У развоју турбинских дискова за гасне турбине, рупе за спојнице су кључна карактеристика за повезивање суседних радних кола, а њихова тачност положаја директно утиче на квалитет монтаже ротора гасне турбине. Истражује се технологија обраде рупа за англијске шипке у дисковима точкова гасних турбина, а кроз високо прецизно позиционирање и отежану обраду бушења, очекује се да пружи техничку референцу за обраду рупа за анулационе шипке у дисковима точкова гасних турбина.
#01
Као основна компонента гасне турбине, радно коло турбине има сложену структуру и захтева високу тачност обраде. Кључни су развој процеса и производња готовог производа. Међу њима, рупа англијске шипке служи као спојна структура између суседних радних кола, а њен значај је очигледан [1-3].
Као што је приказано на слици 1, радно коло турбине је спојено међустепеним зупчастим спојем на крају лука, и састављено је у ротор уметањем вучних шипки кроз 12 ободно распоређених рупа за спојну шипку на површини диска. Пошто зупци на крају лука имају функцију самоцентрирања, положај рупе англијске шипке се не може подесити након што су суседни двостепени радни кола спојени. Због тога се постављају изузетно високи захтеви на положај рупе англијске шипке.
слика
Слика 1 Шема повезивања система турбинског вратила
Пречник рупе англијске шипке је 42 мм, што се углавном обрађује бушењем и бушењем. Његов максимални однос ширине и висине је 5 пута већи од пречника, а вредност храпавости површине захтева Ра=1.6μм, што представља велики изазов за процес бушења.
С обзиром на горе наведене захтеве за обраду високе тежине, ми се углавном фокусирамо на два аспекта: високо прецизно позиционирање и бушење велике тежине.
2.1 Технологија обраде положаја рупе за осовину
Захтеви за цртање за рупе англијске шипке су: φ42,58мм, положај φ0,12мм и цилиндричност 0.012мм. Да би се обезбедила глатка монтажа, захтеви процеса су повећани на: φ42.58мм, позиционирање φ 0.05мм и цилиндричност 0.012мм. Због тога је потребна верификација теста процеса. Овај тест симулира обраду рупа за спојну шипку радног кола, а структура узорка је приказана на слици 2. Користи се машина за бушење и глодање, метода стезања је угаона стезна плоча од гвожђа, а узорак се стеже вертикално.
слика
Слика 2: Испитни комад за рупу англијске шипке
(1) Традиционална аксијално распоређена метода обраде рупа је „окренути центар“ индикатора полуге, пронаћи положај од 4 сата левог и десног дела неба и земље, одредити центар круга, користити Т бушилица за бушење доње рупе у складу са φ420мм круга и прецизно бушење рупе за англијску шипку.
1) Резултати детекције са три координате. Максимална вредност положаја је 0.0756 мм, а заобљеност спољног круга Д600 мм је 0,0056 мм (погледајте табелу 1).
Табела 1: Прва трокоординатна слика података детекције
2) Сортирање података. Као што је приказано на слици 3, позиција рупе је померена свеукупно у позитивном И смеру.
слика
Слика 3: Трокоординатни дијаграм података детекције
3) Анализа података. Узимајући позицију И на слици 3 као пример, одступање у правцу Кс је мало и помак је око 0.01мм; одступање у правцу И је велико и помак је око 0.035 мм. Правац И је главни фактор који утиче на одступање положаја. Ако се искључи помак И-смера од 0,03 мм, ситуација позиционирања ће се знатно побољшати, а укупна контура измерених тачака је боља, што показује да је поновљена тачност позиционирања саме машине алатке боља. Подаци о углу након конверзије трокоординатних података детекције приказани су у табели 2. Јасно се може наћи да је главни помак у правцу И.
Табела 2: Први подаци конверзије детекције у три координате [Јединица: (степен)] Слика
4) Анализа могућих узрока. Метода поравнања у правцу Кс је: индикатор полуге додирује две тачке на спољашњем кругу узорка у левом и десном смеру да би се одредио хоризонтални правац; метода поравнања у И смеру је: индикатор полуге додирује две тачке на спољашњем кругу узорка у правцу горе и доле да би се одредио вертикални правац. смер за одређивање централног положаја узорка. Овде, када индикатор И-смераца додирне две тачке горњег и доњег спољашњег круга, због гравитације оловке индикатора точкића, може да заостаје или се повуче, што резултира одступањем између стварног положаја и приказаног положаја. Након што је обрада рупе завршена, то може бити главни фактор који узрокује одступање И-смера. Поред тога, тачност индикатора бројчаника је 0.01 мм, а његова грешка ће такође утицати на одступање И-смера, што је секундарни утицајни фактор са малим утицајем. Смер Кс је у хоризонталном смеру и нема одступања релативног положаја узрокованог гравитацијом. Фактор утицаја је грешка у тачности самог индикатора бројчаника, који има мањи утицај и боље перформансе.
(2) Метода побољшања: Користите горе поменути индикатор полуге да бисте „окренули центар“ да бисте пронашли центар и на почетку избушили две рупе на симетричним позицијама. Индикатор бројчаника мери величину од тачке спољашњег круга у сваком смеру до најудаљенијег краја рупе кроз кретање машине алатке, а затим одузима два скупа података у Кс и И смеру да би се добиле вредности одступања у Кс и И правцима, и компензује се и 12 рупа је коначно прецизно избушено.
Као што је приказано на слици 4, компензација Кс-смера је Подаци мерени овом методом су релативне вредности, које могу елиминисати утицај гравитације на повлачење индикатора бројчаника. У исто време, пошто је мерење исти индикатор бројчаника, утицај грешке тачности мерног алата такође се може елиминисати. Након финог бушења, поново проверите податке о положају користећи три координате. На основу горње методе, извршен је други тест позиционе обраде. Статус обраде је приказан на слици 5.
слика
Слика 4: Дијаграм компензације координата
слика
а) Држава 1 б) Држава 2
Слика 5 Статус обраде
1) Резултати детекције са три координате. Максимални степен положаја је 0.0501 мм (погледајте табелу 3).
Табела 3: Друга трокоординатна слика података детекције
2) Сортирање података. Подаци о конверзији друге трокоординатне детекције приказани су у табели 4.
Табела 4: Други подаци конверзије детекције у три координате [Јединица: (степен)] Слика
3) Анализа података. Главни смерови померања рупе су негативан смер Кс и позитиван И правац, а кружни круг има добру заобљеност. На основу ове методе обраде, степен позиционирања је у извесној мери побољшан.
(3) Други метод побољшања На основу горње методе, извршен је трећи тест позиционе обраде, а метода храњења је промењена у храњење столом.
1) Резултати детекције са три координате. Максимална вредност положаја је 0.0269 мм, а заобљеност нагиба 12 рупа је 0,0106 мм (погледајте табелу 5).
Табела 5: Трећа трокоординатна слика података детекције
2) Сортирање података. Подаци конверзије треће трокоординатне детекције приказани су у табели 6.
Табела 6: Трећа трокоординатна конверзија података детекције [Јединица: ( степен )] Слика
3) Анализа података. Заобљеност нагиба рупе је боља. Ова метода обраде значајно побољшава положај рупе англијске шипке.
2.2 Истраживање тешке обраде рупа
Материјал радног кола четвртог степена турбине је 21501-5 (фабричка класа), који има висок садржај Цр и Ни, лоше перформансе сечења материјала, а однос дужине и пречника отвора англијске шипке прелази 5 пута пречника, што отежава досадну обраду.
Овај тест се заснива на блоку за испитивање хомогеног материјала радног кола, а као опрема се користи иста машина за бушење и глодање.
