Устройство для зачистки тепловых канавок роторов турбин

,182424 19 15 В 08 В 9/02 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ 11 Т СССР) ТНО ПИС ЕИ РЕТЕ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЧИСТКИ ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК РОТОРОВ ТУРБИН (57) Использование: в теплоэнергетике - на тепловых электростанциях и ремонтных предприятиях при подготовке ротороа турбин к дефектоскопии тепловых канавок, Сущность изобретения: устройство содержит корпус, приводную пневматическу 1 о зачистную машинку с режущим инструментом, систему подачи воздуха, имеющую щелевые сопла с воздуховодом, трубопроводы и пылеотсасывающий узел. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано д 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 в виде полых стоек, в которых установлены стержневые опоры корпуса, выполненного в виде кронштейна, на котоузел стабилизации положения режущего инструмента в тепловой канавке, передвижную платформу, Передвижная платформа включает телескопические звенья, выполненные в виде стоек, установленные на стойках, 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 эжскторов и закреплены на кронштейне, Режущий инструмент расположен между 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,ром установлена пневматическая зачистная машина с пневмоприводом ее продольного перемещения, подп ружи не н ные на и равляющие ролики, между которыми расположен режущий инструмент, выполненный в виде шлифов 1 льного круга, закрепленного на валике ведомого катка, подпружиненного и введенного в контакт с ведущим катком, связанным с выходным валом зачистной машинкиразмещенной в звукоизолирующей камере, закрепленных на кронштейне, эжектора, распределительного крана воздухопровода при этом узел стабилизации положения шлифовального круга в те канавке выполнен в виде расположе корпусе направляющих втулок и разановлен валик 17, пружина 26, одним коном связанная с опорным диском 24 валика 7, другим концом - с наружной обоймой 21 одшипника 20, закрепленный на валике 17, лифовальный круг 27 с полукругловыпукым профилем, соответствующим профилю брабатываемой поверхности тепловой каавки 28 ротора 29 турбины, пылезаборник О, в котором размещен шлифовальный круг 7, узел стабилизации положения шлифоального круга 27 в тепловой канавке 28, ыполненный в виде расположенных на орпусе 1 направляющих втулок 31, в котоых размещены пальцы 32, закрепленные а эачистной машине 2, направляющих роиков 33, установленных на штоках 34, разещенных в цилиндре 35, закрепленных на орпусе 1, пружин 36, размещенных в цииндре 35, связанных одним концом с цииндром 35, другим концом со штоком 34, аправляющих втулок 37 на цилиндре 35, альцев 38, расположенных во втулках 37 и вязанных со штоками 34, при этом шлифоальный круг 27 размещен между направлящими опорами элемента 39, роликами 33, ыполненного в виде угольника, связанного фундаментом 40 опор балансировочного танка, расположенного на фиксированном асстоянии от оси ротора 29 вдоль его оси, иксатора 41, расположенного на перевижной платформе 3 и выполненного в вие пневмопривода 42, включающего, апример, цилиндр и поршень, плунжера 3, размещенного в направляющей втулке 4, расположенной на платформе 3, пружиы 45, связанной одним концом с плунжеом 43, другим концом - с платформой 3, топорные элементы 46, связанные с плунером 43, в узел стабилизации положения лифовального круга 27 в тепловой канавке 8 входят телескопические звенья, включащие закрепленные на платформе 3 полые тойки 4, стержневые опоры 5 корпуса 1, заимающие элементы 6, колеса 47 передвижой платформы 3, установленные в шарнирах 8, систему подачи воздуха, выполненную в иде размещенной на передвижной платфоре 3 установки 49 баллонов сжатого воздуха, оединенной через распределительный кран О, содержащий поворотный золотник, труопроводами; первым гибким