/
Автор: Сверчков А.Н.
Теги: инженерия энергетика паровые турбины турбины тепловые электростанции
Год: 1954
Текст
А. Н. СВЕРЧКОВ
РЕМОНТ И НАЛАДКА
ПАРОВЫХ ТУРБИН
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ,
ИСПРАВЛЕННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
ОПЕЧАТКИ
Стра-
ница
233
466
477
Строка
Таблица
3-я колонка
1 сверху
Табл. 69
16 снизу
Напечатано
3-0
Опорный сегмент
фиг. 296
/ 60—80°
\ 100—120°
Должно быть
3
Опорный сегмент
фиг. 296 и фиг. 301
120—150°
30—60°
А. Н. Сверчков, Ремонт и наладка паровых турбин.
Государственное энергетическое издательство
МОСКВА 1964 ЛЕНИНГРАД
ЭТ—4—3(5)
В книге рассматриваются общие воп-
роси ремонта паровых турбин, излага-
ются причини, вшивающие повреждения
отдельних узлов турбины, описивается
производство ремонтних работ с указа-
нием допусков сборки, и освещаются воп-
роси наладки работы паровых турбин.
Книга предназначена в качестве спра-
вочного руководства для инженеров,
техников и мастеров, работающих по
ремонту и эксплуатации парових турбин.
Автср Анатолий Николаевич Сверчков
Ремонт и наладка парових турбин
Редактор П. П. Акимов Технический редактор А. А. Забродина
Сдано в произв. 3/III 1954 г. Подписано к печати 4/IX 1954 г.
Т-06005 Печ. л. 33,25+1 вкл. Бум. л. 16,875.
Уч.-изд. л. 40. Тираж 15 000. Цена 21 р. 60Х92^16. Заказ 1068
Типография Госэнергоиздата, Москва, Шлюзовая наб., 10.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Наши тепловые электростанции располагают весьма обшир-
ным парком паровых турбин, которые в ходе эксплуатации, есте-
ственно, нуждаются в тщательном уходе и периодических ремон-
тах.
XIX съездом Коммунистической партии перед советскими
энергетиками поставлена задача увеличить в пятой пятилетке
примерно вдвое общую мощность электростанций. В соответ-
ствии с этим тепловые электростанции вновь пополнятся значи-
тельным количеством крупных паровых турбин, а это, в свою
очередь, придает еще большую актуальность всем вопросам, свя-
занным с обслуживанием и ремонтом паротурбинных установок
на электростанциях.
Это обстоятельство, а также тот факт, что первое издание на-
стоящей книги, вышедшее в 1951 году, полностью разошлось, и
побудило выпустить в свет второе издание.
В новом издании книга частично переработана и дополнена, —
с возможным учетом данных практики, а также пожеланий и за-
мечаний, полученных автором от читателей первого издания.
Сравнительно наибольшей переработке подверглись главы: «Ма-
териалы для изготовления деталей турбин при их ремонте»,
«Регулирование», «Центровка турбин», «Балансировка роторов».
Автор считает своим долгом выразить благодарность рецен-
зенту настоящего издания — начальнику отдела монтажа паро-
вых турбин Ленинградского Металлического завода имени
Сталина И. М. Степанову, сделавшему ряд ценных указаний и
замечаний по существу содержания книги.
Автор обращается к читателям с просьбой направлять отзывы
и критические замечания о настоящей работе по адресу: Ленин-
град, Невский пр., д. 28, Л. О. Госэнергоиздата.
Автор
ОГЛАВЛЕНИЕ
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РЕМОНТА ПАРОВЫХ ТУРБИН
Глава I. Измерительный инструмент Стр.
§ 1. Микрометры 9
§ 2. Штихмассы 10
§ 3. Штангенциркули 12
§ 4. Щупы —
§ 5. Индикаторы 13
§ 6. Ватерпасы —
§ 7. Центровочные линейки и призмы 17
Глава II. Вспомогательные материалы
§ 8. Прокладки и прокладочные материалы 18
§ 9. Абразивы . . • 25
§ 10. Флюсы 28
§ 11. Набивки 30
§ 12. Припои 32
§ 13. Материалы для сварки 33
§ 14. Охлаждающие смеси • 35
§ 15. Реактивы для определения в стали легирующих элементов . 36
§ 16. Реактивы травления стали для выявления макроструктуры . 38
§ 17. Цвета побежалости; цвет при нагреве стали; температура
плавления некоторых веществ —
Глава III. Материалы для изготовления деталей турбии при их ре-
монте
§ 18. Характеристика материалов 39
§ 19. Условные обозначения марок металла 43
§ 20. Основные условные обозначения, характеризующие свойства
металла 44
§ 21. Материалы для изготовления деталей 49
§ 22. Материалы для арматуры 59
§ 23. Химический состав и механическая прочность материалов . . 62
§ 24. Термическая обработка стали 72
Глава IV. Такелаж и такелажные работы
§ 25. Такелаж 75
§ 26. Специальные подъемные4 приспособления 83
§ 27. Мостовой кран 84
§ 28. Кантовка крышек цилиндров 86
Оглавление 5
Глава V. Общие ремонтные работы
§ 29. Затяжка болтов ' 88
§ 30. Гидравлические испытания 97
§ 31. Шариковые и роликовые подшипники 100
§ 32. Пружины 104
Глава VI. Сварка в ремонтном деле
§ 33. Ремонт чугунных деталей 107
§ 34. Ремонт стальных поковок и деталей из прокатной стали . . 118
§ 35. Свариваемость стали 123
Глава VII. Допуски и посадки
§ 36. Основные понятия и система посадок 125
§ 37. Характеристика посадок 130
§ 38. Чистота поверхности, классификация и обозначения 131
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
РЕМОНТ И НАЛАДКА ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
Глава VIII. Цилиндры
§ 39. Крепление цилиндров и корпусов подшипников 133
§ 40. Вскрытие цилиндров 136
§ 41. Закрытие цилиндров 139
§ 42. Ремонтные работы 140
Глава IX. Роторы
§ 43. Конструктивные особенности роторов 146
§ 44. Крепление различных деталей на валу ротора 149
§ 45. Выемка и установка ротора —
§ 46. Проверочные работы по ротору 150
§ 47. Разборка ротора 154
§ 48. Насадка деталей на вал 158
Глава X. Валы
§ 49. Искривление валов , 159
§ 50. Правка валов 163
§ 51. Нагрев валов для правки и их термический обработка .... 171
§ 52. Ремонт поломанных валов 173
§ 53. Ремонт поврежденных шеек налов 179
Глава XI. Диски
§ 54. Крепление дисков на валу 180
§ 55. Снятие дисков 181
§ 56. Насадка дисков на вал 184
§ 57. Ремонт Дисков в случае их ослабления на налу 190
Глава XII. Рабочие лопатки
§ 58. Причины повреждений лопаточного аппарата 194
§ 59. Выявление дефектов лопаточного аппарата . . . 195
§ 60. Подготовка к переоблопачиванию 202
§ 61. Производство разлопачивания 208
| 6?. Общие положения по наборке лопаток . . ? 209
6
Оглавление
§ 63. Облопачивание лопатками с верховой посадкой 211
§ 64. Облопачивание лопатками с посадкой в паз 219
§ 65. Обандаживание 226
§ 66. Клепка шипов 232
§ 67. Пайка бандажа и бандажной проволоки 233
§ 68. Сварка бандажа рабочих лопаток 234
§ 69. Выемка образцов лопаток 237
§ 70. Ограничение мощности при удалении рабочих лопаток .... 238
Глава XIII. Диафрагмы
§ 71. Конструкция и ремонт диафрагм . 241
§ 72. Извлечение диафрагм при их заклинивании в цилиндре . . . 246
§ 73. Центровка диафрагмы в цилиндре 250
§ 74. Общая проверка установки диафрагм 261
