Основное универсальное и специализированное технологическое оборудование механосборочного цеха

Парк оборудования современного механосборочного цеха производства крупных гидротурбин состоит из нескольких групп.

К группе универсального оборудования относятся станки общего назначения, применяемые в машиностроении.

В группу уникального оборудования входят: а) крупные то-карно-центровые станки с диаметром обработки деталей до 4000 и длиной до 20 000 мм; б) токарно-карусельные станки с диаметром обработки до 22 000 и высотой до 5000 мм; в) горизонтально-сверлильно-расточные станки-колонки с диаметром шпинделя до 320 мм и размерами обработки деталей по длине до 20 000 и по высоте до 5000 мм; г) радиально-сверлильные станки с диаметром сверления 100 и вылетом хобота до 5000 мм; д) внутришлифовальные станки для шлифования отверстий диаметром до 800 и длиной до 2200 мм и др.

Группа переносного оборудования состоит из расточных головок и колонок, универсально-сверлильных станков и других станков, применяемых для обработки детали или собранного узла.

К оборудованию слесарно-сборочных участков относятся: сборочные и испытательные стенды, установки для консервации деталей, стационарные и переносные насосы для гидроиспытаний, переносные маслонапорные установки, настольные сверлильные станки и др.

Крановое и транспортное оборудование включает в себя мостовые краны грузоподъемностью до 300 т, кран-балки с тельферами, механизированные и ручные передаточные тележки, электрокары и др.

Специализированное оборудование предназначено для выполнения отдельных, наиболее трудоемких, операций обработки основных деталей, определяющих цикл производства гидротурбин. Большинство специализированных станков основано на принципе обработки, при котором деталь закрепляется неподвижно, а вращается режущий инструмент. Этот принцип позволил значительно ужесточить систему деталь — станок при обработке, в связи с чем резко поднялась производительность труда.

Горизонтально-расточный станок модели ЛP-60 (рис. 2.1) предназначен для высокопроизводительной обработки гладких и резьбовых отверстий во фланцах валов, лопастей, цапф рабочего колеса, рычагов и других деталях. Размеры станка: длина — 14, ширина — 9,5, высота — 6,4 м. Мощность главного привода 14 кВт. Колонна шпиндельной бабки кроме основного продольного перемещения по направляющим станины имеет поперечное и установочное вращательное, что значительно упрощает и сокращает время установки детали. Шпиндельная бабка с выдвижным расточным шпинделем имеет встроенную планшайбу с плансуппортом. Станок снабжен системой для расточки отверстий по координатам с точностью отсчета 0,05 мм, что позволяет производить обработку отверстий без разметки. Станок снабжен комплектом механизированной оснастки (призмы, зажимные стойки) для быстрой установки и жесткого закрепления деталей.

Рис. 2.1. Обработка отверстий во фланце вала гидротурбины на специализированном горизонтально-расточном станке модели ЛР-60.

Рис. 2.2. Обработка цапф лопаток направляющего аппарата на специализированном обточном станке модели ЛР-61.

Двусторонний обточной станок модели ЛР-61 (рис. 2.2) предназначен для обработки цапф и торцов пера лопаток направляющего аппарата. Размеры: длина — 15, ширина — 3, высота — 2,6 м. Мощность главных приводов — Два двигателя по 55 кВт. Станок снабжен двумя независимыми шпиндельными бабками с полыми шпинделями диаметром 500 и планшайбами диаметром 2000 мм. На каждой из планшайб смонтированы по два симметрично расположенных радиальных суппорта с резцедержателями для закрепления режущего инструмента. Шпиндельные бабки установлены на общей станине и могут перемещаться независимо друг от друга. Одна из шпиндельных бабок имеет вмонтированный выдвижной шпиндель с центром для поддержки при обработке длинной цапфы. На станине станка смонтированы две съемные зажимные стойки для установки и закрепления лопатки. Обточка цапф производится одновременно двумя шпиндельными бабками имеющими рабочую подачу вдоль оси станка. Торцы пера обрабатываются радиальным перемещением суппортов с закрепленными резцами относительно вращающейся планшайбы. Принцип специализированного станка позволил исключить влияние неуравновешенности детали на точность обработки цапф, которое имело место при обработке на токарном станке [11 ].

Горизонтально-расточный станок модели ЛP-85 (рис. 2.3) предназначен для расточки отверстий под лопасти в корпусах рабочих колес поворотно-лопастных турбин. Размеры: длина — 13, ширина — 6,8, высота — 4,5 м; диаметр делительного стола 4500 мм. Станок снабжен мощной шпиндельной бабкой с пустотелым выдвижным расточным шпинделем диаметром 500 и планшайбой диаметром 2000 мм с двумя радиальными суппортами, к которым закрепляются резцедержатели. Шпиндельная бабка имеет осевое перемещение по направляющим станины и установочное перемещение по высоте (50 мм) в вертикальном направлении. Делительный стол обеспечивает точность деления 0,05 мм. Обрабатываемый корпус устанавливается на мерные подставки на делительный стол и закрепляется кулачками. Выверка детали производится индикатором. Расточка отверстий в наружной части корпуса производится резцами, закрепленными в план-суппорте. Отверстия в блоке корпуса растачиваются суппортом, закрепленным на выдвижном шпинделе. Станок позволил существенно повысить точность и сократить трудоемкость по сравнению с ранее применявшейся обработкой на карусельном станке [11].

Рис. 2.3. Расточка отверстий в корпусе рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины на специализированном станке модели ЛР-85.

