Ремонт основных деталей ротора

Основными видами износа и повреждений валов роторов являются износ шеек, риски и задиры на них, коррозия и трещины на поверхности упорного диска, его биение и ослабление посадки, прогиб или поломка вала.

Неравномерный износ шеек является следствием трения в опорных подшипниках и приводит к образованию эллиптичности и конусности. Появление рисок и задиров на шейках вала связано с попаданием в смазочное масло мелких твердых частиц. Биение поверхности упорного диска вызывается неравномерным износом подшипников и неправильной посадкой диска на валу.

Прогиб вала ротора может произойти главным образом в результате задевания вала за уплотнения или местного нагрева вала в месте касания. Трещины и поломки валов ротора возникают как следствие усталости металла, дефектов материала, недостатков конструкции, а также коррозии, сварочных напряжений (при сварных роторах), прогиба вала, аварийных повреждений.

При наличии эллиптичности и конусности свыше 0,025 мм шейки валов ротора протачивают или шлифуют; так же поступают при наличии на них задиров, царапин, коррозийных поражений. При небольших рисках ограничиваются шлифовкой шеек. Протачивать шейку допускается до уменьшения диаметра на 3% от чертежного размера. При наличии трещин валы не ремонтируют, а заменяют. В случае биения упорной плоскости упорного гребня более 0,02—0,03 мм гребень обрабатывают на станке, при наличии трещин гребень подлежит замене. При искривлении оси вала более чем на 0,2 мм вал правят термическим, механическим или термомеханическим способом.

Основными повреждениями дисков роторов являются коррозия, трещины, ослабление посадки на валу. При наличии трещин и утонения в результате коррозии ремонт дисков не допускается, диски с такими дефектами подлежат замене. Ремонт дисков производят при их короблении и ослаблении мест посадки на валу, правку дисков — при прогибе свыше 0,3—0,5 мм. Диски правят термическим или механическим способом.

Ослабление посадки дисков на валу устраняют путем посадки их на кольца или разрезные втулки. Посадка дисков на кольца показана на рис. 93, а. В ступице 1 диска делают выточки под кольца. Изготовленные из стали кольца 2 протачивают с припуском по внутреннему диаметру 3—5 мм и с допуском по наружному диаметру под горячую посадку. Кольца в ступицу запрессовывают, нагревая ее до 40—50° С (413—423 К), и крепят четырьмя винтами. Затем кольца растачивают по внутреннему диаметру, сообразуясь с диаметром вала ротора, и продалбливают шпоночный паз; толщина части кольца в месте шпоночного паза должна быть не менее 4 мм. Диск насаживают на валу с помощью шпонки 5, обеспечивая зазор а.

Способ посадки дисков на разрезные втулки (рис. 93, б) состоит в том, что в расточенную ступицу 1 диска запрессовывают втулку 3, которую крепят винтами 4 и приваривают точечной сваркой с двух сторон. После этого втулку растачивают на нужный размер и продалбливают в ней шпоночный паз.

Основные виды повреждения лопаток ротора — коррозия, эрозия, смятие и подрывы кромок, трещины, ослабление посадки, срыв заклепок у лопаток с верховой посадкой, срезание лопаток, аварийные повреждения.

При наличии коррозийного разрушения в виде сквозных отверстий на кромках или их разрушения, а также при трещинах лопатки подлежат замене. Отдельные лопатки можно удалить в судовых условиях, срезав их у обода диска с обеспечением общего баланса ротора (постановкой балансировочных грузов при наличии у ротора балансировочных отверстий или удалением равного числа лопаток с противоположной стороны диска); допускается удаление не более 7—8% лопаток. При наличии вмятин и надрывов на кромках, трещин на кромках длиной не более 0,5 мм поперек лопатки, эрозийного и коррозийного разрушений кромок глубиной до 1 мм лопатки обычно ремонтируют. Вмятины и надрывы кромок исправляют правкой (выгибанием или ударами молотка через оправку), запиливанием и шлифованием. Трещины длиной не более 0,5 мм, образовавшиеся при правке, устраняют запиливанием кромок.

Допускается уменьшение ширины лопаток не более чем на 1 мм, а у отдельных лопаток (до 20% общего числа лопаток в ряду) не более 2 мм. Кромки лопаток в пределах этого допуска выравнивают запиловкой. При большем уменьшении ширины лопатки нужно менять. При ослаблении заклепок у лопаток с верховой посадкой расклепывают или заменяют заклепки. В случае ослабления бандажной ленты в месте крепления к шипам подчеканивают их оправкой и припаивают лопатку к бандажу. При обрывах ленты в нескольких пакетах и обрывах бандажной проволоки в нескольких местах их заменяют, а при единичных разрывах пропаивают. Деформированные и ослабленные замки лопаток подлежат замене.

Характерным повреждением елочных и ножевых уплотнений ротора турбины является смятие острых концов гребешков. При замене элементов елочных уплотнений насаживают гребенчатые втулки на вал ротора и после проточки и установки ротора проверяют зазоры в уплотнениях, руководствуясь данными завода-изготовителя.

При значительных износах и повреждениях ножевые уплотнения заменяют. Уплотнительные сегменты и распорные кольца укладывают в пазы, после чего распорные кольца расчеканивают при помощи оправки (рис. 94, а). Между отдельными сегментами оставляют тепловые зазоры 0,5—0,8 мм. После расчеканки уплотнительных колец производят правку уплотнительных сегментов, а затем протачивают уплотнительные кольца с учетом радиальных зазоров в уплотнении. На рис. 94, а показаны ширина паза а, глубина паза с и ширина расчеканки b; цифрами 1—5 обозначена последовательность обработки. На рис. 94,6 показан зазор между сегментами.

Основным дефектом угольных уплотнений является износ по внутреннему диаметру угольных колец, обычно состоящих из трех сегментов, и деформация пружин, стягивающих сегменты. Ремонт заключается в пригонке новых угольных колец и замене пружин.