Сборка и испытание радиальных направляющих аппаратов

Сборка направляющих аппаратов служит проверкой точности механической обработки деталей и соответствия их сопряжений между собой заданным. Разработанные в объединении ЛM3 технология и приспособления для контроля позволяют провести проверку практически всех ответственных сопряжений без общей сборки направляющих аппаратов. Следствием этого, в известной мере, явилось создание конструкции статора без механической обработки и направляющего аппарата, соединяемого с ним при монтаже турбины с помощью сварки. Общую сборку узла необходимо производить только на головном образце серии турбин для проверки разработанных чертежей, технологических процессов и специального оснащения.

Такое решение не только экономически, но и технически целесообразно, так как закладные части, к которым относится статор, должны быть отправлены на монтаж не менее чем на шесть месяцев раньше остальных узлов турбины. Применяющийся в этом случае имитатор статора в виде отдельных колонн не может обеспечить полную идентичность сборки направляющего аппарата при монтаже. Особенно это относится к плотности прилегания кромок касания и торцевым зазорам лопаток. Следует отметить, что отказ от общей сборки повысил ответственность поузловой сборки, потребовал введения приспособлений для контроля и дополнительных бланков замеров, в которых фиксируются все результаты проверок. В настоящее время общая сборка всех направляющих аппаратов данной серии применяется только в случае особых условий поставки.

Поузловая сборка направляющих аппаратов состоит из следующих основных операций.

1.     Запрессовка втулок подшипника в нижнее кольцо. Необходимое усилие создается массой груза. Проверка внутреннего размера втулок после запрессовки осуществляется калибром. В необходимых случаях размер доводится шабрением.

2.     Сборка подшипниковых узлов крышки турбины (производится аналогично операции 1).

3.     Установка подшипниковых узлов в крышку турбины с целью проверки сопряжения, обработки отверстий под штифты и установки крепежных деталей.

4.     Проверка соосности отверстий под цапфы лопаток в крышке турбины и нижнем кольце производится в соответствии со схемой, показанной на рис. 9.22 (применительно к радиально-осевой турбине с рабочим колесом диаметром 4,1 м). Собранная в кольцо крышка 2 турбины устанавливается на нижнее кольцо 7 и расцентровывается по осям и наружным обработанным цилиндрическим поверхностям. С помощью четырех пробок-фиксаторов 5, устанавливаемых с посадкой А3/Д в нижней 6 и А3/Л в средней 4 втулках, производится окончательная расцентровка деталей. Проверка соосности остальных подшипников производится с помощью калибра 8, который в зоне средней втулки стакана 1 подшипника обнижен на двойное значение допускаемой несоосности. Размеры фактических зазоров, измеряемых щупом, заносятся в бланк замеров. Аналогично с помощью этого же калибра проверяется несоосность верхних втулок 3.

Рис. 9.22. Схема проверки соосности отверстий под подшипники лопаток в верхнем и нижнем кольцах.

5.     Сборка рычага с накладкой и установка срезного пальца.

6.     Насадка рычага с накладкой на цапфу лопатки производится с помощью приспособления. Это сопряжение осуществляется с посадкой А/Д. Вследствие большой длины и неправильностей формы цилиндрических поверхностей насадка выполняется с применением значительных усилий. Проверка сопряжения совмещается с обработкой отверстия и установкой цилиндрической разрезной шпонки.

7.     Запрессовка втулок в регулирующее кольцо и проверка их размера калибром.

8.     Проверка сопряжения регулирующего кольца с опорой с измерением радиальных зазоров.

9.     Сборка серег с регулирующим кольцом с установкой пальцев и проверкой подвижности сопряжений.

10.    Запрессовка втулок в накладки (см. операцию 7). ,
11.    Контрольная установка шнуров резиновых уплотнений в кольцевые канавки крышки турбины и нижнего кольца и продольную канавку на кромке касания лопаток. При этом проверяется плотность посадки шнуров и превышение выступающей части резины над уплотняемой поверхностью. Установка шнуров выполняется специальными пневматическими щипцами.

12. Проверка калибрами манжет уплотнения цапф лопаток.

При общей сборке направляющего аппарата к деталям и узлам предъявляют следующие требования: 1) все допускные размеры деталей должны быть проконтролированы и зафиксированы в соответствии с требованиями чертежей и бланков замеров; 2) должна быть проведена в полном объеме поузловая сборка деталей; 3) разъемные детали должны быть соединены в кольцо и скреплены технологическим крепежом и установкой штифтов; 4) кольцевые детали должны быть совмещены по нанесенным на них рискам осей и расцентрованы по окружности; 5) горизонтальность положения устанавливаемых, кольцевых деталей должна быть последовательно выверена по нивелиру; 6) сопрягаемые поверхности и острые кромки деталей должны быть тщательно очищены и не иметь забоин и заусенцев; 7) трущиеся поверхности должны быть смазаны слоем густой смазки. Общую сборку направляющего аппарата радиально-осевой гидротурбины на статоре турбины ведут в следующем порядке.

