A gázturbina-turbina tárcsák fejlesztése során a hajtórúd furatai kulcsfontosságúak a szomszédos járókerekek csatlakoztatásánál, és helyzetük pontossága közvetlenül befolyásolja a gázturbina forgórészének összeszerelési minőségét. Feltárják a gázturbina keréktárcsákban lévő kötőrúd furatainak feldolgozási technológiáját, és a nagy pontosságú pozicionálás és a nehéz fúrási feldolgozás révén várhatóan műszaki referenciaként szolgál a gázturbina keréktárcsákban lévő kötőrúd furatainak feldolgozásához.
#01
A gázturbina központi elemeként a turbina járókerék összetett szerkezetű, és nagy feldolgozási pontosságot igényel. A folyamatfejlesztés és a késztermékek gyártása a kulcs. Közülük a hajtórúd furata a szomszédos járókerekek közötti összekötő szerkezetként szolgál, jelentősége pedig magától értetődő [1-3].
Amint az 1. ábrán látható, a turbina járókereke a fokozatok közötti ívvégű fogak összekapcsolásával van összekötve, és a tárcsa felületén lévő 12, kerület mentén elosztott kötőrúd-lyukon keresztül rögzítőrudak segítségével szerelik össze egy rotorral. Mivel az ívvégfogak önközpontosító funkcióval rendelkeznek, a kötőrúd furatának helyzete nem állítható be a szomszédos kétfokozatú járókerekek összekapcsolása után. Ezért rendkívül magas követelményeket támasztanak a kötőrúd furatának helyzetével szemben.
kép
1. ábra Turbinatengely-rendszer csatlakozási rajza
A kötőrúd furatának átmérője 42 mm, amelyet általában fúrással és fúrással dolgoznak fel. Maximális oldalaránya meghaladja az átmérő 5-szörösét, a felületi érdesség értékéhez pedig Ra=1.6μm szükséges, ami nagy kihívás elé állítja a fúrási folyamatot.
Tekintettel a fent említett nagy nehézségi fokú feldolgozási követelményekre, elsősorban két szempontra koncentrálunk: a nagy pontosságú pozicionálásra és a nagy nehézségű fúrásra.
2.1 A kötőrúd furatpozíció-feldolgozási technológiája
A húzórudak furataira vonatkozó rajzkövetelmények: φ42,58 mm, pozíció φ0,12 mm és hengeresség 0.012 mm. A zökkenőmentes összeszerelés érdekében a folyamatkövetelmények a következőkre emelkednek: φ42,58 mm, pozicionálás φ 0,05 mm, hengeresség 0,012 mm. Ezért folyamatteszt-ellenőrzésre van szükség. Ez a teszt a járókerék kötőrúd furatainak feldolgozását szimulálja, és a próbatest szerkezetét a 2. ábra mutatja. Fúró- és marógépet használnak, a befogási módszer egy szögvas befogólemez, és a mintát függőlegesen rögzítik.
kép
2. ábra: Rúdfurat próbadarab
(1) A hagyományos, axiálisan elosztott furatfeldolgozási módszer a karos tárcsajelző "középpontjának elforgatása", az ég és a föld bal és jobb oldalának 4 órai helyzetének meghatározása, a kör középpontjának meghatározása, használata egy T fúró az alsó lyuk fúrásához a φ420 mm-es osztáskör szerint, és precíziós fúrás a kötőrúd furatában.
1) Három koordinátás észlelési eredmények. A maximális pozícióérték 0.0756 mm, a külső kör D600 mm-es kereksége 0,0056 mm (lásd az 1. táblázatot).
1. táblázat: Az első három koordinátás észlelési adatkép
2) Adatok rendezése. Ahogy a 3. ábrán látható, a furat helyzete összességében a pozitív Y irányban eltolódik.
kép
3. ábra: Háromkoordinátás detektálási adatdiagram
3) Adatelemzés. Példaként a 3. ábra I pozícióját vesszük, az X irányú eltérés kicsi, és az eltolás körülbelül 0.01 mm; az Y irányú eltérés nagy, az eltolás pedig körülbelül 0,035 mm. Az Y irány a pozícióeltérés fő befolyásoló tényezője. Ha a 0,03 mm-es Y-irányú eltolást kizárjuk, a pozicionálási helyzet nagymértékben javul, és a mért pontok általános kontúrja is jobb lesz, ami azt mutatja, hogy magának a szerszámgépnek az ismételt pozicionálási pontossága is jobb. A három koordináta detektálási adatok átalakítása utáni szögadatokat a 2. táblázat mutatja. Jól látható, hogy a főeltolás Y irányú.