§ 75. Изменение положения диафрагм при работе турбины .... 262
Глава XIV. Уплотнения концевые и диафрагменные
§ 76. Лабиринтовые уплотнения 263
§ 77. Гидравлические или водяные уплотнения 282
§ 78. Угольные уплотнения 284
§ 79. Уплотнения диафрагм 287
Глава XV. Проверка зазоров проточной части
§ 80. Проверка зазоров 291
§ 81. Способы доведения зазоров до допускаемых величин .... 295
Глава XVI. Опорные подшипники (вкладыши)
§ 82. Конструктивные особенности 296
§ 83. Аварии и наиболее часто встречающиеся дефекты 298
§ 84. Зазоры в опорных подшипниках (во вкладышах) 300
§ 85. Проверка опорных подшипников (вкладышей) 301
§ 86. Ремонт опорных подшипников 303
§ 87. Проверка натяга вкладыша крышкой подшипника 311
Глава XVII. Упорные подшипники
§ 88. Конструктивные особенности 312
§ 89. Аварии и наиболее часто встречающиеся дефекты при работе
упорных подшипников . 320
§ 90. Ремонт упорных подшипников 327
Глава XVIII. Соединительные муфты
§ 91. Пружинные муфты 339
§ 92. Кулачковые муфты 344
§ 93. Зубчатые муфты 346
§ 91. Полужесткие муфты , . 347
§ 95. Жесткие муфты 348
Глава XIX. Червячные пары и редукторы
§ 96. Червячные пары , 349
§ 97. Редукторы ,,.,,. 358
Оглавление
7
Глава XX. Регулирование турбин
§ 98. Системы регулирования 365
§ 99. Установка регулирования 374
§ 100. Определения и требования, предъявляемые к системе регу-
лирования 375
§ 101. Неполадки в работе регулирования и их причины 376
§ 102. Снятие характеристик регулирования 382
§ 103. Зазоры й посадки в основных деталях системы регулирова-
ния 386
§ 104. Ремонт регулирования 389
§ 105. Регуляторы безопасности 391
Глава XXI. Центровка турбин
§ 106. Определение центровки 394
§ 107. Перемещение роторов при центровке 396
§ 108. Центровка роторов в цилиндрах 399
§ 109. Центровка роторов по муфтам 404
§ 110. Проверка по уровню и струне установки цилиндров и кор-
пусов подшипников 415
§111. Проверка положения роторов по уровню и скобе 422
§ 112. Особенности центровки различных типов турбин 423
Глава XXII. Масляная система
§ 113. Неполадки в работе масляной системы 430
§ 114. Главные масляные насосы 432
§ 115. Вспомогательные масляные турбонасосы 438
§ 116. Прокачка масла 439
Глава XXIII. Вакуумная система
§ 117. Характеристика работы вакуумной системы и конденсатора . 442
§ 118. Эксплуатационные причины неудовлетворительного вакуума 444
§ 119. Неплотности системы 446
§ 120. Проверка работы эжектора 448
Глава XXIV. Вибрация турбин
§ 121. Определение вибрации и причины, ее вызывающие 453
§ 122. Некоторые конкретные случаи вибрации турбин 458
Глава XXV. Балансировка роторов
§ 123. Балансировка ротора и его деталей 462
§ 124. Статическая балансировка (на призмах) 463
§ 125. Динамическая балансировка на станке 465
§ 126. Динамическая балансировка роторов на месте установки . . . 475
§ 127. Пересчет балансирующего груза в зависимости от места его
угтанонки и крепление грузов 484
Глапа XXVI. Документация и осмотр оборудования при капиталь-
ном ремонте
§ 128. Документация при капитальном ремонте 486
§ 129. Подготовительные работы к капитальному ремонту 487
§ 130. Перечень основных вопросов по проверке состояния обору-
дования при капитальном ремонте 488
Указатель литературы 494
8
Оглавление
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Проволока стальная сварочная 496
2. Электроды стальные для дуговой сварки и наплавки ........ 498
3. Покрытие и характеристика электродов • 500
4. Разрывное усилие для стальных канатов-тросов 502
5. Посадочные допуски деталей роторл в. д • 503
6. Посадочные допуски деталей ротора н. д 504
7. Посадочные допуски деталей пгреднего конца ротора 505
8. Посадочные допуски деталей заднего конца ротора 506
9. Посадочные допуски дисков и деталтй между ними —
10. Перечень инструмента для производства пересблопачивания 507
11. Характеристика облопачивания ротора н. д. турбины типа АК-25-1 . . 508
12. Характеристика облопачивания ротора н. д. турбины типа АТ-25-1 . . 510
13. Вибрационные характеристики сблопачивания последних ступеней тур-
бин высокого давления ЛМЗ 511
14. Допускаемые зазоры в угольных уплотнениях 512
15. Осевые зазоры проточной части турбины АК-25-1 514
16. Осевые зазоры проточной части турбины АТ-25-1 515
17. Осевые зазоры проточной части турбины АП-25-2 516
18. Номограмма для определения прогиба струны 517
19. Осевые зазоры проточной части турбины ВПТ-25-3 518
20. Осевые зазоры проточной части турбины ВТ-25-Ф 520
21. Осевые зазоры проточной части турбины ВК-50-1 522
22. Осевые зазоры проточной части турбины ВК-Ю0-2 524
23. Давление масла в узлах системы регулирования 526
24. Установочные величины регулирования турбин АТ-25-1; АТ-25-2 . . . 528
25. Зазоры в гидравлических уплотнениях 529
26. Масла турбинные 530
27. Нормы простоя турбин в ремонте в течение года (в cyi k:ix) .... 531
28. Диаметры сверл под резьбу 532
Раздел первый
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РЕМОНТА ПАРОВЫХ ТУРБИН
Глава I
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
При производстве ремонта паровых турбин применяется сле-
дующий измерительный инструмент: микрометры; штихмассы;
штангенциркули; щупы с пластинками и клиновые; индикаторы;
уровни или ватерпасы; масштабные и проверочные линейки, нут-
ромеры, кронциркули, штангенглубомеры, угольники и пр.
§ 1. Микрометры
Микрометры служат для различных измерений в пределах от
О до 25 мм, от 25 до 50 мм и т. д. до 600 мм и более, с отсчетами
до 0,01 мм.
Д|ля точности измерений нужно, чтобы нулевое деление бара-
бана 1 (фиг. 1) совпадало с нулевым делением стебля 2. Для
Фиг. 1. Микрометр
проверки совпадения указанных нулевых отметок к микрометру
для измерений свыше 25 мм прилагаются проверочные эталоны.
В случае, если совпадения не получается, освобождают стопор 6
и пятку 3 перемещают до совпадения нулевого положения, при
котором стопор осторожно закрепляют,
10
Измерительный инструмент
[Гл. I
Техника измерения микрометром следующая: деталь поме-
щают между мерительными поверхностями микрометра и, вра-
щая микрометрический винт 4 с помощью трещотки, зажимают
деталь так, чтобы не было перекоса. После этого деталь слегка
покачивают и снова пробуют провести микровинт вперед до тех
пор, пока трещотка 7 не начнет проворачиваться- и подача микро-
винта не прекратится. Окончательная установка микрометра на
размер должна всегда происходить при движении микровинта
вперед. Такое требование
объясняется тем, что
невозможно полностью
устранить зазоры (мерт-
вый ход) во всех соедине-
ниях деталей микрометра
и, в частности, между вит-
ками микрометрического
винта и резьбы в стебле.
При измерениях микро-
метром скобу 5 не следует
долго держать рукой (во
избежание ее нагрева).
Чтобы с помощью мик-
рометра правильно опре-
делить большие размеры,
требуется навык. Измери-
тельную плоскость А мик-
рометра располагают с одной стороны вала (фиг. 2); другой из-
мерительной плоскостью Б улавливают размер вала по диамет-
ру, как наименьший.
При качании микрометра относительно прижатой точки Л
точка Б перемещается по дуге х. Если размер правильный,
плоскость Бу перемещаясь по дуге х, должна легко задевать за
измеряемое изделие, причем касание должно быть коротким.
При измерении необходимо следить за тем, чтобы скоба микро-
метра располагалась в плоскости, перпендикулярной коси вала.
Для измерения толщины оттиска свинцовой проволоки, при
проверке радиальных зазоров, в уплотнениях, в лопаточном
аппарате реактивных турбин и пр. — пятку 3 микрометра заме-
няют пяткой За (фиг. 1), изготовленной на месте ремонта. В этом
случае показания на стебле микрометра будут отсчитываться не
от нуля, а от какой-то величины, зависящей от высоты изготов-
ленной пятки.
§ 2. Штихмассы
Штихмассы применяют для измерения с точностью до 0,01 мм
внутренних диаметров изделий и вообще для измерений расстоя-
ний, ограниченных двумя поверхностями. Наименьшая измеряе-
Фиг. 2. Измерения микрометром
§2]
Штихмассы
11
мая микрометрическим штихмассом длина обычно равна 50 мм.
Для расширения предела измерения на конец стебля штихмасса
навертывают мерительные стержни или наконечники различной
Фиг. 3. Измерение внутреннего диаметра цилиндра
штихмассом
длины со сферическими мерительными поверхностями; их обычно
прилагают к штихмассу определенными наборами.
Установку штихмасса на нуль производят по контрольным
мерам, например по выверенному микрометру. Установив микро-
метр на определенный размер, вводят штихмасс и устанавливают
его до соприкосновения с по-
верхностями микрометр а; в
этом положении зажима-
ют микрометрический винт
штихмасса. Если нулевое де-
ление барабана штихмасса
при этом не совпадает с
продольной чертой на стебле,
то освобождают барабан
(для этого необходимо снять
•предохранительную крышку
и отвинтить крепительные
гайки) и повертывают его
до совмещения нулевого де-
ления с продольным штри-
хом. В этом положении ба-
рабан закрепляют, после че-
го снова проверяют правиль-
ность установки. При измерении один конец штихмасса упирает-
ся в постоянную точку, относительно которой при улавливании
размера производится его качание. На фиг. 3 показано измерение
внутреннего диаметра цилиндра.
Внутренний диаметр цилиндра улавливается как наибольшее
расстояние, т. е. когда штихмасс допускает самые минимальные
колебания в отклонениях от вертикального диаметра в плоскости,
перпендикулярной продольной оси цилиндра. В направлении
Фиг. 4. Измерение штихмассом расстоя-
ния между двумя поверхностями
12
Измерительный инструмент
[Гл. I
вдоль по образующей цилиндра измеряемый размер проверяется
как минимальный, при котором улавливается дуга в одной точке.
Проверку внутренних диаметров втулок, дисков, червяков и пр.
следует производить в нескольких местах по длине деталей в пло-
скости, перпендикулярной к их оси.
Измерение расстояния между двумя параллельными плоско-
стями с помощью штихмасса производится его качанием «в любом
направлении; при этом улавливают кратчайшее расстояние между
поверхностями, когда штихмасс будет легко и кратковременно
касаться плоскости в одной точке (фиг. 4).
§ 3. Штангенциркули
Штангенциркули с нониусом могут быть разделены на три
группы поточности измерения: до 0,1 мм, до 0,05 мм и до 0,02 мм.
Пределы измерений штангенциркулем колеблются от 0,05 до
ЮОР мм; точность их измерения уступает точности измерения
микрометрами.
Перед пользованием штангенциркулем нужно обращать вни-
мание на совпадение нулевых делений при сведении губок.
§ 4. Щупы
ГОСТ 882-41 устанавливает сортамент, технические условия и
нормы точности для пластинчатых щупов. По этому сортаменту
щупы выпускаются наборами двух типов, семи различных номе-
ров, с числом пластин в каждом наборе от 8 до 16. Наименьшая
их толщина — 0,03 мм, наибольшая—1 мм; длина — 50, 100
и 200 мм, а для специальных целей и больше.
По точности мерительных размеров щупы подразделяются на
два класса — I и II (табл. 1).
Таблица J
Величины погрешности щупов
Классы
точности
I
II
0,03-0,00
+5
Номинальные размеры толщины щупов
0,03—0,1
0,1-0,18
0,18-0,3
0,3—0,5
Допустимые отклонения, мк
+ 10
+8
! +12
+9
+ 14
+ 17
, ММ
0,5-0,8
+ 13
-+20
0,8-1,0
+ 15
+ 25
Измерения зазоров с помощью щупа требуют навыка; при ту-
гом заведении щупа в измеряемый зазор поверхности могут слегка
расходиться; так, например, при центровке по полумуфтам
q применением скобы последняя может пружинить, и результат
16]
Ватерпасы
13
измерения окажется завышенным; наоборот, при сравнительно
свободном проходе щупа результат замера получится занижен-
ным.
При измерениях несколькими пластинами они могут пружи-
нить и изменять результат обмера. Величину усилия для заведе-
ния пластин щупа в зазор можно примерно оценивать в 200—
400 г.
Клиновыми щупами (фиг. 5) пользуются при ремонтах паро-
вых турбин преимущественно для промера зазоров проточной
Фиг. S.ftUiHHOBOii щуп
части; пределы измерения клиновым щупом колеблются от 1 до
8—10 мм. Точность измерения клинового щупа меньше, чем щупа
с пластинами.
Клиновые щупы применяют со скользящим по клину движком,
указывающим величину захода щупа в зазор.
При пользовании клиновым щупом без движка перед произ-
водством каждого замера щуп покрывают синькой или краской
и величину захода щупа в зазор определяют по отметке на окра-
шенном месте.
§ 5. Индикаторы
При производстве ремонтных работ обычно применяют инди-
каторы с циферблатной шкалой; цена одного деления шкалы
таких индикаторов в большинстве случаев составляет 0,01 мм.
Усилие при измерении индикатором не должно превышать
250 г, а начальное усилие должно быть не менее 100 г.
Перед пользованием индикатором надлежит проверить отсут-
ствие заедания мерительного стержня (движка) при его переме-
щении и надежность закрепления индикатора на рычагах стойки,
которые не должны пружинить. Главным достоинством измери-
тельного индикатора является то, что он * очень портативен,
обладает достаточной точностью и не требует особых навыков и
опыта для получения правильных результатов измерения.
§ 6. Ватерпасы
В настоящее время при ремонтах турбин находят широкое
применение точные ватерпасы изготовления завода Геолого-
разведки.