трубопроводом 1 с пневматической зачистной машиной 2, торым 52 с пневмоприводом 7 ее продольноо перемещения, третьим 53- с пневмопроодом 42 фиксатора 41, четвертым 54 с елевым соплом 55, входящего в пылеотсаывающий узел эжектора 56, выполненного в иде воздуховода 57, щелевое сопло 55 котого размещено во входном патрубке 58 невмоприемника 59, уплотняющий эленых в них пальцев, закрепленных на эачист- т ной машинке, направляющих роликов, теле- ц скопических звеньев, расположенного на 1 передвижной платформе фиксатора с пнев- и моприводом и опорного элемента, выпол ш ненного в виде угольника, связанного с л фундаментом опор балансировочного стан- о ка, предназначенного для вращения ротора н турбины. 3Система подачи воздуха выполнена в 10 2 вйде размещенной передвижной платфор- в мы установки баллонов сжатого воздуха, со- в единенной трубопроводами через к распределительный кран с пневматической р зачистной машинкой, пневмоприводом и ее 15 н продольного перемещения, пневмоприво- л дом фиксатора и с эжектором, выполнен- м ным в виде воздуховода, имеющего к щелевое сопла, размещенное с входом пат- л рубка пылеприемника, а пылеотсасываю л щий узел выполнен в виде пылезаборника с н размещенным в нем режущим инструмен- и том, эжектора, пылесборника и пылеприем- с ника, в котором телескопически в установленный эжектор, а магнитный ме ю таллоулавливатель и фильтрующий элемент в размещены в пылесборнике. сНа фиг.1 изображено предлагаемое ус- с тройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А р на фиг.1; на фиг.З - положение режущего ЗО ф инструмента в тепловой канавке ротора тур- д бины. дУстройство содержит корпус 1, выпол- н ненный в виде кронштейна, пневматиче скоро зачистную машину 2, передвижную 35 4 платформу 3, телескопические звенья, вы- н полненные в виде закрепленных на плат- р форме 3 полых стоек 4, в которых с установлены стержнеьые опоры 5 корпуса ж 1; зажимающие элементы 6, фиксирующие 40 ш опоры 5 корпуса 1 относительно стоек 4, 2 установленный на корпусе 1 пневмопривод ю 7 продольного перемещения зачистной ма- с шины 2, включающий закрепленный на ж кронштейне пневмоцилиндр 8, поршень 9, 45 н шток 10, пружину 11, упоры 12, закреплен ную на пневмоцилиндре 8 ручку 13, выход- в ной вал 14 зачистной машины 2, м установленный на выходном валу 14, веду- с щий каток 15, введенный в контакт с веда 5 мым катком 16, установленным на валике б 17, при этом катки 15 и 16 образуют фрик ционную передачу, корпус 18 фрикционной в передачи, жестко связанный с корпусом 19 г зачистной машины 2, установленный в кор в пусе 18 подшипник 20 с наружной обоймой щ 21, на которой закреплены пальцы 22, сво- с бодно расположенные во втулках 23 опор- в ного диска 24, закрепленного на валике 17, ро подшипники 25 в корпусе 18, в которых ус- и55 мент 60, зажимаощье элементы 61, фиксирующие пыпеприемцик 59 относительно иылесборника 62, в котором расположены магнитный метдллоупавлинзгель 63 и фильтрующий элемент 63, дроссель 65 цз трубопровде 52, камеры 66, 67 распределительного крана 50, выхлопные трубопроводы 68, 69, 70, трубопровод 71, соедицякцций устзцонку 49 баллцов сх(дтого воздуха с рзсгределигельцым кодцом 50. диск 72, с лопатками рото(вд 29 турбины, опорные диски 73 ца штоках 34 д плдтформе 3, соответствующие положецик) опорного элемента 39 цд фуцддменге 40, звукоизолирующий кожух 74,Устройство подготавливается с работе следующим 0) разом,В исходном положении распределительный кран 50 закрытыи, ири этом кдл 1 еры 66. 