2. táblázat: Az első három koordináta érzékelési konverziós adatai [Mértékegység: ( fok )] Kép
4) Lehetséges okok elemzése. Az X-irányú igazítási módszer a következő: a karos tárcsa jelző két pontot érint a minta külső körén bal és jobb irányban, hogy meghatározza a vízszintes irányt; az Y-irányú igazítási módszer a következő: az emelőkaros tárcsa mutatója felfelé és lefelé érinti a minta külső körének két pontját, hogy meghatározza a függőleges irányt. irányt a minta középső helyzetének meghatározásához. Itt, amikor az Y irányú tárcsa a felső és az alsó külső kör két pontját érinti, a mérőtoll gravitációja miatt késhet vagy visszahúzódhat, ami eltérést eredményezhet a tényleges pozíció és a megjelenített pozíció között. A furatfeldolgozás befejezése után előfordulhat. Ez az Y irányú eltérést okozó fő tényező. Emellett a tárcsajelző pontossága 0,01 mm, és hibája az Y irányú eltérést is befolyásolja, ami kis hatású másodlagos befolyásoló tényező. Az X irány vízszintes, és nincs gravitáció okozta relatív helyzeteltérés. A befolyásoló tényező maga a tárcsajelző pontossági hibája, amelynek kisebb a hatása és jobb a teljesítménye.
(2) Javítási módszer: Használja a fent említett karos tárcsajelzőt a középpont megfordításához, hogy megtalálja a középsőt, és először fúrjon ki két lyukat szimmetrikus pozíciókban. A tárcsajelző méri a méretet minden irányban a külső körponttól a furat legtávolabbi végéig a szerszámgép mozgása során, majd kivonja a két adatkészletet X és Y irányban, hogy megkapja az eltérési értékeket az X és Y irányokat, és kompenzálják, és végül 12 lyukat precíziós fúrással végeznek.
Ahogy a 4. ábrán is látható, az X-irányú kompenzáció a Az ezzel a módszerrel mért adatok relatív értékek, amelyek kiküszöbölhetik a gravitáció hatását a számlapjelző visszahúzódására. Ugyanakkor, mivel a mérés ugyanaz a mérőóra, a mérőműszer pontossági hibájának hatása is kiküszöbölhető. Finom fúrás után ellenőrizze újra a pozícióadatokat három koordinátával. A fenti módszer alapján elvégeztük a második pozíciós feldolgozási tesztet. A feldolgozás állapota az 5. ábrán látható.
kép
4. ábra: Koordináta kompenzációs diagram
kép
a) 1. állapot b) 2. állapot
5. ábra Feldolgozás állapota
1) Három koordinátás észlelési eredmények. A maximális pozíciófok 0,0501 mm (lásd a 3. táblázatot).
3. táblázat: A második háromkoordinátás érzékelési adatkép
2) Adatok rendezése. A második háromkoordinátás detektálás konverziós adatait a 4. táblázat tartalmazza.
4. táblázat: Második háromkoordinátás érzékelési konverziós adatok [Mértékegység: ( fok )] Kép
3) Adatelemzés. A furat fő eltolási irányai a negatív X irány és a pozitív Y irány, és a osztáskör jó kerekségű. Ezen feldolgozási módszer alapján a pozicionálási fok bizonyos mértékig javult.
(3) Második javítási módszer A fenti módszer alapján elvégeztük a harmadik pozíciós feldolgozási tesztet, és az etetési módot asztali takarmányozásra cseréltük.
1) Három koordinátás észlelési eredmények. A maximális pozícióérték 0.0269 mm, a 12 lyuk osztásköze pedig 0,0106 mm (lásd az 5. táblázatot).
5. táblázat: A harmadik háromkoordinátás észlelési adatkép
2) Adatok rendezése. A harmadik háromkoordinátás detektálás konverziós adatait a 6. táblázat tartalmazza.
6. táblázat: A harmadik háromkoordinátás érzékelési konverziós adatok [Mértékegység: ( fok )] Kép
3) Adatelemzés. A lyuk menetemelkedése jobb. Ez a feldolgozási módszer jelentősen javítja a kötőrúd furatának helyzetét.
2.2 Nehéz lyukfeldolgozás kutatása
A turbina negyedik fokozatú járókerekének anyaga 21501-5 (gyári minőségű), amely magas Cr- és Ni-tartalommal, gyenge anyagvágási teljesítménnyel rendelkezik, és a kötőrúd furatának hossz-átmérő aránya meghaladja az 5-szörösét. az átmérő, ami megnehezíti az unalmas feldolgozást.
