-фотоприемник и блок аккумуляторов. Ведомый
датчик 30 сигналы с ПЗС-фотоприемника передает ведущему датчику 29, который и приводит их обработку.
Датчики 30, 29 установлены над контролируемым валом ротора 2 со смещением до 90° в вертикальной
плоскости (фиг. 1) и крепятся к каретке 6 суппорта 5 на подвесные шарнирные кронштейны 31, которые могут изменять угол установки датчиков и обеспечивают продольный ход каретки 6 с датчиками 29, 30 до 80
см. Диапазон контроля смещения поверхности составляет ±3 мм, дискретность индикации результатов - 1
мкм.
После контроля базовых замеров на шейке ротора 2 производится встраивание устройства в ось О-О ротора 2 с непосредственным контролем этих базовых замеров на датчиках 29, 30 во взаимно перпендикулярных плоскостях. В процессе шлифования контроль диаметра ротора 2 можно осуществлять одним из датчиков 29, 30, но для контроля положения устройства относительно оси О-О ротора 2 необходимы показания
обоих датчиков. Система 27 лазерного контроля позволяет в процессе работы осуществлять контроль усадки
камня (режущего инструмента 10), ход поперечной подачи суппорта 5.
Электронная скоба 28 применяется в устройстве при шлифовки шейки ротора 2 для осуществления базовых замеров диаметра шейки ротора 2 не удаляя его из опор 3, 4 цилиндра и не удаляя сами подшипниковые
опоры 3, 4. Диапазон измерения диаметра составляет 250÷450 мм, дискретность измерения - 0,5 мм, угол обхвата не более 120°.
Перед встраиванием устройства в ось О-О ротора 2 для определения величины не цилиндричности и передаче этой величины системе 27 лазерного контроля проводят базовые замеры шейки ротора 2 по трем точкам касания (по дуге не более 120°) без освобождения последнего.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить высококачественный ремонт шейки ротора или турбоэлектрогенератора турбины по месту эксплуатации, что исключает полную разборку, упаковки и транспортировки их на завод-изготовитель.
Ремонт шейки ротора в собственных подшипниках позволяет исключить дорогостоящие и длительные по
времени работы связанные с шабрением шейки и вкладышей.
Устройство апробировано в промышленных условиях и хорошо зарекомендовало себя при выполнении
ремонтных работ по восстановлению роторов турбин и турбоэлектрогенераторов.
Источники информации:
1. RU 2013189 С1, 1994.
2. RU 2060142 С1, 1996.
3. SU 1791906 А1, 1993 (прототип).
4
BY 4829 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
5
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
151 Кб
Теги
by4829, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа