RU78714U1

RU78714U1 - KIT FOR MECHANICAL PROCESSING OF CYLINDRICAL SURFACES OF LARGE-SIZED PRODUCTS

Info

Publication number: RU78714U1
Application number: RU2008121552/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Георгиевич Черников (RU); Олег Георгиевич Черников; Юрий Кирилович Петреня (RU); Юрий Кирилович Петреня; Евгений Данилович Федорович (RU); Евгений Данилович Федорович; Игорь Вячеславович Железняк (RU); Игорь Вячеславович Железняк; Геннадий Константинович Гришко (RU); Геннадий Константинович Гришко; Виталий Игнатьевич Менщиков (RU); Виталий Игнатьевич Менщиков; Андрей Владимирович Яблонский (RU); Андрей Владимирович Яблонский
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2008-12-10

Abstract

Комплект для механической обработки цилиндрических поверхностей крупногабаритных изделий, включающий несущее основание, привод вращения обрабатываемого изделия и суппорт с инструментом, отличающийся тем, что несущее основание выполнено в виде ложемента с роликовыми опорами под обрабатываемое изделие и снабжено гидравлическим приводом вращения обрабатываемого изделия, расположенным в его торцевой части, а суппорт размещен на переносном основании.A set for machining cylindrical surfaces of large-sized products, including a bearing base, a drive of rotation of the workpiece and a support with a tool, characterized in that the bearing base is made in the form of a lodgement with roller bearings for the workpiece and is equipped with a hydraulic drive of rotation of the workpiece located in its end parts, and the support is placed on a portable base.

Description

Полезная модель относится к области металлообработки, в частности к переносным установкам для механической обработки цилиндрических поверхностей крупногабаритных изделий, а именно к обработке роторов турбин тепловых и атомных электростанций (АЭС).The utility model relates to the field of metalworking, in particular to portable plants for machining cylindrical surfaces of large-sized products, namely, the processing of rotors of turbines of thermal and nuclear power plants (NPPs).

В процессе работы происходит износ роторов турбин из-за эрозионного воздействия и механических повреждений. В период ремонта и реконструкции турбин К-500-65/300, установленных на АЭС, возникает необходимость восстановления геометрических размеров роторов в соответствии с заводскими чертежами механическим путем. Для этого необходимо выполнять следующие трудоемкие операции: проточка хвостовиков рабочих лопаток, устанавливаемых взамен поврежденных на диски роторов, и бандажей рабочих лопаток; обработку цилиндрических и торцевых поверхностей роторов турбин, поврежденных эрозионным износом, для выполнения наплавки и проточке после наплавки в заданные заводскими чертежами размеры; шлифовка поверхности роторов для обеспечения требуемой чистоты поверхностей. На тепловых электростанциях эти операции выполняются на заводских станках. Для АЭС возникают трудности отправки роторов на заводы изготовители из-за: радиоактивного загрязнения роторов, проблем дезактивации, транспортирования (вес роторов составляет от 27 до 39 тонн, диаметр до 3 метров при длине 6-7 метров). Известно устройство для механической обработки поверхности сварных патрубков (Авторское Свидетельство СССР №57163, МКИ: В23В 5/12) содержащее размещенный и поддерживаемый During operation, the turbine rotors wear due to erosion and mechanical damage. During the repair and reconstruction of K-500-65 / 300 turbines installed at nuclear power plants, there is a need to restore the geometric dimensions of the rotors in accordance with the factory drawings mechanically. To do this, it is necessary to perform the following labor-intensive operations: grooving the shanks of the working blades installed instead of the rotors damaged on the disks and the bandages of the working blades; processing of cylindrical and end surfaces of turbine rotors damaged by erosion wear, for surfacing and grooving after surfacing to the dimensions specified by the factory drawings; grinding the surface of the rotors to ensure the required cleanliness of the surfaces. In thermal power plants, these operations are performed on factory machines. It is difficult for nuclear power plants to send rotors to manufacturers because of: radioactive contamination of rotors, problems of decontamination, transportation (rotors weigh from 27 to 39 tons, diameter up to 3 meters with a length of 6-7 meters). A device is known for machining the surface of welded pipes (USSR Author's Certificate No. 57163, MKI: V23B 5/12) containing and supported

