УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАБЛОН ДЛЯ ЗАМЕРА РАДИАЛЬНОГО НАВАЛА ЛОПАТОК РАБОЧИХ КОЛЁС (СТУПЕНЕЙ) ПАРОВЫХ ТУРБИН

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения и контроля геометрических параметров радиального положения рабочих лопаток паровых турбин в области турбиностроения и может быть использована как в области производства турбин, так и в области их освидетельствования и ремонта.
Известно, что проверку радиального положения длинных лопаток осуществляют с помощью специальных шаблонов. (Новиков В. А. «Технология производства и монтажа паровых и газовых турбин», Екатеринбург, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2009 год, стр. 554-556).
Также известны радиальные шаблоны, например Т-9598-3272, Т-9598-078, которые подходят для замера радиального навала (положения) рабочих лопаток только на том рабочем колесе, для которого они спроектированы. Для работы с такими шаблонами дополнительно необходим набор гостовских мерных плиток.
Недостатком радиальных шаблонов является то, что они подходят для замеров радиального навала (положения) лопаток только на том рабочем колесе, для которого они спроектированы, и не позволяют получить точное численное значение навала. Если рабочее колесо имеет другой диаметр, другой размер навала, то выдавалось задание на проектирование нового шаблона и требовалось изготавливать по каждому чертежу 2 экземпляра шаблона. Такие шаблоны неудобны в работе, так как необходимо одной рукой удерживать шаблон в положении замера, а другой рукой вставлять набор гостовских мерных плиток между спинкой лопатки и шаблоном для замера численного значения навала.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение возможности и удобства измерения и контроля радиального положения лопаток рабочих колес паровых турбин без использования шаблонов, а также для измерения фактического точного считывания численного значения радиальности для сравнения с численным значением, заданным в чертеже.
Указанная задача достигается за счет того, что универсальный шаблон для замера радиального навала лопаток рабочих колес паровых турбин основан на геометрическом принципе, который гласит, что высота равнобедренного треугольника построенного на хорде окружности любого диаметра проходит через середину основания, деля его пополам и через центр окружности, образуя радиальную линию.
Заявителю не известно об универсальных шаблонах для измерения и контроля геометрических параметров радиального положения лопаток рабочих колес, следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявленного объекта критерию патентоспособности «новизна».
Заявленное устройство является промышленно применимым, так как оно может быть изготовлено на любом специализированном предприятии и использовано в производственных условиях.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1 и 2.
Фиг. 1 - универсальный шаблон для замера радиального навала лопаток рабочих колес паровых турбин.
Фиг. 2 - геометрический принцип, на котором основана предлагаемая полезная модель.
Заявленный универсальный шаблон для замера радиального навала лопаток рабочих колес паровых турбин изображен на фиг. 1, состоит из основания 1 с зажимающим элементом 2, штанги 3 с измерительной шкалой. На штанге 3 с измерительной шкалой размещена рамка 4 с возможностью перемещения по ней и фиксацией в требуемом положении зажимающим элементом 5. Рамка 4 соединена, как показано на фиг. 1 (штриховой линией), с линейкой 6, установленной перпендикулярно штанги 3 с
измерительной шкалой. Линейка 6 содержит рамку 7 с упором 8 и нониусом 9. Рамка 7 выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль линейки 6 и фиксируется в требуемом положении зажимающим элементом 10. Плоскость Б упора 8 является плоскостью Б штанги 3 с измерительной шкалой и радиальной плоскостью Б пера лопатки, а именно это одна и та же плоскость.
На фиг. 2 представлен геометрический принцип с указанием радиальной плоскости Б пера лопатки и радиальных плоскостей В хвостовика лопатки, описывающий, что высота равнобедренного треугольника построенного на хорде окружности любого диаметра проходит через середину основания, деля его пополам и через центр окружности, образуя радиальную линию.
Возможность перемещения рамки 4 по штанге 3 с измерительной шкалой позволяет использовать предлагаемый универсальный шаблон для замера радиального навала лопаток рабочих колес любого диаметра паровых турбин по длине в диапазоне от 150-5-375 мм.
Рамка 7 с упором 8 и нониусом 9, перемещающаяся по линейке 6 позволяет получить точное численное значение размера радиального навала замеряемой лопатки.
Измерение радиального навала лопаток рабочих колес на примере работы настоящей полезной модели при облопачивании колеса по чертежу БТ-262223СБ.
На входную кромку лопатки наносят риску места замера радиального навала, отступив от плоскости торца пера лопатки 20 мм, как показано в чертеже. Затем устанавливают универсальный шаблон для замера радиального навала лопаток рабочих колес паровых турбин на профиль обода колеса так, чтобы основание 1 базировалось на ободе диска на две точки основания 1 - левую и правую, как показано на фиг. 1. Далее двигают рамку 4 от основания 1 так, чтобы упор 8 рамки 7 находился в точке замера и один из углов плоскости Б упора 8 совпал с нанесенной риской на входной кромке лопатки и фиксируют рамку 4 зажимающим элементом 5. Поскольку поверхность спинки лопатки к которой прижимается своим углом упор 8 проходит под положительным или отрицательным углом к плоскости Б упора 8. При этом упор 8 может находиться выше или ниже точки замера. Достоинство такого типа упора в том, что он прост в изготовлении, монтаже и не вносит дополнительной погрешности в точность измерения. Удерживая универсальный шаблон для замера радиального навала лопаток рабочих колес паровых турбин, перемещают его по ободу диска так, чтобы радиальная плоскость Б штанги 3 с измерительной шкалой совпала с радиальной плоскостью В хвостовика лопатки фиг. 2, двигают рамку 7 вправо до касания одним из углов плоскости Б упора 8 спинки лопатки и фиксируют положение зажимающим элементом 10. По нониусу 9 считывают численное значение размера радиального навала и сравнивают его с размером 14,6±1 мм, указанным в чертеже БТ-262223СБ. На основании полученных данных, принимают решение о пригодности рабочей лопатки к дальнейшей эксплуатации, или решение о необходимости ее доработки. Чем точнее радиально выставлены лопатки, тем выше будет коэффициент полезного действия (КПД) рабочего колеса турбины. Поскольку на роторе турбины может быть несколько рабочих колес, тем выше будет КПД ротора и если в турбине несколько роторов, то будет выше и КПД турбины.
Положительный эффект от применения предлагаемого универсального шаблона для замера радиального навала лопаток рабочих колес паровых турбин состоит в том, что он заменяет все радиальные шаблоны для каждой ступени в отдельности, в результате чего исключаются затраты на проектирование, размножение конструкторской документации, изготовление шаблонов, а также экономится металл и бумага. Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет получить точное численное значение размера радиального навала лопатки в диапазоне от 0 до 125 мм рабочих колес паровых турбин.
Универсальный шаблон для замера радиального навала лопаток рабочих колес паровых турбин легко может быть использован слесарем при облопачивании рабочих колес и контролером бюро технического контроля при окончательном контроле готовых рабочих колес.