Основное технологическое оборудование цехов-изготовителей заготовок деталей

В зависимости от способа формообразования и массы заготовок турбостроительный завод получает их по внешней кооперации или производит в собственных заготовительных цехах. Все стальные отливки, исключая изготовляемые методами точного литья, и стальные поковки чистой массой более 200 кг, а также сварные заготовки валов гидротурбин производятся на машиностроительных заводах, имеющих необходимую металлургическую базу. На оборудовании этих же заводов выполняются операции гибки и штамповки имеющих криволинейную форму заготовок из толстолистового стального проката. Крупные отливки из серого чугуна и все отливки из высокопрочного чугуна и цветных сплавов поставляются в объединение по внешней кооперации.

Основное оборудование цехов металлургических предприятий. Производство крупных отливок деталей гидротурбин из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей должно иметь следующее основное оборудование: 1) сталеплавильные средства к которым относятся мартеновские печи емкостью до 120 т, электродуговые печи емкостью до 80 т и камеры для вакуумирования стали; 2) формовочные площади, имеющие специальные кессоны для формовки и заливки металлом формы таких заготовок, как корпуса и лопасти рабочих колес поворотно-лопастных гидротурбин, и участки формовки в почве и крупногабаритных опоках. Участки формовки таких отливок должны иметь мостовые краны грузоподъемностью до 175 т и сушильные печи с температурой нагрева 400° С для сушки крупногабаритных стержней, формовочные машины встряхивающего действия и пескометы для набивки форм; 3) средства для очистки отливок от земли и пригара — камеры для гидроочистки при давлении в гидросистеме 150—300 кгс/см² и дробеструйной очистки, а также пневмоинструмент; 4) средства для отрезки прибылей, остатков литниковой системы, литейных ребер и заливов с помощью ацетиленово-кисло-родной, кислородной и газофлюсовой резки; 5) печи ямные и с выдвижным подом для высоко- и низкотемпературной термической обработки деталей. Следует отметить, что в настоящее время существующие цехи и печное хозяйство не всегда достаточны по своим размерам и крановому оборудованию для развивающегося гидротурбиностроения; б) разметные плиты для контрольной проверки размеров и формы литых заготовок; 7) сварочное оборудование, необходимое для лечения литейных дефектов.

К числу существенных недостатков организации производства литых заготовок следует отнести нехватку станочного оборудования для грубой механической обработки заготовок, в связи с чем большинство дефектов вскрывается уже на турбиностроительных заводах. Такое положение не только служит причиной удлинения цикла производства, но (и это главное) не способствует улучшению литейной технологии.

Производство крупных поковок (в первую очередь, валов гидротурбин). Для изготовления таких поковок необходимо следующее основное оборудование. 1. Плавильные средства и изложницы для слитков массой до 180 т. 2. Прессы гидравлические усилием 2500—12 000 тс. 3. Печи нагревательные с выдвижным подом при температуре нагрева 1100—1250° С, печи горизонтальные с выдвижным подом и вертикальные для высокотемпературной термической обработки при температуре 900—930° С. 4. Баки для закалки деталей массой до 10—12 т. 5. Установки для электрошлаковой сварки валов с наружным диаметром трубы до 2400 мм и фланцами до 3200 мм при массе сварного узла до 120—130 т.

Производство поковок среднего размера. При массе 0,5—2 т и простой форме осуществляется на прессах с усилием 100—200 тс, кузнечных и штамповочных молотах усилием до 3 тс. Гибка цилиндрических обечаек, штамповка заготовок ободов торовой формы и штампогибка лопастей для сварных рабочих колес возможны на гибочных прессах усилием до 10 000 и на штамповочных прессах — до 4500 тс.

Основное оборудование заготовительных цехов турбостроительного предприятия. В заготовительных цехах изготавливают все сварные конструкции, в т. ч. и из нержавеющих сталей, поковки массой до 500 кг и отливки из серого чугуна массой до 10 т. В связи с большим объемом сварных конструкций из листового проката для получения более высокого коэффициента его использования и лучшей организации производства на заводе следует иметь специализированный раскройный цех. Создание цеха способствует также повышению точности и качества подготовки листовых заготовок под сборку и сварку, а следовательно, и точности изготовления сварных конструкций.

Раскройный цех. Этот цех должен иметь следующее основное оборудование.