1) Валтер модуларна алатна трака за бушење. Када користите конвенционалне алате за бушење за обраду рупа са великим односом ширине и висине, обрасци површинских вибрација су очигледни и обрада није идеална. Параметри сечења су приказани у табели 7.
Табела 7 Параметри сечења 1
слика
2) Изаберите алатну траку за бушење против вибрација. Параметри сечења су приказани у табели 8. Киоцера уметци се брзо троше током употребе, тако да користимо комбинацију алатне траке за бушење за пригушивање вибрација + Тагук ТЦМТ 110204 ФГ ЦТ3000 (или Сандвик Цоромант ТЦГТ 110204Л-К1125) за обраду таквих дубоких рупа. Поређење квалитета обраде добро. Поређење квалитета површине приказано је на сликама 6 и 7.
Табела 8 Параметри сечења 2
слика
слика
Слика 6: Лош квалитет површине
слика
Слика 7: Бољи квалитет површине
#03
слика
Примена високо прецизне технологије обраде рупа за англијску шипку на радном колу турбине
слика
3.1 План стезања
Радно коло усваја методу угаоне плоче за монтажу од гвожђа и причвршћено је вертикално. Пре стезања, проверите да ли је вертикална површина угаоног гвожђа окомита на осу З машине алатке. Израчунајте и одредите положај блока јастучића на основу висине блока у облику слова В и укупних димензија радног кола. Све позиције у контакту са радним предметом су заштићене бакром обложеним гвожђем (види слику 8).
слика
Слика 8 Метода стезања радног кола турбине
Након стезања, поравнајте положај потисне плоче радног кола на 4 тачке на левој и десној страни крајње стране, са грешком мањом или једнаком 0.01 мм.
3.2 Рута обраде
Рута обраде отвора за клип турбине је бушење доње рупе → грубо бушење → фино бушење. Прво, традиционалне методе поравнања се користе да би се завршила обрада и полузавршна обрада рупа за англијску шипку. Друго, користите индикатор за бирање полуге и Кс-осу и И-осу машине алатке за мерење података о дужини А, Б, Ц и Д (погледајте слику 9). Користите микрометар унутрашњег пречника да измерите два пречника рупе Д1 (φ42,3 мм) и Д2 (φ42,3 мм). 4мм).
слика
Слика 9 Подаци о компензацији координата
Помак Кс осе је [(А-Д1/2)-(Б-Д2/2)]/2, а помак И осе је [(Ц-Д1/2)-(Д-Д2/2)] / 2.
Подаци на слици 9 су подаци измерени током стварне обраде. /2= 0.025 (мм), то јест, нулти положај Кс-осе машине алатке је подешен за 0.025 мм у позитивном смеру. И оса: 321,25 ‒ (42,4/2)=300,05 (мм), 321,33 ‒ (42,3/2)=300,18 (мм), померање И осе (300,18 ‒ 300,05) / {{ 24}}.065 (мм), односно машина алатке И Нулта позиција осе је подешена 0,065мм у негативном смеру.
Коначно, кроз горњи прорачун, закључује се да је центар круга радног предмета Кс подешен за {{0}}.025мм у позитивном смеру и И у негативном смеру за 0,065мм. Извршите завршну обраду 12 рупа са добијеним новим центром круга.
3.3 Ефекти апликације
За радно коло са рупама за вучне шипке које су машински обрађене кроз овај процес, након самоцентрирајуће мреже крајњих зуба, рупе за вучне шипке суседних двостепених импелера имају високу коаксијалност, вучне шипке се могу слободно уметнути, а гасна турбина ротор је успешно састављен.
#04
слика
Закључак
слика
Истраживања о технологији обраде рупа за англијску шипку високе прецизности за импелере гасних турбина пружају гаранцију за склоп ротора гасне турбине. Истовремено, овај процес се може широко користити у обради различитих типова рупа аксијалног низа, што може ефикасно побољшати квалитет обраде делова и побољшати тачност монтаже производа.