67 повернуты ца угол 90, золотцик иерЕКрЫнаЕт ОтнврСтИЕ трубОГ)рОВОдс) 71, Н рЕ- зультате чего установка 49 баллонов сжатого воздуха отключена и сжз 1 ый воздух це поступает к рабочим органам устройства. Пружина 11 пневмоприводд 7 растянута, поршень 9 в гцевмоцилиндре 8 соприкасается с уорали 12, ц) гок 10, связанная с цим здчистная лашинз 2 и ШЛРфос)дпьцй круг 27 занимают крдйце исходое Г)оложецие, В крайнем положении в Нараняющих втулках 31 корпуса 1 находятся идпьцы 32, Пружины 36 в цилиндрах 35 рдстяцуты, штоки 34 выдвинуты из цил)цдов 35 до сои рикосновения опорцых дисков 73 с цилиндрами 34, направляющие ролики 33 находятся в крайнем иередцем положении, Пружица 45 фиксатора 41 растянута, стопорцый элемент 46 Г)ьц)едец из контакта с опорьм элементом 39, ззчистцзя мзщицд 2 выставлена по высоте до совпадения иродол.цой оси с оськ) ротора 29, 7 ургэсшд Г) горизоцтальной плоскости, стержневые Опоры 5 ко)ПУсд 1 зсэфксРРовд)ь и с гайках 4 иеРО- движцой плдтформы 3, джек)ор 56 зджимзюцИл)и элементами 61 за 1)3 Кс)с)дн в пылесборцик 62.Устройство работает следующих ОбрдЗОл.Устрпйст(30 с иомощь 10 руки 13 с передвижной илдтформь 3 нд колесах 47 передвигают по фуцдзмецгу 40 опор балацсировочцого станка к ротору 29, уст)- цдвливзот между дисками 72, Ориентируот шлифовал ьцый круг 27 цд тепловуо канавку 28 и вводят выдвицуть;е виерсд цдпрдвляощие ролики 33 в тепловую канавку до соприкосновения с ее дном, Прижимают ролики 33 к дну канавки 28, ири этом штоки 34 перемещзОтсл 13 цилиндрах,35, и опорными дисками 73 сжимаот пружины 36, пальцы 38 10 15 20 25 30 35 40 45 50 переменаи Гся в 1:л)плат ляющих в Гул кзм 37, ис)иг Гстг у 0)Р) иои( рп у цд рэвляОввх РОЛИКОВ 33)дс)13 Е 28 . ЕГ)ЕПЬЧ 1 ж:уО плдтфор 1 у 3 и)с) 1 дОт к 1)отору 29 до СО)с)Ецвц(11 Л(дэсЕПР ПОП)жния В ИЛО- скос)с о(орцы . э)елетг м 39 и иоворачивзк)т залг)тцис рзсирепепительцого крана 50 1 д угол 9) 1" ) и )пос)(е зола)н )кд камеры с),6С л,я спас ) рс",)ОГ)1)г)сод 01 х 71, сое- )1,свс ц; ),; С 7 СТГ)НОНК,Я 4 РГЛ, кОН Сжд 10 ГО возп) .- л результате цс 1 сх;а;ы воздух из уств,;) ,9) Г)у 1)ис)01 оду 7 поступает в 1(ЭМЕС;с 66 1) 7КосИЬ)Х С)дцолрС сЕННО Г 0- ст ( .Г ис Гр,б1)Ок)л)1: Ряс)с)очм О)Гансам: 1) Т "103) сУ ",) К Г 1(.сМис)- рЛ Ч 42 ЧК;.;7;,",:.1 ",), В рззуР Гси" сСГО Р);С;,) -,.3. 1.) Еро;.цд.)тся Н 11311)с)нляС)цЙ втупкс 44 (эц(, С)1(Р 11 с)(3 Г пружину 5 и ввОДиг в со,рисасцо)ение а Горцым элементол 39 СТОарЫй )ЛЕМЕН) (36. Е рЕЗуПЬТЗГЕ ПЕРЕДнцжцс ЛЛ Ьорк)Э ( ЗС)НИМГ)С)Т фИКСИрОВЗН- ное Гол); анис ц) фунд;мцге 40 3 а зс)7)дц,лс:с(иНР)Оси р,)орз 29, ПО . трубыро,оду 51 с:х(л-. й назду), иосуидег к ПНС):"3 и") ЕС)СО 1 Здс; .:аМдсии 2, Н рЕЗ С Л 1,3 ТС. Ч ",0 и р)11 .Р ГС Я Л О 13 ) с) Н СЕ Н Е В Ь - 1 Г) .в д " 1 1 Р 1 Г) ( дц 1 Р 1 и д 1 0 к 1 5 ф р Р к ц0 ц ц О Р 1 ГС) . ч,;,1 ), ЗЦ си С "ИЛ ГРЕН,Я ПОЛ)ЧИт ВРаЩат Е л ь 11 .(3, С в 3 с с с 1, " с е( е л 10 1 ы ид0 ксО, и р и ж 3 тыи 1;,. Ой 26 к с):.Дущсу кд)ку 15, При во;)(е(.,)1;-О),Огс) (д,):с ) 6) Г)(.луча)о) вра- ЕЦ С) 3 а сС) ., , .:", ,.,3,. В)3 ЯС,С, П 0 Д Ш и И Н ИКДХ С) . ь)С)ЦЦ 10 с) НЕ С.")ОРНЫИ ДИСК 24, 1)171:1,","., слсбодцо рзс)вложенные в НИХ Идлс,Ч 22, цдруЖС)3 0)ОИЛ 1 Л 21 ИОД- шсцК) .0 ружид 26 ц впифс)дальный круг 27 1)о ) дющся Г)ри эгом Рес)бходимую СКГ)1)ОС Г) с:рдсц;НИЗ:;я ЭдИС.) )КИ ТЕПЛОВО 1 кдцг.)", " Пэ -,руба:-,)ис.(307)у 52 сжа. ый воз,цу пос),иэ. - нзлм:)прР 1 Г)оду 7 продольн 010 -) к 0(сенс 3 истч 031 мдвицы 2, НО та. Кд; с .,ГЕ сс ),у): :;)угсг в ицевмос(Р 1)1;)ц ) черз, рассел 1),"), и,)оисходит ИОСТ(:Са с Зс По.ца 1( С )ЗТ)11 НОЗДУХО 1 пн,1)моц; инс 1)а 8 ОД:)аршнем, котОрый отоднигдсся от угц)ров 12 и медленно движсгся (3 (,Р)л 3 н,.)ре 8, при этом Гру)кина 11 сж 1)з)3: ь Нгок 10 перемещ;)е)ся восс.)ом НДИРСВЛЛ, И 1 с,С)1 С)3 ЗЕ),ВЛЗ) ИЧЕ- скуО з:.с:;1 у)с машиу 2 и ротору 20 до упора )л)фс).)Гль 010 ;, д ". в дцо канавки 28, Гэ)13 идль,е) 32 пере е 1(зются в НЯрдР 11 С)(Е(.1;: Втул с ЗХ,)П)".)ПГ)ТС ГУЮщих, пос)оро)у зд:.РТРГ) мдлицы 2 )тРОСРтелР,- ЦО ПРО )ОпэСР 5 С 1, (3 РЗУПЬ И 13 сЕГО ШПИ" фовапьць:д (руг .с.7 устдцдЛРдается пдрдллел 1,)с) с Г.".