14
Измерительный инструмент
If л. t
Ватерпас «Геологоразведка» снабжен микрометрической го-
ловкой, имеющей цену делений (точность показаний) 0,02 мм на
длину 200 мм или 0,1/1000 мм, т. е. одно деление >на барабане
микрометрической головки соответствует подъему в 0,1 мм на
погонный метр и равно одному делению на ампуле ватерпаса.
Этот ватерпас имеет, кроме описанной шкалы на барабане
головки, еще вторую вертикальную шкалу, по которой произво-
дятся отсчеты числа полных оборотов головки. Вертикальной
-1
9
Вид на ампулу сверху
Детп.1
Дет. 2 Дет. J ДетЛ
Фиг. 6. Ватерпас «Геологоразведка"
шкалой пользуются только в исключительных случаях, так как
при сборке турбин такие большие подъемы, как 5—10 мм на
погонный метр, не применяются.
1. Конструкция ватерпаса «Геологоразведка». На корпусе 8
ватерпаса (фиг. 6) установлена стойка /, в которой микрометри-
ческий винт 2 вращается вокруг своей оси, причем гайка 5 не
дает ему перемещаться вдоль оси. Винт в верхней своей части
имеет небольшой конус, на котором гайками 9 закреплен микро-
метрический барабан 4. Втулка 3 с вертикальной шкалой навер-
тывается на винт 2. С помощью винтов 10 втулка соединяется со
скобой 6 трубки 7, внутри которой расположена ампула.
С наружной стороны барабана в нижней его части имеется
шкала с делениями, расположенными по окружности барабана.
Трубка, внутри которой помещена ампула, с одной стороны соеди-
нена со втулкой 3, а с другой — винтами // — с корпусом ватер-
паса, что дает возможность трубке при вращении барабана 4
подниматься и опускаться на определенный угол.
Барабан, вращаясь, поворачивает микрометрический винт 2,
который заставляет втулку 3 перемещаться вертикально, а она,
в свою очередь, меняет положение ампулы. Для правильной
§6]
Ватерпасы
15
установки ватерпаса «на валу в корпусе имеется небольшой попе-
речный уровень 12.
2. Пользование ватерпасом «Геологоразведка». Перед поль-
зованием ватерпасом необходимо протереть тряпкой его нижнюю
поверхность и поверхность, на которую его устанавливают.
Производить отсчеты показаний следует только по микромет-
рической головке ватерпаса. Деления на стекле служат для общей
«5 40 35 30 25 20 15 10 5
5 Ю 15 20 25 30 35 40 ¥5
llllllllllllllllllllllllllllllHllnnlnillllll
\о о
15
5
buiL
5
45
О _
20 -^Ш Развернутая шкала барабана 20-%. 20^%
20-
45
5
5
45
jiiluul
20-
/I Б Б9 В
Фиг. 7. Шкала ватерпаса .Геологоразведка"
В9
ориентировки относительно величины отклонения уровня от нуля
и установки уровня :на нуль. По пузырьку ампулы определяют
направление подъема.
При замерах прежде всего устанавливают в нулевое положе-
ние барабан головки ватерпаса (нуль на шкале барабана и нуль
«а вертикальной шкале должны совпадать — фиг. 7, А). В таком
положении ватерпас устанавливают на плоскость детали и по его
ампуле определяют направление подъема. Для контроля ватер-
пас поворачивают на 180° и снова по ампуле определяют направ-
ление подъема, который при правильности показаний должен
указать то же направление.
Определив таким образом направление подъема, приступают
к определению величины подъема детали, для чего, установив на
нее ватерпас и вращая барабан, приводят ампулу в среднее (нуле-
вое) положение и производят отсчет (отмечают количество деле-
ний) по шкале барабана; повернув ватерпас на 180°, вновь произ-
водят ту же операцию.
В практике работы с ватерпасом могут встретиться следующие
случаи:
1. После проверки направления подъема детали (ампула ва-
терпаса после его поворота на 180° показала подъем в одном на-
правлении) произведены два замера ватерпасом с поворотом его
на 1в0°; при этом величины уклона (количество делений по шкале
барабана) расположились слева (фиг. 7, Б) и справа (фиг. 7,Б')
от вертикальной шкалы.
В этом случае величину (число делений) подъема детали для
ее выравнивания определяют по формуле:
0\ 4-а2
2 •
(1)
16
Измерительный инструмент
[Гл. 1
где fli и а2 — числа делений ватерпаса. При ах = а2 показания
ватерпаса правильны.
2. При двух замерах (ампула ватерпаса указала подъем
в одном направлении) величины уклона (отсчет по шкале бара-
бана аг и а2) расположились слева (фиг. 7, В) и справа
(фиг. 7, В') от вертикальной шкалы.
В этом случае величину подъема детали находят также по
формуле (1). Различие в отсчетах величины подъема указывает,
что среднее положение пузырька ампулы .не совпадает с нулевым
положением шкалы барабана.
3. При первоначальной проверке уклона и повороте ватерпаса
на 180° (если совпадают нулевые отметки на вертикальной шкале
и на шкале барабана) показания ватерпаса по направлению не
совпали, т. е. пузырек ампулы показал направление подъема
в разные стороны.
В этом случае величину подъема подсчитывают по формуле:
где й\ — большее показание из двух замеров. Направление
подъема в этом случае принимается в сторону, в которую показа-
ние ватерпаса по ампуле имеет большее отклонение от среднего
положения.
Пользуясь ватерпасом, необходимо обратить внимание на сле-
дующие обстоятельства:
1. Место, на которое ватерпас устанавливается, может быть
неправильно обработано; поэтому рекомендуется перед поворачи-
ванием ватерпаса на 180° обвести карандашом по его габаритам
занимаемое им положение с тем, чтобы после поворота ватерпаса
можно было бы поставить его точно на прежнее место.
При измерениях ватерпасом на центровочной линейке, для
одновременного исключения суммарной неправильности линейки
и ватерпаса, рекомендуется производить четыре з-амера, т. е. по-
ворачивать на 180° не только ватерпас, но и линейку (в горизон-
тальной плоскости), на которой установлен ватерпас, или произ-
водить два замера с поворотом линейки на 180°, не изменяя на
ней положения ватерпаса. Перед поворачиванием линейки необ-
ходимо предварительно карандашом или мелом отметить перво-
начальное ее положение относительно призм, на которых она
устанавливается.
2. При установке ватерпаса на валу следует сначала устано-
вить ватерпас на нуль (среднее положение пузырька) по имею-
щемуся на нем поперечному уровню и уже после этого произво-
дить замеры по продольному уровню.
3. Не рекомендуется «притирать» ватерпас к месту, так как
при этом можно поцарапать его нижнюю поверхность.
§ 7] Центровочные линейки и призмы 17
4. К ампуле ватерпаса нельзя близко подносить электриче-
скую лампочку и вообще весь ватерпас надо охранять от нагре-
вания.
При выравнивании или установке изделия с заданным укло-
ном легко подсчитать величину (толщину подкладки), на которую
требуется поднять или опустить конец изделия. Показания ватер-
паса (число полученных на головке делений) умножают на цену
деления ватерпаса (0,1) и на длину изделия между точками его
опоры в метрах. Полученная величина дает толщину подкладки
в миллиметрах.
3. Выверка ватерпаса. Конструкция ватерпаса обеспечивает
возможность производить, в случае необходимости, соответствую-
щую регулировку совмещения среднего положения пузырька
ампулы с нулевым положением шкал на барабане и втулке.