1.     На сборочной плите на подставках устанавливают собранный в кольцо статор турбины. С помощью клиновых домкратов выверяют горизонтальность плоскости, сопрягаемой с нижним кольцом, и закрепляют статор к подставкам. Размеры, количество и расстановка подставок должны обеспечить жесткость установки под действием массы направляющего аппарата. На нижней и верхней плоскостях статора должны быть прокернены оси хну.

2.     Фундаментное кольцо устанавливают на статоре и раскрепляют с помощью подставок и клиновых домкратов по отношению к плите.

3.     Устанавливают нижнее кольцо.

4.     Монтируют леса, настил и сходни с поручнями для обеспечения удобства и безопасности работ.

5.     Устанавливают лопатки в подшипники нижнего кольца, проверяя легкость их поворота (во время опускания краном).

6.     Крышку турбины с закрепленными четырьмя парами подшипников опускают на цапфы лопаток до сопряжения плоскости фланца со статором. Расцентровку и закрепление крышки производят, проверяя плавность поворота восьми лопаток. При проверке с помощью приспособления лопатки вывешивают таким образом, чтобы зазоры по торцам пера исключали возможность задевания лопаток за нижнее кольцо или крышку турбины.

7.     Опускают и закрепляют в крышке остальные подшипниковые узлы и производят проверку плавности поворота лопаток.

8.     На цапфы лопаток устанавливают рычаги с накладками и срезными пальцами и фиксируют их положение шпонками. Болтами регулируют положение лопаток по высоте.

9.     Производится установка регулирующего кольца с серьгами.

10.    Сборка серег с накладками и установка пальцев.

11.    Установка и закрепление сервомоторов на крышке турбины.

12.    Поршни сервомоторов отводят в положение закрытия направляющего аппарата и соединяют тяги с регулирующим кольцом.

13.    Изменяя длину серег, регулируют положение лопаток, добиваясь контакта между ними по кромкам касания, проверяют зазоры между ними, производят припиловку кромок касания до полного их прилегания, одновременно регулируя длину серег. После пригонки допускаются только местные зазоры, зависящие от высоты пера лопаток и действующего напора.

14.    Измеряют и заносят в бланк замеров зазоры по торцам пера лопаток у входной и выходной кромок.

Испытания направляющего аппарата заключаются в проверке усилия, необходимого для поворота лопаток регулирующим кольцом, и зависимости открытия лопаток а0 от хода поршня сервомотора. Поворот регулирующего кольца на открытие и закрытие направляющего аппарата осуществляется сервомоторами, в полости которых подводят давление от воздушной магистрали. В ближайшее время предусматривается переход на подачу давления из системы масляного хозяйства. Это связано с засоренностью воздушных магистралей и необходимостью последующей переборки и очистки сервомоторов. Необходимое давление (до 2 кгс/см²) характеризует нормальную работу механизма. Необходимость в большем давлении связана с наличием в системе повышенных сил трения, которые должны быть выявлены и устранены при разборке направляющего аппарата.

Проверку зависимости открытия лопаток от хода сервомотора проводят путем измерений а0 и положений поршня сервомотора при перемещении от полного закрытия до полного открытия. Результаты измерений фиксируют в бланке замеров и наносят на график.

Как видно из изложенного, при общей сборке выполняют проверку легкости хода лопаток и припиловку кромок касания, что не делают при поузловой сборке. Первое зависит главным образом от точности обработки шеек цапф лопаток и соосности нижнего и среднего подшипников. Если при поузловой сборке отклонения от нормы не имелось, то это испытание при общей сборке носит формальный характер. Припиловка кромок касания из-за неполной повторяемости сборки при монтаже турбины, как правило, дополнительно все же необходима.

Сборка направляющего аппарата на отдельных колоннах в значительно меньшей мере обеспечивает повторяемость процесса при монтаже, хотя принципиально аналогична изложенному. К дополнительным операциям относятся:
1) установка крышки турбины непосредственно после выверки положения нижнего кольца (до установки лопаток); выверка положения крышки по отношению к нижнему кольцу по высоте (путем перемещения верхних опорных площадок колонн; измерение расстояния между деталями производится в 8—12 точках по окружности); 2) снятие крышки турбины; 3) припиловка кромок (с гораздо более грубыми допусками).