Рксэ 1 теплсс)3 клндвки 28.55 эжектора 56, в результате чего во входном патрубке 58 пылеприемника 59 и в пылесборнике 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 1520 обмин, 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 30003200 об/мин. Постоянное усилие на шлифовальный круг 27 составляет 0,20,3 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 шлифовального 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 ЗЗ, а затемшлифовального круга 27, в результате чегоустраняется возможность задевания стенок канавки шлифовальным кругом, возможностьмедленного перемещения шлифовальногокруга в канавку, возможность плавного качания шлифовальным кругом дна канавки, благодаря 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 0,20,3 кг.Постоянное усилие на шлифовальный круг достигается подбором пружин 36, 11, при этом при сжатых в рабочем положениипружинах 36, 11 и при упоре шлифовальногокруга в дно тепловой канавки усилие пружины 11 как разность усилий пружин 11. 36 составляет 0,20,3 кГ; воэможность фиксированного положения эачистной машины, продольная ось которого совпадает с горизонтальной плоскостью, проходящей черезось ротора турбины, наличие опорного элемента 39 и фиксатора 43, содержащих фиксирован нос устойчивое положение устройства на заданном расстоянии от оси5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ротора при механической зачистке, В результате вращения шлифовального круга 27 со скоростью 3000.3200 об/мин и усилием 0,20,3 кг производится скоростная эффек тивная очистка канавки 28 от окалины,Время очистки одной тепловой канавки ротора высокого давления турбины К- 240 Х ТГЗ шлифовальным кругом алмазным типа 1 ГГ 1 Х(А 5 П) составляет около 30 секунд, при этом параметр шероховатости эачищенной поверхности канавки Вг=6,33,2 что обеспечивает проведение дефектоскопии тепловой канавки, например, методом вихревых токов. При механической зачистке 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 пылезаборнике 30, в котором размещен шлифовальный круг 27, продукты обработки, образованные в локальном объеме. ограниченном отрезками длины канавок, примыкающими к шлифовальному кругу с 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 пылесборник 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, 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, 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 положение вместе с зачистной машиной 2, фиксатор 43 выходит иэ соприкосновения с опооным элементом 39, прекращается подача сжатого воздуха к эжектору 56, пружины 36 растягиваются и возвращают в 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 порядке,При эффективности механической обработки устройство обеспечивает повышение удобства эксплуатации,Повышению удобства эксплуатации способствуют следующие признаки. Нали 1824247 105 10 15 20 25 30 35 40 45 50 чие 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 воздухоизолирующей 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 изобретен и я 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 пылеотсасывающийузел,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 зачистная 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 зачиетной машинки связан с шлифовальным кругом посредством размещенного на этом валу ведущего катка и контактирующего с последним ведомого катка, расположенного на валу шлифовальнао круга и подпружиненного 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 и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пылеотсасывающий узел имеет сообщенный с эжекторами пылезаборник с размещенным в нем режущим инструментом, пылесборник, пылеприемник, причем пылесборник имеет магнитный металлоуловитель и зажимной элемент для фиксации относительно него пылеприемника.3. Устройство по пп. 1 и 2. о т л и ч а ющ 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.1824247 Составитель И.ПермитинТехред М.Моргентал Корректор И акт аказ 2206 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС ЧЧЗПЗ 5,М ЖЯ Рв б. 4/Б П