Выверка ватерпаса обычно производится па контрольной плите
или на плоскости детали, которая предварительно подвергалась
шабровке. Для того чтобы проверить правильность показаний
»ватерпаса и произвести регулировку, ватерпас устанавливают
на плиту и снимают два замера, поворачивая его на 180°.
Если результаты обоих замеров одинаковы по шкале бара-
бана, то ватерпас показывает правильно. В противном случае не-
точность показаний ватерпаса равна полуразности величин, заме-
ренных по шкале барабана.
Для исправления неточности ослабляют гайки 9 (фиг. 6) и,
приподняв барабан, повертывают его на найденную величину от
вертикальной шкалы; затем барабан снова закрепляют гайками
и вновь производят проверку.
При отсутствии контрольной плиты проверка может быть про-
изведена на обычной плите или на разъеме фланца детали, уста-
новленных с каким-то неизвестным подъемом.
§ 7. Центровочные линейки и призмы
Для проверки положения цилиндров и подшипников пользу-
ются центровочной линейкой (фиг. 8), устанавливаемой на приз-
мах. В верхней своей части линейка имеет небольшую площадку
для ватерпаса..
Плоскости строго лараллелЬнЬ/ •—>~Д
Фиг. 8. Центровочная линейка
2 А. Н. Сверчков.
18 Вспомогательные материалы ( Гл. 1J
Линейки изготовляют из чугунных отливок или сваривают
из стальных листов и брусьев. Длина линеек различна, для турбин
больших мощностей она достигает 5—6 м. Нижняя опорная по-
верхность линейки и верхняя ее площадка для установки ватер-
паса должны быть строго параллельны.
Перед производством работ линейку нужно тщательно очи-
стить от налета грязи и пыли, а затем ее проверить. Для провер-
ки ее кладут на призмы, поставленные на горизонтальную пло-
скость (например на разъемный фланец цилиндра), и замечают
показания ватерпаса, установленного на линейке. Отметив мелом
->-/)
ПоАД
FS2!
fr&?1
Фиг. 9. Призма
места, которыми линейка опирается на призмы, ее поворачивают
на 180° (по длине) и снова ставят на призмы, точно по меловым
отметкам; при этом в случае правильности линейки отсчеты по
ватерпасу в обоих случаях должны быть одинаковыми. Указан-
ную проверку производят несколько раз при разных расстояниях
между призмами.
Призмы для установки центровочной линейки (фиг. 9) обычно
отливают из чугуна. Высота всех призм (комплекта), применяе-
мых при выверке, должна быть одинаковой. При производстве»
работ призмы устанавливают над расточками для уплотнений на
плоскость разъема цилиндров или над расточками для вклады-
шей «а плоскость разъема подшипников в направлении, перпен-
дикулярном к оси турбины.
Глава II
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
§ 8. Прокладки и прокладочные материалы
Прокладки применяются для уплотнения фланцевых соедине-
ний трубопроводов и арматуры. Они изготовляются в виде кольца,
лежащего внутри болтовой окружности или в выточке фланца.
Качество получаемого уплотнения сильно зависит от материала,
применяемого для изготовления прокладок, и от степени пригонки
фланцев друг к другу (отсутствие перекосов, выбоин, конусности
§8]
Прокладки и прокладочные материалы
19
и пр.). При плохой пригонке фланцев прокладка зажимается не-
равномерно, вследствие чего легко образуются неплотности.
К материалу прокладок предъявляются следующие требова-
ния:
1) достаточная упругость для восприятия внутреннего давле-
ния;
2) устойчивость против разъедающих действий среды, про-
текающей через трубопровод;
3) стойкость по отношению к температурным условиям.
1. Прокладки из мягких материалов. Уплотнения с мягкими
прокладками распространены широко. Для изготовления про-
кладок применяют перечисленные ниже материалы.
1. Резина. В чистом виде ее применяют почти исключи-
тельно для холодной или теплой воды. От высокой температуры
она пересыхает и становится негодной для дальнейшего употреб-
ления.
Резина 'портится от масла и нефти, так как в них она раство-
ряется.
Заготовка для прокладок выпускается в виде резиновых
полос толщиной 1—8 мм с прокладками из ткани и без них.
Если резина при сгибамни дает трещины, то как прокладоч-
ный материал она непригодна.
2. П а р о н и т. Он состоит из волокон асбеста, синтетического
каучука, графита, каолина, мумии и других минеральных при-
месей.
Паронит выпускается следующих марок:
а) паронит по ГОСТ 481-47;
б) паронит «Л», латскспый, по ГОСТ 2925-45;
в) паронит «ЛВ», лагексный, вулканизированный, по ГОСТ
2925-45.
Паронит (по ГОСТ 481-47) изготовляют в виде листов толщи-
ной 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,5; 1,7; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0;
8,0 мм для уплотнения водо- и паропроводов при давлении до
50 кГ/см2 и температуре до 450°. Он применяется также для
уплотнения стыков и соединений деталей, работающих в масля-
ной, керосиновой или бензиновой среде под давлением до
75 кГ/см2у при температуре до -{-20°.
Паронит «Л» и «ЛВ» изготовляют в виде листов толщиной
1,5—5,0 мм для соединений водо- и паропроводов при давлении
до 40 кГ/см2 и температуре до 375°.
Паронитовые прокладки перед установкой необходимо смо-
чить горячей водой и натереть графитом. Непрографиченные
прокладки прилипают к фланцам и при снимании часто рвутся.
3. АК а р т о н. картон прокладочный (ОСТ НКлес 232) пред-
ставляет собой эластичный, масло- и бензиностойкий материал
для прокладок. Толщина картона 0,20—0,25; 0,30; 0,50; 0,80; Г0
и 1,5 мм.
20
Вспомогательные материалы
[Гл. II
4. Бумага. Ее применяют для масла и нефти, причем чаще
всего — плотную чертежную или светокопировальную бумагу.
2. Металлические прокладки. Металлические прокладки изго-
товляют из красной меди, листовой стали или никеля.
Красную медь применяют в виде листов, проволоки или оболо-
чек, покрывающих асбестовую «абивку (фиг. 10). Прокладки из
меди при высоких температурах разрушаются и применяются
лишь для температуры до 250°. Прокладки из чистой электро-
литической меди пригодны для температур до 350—400°. Медную
Фиг. 10. Асбестовая
прокладка с медной
оболочкой
/ — асбест; 2 — оболочка
из меди
WH5
L
M-J
Фиг. 11. Гофрированная прокладка
Фиг. 12. Штамп для изготовления
гофрированных прокладок
проволоку перед употреблением необходимо отжечь. Проволок л,
свернутая в виде кольца, дает плотное и надежное соединение.
Листовая сталь применяется для уплотнения фланцев в виде*
гофрированных прокладок из жести или из нержавеющей стали,
а также в виде массивных точеных прокладок. Гофрированные
прокладки (фиг. 11) изготовляют штамповкой из заготовки тол-
щиной 0,3—0,5 мм, с высотой волн около 1,5—2,0 мм и с шагом
3,0 мм. Заготовка для прокладки закладывается в штамп (фиг. 12)
и штампуется в нем при завинчивании болта. Во впадины про-
кладки укладывается асбестовый шнур, удерживаемый мастикой.
Для паропроводов нормальных давлений и температур приме-
няют точеные зубчатые прокладки из мягкой стали. Для паропро-
водов высокого давления (100 кГ/см2) при температуре 520" при-
меняют прокладки из хромоникелетитановой стали марки 1X18119T
(ЯП).