Ez a vizsgálat a járókerék homogén anyagú tesztblokkján alapul, és ugyanazt a fúró- és marógépet használják, mint a berendezés.
1) Walter moduláris fúrószerszámtartó. Ha hagyományos fúrószerszámokat használunk nagy oldalarányú furatok megmunkálására, a felületi vibrációs minták nyilvánvalóak, és a megmunkálás nem ideális. A vágási paramétereket a 7. táblázat tartalmazza.
7. táblázat Vágási paraméterek 1
kép
2) Válasszon egy rezgéscsillapító fúrószerszámot. A vágási paraméterek a 8. táblázatban láthatók. A Kyocera lapkák használat közben gyorsan elhasználódnak, ezért az ilyen mély furatok megmunkálásához a rezgéscsillapító fúrószerszám + Taguk TCMT 110204 FG CT3000 (vagy Sandvik Coromant TCGT 110204L-K1125) kombinációját használjuk. A feldolgozás minőségének összehasonlítása jó. A felületminőség összehasonlítása a 6. és 7. ábrán látható.
8. táblázat Vágási paraméterek 2
kép
kép
6. ábra: Rossz felületi minőség
kép
7. ábra: Jobb felületi minőség
#03
kép
A nagy pontosságú kötőrúd furatmegmunkálási technológia alkalmazása a turbina járókerekén
kép
3.1 Befogási terv
A járókerék szögvas rögzítőlemezes módszert alkalmaz, és függőlegesen van rögzítve. Befogás előtt győződjön meg arról, hogy a sarokvas függőleges felülete merőleges a szerszámgép Z tengelyére. Számítsa ki és határozza meg a betétblokk helyzetét a V alakú blokk magassága és a járókerék teljes mérete alapján. A munkadarabbal érintkező összes pozíciót rézbevonatú vas védi (lásd a 8. ábrát).
kép
8. ábra Turbina járókerék befogási módja
A befogás után igazítsa a járókerék nyomólemezének helyzetét 4 ponthoz a végfelület bal és jobb oldalán, legfeljebb 0,01 mm hibával.
3.2 Feldolgozási útvonal
A turbina járókerék kötőrúd furatának feldolgozási útvonala az alsó furat → durva fúrás → finom fúrás. Először is, a hagyományos igazítási módszereket alkalmazzák a kötőrúd furatainak feldolgozásához és félkész befejezéséhez. Másodszor, használja a karos tárcsa jelzőjét, valamint a szerszámgép X- és Y-tengelyét az A, B, C és D hosszadatainak megméréséhez (lásd 9. ábra). Használja a belső átmérőjű mikrométert a D1 (φ42,3mm) és D2 (φ42,3mm) furatátmérők mérésére. 4 mm).
kép
9. ábra Koordináta kompenzációs adatok
Az X tengely eltolása [(A-D1/2)-(B-D2/2)]/2, az Y tengely eltolása pedig [(C-D1/2)-(D-D2/2)] / 2.
A 9. ábra adatai a tényleges feldolgozás során mért adatok. /2= 0.025 (mm), vagyis a szerszámgép X-tengelyének nullapozíciója pozitív irányban 0,025 mm-rel van beállítva. Y tengely: 321,25 ‒ (42,4/2)=300,05 (mm), 321,33 ‒ (42,3/2)=300,18 (mm), Y tengely eltolása (300,18 ‒ 300,05) / {{ 24}},065 (mm), azaz szerszámgép Y A tengely nullapontja 0,065 mm-rel negatív irányban van beállítva.
Végül a fenti számítással arra a következtetésre jutunk, hogy a munkadarab X középpontja pozitív irányban {{0}},025 mm-rel, míg negatív irányban Y 0,065 mm-rel van módosítva. Végezze el a 12 furat megmunkálását a kapott új körközépponttal.
3.3 Alkalmazási hatások
Az ezzel az eljárással megmunkált kötőrúdfuratokkal ellátott járókeréknél a homlokoldali fogak önközpontosító hálója után a szomszédos kétfokozatú járókerekek kötőrúd furatai nagy koaxialitásúak, a kötőrudak szabadon behelyezhetők, a gázturbina a rotor összeszerelése sikeresen megtörtént.
#04
kép
Következtetés
kép
A gázturbinás járókerekek nagy pontosságú kötőrúdfurat-feldolgozási technológiájával kapcsolatos kutatás garanciát jelent a gázturbina rotor összeszerelésére. Ugyanakkor ez a folyamat széles körben alkalmazható különféle típusú axiális tömblyukak feldolgozására, amelyek hatékonyan javíthatják az alkatrészek feldolgozási minőségét és javíthatják a termékek összeszerelési pontosságát.
