КОМПЛЕКТ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

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).
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
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.
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.
Недостатком ближайшего аналога является то, что он не позволяет обрабатывать цилиндрические поверхности малой ширины (<60 мм на
большом диаметре), когда сама поверхность ограничена выступающими по обе стороны от нее деталями.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью заключается в обеспечении обработки цилиндрических поверхностей большого диаметра на малой ширине (<60 мм), ограниченной выступающими деталями.
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.
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.
Данное техническое решение проиллюстрировано графическим материалом. На фиг.1 показан пример использования комплекта для механической обработки цилиндрических поверхностей крупногабаритных изделий (например, ротора турбины АЭС).
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
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.
Комплект работает следующим образом фиг.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.
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.