В трубопроводах питательной воды для давлений до 180 к/щ/см'1
и температур до 215° применяют прокладки из нержавеющей
стали марки 1X13. Прокладки для паропроводов и трубопроводов
питательной воды изготовляют в виде колец (фиг. 13) по разме-
рам, указанным в табл. 2.
§8] Прокладки и прокладочные материалы 21
Таблица 2
Прокладки металлические зубчатые для трубопроводов высокого
давления Р = 200 кГ/см2 (размеры в мм)
Условный
проход
°У
15
20
32
60
80
100
125
150
175
200
225
250
Наруж-
ный диа-
метр про-
кладки
D
28
35
50
86
116
138
170
190
214
245
268
319
Внутрен-
ний диа-
метр про-
кладок
£>i
16
23
35
62
89
106.
134
154
174
197
220
263
Толщина
прокла-
док
Ъ
3
3
3
3
3
4 -
4
4
4
4
4
4
Высота
зубцов
h
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,85
0,85
0,85
0,85
0,85
0,85
0,85
Количе-
ство
зубцов
z
4
4
5
8
9
8.
9
9
10
12
12
14
Шаг
зубцов
t
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
Притупле-
ние зубцов
с
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
Фиг. 13. Зубчатая точеная прокладка
Технические характеристики прокладочных материалов, при-
меняемых для фланцевых соединении трубопроводов и арматуры,
сведены в табл. 3.
3. Изготовление зубчатых пр#клад«к. Единичные зубчатые
прокладки в условиях мастерских электростанций могут быть
изготовлены приведенным ниже способом.
Изготовляется кольцо (приспособление), одна сторона кото-
рого имеет чистовую обработку. В кольце сверлятся отверстия
под болты для крепления как заготовки, так и, в дальнейшем,
прокладки. Кольцо крепится и точно выверяется по торцу на
планшайбе токарного станка.
Четырехугольная заготовка прокладки, вырезанная из листа,
зачищается и крепится болтами к кольцу. В заготовке протачи-
вается торцевая поверхность; при этом ее наружный диаметр на
22
Вспомогательные материалы
[Гл. 11
Прокладочные материалы
Таблица 3
Материал прокладок
Для воды
Резина сплошная . .
Резина с парусиновой
прокладкой ....
Резина с металличе-
ской сеткой . . .
Паронит „Л" ....
*ЛВ« . . .
Паронит
Медь красная (прово-
лока и листовая) .
Мягкая сталь . . .
Мягкая сталь . . .
Сталь марки 1X13 .
Для пара
Паронит „Ла . . . 1
„ЛВ" . . )
Медная проволока .
Сталь марки 1X13 .
Сталь марки 1Х18Н9Т
Предельная
1 температура,
40
60
80
250
275
253
275
275
215
375
450
250
300
425
520
Предельное
давление,
3
6
10
40
40
50
35
140
1С0)
60}
100)
180
40
5Э
35
80
100
Толщинм, мм
2-6
3
3-4
1,5-3
1-2
Зубчатые,
гофриро-
ванные
Зубчатые
1,5-2
1—2
Гофриро-
ванные
Зубчатые
Зубчатые
Назначение
Трубопроводы циркуля-
ционной воды, конден-
сата, сливные и пр.
Крышки и люки кон-
денсаторов
1
Трубопроводы конденсата
(после его подогрева),
питательной воды и пр.
Трубопроводы для го-
рячей воды, работаю-
щие под давлением
Трубопроводы иитатель
ной воды высокого
давления
Трубопроводы нормаль-
ного давления
Для Ру = 250 кГ/см*
Трубопроводы высокого
давления для 1\,аб~
= 100 кГ\схС1
20—30 мм больше наружного диаметра D прокладки (фиг. 14,и);
вырезается в заготовке отверстие по размеру внутреннего диа-
метра прокладки d, протачивается .необходимое количество зуб-
цов, база для измерения их расположения берется от расточен-
ного отверстия; производится проточка пояска А с обратной сто-
роны прокладки (фиг. 14,6). После окончательной обработки
первой стороны заготовки, в ней вырезается обработанная часть
диаметром на 20—30 мм больше наружного диаметра. После уда-
ления с кольца оставшейся четырехугольной части, вырезанная
заготовка перевертывается обработанной стороной к кольцу и
§ 8]
Прокладки и грокладочные материалы
вновь на нем крепится; при этом прокладку выверяют в радиаль-
ном направлении, руководствуясь внутренней расточкой, и по
торцу с проверкой по пояску А. Производится проточка торца
заготовки до необходимого размера толщины прокладки; после
окончательной обработки этой стороны заготовки, из последней
по размеру D прокладки производится ее вырезка.
Прокладки небольшого диаметра, если имеется заготовка
в виде болванки, могут быть изготовлены следующим способом:
заготовку крепят на планшайбе станка; протачивают торец и бо-
ковую поверхность по диаметру прокладки; производят проточку
Фиг. 14. Крепление з «готовки для изготовления зубчатой
прокладки
/ — ксльцо: 1' - заготовка; .? — кананка; 4 -- резец
зубцов с торца заготовки; протачивают канавку (фиг. 14,в); наре-
зают зубцы со стороны канавки; сверлят и, если потребуется,
растачивают отверстие диаметром, равным внутреннему диаметру
прокладки. Тем самым последняя отделяется от тела болванки.
4. Уплотнение стыковых соединений. 1) Материал прокладок
для фланцевых соединений маслопровода — картон прокладочный
(ОСТ НКлес 232). Толщина прокладок 0,20—1,5 мм.
Поверхность прокладки перед ее установкой смазывается раз-
веденным шеллаком или турбинным маслом. Внутренний диаметр
прокладки должен быть на 3—4 мм больше внутреннего диаметра
трубы. При повышенных давлениях употребляется паоонит
(ГОСТ 481-47).
2) Для фланцевых соединений корпусов масляных насосов,
сервомоторов, золотниковых коробок с их крышками и пр. в ка-
честве материала прокладок применяется плотная бумага толщи-
ной 0,10—0,25 мм.
Поверхность прокладок смазывается разведенным шеллаком.
В некоторых случаях фланцевое соединение намазывается толь-
ко шеллаком без применения прокладки.
3) Для фланцевых соединений корпусов подшипников с их
крышками применяется шеллак. В некоторых случаях на шеллак
24
Вспомогательные материалы
[Гл. II
кладется асбестовый или шерстяной шнур. Для турбин «Юнг-
стрем» укладка шерстяного шнура считается обязательной.
4) Уплотнение фланцевых соединений подогревателей низ-
кого давления и стыковых соединений конденсатора «производит-
ся мастикой, состоящей из свинцовых белил, сурика и варе-
ного льняного масла (пропорция: сурика 2,5—3,5 кг; свинцо-
вых белил 4,0—4,5 кг). Мастика, разведенная на масле, долж-
на быть перемешана и доведена до состояния эластичности;
при растяжении .взятого куска он не должен легко обры-
ваться.
5. Уплотнение горизонтального стыка цилиндра турбин. Флан-
цевое соединение горизонтального разъема цилиндров ставится
на мастике, которая намазывается слоем толщиной 0,2—0,5 мм.
Для мастики применяется льняное масло, принадлежащее
к группе быстровысыхающих растительных масел. Это масло при
высыхании образует твердую эластичную пленку, которая в даль-
нейшем не размягчается и не плавится. Из масла, предназначен-
ного для изготовления мастики, должны быть удалены влага и
белковые вещества.