опорами в патрубке корпус, выполненный в виде двух частей, одна из которых, установленная с возможностью вращения и несет выдвижной инструмент. Указанное устройство позволяет осуществлять срезку сварного шва в месте соединения патрубков, но с помощью этого устройства нельзя осуществлять расточку цилиндрической поверхности деталей большого диаметра. Известен также станок для обработки кольцевых кромок (Авторское Свидетельство СССР №753543, МКИ: В23В 5/12), содержащий установленную в корпусе планшайбу с резцедержателями, привод вращения планшайбы и механизм подачи. Недостатком известного станка является его невысокая точность, обусловленная малой жесткостью технологической системы «станок - инструмент - деталь». Известен переносной станок для расточки изделий (Патент РФ №2086363, МКИ: В23В 45/02, 41/12), включающий несущее основание с элементами крепления его на цилиндрической поверхности, обрабатывающую головку, закрепленную на несущем основании с возможность продольно - поперечного перемещения и привод несущего основания. Недостатком является то, что с помощью его нельзя качественно обработать поверхность большого диаметра.supports in the nozzle body, made in the form of two parts, one of which is mounted for rotation and carries a retractable tool. The specified device allows the cutting of the weld at the junction of the nozzles, but with this device you cannot bore the cylindrical surface of large diameter parts. Also known is a machine for processing annular edges (USSR Author's Certificate No. 753543, MKI: V23B 5/12), which contains a faceplate with tool holders mounted in the housing, a faceplate rotation drive, and a feed mechanism. A disadvantage of the known machine is its low accuracy, due to the low rigidity of the technological system "machine - tool - part". Known portable machine for boring products (RF Patent No. 2086363, MKI: V23B 45/02, 41/12), including a bearing base with its mounting elements on a cylindrical surface, a processing head mounted on a bearing base with the possibility of longitudinal - transverse movement and drive bearing foundation. The disadvantage is that with its help it is impossible to qualitatively process a surface of large diameter.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является переносной станок для механической обработки цилиндрических поверхностей (Свидетельство РФ №22899, МКИ: В123В 41/12, 45/02). Переносной станок включает несущее основание, образованное двумя плоско - параллельными разъемными каретками - дисками соединенные стяжками, одна из кареток соединена посредством передачи с электродвигателем (привод), а на части диаметрально - противоположных стяжек- направляющих подвижно установлены два суппорта с обрабатывающим инструментом.The closest analogue of the proposed technical solution is a portable machine for machining cylindrical surfaces (Certificate of the Russian Federation No. 22899, MKI: V123V 41/12, 45/02). The portable machine includes a carrier base formed by two plane-parallel detachable carriages - disks connected by couplers, one of the carriages is connected by means of a transmission with an electric motor (drive), and two supports with a processing tool are movably mounted on the part of diametrically opposite couplers-guides.

Недостатком ближайшего аналога является то, что он не позволяет обрабатывать цилиндрические поверхности малой ширины (<60 мм на The disadvantage of the closest analogue is that it does not allow to process cylindrical surfaces of small width (<60 mm on

большом диаметре), когда сама поверхность ограничена выступающими по обе стороны от нее деталями.large diameter) when the surface itself is limited by parts protruding on both sides of it.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью заключается в обеспечении обработки цилиндрических поверхностей большого диаметра на малой ширине (<60 мм), ограниченной выступающими деталями.The problem solved by the proposed utility model is to ensure the processing of cylindrical surfaces of large diameter at a small width (<60 mm), limited by protruding parts.

Сущность данного технического решения заключается в том, что в комплекте для механической обработки цилиндрических поверхностей крупногабаритных изделий, включающем несущее основание, привод вращения обрабатываемого изделия и суппорт с инструментом, предложено, несущее основание выполнить в виде ложемента с роликовыми опорами под обрабатываемое изделие и снабдить гидравлическим приводом вращения обрабатываемого изделия, расположенным в его торцевой части, а суппорт разместить не переносном основании.The essence of this technical solution lies in the fact that, in a kit for machining cylindrical surfaces of large-sized products, including a bearing base, a rotation drive of the workpiece and a support with a tool, it is proposed that the bearing base be made in the form of a lodgement with roller bearings for the workpiece and equipped with a hydraulic drive rotation of the workpiece located in its end part, and the caliper should not be placed on a portable base.