Рис. 2.4. Обработка фланца лопасти рабочего колеса на специализированном станке модели ЛР-86.

Станок модели ЛP-86 применяется для обработки фланцев лопастей рабочих колес поворотно-лопастных турбин (рис, 2.4). Размеры: длина — 15, ширина — 11, высота — 3,8 м; диаметр планшайбы 2,8 м. Мощность главного двигателя 80 кВт. Диапазон обработки лопастей с фланцами от 1000 до 2500 мм. Станок снабжен мощной шпиндельной бабкой, перемещающейся в осевом направлении по направляющим станины. Шпиндельная бабка снабжена планшайбой с двумя радиальными суппортами, на которых закреплены резцедержатели. В шпиндельной бабке вмонтирована пиноль с центром для поддержания фланца обрабатываемой лопасти. Станок оснащен тремя механизированными зажимными стойками, имеющими установочное перемещение по высоте и вдоль оси по направляющим. Задняя стойка имеет пиноль с центром. Лопасть устанавливается центровыми отверстиями на фланце и периферийной кромке в центре задней стойки и пиноли передней бабки и закрепляется за перо гидравлическими зажимами боковых и задней стоек. Обработка фланца производится двумя суппортами. Жесткое закрепление детали и наличие на станке мощной шпиндельной бабки с двумя суппортами позволяет производить обработку фланца лопасти значительно эффективнее, чем на карусельном или расточном станке [11).

Рис. 2.5. Фрезерование профиля пера лопасти рабочего колеса на специализированном копировально-фрезерном станке модели ГФ-188.

Копировально-фрезерный станок модели ГФ-188 применяется для обработки профиля пера лопастей рабочих колес поворотно-лопастных гидротурбин (рис. 2.5). Размеры: длина — 20,4, ширина — 11, высота — 6,5 м; размеры стола: длина — 8,5, ширина — 2,5 м; высота обработки лопасти 4,5 м. Мощность основного двигателя 14 кВт. Станок основан на принципе торцеосевого фрезерования. По обе стороны стола смонтированы механизмы индуктивных электродатчиков и столы, на которых закрепляются копиры. С поверхностью копиров постоянно соприкасаются копировальные ролики индуктивных электродатчиков, имитирующие режущий инструмент (фрезу) в масштабе 1 : 5. Лопасть устанавливается на столе станка в центрирующее приспособление и закрепляется кулачками. Для придания большей жесткости при обработке тонкая выходная кромка закрепляется кронштейном Фрезерование пера лопасти производится горизонтальными строчками путем сложения равномерного движения стола с закрепленной лопастью в продольном направлении и поперечных перемещений вращающейся фрезы в соответствии с кривой на копире. Обработка пера лопасти производится одновременно с двух сторон. После прохождения строчки фрезы вместе с кареткой автоматически отводятся от детали и стол вместе с деталью ускоренно переводится в исходное положение. После этого каретки автоматически опускаются на строчку, подводятся к лопасти и начинается следующий цикл.

Станок модели ХШ-152 применяется для шлифования пера лопасти (рис. 2.6) после обработки на станке ГФ-188. Размеры: длина — 7,4, ширина — 11, высота — 5,4 м. Мощность двигателя 14 кВт. Станок основан на принципе свободного копирования, при котором копиром служит поверхность лопасти. На центральной колонне станка установлена поворотная стрела, имеющая рабочее возвратно-поступательное перемещение по дуге на 120°. Стрела имеет направляющие балки, по которым перемещается каретка шлифовальной головки. Это перемещение обеспечивает подачу головки в радиальном направлении. Головка шарнирно соединяется с кареткой двумя опорами, постоянно прижатыми к поверхности лопасти гидравлическими устройствами. В процессе шлифования опоры скользят по поверхности лопасти и осуществляют копирование. Шлифование производится периферией армированного круга диаметром 500 и шириной 100 мм. Для установки и закрепления лопасти станок снабжен роликовым люнетом и двумя электромеханическими домкратами, смонтированными на двух четырехкатковых тележках.

Рис. 2.6. Специализированный станок модели ХШ-152 для шлифования профиля пера лопасти рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины.

Станок модели ГФ-259 применяется для шлифования профиля пера лопатки направляющего аппарата (рис. 2.7). Размеры: длина — 15, ширина — 6, высота — 3,2 м. Шлифование выполняется методом свободного копирования поверхностей лопаток направляющего аппарата с длиной пера от 2000 до 5000 и шириной от 800 до 1500 мм. Станок имеет форму портала с поперечиной, по направляющим которой перемещается каретка со шлифовальной головкой. Шлифование производится строчками, перпендикулярными к оси лопатки; подача на строчку — перемещением тележек вместе с деталью относительно абразивного круга на 0,7 его ширины.

Рис. 2.7. Шлифование профиля колонны статора гидротурбины на специализированном станке модели ГФ-259.

Рис. 2.8. Специализированный двухшпиндельный  сверлильно-расточный станок модели КУ-11

Двухшпиндельный вертикально-сверлильно-расточный станок модели КУ-11 (рис. 2.8) имеет следующие размеры: длина — 6,2, ширина — 8,5, высота — 7,25 м; расстояние между стойками 5900 мм. Мощность двигателя 28 кВт. На поперечине портала станка смонтированы две шпиндельные бабки со шпинделями диаметром 200 мм. Станок снабжен планшайбой диаметром 4500 мм с делительным механизмом и кулачками для закрепления детали. Механизм деления может быть настроен на расположение отверстий с постоянным и переменным шагом.