Для удаления влаги масло нагревается в каком-либо сосуде
до НО—130°, выдерживается при этой температуре 1—2 часа
и интенсивно перемешивается. После этого температуру повы-
шают до 230—25(Р, при которой масло выдерживается 2—3 часа
без перемешивания. При этом режиме белки выпадают \\\ осе-
дают на дно сосуда. Затем масло, за исключением нижнего слоя,
переливают в другой сосуд и подогревают до 250—270?. При этой
температуре масло выдерживается до тех пор, пока проба его,
взятая из сосуда и охлажденная, »не будет растягиваться под паль-
цами «в нить». Недостаточно сваренное масло рвется, не образуя
«нити».
(Контроль за температурами ведется при помощи термометра,
погруженного в масло.
Для получения мастики в масло, сваренное, как указаию выше,
добавляют следующие составные части:
1) графит;
2) графит 40%, свинцовый сурик 40%, белила 20%;
3) графит 60%, свинцовый сурик 10%, белила 20%, железные
или чугунные опилки 20%.
Составные части указаны в процентах по весу.
По своей консистенции мастика не должна быть густой, как
замазка.
Для мастики может быть также применена натуральная тех-
ническая олифа, изготовленная из льняного или конопляного
масла (ОСТ НКПП 520). Олифа варится до тех пор, пока не
будет образовываться нить при пробе, как указано выше.
§9]
Абразивы
25
§ 9. Абразивы
1. Абразивные материалы и инструмент. Абразивные материа-
лы (зерна) делятся на природные (естественные) и искусствен-
ные; последние имеют наибольшее применение.
Природными абразивами являются обыкновенный корунд,
наждак, кремень, алмаз и пр.
К искусственным абразивам относятся электрокорунды: белый
ЭБ, нормальный Э, перемола 1Э; карбиды кремния: зеленый КЗ;
черный КЧ; перемола 1К-
Режущие качества абразивных материалов различны. Так,
если режущие качества алмазного порошка принять за единицу,
то режущие качества других материалов могут быть выражены
следующими цифрами:
Алмаз 1,0
Карбид бора 0,5
Зеленый карбид кремния или карборунд „Экстра" . .0,28
Черный карбид кремния или черный карборунд . . .0,25
Электрокорунд белый или коракс 0,12
Электрокорунд или алунд 0,10
Наждак 0,03
Абразивные зерна без связки применяются для притирки, до-
водки, шлифовки; большею частью зерна связывают для получе-
ния абразивного инструмента (шлифовальные круги, бруски
и пр.).
Связывающим материалом служат: керамическая связка К;
бакелитовая связка Б; вулканитовая связка В.
Круги и бруски различают по твердости; твердость определяет-
ся по шкалам Мооса или Раджювеля. Под твердостью шлифо-
вального круга понимают способность связки удерживать зерно
в круге. Твердость абразивного материала (зерен) нельзя смеши-
вать с твердостью шлифовального круга или бруска. Наиболее
часто при ремонтных работах используются круги с твердостью:
мягкие — Mi, M2, М3;
среднемягкие — CMi; CM2;
средние — С2;
среднетвердые — СТЬ СТ2, СТ3.
Механическая прочность круга характеризуется безопасной
предельной скоростью вращения. Для кругов на бакелитовой
основе скорость тто внешней окружности не должна превышать
40 м]сек.
Абразивный инструмент маркируют буквами и числами, ука-
зывающими форму, шлифующий материал, зернистость, связку,
рабочую скорость и пр., например:
ЭВ46СМ,К5
ПП126Х 50X50
30 м'сек
26 Вспомогательные материалы [Гл. II
Шифр этой маркировки означает: ЭБ — электрокорунд белый;
46 — размер зер.на абразива; CMi — степень твердости круга;
К — связка керамическая; 5 — структура круга; ПП — форма
круга (плоский, прямого профиля); 126 — диаметр круга; 50 —
высота круга; 50 — диаметр отверстий; 30 м/сек — рабочая ско-
рость круга.
В зависимости от размеров абразивные зерна делят на три
группы: шлифзерно, шлифпорошки и микропорошки.
Классификация абразивных зерен по группам и номерам,
*а также размеры зерна для каждого номера указаны в табл. 4.
Таблица 4
Прэдельныг размеры абразивных зерен (основной фракции) разных
номеров
Номера
зерни-
стости
12
16
20
24
36
46
6Э
80
100
123
140
Группа зернистости
Шлифзерно
То же
» я
У> »
Г) Я
я „
» ♦>
1) Я
Шлифпорошки
То же
я я
Размеры
зерен, мк
1680-840
1190—710
840—5С0
710—350
500-250
350—177
253—149
177—125
149-105
125—88
105—74
Номера
зорнн-
| стости
170
2)0
233
270
325
М28
M2J
М14
мю
М7
Группа зернистости
Шлифпорошки
То же
п я
я я
я я
Микропорошки
То же
я я
я »
я я
Размеры
зерен, мк
88—62
74—58
62—44
53-36
44—28
28—20
2,i-14
14—10
10—7
7—5
2. Шлифовальная шкурка. Шкурка состоит из основы, клея-
щего вещества и абразивного материала. Основой для изготовле-
ния шкурки служит бумага и хлопчатобумажная ткань.
В качестве абразивных материалов для шкурки применяют:
карбид кремния, электрокорунд (нормальный), кремень, гранит
• стекло, кварц и пр.; для получения бархатной шкурки пользуются
порошками окиси железа-крокуса с размером зерна от № 200
. цо № 325.
значе-
" о к
ою я
i обо-
2НИЯ
я|5
ex. я
s w
Номерное обозначение
12 13 20 24 33 46 60 80 100 120 140 170 200 230 325
Номерное обозначение
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 00 000 0000
Таблица Ь
Микронное
обозначение
М28 М20 М14 МЮ
Число минут
10 15 30 60 123
§9]
Абразивы
27
Шкурка обозначается в соответствии с номерами зернистости
шлифовального зерна номерами — от № 12 до № 326; применяет-
ся также микронное обозначение (от М28 до М10). Соответствие
новых обозначений со старыми условными 'номерами или числом
минут времени приведено в табл. 5.
Наименования шкурки следующие: карбидкремневая, электро-
корундовая, электрокорундовая (из перемола), кремневая, стек-
лянная.
3. Пасты для притирки и полировки. Ассортимент паст, приме-
няемых для притирки и полировки металлов, весьма велик. Широ-
кое распространение в ремонтных работах получили пасты ГОИ.
Эти пасты применяют для притирки и полировки изделий из чер-
ных и цветных металлов. Пасты ГОИ изготовляют трех сортов:
тонкая, средняя и грубая паста; выпускают их в виде кусков ци-
линдрической формы.
Технические требования к пастам приведены в табл. 6.
Характеристики пасты ГОИ
Таблица 6
Состав и размеры
Сорт пасты
Тонкая
Средняя
Грубая
Окись хрома, %
Стеарин и расщепленный жир, % . .
Силикагель, %
Соли
Посторонние включения
Цвет
Диаметр цилиндра, мм
Высота цилиндра, мм
Полирующая и шлифующая способ-
ность (размеры частичек абразии
ного материала), м: ,
70—75
28-23
2
Следы
Светлозе-
леный
20
48-52
I -7
75-80
25—18
До 2
Следы
Не допускаются
Темнозе-
леный
25
48—52
8-17
81—86
17-12
До 2
Следы
Черно-зе-
леный
35
48—52
18—40
Процесс притирки изделия ведется следующим образом:
1) изделие грубо шабрят; 2) его чисто промывают керосином и
почти насухо протирают тряпкой; 3) разводят керосином пасту
и наносят ее топким слоем па предварительно обработанные места
изделия; 4) изделие притирают на чугунной плите (полироваль-
ник), продольно двигая его и немного поворачивая в ту или дру-
гую сторону.