Использование ложемента в качестве основания позволяет надежно, без повреждения отдельных элементов обрабатывать крупногабаритные изделия, т.к. внутренняя поверхность ложемента полностью повторяет внутренние обводы крупногабаритного изделия, например, турбины атомной или тепловой станции. Размещение суппорта на переносном основании позволяет обрабатывать различные участки крупногабаритных изделий (роторов турбин). Такое техническое решение обеспечивает плавное вращение ротора, регулировку оборотов, возможность обрабатывать ротора турбин между ступенями рабочих лопаток на глубине до 900 мм, ограниченной выступающими по обе стороны от нее деталями при расстоянии между ступенями турбины до 60 мм.Using the tool tray as a base allows you to reliably process large items without damaging individual elements, because the inner surface of the lodgement completely repeats the internal contours of a large-sized product, for example, a turbine of a nuclear or thermal station. Placing the caliper on a portable base allows you to process various sections of bulky items (turbine rotors). This technical solution provides smooth rotation of the rotor, speed control, the ability to process the turbine rotor between the stages of the blades at a depth of 900 mm, limited by protruding parts on both sides of it with a distance between the steps of the turbine up to 60 mm.

Данное техническое решение проиллюстрировано графическим материалом. На фиг.1 показан пример использования комплекта для механической обработки цилиндрических поверхностей крупногабаритных изделий (например, ротора турбины АЭС).This technical solution is illustrated by graphic material. Figure 1 shows an example of the use of a kit for machining cylindrical surfaces of large-sized products (for example, a turbine rotor of a nuclear power plant).

Комплект для механической обработки цилиндрических поверхностей крупногабаритных изделий фиг.1 состоит из следующих узлов и механизмов. Несущего основания 1 выполненного в виде ложемента с роликовыми опорами 2 (подшипники) под обрабатываемое изделие - ротор 3 турбины 4. Гидравлического привода 5 для вращения ротора 3 турбины 4 расположенного в его торцевой части. Механизма 6 для обработки ротора 3 с ручными суппортами: суппорта осевого перемещения 7 и суппорта поперечного перемещения 8. Механизм 6 размещен на переносном основании 9. Осевого упора 10 (в виде конуса на роликовом подшипнике) для обеспечения осевого положения ротора 3, расположенного с противоположного (от гидравлического привода 5) торца ротора 3, установленного на разъем картера 11. Осевого фиксатора (на фиг.1 не показан), для ограничения осевого перемещения ротора по оси более чем на 0,03 мм. Привод 5 обеспечивает плавность вращения, и возможность регулировки оборотов ротора 3 от 0 до 10 об/мин. Привод 5 состоит из рамной конструкции 12, гидравлического мотора 13, редуктора 14 со сменными шестеренками 15 и цепной передачей 16. Привод 5 имеет возможность регулировки приложения момента вращения ротора 3, как по высоте, так и по горизонтальной оси посредством смены шестеренок 15 и цепной передачи 16. Гидравлический мотор 13, запитывается от штатной схемы высокого давления (на фиг не показана) турбины 4, передает момент вращения к полумуфте 17 ротора 3 турбины 4 через редуктор 14. Специальные роликовые опоры 2 (подшипники) устанавливаются на несущее основание 1 обрабатываемого ротора 3 в районе обойм концевых уплотнений 18. Они обеспечивают легкость вращения без принудительной смазки и позволяют не использовать штатные подшипники турбины 4, на которых вращать ротор 3 без смазки подшипников требует больших нагрузок. Механизм 6 предназначен для обработки ротора 3 турбины 4 состоит из ручных суппортов: суппорта осевого перемещения Set for machining cylindrical surfaces of large-sized products of figure 1 consists of the following components and mechanisms. The bearing base 1 made in the form of a lodgement with roller bearings 2 (bearings) for the workpiece is the rotor 3 of the turbine 4. A hydraulic drive 5 for rotating the rotor 3 of the turbine 4 located in its end part. The mechanism 6 for processing the rotor 3 with manual calipers: axial displacement caliper 7 and transverse displacement caliper 8. The mechanism 6 is placed on a portable base 9. Axial stop 10 (in the form of a cone on a roller bearing) to ensure the axial position of the rotor 3 located from the opposite ( from the hydraulic drive 5) of the end face of the rotor 3 mounted on the crankcase connector 11. An axial lock (not shown in FIG. 1) to limit the axial movement of the rotor along the axis by more than 0.03 mm. Drive 5 provides smooth rotation, and the ability to adjust the speed of the rotor 3 from 0 to 10 rpm The drive 5 consists of a frame structure 12, a hydraulic motor 13, a gearbox 14 with interchangeable gears 15 and a chain gear 16. The drive 5 has the ability to adjust the application of the rotational speed of the rotor 3, both in height and in the horizontal axis by changing gears 15 and a chain gear 16. The hydraulic motor 13, is powered from the standard high-pressure circuit (not shown in FIG.) Of the turbine 4, transfers the torque to the coupling half of the rotor 3 of the turbine 4 through the gear 14. Special roller bearings 2 (bearings) are mounted on the carrier the base 1 of the rotor 3 being machined in the region of the end seal cages 18. They provide ease of rotation without forced lubrication and eliminate the need for standard bearings of the turbine 4, on which rotating the rotor 3 without lubricating the bearings requires heavy loads. The mechanism 6 is designed to handle the rotor 3 of the turbine 4 consists of manual calipers: axial displacement caliper

