содержание   ..  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

Изготовление роторов  энергетических и химических машин

В современном энергомашиностроении применяются уникальные роторы крупных габаритных размеров: например, роторы паровых турбин достигают в диаметре 1300... 1800 мм при длине 10......12 м и массе до 70 т. Роторы паровых турбин работают в сложных условиях и подвергаются знакопеременным нагрузкам при высоких температурах. Они могут выполняться цельноковаными, сварными и сварноковаными (рис. 119) [5]. Применение сварных роторов (рис. 119, 6) вместо цельнокованых (рис. 119, а) обеспечивает значительное уменьшение веса заготовки и упрощает технологию получения заготовок для роторов.

Рис. 119. Роторы паровых турбии.

Примененйе сварнокованых роторов позволяет производить турбины больших мощностей и устранить трудности, возникающие в процессе металлургической и механической обработки. Сварнокованый ротор (рис. 119, в) состоит из нескольких отдельных поковок, которые собираются с натягом. Поковки изготавливаются из хромомолибденовой стали марки 34ХМ. Сборка ротора под сварку выполняется в вертикальном положении при помощи специальных приспособлений.

Сварка ротора производится с предварительным подогревом его деталей до температуры 400° С; после сварки осуществляется проверка его геометрических размеров и термическая обработка, состоящая из высокотемпературного отпуска при температуре-6000 С с выдержкой при этой температуре в течение 40 ч.

Роторы паровых турбин изготовляют из углеродистых сталей марок сталь 35 и сталь 40 и легированных сталей: 35Н, 40Н, 40Х» 34ХМ, 3XMIA, ЗХН1М, 34ХН2М, 34XH3M, 34ХНЗМФ и др.

Цельнокованые заготовки роторов предварительно подвергаются механической обработке. Поковки роторов изготовляют из слитков на прессах большой мощности. Технологический процесс изготовления поковки зависит от конструктивных особенностей ротора, марки стали и способа ее выплавки.

Ковка заготовки ротора с диаметром бочки 1090 мм (рис. 120, а) из слитка массой 140 т ведется за семь выносов с одной осадкой без промежуточного отжига. Слиток нагревают в печи до температуры 1200° С со скоростью нагрева не более 50° С в час. Обжимают ребра и грани слитка после его нагрева, оттягивают цапфу со стороны поддона и делают просечку (рис. 120, б). Затем обрубают прибыль и излишек поддона. Ковка прекращается при температуре 800° С. Слиток осаживают до диаметра 2800 мм с последующей проковкой до диаметра 2100 мм (рис. 120, в). В интервале температур 1200...1800° С куют заготовку до диаметра 1700 мм с проковкой концов до диаметра 1220 мм и выдерживанием остальных размеров (рис. 120, г).

На следующей операции производится проковка всей заготовки вала до диаметра 1220 мм с разметкой и подсечкой бочки с помощью передавки до размеров, показанных на рис. 120, д. Концы заготовки проковываются до диаметра 830 мм, отрубается цапфа и излишний металл (рис. 120, е). В температурном интервале 900... ...750° С производится ковка бочки и конца заготовки со стороны прибыли до размеров, указанных на рис. 120, ж.

Поковка оформляется до окончательных размеров (рис. 120, з) и правится при температурах 900...750° С. После ковки производятся отжиг поковки и ее клеймение.

К изготовлению роторов предъявляются следующие технические требования: диаметральные и линейные размеры ступеней роторов выполняются по 6-му квалитету; шероховатость поверхности шеек.

ротора Ra = 0,3 мкм; смещение оси центрального отверстия относительно наружных поверхностей не более 0,5 мм.

Механическая обработка роторов паровых турбин подразделяется на два основных этапа: черновую обработку — на металлургическом заводе и чистовую — на заводе-изготовителе турбин.

Рис. 120. Технологический процесс изготовления поковки ротора.