SU434698A1 - Стенд дл сборки и сварки кольцевых шве крупногабаритных конструкций - Google Patents

Description

1

Изобретение касаетс  сварки.

Известен стенд дл  сборки и сварки кольцевых швов крупногабаритных конструкций, преимуществеино роторов турбин большой мощности из заготовок в форме дисков, содержащий станину с двум  неподвижными опорами , несущими упорные шарикоподшипники дл  установки концевых заготовок, привод вращени  заготовок и механизм поджима собираемых заготовок, выполненный в виде вертикально установленной на одной из опор прижимной плиты, св занной с другой опорой т гами, служащими приводом возвратно-поступательного перемещени  олиты относительно опор в направлении горизонтальной оси собираемой конструкции.

Предлагаемый стенд отличаетс  тем, что опора, несуща  прижимную плиту, смонтирована «а станине с возможностью перемещени  вдоль оси собираемой конструкции, а прижимна  плита установлена с возможностью поворота в вертикальной плоскости, проход щей через ось конструкции, при этом стенд снабжен размещенным на станине между опорами подвижным центрирующим устройством с упорным шарикоподшипником, а все подшипники стенда выполнены самоустанавдивающимис .

г. . ; 3-Г

г; 55;;-- « V, .;.x,r-ij -J

Brti--vv; i; .- } liW

Такое выполнение стенда обеспечивает высокую точность сборки заготовок и геометрические размеры готовой конструкции. Например , ротор турбины мощностью 500000 квт, состо щий ;пз одиннадцати заготовок и имеющий длину 12 М и вес 200 т, после изготовлени  на предлагаемом стенде имеет радиальное биение оси 0,35 мм и несоосность дисков ±0,1 мм.

Иа фиг. 1 изображен предлагаемый стенд; на фиг 2 -разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - самоустанавливающийс  упорный шарикоподшипник.

Стенд содержит смонтированные на станине 5 1 неподвижную опору 2 и подвижную опору 3, выполненную в виде каретки с установленной на ней прижимной плитой 4, св занной с опорой 2 трем  т гами 5, расположенными снаружи собираемого ротора параллельно его 0 оси.

Концы т г шарнирно соединены со штоками гидроцилиндров 6, закрепленных в неподвижной опоре 2 и служащих приводом механизма поджима собираемых заготовок 7.

Прижимна  плита 4 и каретка соедин ютс 

5 с т гами 5 поочередной установкой фиксаторов разъемных замков 8 и 9 в калиброванные отверсти  10, выполненные по всей длине т г с шагом, равным величине хода цилиндров.

Т ги 5 свободно установлены ва роликоопорах И и соединены со штоками гидроцилиндров также разъемными замками. Это позвол ет осуществл ть съем т г со стенда в необходимый момент.

На опорах 2 и 3 размещены люнеты 12 (опоры) дл  установки и центрировани  концевых заготовок ротора, причем дл  удобства их установки опоры имеют открытые сверху проемы.

В опорах 2 и 3 размещены также самоустанавливающиес  упорные элементы, выполненные в виде сферических упорпых шарикоподшипников 13 с плоскими беговыми дорожками колец 14 и 15, установленных в корпусе 16, носто ино поджатых друг к другу пружиной 17 и взаимодействующих через кольцо 18 с базовой вертикальной плоскостью опор. Прижимна  плита 4 установлена шарнирно на ходовой балке 19, перемешающейс  на катках 20 по каретке.

На люнетах 21 дополнительной подвижной опоры размещено съемное центрирующее устройство 22, выполненное в виде кольца с классной наружной новерхностью, внутри которого смонтированы самоустанавливающийс  упорный шарикоподшипник, аналогичный размешенным в опорах 2 и 3, и зажимные кулачки. Центрирующее устройство предназначено дл  -предварительного центрировани  зд.отов.р. дисковой формы относительно класнЗй поверхности кольца и установки их на стенд в положение сборки. Кроме этогО, стенд содержит нривод 23 вращени  заготовок, св занный с торцом коицевой заготовки посредством плавающего поводка, нагревательное, сварочное, контрольное и измерительное оборудование (на чертежах не показано).

Стенд работает следующим образом.