7 и суппорта поперечного перемещения 8, сменных державок 19 для крепления различного режущего или шлифовального инструмента 20. Механизм 6 предназначен для обработки ротора 3 между ступенями рабочих лопаток турбины 4 на расстоянии до 900 мм, при расстоянии между ступенями рабочих лопаток турбины до 60 мм. Переносное основание 9 позволяет установить механизм 6 с возможностью обработки любой ступени обоих потоков турбины 4.7 and a lateral movement support 8, interchangeable toolholders 19 for attaching various cutting or grinding tools 20. The mechanism 6 is designed to treat the rotor 3 between the stages of the turbine blades 4 at a distance of up to 900 mm, with a distance between the steps of the turbine blades up to 60 mm. The portable base 9 allows you to install the mechanism 6 with the possibility of processing any stage of both flows of the turbine 4.

Комплект работает следующим образом фиг.1.The kit works as follows Fig.1.

Устанавливают роликовые опоры 2 на несущее основание 1 в районе обойм концевых уплотнений 18. После установки роликовых опор 2 укладывают ротор 3 турбины 4, устанавливают осевые упоры 5 обеспечивающие осевое положение ротора 3. Устанавливают гидравлический привод 5 вращения ротора 3, подключают штатную схему высокого давления питания гидравлического мотора 13, с регулирующей и запорной арматурой (на фиг.1 не показана) обеспечивающей плавность повышения давления рабочей жидкости, подсоединяется редуктор 14 к полумуфте 17 ротора 3 через специальные шестерни 15 с цепной передачей 16. Последним устанавливают механизм обработки 6, производят выверку ходов режущего или шлифовального инструмента 20 ручными суппортами 7, 8, включается гидравлический мотор 13 плавным открытием вентиля на подаче (на фиг.1 не показан), начинается вращение ротора 3 и его обработка.Install the roller bearings 2 on the bearing base 1 in the region of the end seal rings 18. After installing the roller bearings 2, the turbine 4 rotor 3 is installed, the axial stops 5 are installed to ensure the rotor 3's axial position. The hydraulic drive 5 of the rotor 3 rotation is installed, the standard high-pressure power supply circuit is connected hydraulic motor 13, with control and shutoff valves (not shown in Fig. 1) providing a smooth increase in working fluid pressure, the gearbox 14 is connected to the coupling half of the rotor 3 through a special e gears 15 with a chain gear 16. Lastly, the processing mechanism 6 is installed, the moves of the cutting or grinding tool 20 are verified by hand calipers 7, 8, the hydraulic motor 13 is turned on by smoothly opening the valve on the feed (not shown in Fig. 1), the rotation of the rotor 3 and its processing.

Таким образом, заявленное техническое решение обеспечивает устранение дефектов роторов турбин в недоступных местах, позволяет обеспечить чистоту обрабатываемых поверхностей цилиндрических деталей большого диаметра в условиях электростанции.Thus, the claimed technical solution ensures the elimination of defects of turbine rotors in inaccessible places, allows to ensure the cleanliness of the machined surfaces of cylindrical parts of large diameter in a power plant.

Claims

A set for machining cylindrical surfaces of large-sized products, including a bearing base, a drive of rotation of the workpiece and a support with a tool, characterized in that the bearing base is made in the form of a lodgement with roller bearings for the workpiece and is equipped with a hydraulic drive of rotation of the workpiece located in its end parts, and the support is placed on a portable base.