1.     Обдирочно-шлифовальные станки.

2.     Листоправильные машины для правки листов толщиной до 30 при ширине 2400 и длине 8000 мм с точностью до 3 мм.

3.     Газорезательные машины: а) с программным управлением, обеспечивающие точность вырезки ± 0,2 мм при толщине листа до 250 мм; б) фотокопировальные с масштабом копирования 1:1, работающие по копир-чертежам отдельных заготовок с точностью реза ±0,5 мм при толщине листа до 120 мм; в) фотокопировальные с масштабом копирования 1 : 10, работающие по раскройным картам с точностью реза ±1,5 мм. Практически получаемая точность реза последних машин зависит от их технического состояния и толщины разрезаемого листа и может уступать паспортным данным в 2—2,5 раза. Все машины должны иметь возможность работать на ацетилено-кислородной смеси или на природном газе. В последнем случае производительность процесса на 25—30% ниже.

4.     Столы для разметки и ручной и секаторной резки листов для единичных заготовок.

5.     Гильотинные ножницы для механической резки (по прямым линиям) листов толщиной до 40 и шириной до 4000 мм.

6.     Оборудование для газо-флюсовой резки листов из нержавеющих сталей.

7.     Установки для плазменной резки, мелкие прессы, штабелер и другое технологическое оборудование.

Цехи для сборки и сварки заготовок. Эти цехи должны иметь следующее основное оборудование.

1.     Листогибочные вальцы для гибки цилиндрических обечаек, желательно с программным управлением, с наименьшим внутренним диаметром 800 мм из листов стали марки Ст3 толщиной до 40 при ширине 4000 мм и до 60 при ширине не менее 1000 мм. Вальцы должны обеспечивать гибку конических обечаек с углом конусности 7—15°.

2.     Прессы гидравлические усилием 700—4500 тс для гибки листов толщиной 100—180 при ширине 600—2000 мм с использованием универсального или специальных штампов, а также штам-погибки лопастей.

3.     Электрическую или газовую нагревательную печь с температурой нагрева до 1100°С.

4.     Стендовые плиты для сборки и сварки деталей.

5.     Сварочное оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа и под слоем флюса, ручной дуговой, аргоно-дуговой и электрошлаковой сварки деталей гидротурбин.

6.     Разметочные плиты для проверки размеров и формы заготовок в процессе производства.

7.     Электрические печи для термической обработки — отпуска после сварки деталей—с выдвижным подом размерами не менее 3,8 X 4,5 X 10,8 м.

8.     Камеру размерами 5 X 7 X 12 м для дробеструйной очистки заготовок от окалины после термической обработки в электротермических печах.

9.     Универсальное станочное оборудование всех типов для механической обработки элементов сварных конструкций, необходимой в процессе их изготовления.

10.    Участок для контрольной сборки узлов гидротурбин, отправляемых на монтаж без механической обработки на заводе. К таким узлам относятся: спиральные камеры радиально-осевых гидротурбин; статоры турбин, сектора которых соединяются сваркой при монтаже; облицовка шахты и конуса отсасывающей трубы и т. п.

Участок производства сварных рабочих колес радиально-осевых гидротурбин. На участке должно быть следующее основное оборудование.

1.     Однофазные трансформаторы мощностью 180 и 320 кВ·А для индукционного электронагрева токами промышленной частоты ступицы, лопастей и обода до 300° С.

2.     Контрольно-измерительная аппаратура для контроля температуры нагрева всех элементов свариваемого рабочего колеса с помощью термопар.

3.     Электросварочное оборудование для одновременной ручной дуговой сварки 16—18 швов или электрошлаковой сварки (выпрямители ВКСМ-1000 и др.).

4.     Стенды для сборки и сварки рабочих колес, оснащенные кантовальными устройствами, подводом электропитания и воды для охлаждения индукторов.

5.     Газовая ямная печь для высокотемпературной термической обработки рабочих колес после сварки.

6.     Мостовые краны грузоподъемностью до 300 т.

Чугунолитейный, модельный и кузнечный цехи. Эти цехи оснащаются оборудованием, необходимым для изготовления литых и кованых заготовок, соответствующих приведенным выше данным. Кузнечный цех должен иметь специализированные участки для цементации и нитрирования различных деталей и изготовления пружин.