На концевых заготовках ротора (хвостовиках ) закрепл ют самоустанавливающиес  подшипники 13. Затем хвостовики устанавливают в опоры 2 и 3 на люнеты 12, которыми вывод т хвостовики на линию центров стенда, зафиксированную измерительным прибором. Каждую присоедин емую заготовку устанавливают на люнеты 21, предварительно выставленные Относительно линии центров стенда. Причем, если присоедин емые заготовки имеют дисковую форму, неустойчивую относительно горизонтальной оси, то их предварительно центрируют и закрепл ют в центрируюшем устройстве 22, а затем уже вместе с последним устанавливают на люнеты 21.

Люнетами 21 заготовку вывод т на линию центров и ввод т ее посадочный по сок в предварительно нагретое посадочное отверстие хвостовика до соприкосновени  торцов.

Каретку с установленным на ней вторым хвостовиком фиксируют разъемным замком 8 с нижней т гой и с помошью одного нижнего гидроцилиндра перемещают в сторону неподвижной опоры 2 по направл ющим станины 1.

После подвода хвостовика к присоедин емой заготовке до соприкосновени  их опорных

торцов фиксатор разъемного замка 8 вывод т из зацеплени  с нижней т гой, а прижимную плиту 4 фиксируют замками 9 уже со всеми трем  т гами 5.

В полости гидроцилиндров подают рабочую жидкость, т ги 5 перемещаютс  и поджимают прижимную плиту 4 к собранным заготовкам. Происходит осевое сжатие заготовок с необходимым усилием.

Прижимна  плита в процессе ноджима имеет возможность самоустанавливатьс  по сопр гаемому торцу хвостовика, обеспечива  равномерное прилегание заготовок но всему периметру.

После формировани  посадки (остывани 

разогретого отверсти ) включают привод 23

вращени  заготовок дл  сварки корневого

шва.

Сварку производ т автоматически при непрерывном вращении и одновременном осевом сжатии.

В процессе вращени  свариваемых заготовок искривление оси собранной части конструкции и перекосы опорных торцов хвостовиков воспринимаютс  самоустанавливающимис  упорными подшипниками 13, причем перекосы опорных торцов компенсируютс  сферическими кольцами 14 и 15, а осевое биение компенсируетс  за счет радиального смещени  колец относительно друг друга.

Компенсаци  изменени  линейных размеров собранной части конструкции в процессе усадки шва обеспечиваетс  подвижностью прижимной плиты в осевом направлении, а неравномерность усадки шва компенсируетс  в вертикальной плоскости шарнирной установкой прижимной плиты на каретке, а в горизонтальной- установкой плиты на катках.

При вращении собранную часть базируют

только на двух люнетах, все остальные опущены .

После сварки каждого корневого шва снимают сжимающее усилие, вывод т фиксаторы разъемных замков 9 и ввод т фиксатор замка

8, соедин ющий каретку с нижней т гой.

Включением нижнего цилиндра отвод т

каретку вправо, а вместе с ней и прижимную

плиту 4 с хвостовиком в исходное положение.

Хвостовик с приваренным диском регулируетс  на соосность относительно линии центров стенда.

На этом цикл сборки одной заготовки заканчиваетс . Аналогично присоедин ют и сваривают все

последующие заготовки, причем по мере присоединени  заготовок подвижпые опоры перемещают по длине так, чтобы деформаци  оси ротора была минимальной.

После приварки всех дисков и второго хвостовика освобождают разъемные замки, св зывающие штоки гидроцилиндров с верхними т гами, последние снимают со стенда подъемно-транспортными средствами дл  свободного подвода к собранному ротору нагревательного

и сварочного оборудовани , затем нагревают

ротор и сваривают основные швы без поджима .

Предмет изобретени 

Стенд дл  оборки и сварки кольцевых швов крупногабаритных конструкций, преимущественно роторов турбин большой мощности из заготовок в форме дисков, содержащий станину с неподвижной опорой, несущей упорный шарикоподшипник дл  установки концевой заготовки, привод вращени  заготовок, механизм поджима собираемых заготовок, выполненный в виде вертикально уста-новленной на другой опоре, также несущей упорный шарикоподшипник , прижимной ПЛИТЫ, св занной с неподвижной опорой т гами, служащими приводом возвратно-поступательного перемещени  плиты относительно опор в направлении горизонтальной оси собираемой конструкции, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности сборки при использовании самоустанавливающихс  подшипников и повышени  качества сварных соединений, опора, несуща  прижимную плиту, смонтирована на станине с возможностью перемещени  вдоль оси собираемой конструкции, а прижимна  плита установлена с возможностью поворота в вертикальной плоскости, проход щей через ось конструкции , при этом стенд снабжен размещенным на станине между опорами подвижным

центрирующим устройством с упорным шарикоподшипником .