При притирке нужно следить, чтобы паста непрерывным слоем
покрывала полировальник, так как иначе можно испортить
поверхность. В процессе притирки паста теряет свои Свойства, .на
что указывает изменение ее цвета (потемнение). Отработанную
пасту удаляют тряпкой, а затем наносят новый слой.
28 Вспомогательные материалы [ Гл. 11
Пасты из корунда бора, (выпускаемые ОРГРЭС) представ-
ляют смесь карбида бора (В4С) с олеиновой кислотой, парафи-
ном и некоторыми другими компонентами.
Смазка при пасте — керосин или бензин. Смазывающее веще-
ство вместе -с пастой наносится на притир тонким слоем.
Для предварительной притирки берут пасту с более крупным
зерном —№ 170; 200; 230, а для окончательной доводки — пасту
из микропорошков М28, М20, Ml4.
Процесс притирки с помощью абразивов производится со
смазкой; для стали — машинное масло, для чугуна — керосин или
газолин, для бронзы — густое масло или сало.
В табл. 7 указаны материалы для притирки арматуры.
Таблица 7
Притирочные материалы для притирки клапанов (арматуры)
Материал
Бронза
Медноникелевый
сплав
Электросталь
2Х18Н9(ЭЯ2)
Чугун серый
Электросталь 3X13
Азотированная
сталь 38ХМЮА
Для грубой притирки
Толченое стекло
Паста ГОИ (грубая)
Наждак Ml 4
Толченое стекло
Паста ГОИ (грубая)
Наждак Ml4
Корунд М14
Наждак М14 или МЗО
Паста ГОИ (грубая)
Корунд М20 и Ml4
Наждак М20
Паста ГОИ (грубая)
Корунд М14
Наждак М20
Паста ГОИ (грубая)
Экстракарборунд М20 и М14
Паста ГОИ (грубая)
ДЛЯ ОКОНЧНТЧ'ЛМЮЛ ПрПТПрКМ
Паста ГОИ (средняя)
Наждак М10
Паста ГОИ (средняя)
Наждак М10
Паста ГОИ (средняя)
Наждак М10
Корунд М10
Наждак М10
Паста ГОИ (средняя)
Корунд М10
Наждак М10
Паста ГОИ (средняя)
Экстракарборунд М10
Паста ГОИ (средняя)
§10. Флюсы
Успешность пайки связана с качеством подготовленной к пайке
поверхности (она должна быть по возможности хорошо защищена)
и с родом флюса, применяемого для очистки поверхности изделия
от окислов и для предохранения ее от окисления в процессе
пайки.
§ Ю]
Флюсы
29
При пайке «нормальными (мягкими) припоями в качестве флю-
сов пользуются травленой соляной кислотой, а также канифолью.
Для травления соляной кислоты в нее постепенно бросают неболь-
шие кусочки или стружку цинка, пока кислота не перестанет
растворять цинк.
Для пайки лопаток из латуни твердыми припоями флюсом
служит бура (борнокислый натрий). Для пайки лопаток из не-
ржавеющей и никелевой стали серебряным припоем применяются
флюсы следующего состава:
1) фтористый калий водный 60%; борная кислота 40%;
2) фтористый калий безводный 43%; борная кислота 57%.
Эти флюсы приготовляются следующим образом:
Материалы: поташ (сухой и по возможности чистый);
плавиковая кислота, борная кислота.
Аппаратура: калильная печь с температурой нагрева
не менее 800°; коробка (300 X 200 X 700 мм) из нержавеющей
стали 3 мм; железный противень с носиком; лопаточка из нержа-
веющей стали; ручная мельница; ступка; сито; стакан на 2 л;
воронка с фильтром.
Приготовление флюса: для приготовления 1 кг
флюса необходимо: поташа 744 г; плавиковой кислоты 400—450 г;
борной кислоты 700 г.
Процесс приготовления флюса ведут следующим образом:
1. Отвешивают потребное количество поташа, предварительно
высушив его и определив процентное содержание нерастворимых
примесей.
2. Растворяют его в возможно меньшем количестве горячей
воды и отфильтровывают от нерастворимой части.
3. В большом стакане или в фарфоровой чаше выпаривают
раствор (насколько возможно) и переливают его затем в коробку
из нержавеющей стали.
4. По охлаждении начинают приливать маленькими порциями
плавиковую кислоту. Эту операцию следует производить с боль-
шой осторожностью в вытяжном шкафу, так как бурно выделяю-
щаяся углекислота может обрызгивать плавиковой кислотой
руки и лицо. Теоретически количество плавиковой кислоты опре-
деляется ее крепостью. Практически ее приливают, постоянно
помешивая дершяшшж лопаточкой (или просто лучинкой), до
полной нейтрализации раствора или еще лучше — до получения
слабой кислой реакции. Конец реакции определяют по лакмусо-
вой бумажке.
5. В полученный раствор фтористого калия высыпают потреб-
ное количество борной кислоты и нагревают его, пока борная
кислота не растворится полностью. Избыток воды выпаривают
до консистенции пастообразной массы.
30
Вспомогательные материалы
[Гл. И
6. Производят сплавление в башенной печи при температуре
не менее 800° до состояния жидкости, которую и выливают на
железный лист (противень).
7. При остывании стекловидная масса (зеленого или бурого
цвета) растрескивается на кусочки, которые необходимо сейчас
же собрать в банку с притертой или резиновой пробкой, так как
флюс быстро поглощает влагу.
8. По той же причине «необходимо сейчас же приступить
к размолу и просеиванию флюса. Хороший флюс должен удовле-
творять следующим требованиям: легко плавиться при темпера-
туре 700° и растекаться по поверхности; хорошо очищать поверх-
ность металла.
Признаками хорошего качества флюса служит прозрачности
стекловидной массы, легкая отделяемость от поверхности про-
мывки и растрескивание на мелкие кусочки.
Центральная химическая лаборатория Оиердловзмерго совме-
стно с кафедрой общей химии Уральского индустриального инсти-
тута предложила изготовлять флюс из буры (NaJf^Oy) и тетрл-
фторбората (KBF4), представляющего собой трудно растворимо:
в воде вещество, легко получаемое в чистом виде, легкоплавкое
(518—530°) и обладающее флюсующими свойствами. Этот флюс
негигроскопичен, требует нагрева металла не выше 800°, хорошо-
принимается серебряным припоем и дает хорошие результаты.
Он применим как для однородных, так и для разнородных метал-
лов (нержавеющая сталь с другими сортами стали, хромоп.ике-
левая сталь с нержавеющей и биметаллической проволокой, лн-
тунная лопатка с биметаллической и нержавеющей проволокой)»
т. е. пригоден при пайке любого типа облопачивания турбин.
Приготовляют этот флюс следующим образом: 60 весовых ча-
стей тетрафторбората калия тщательно смешивают с 40 весовыми
частями технической буры, обезвоженной при 700°. Смесь поме-
щают в стальную чашку и ставят на 15—20 мин. в муфель (пред-
варительно нагретый до 800°) до образования однородного сила
ва. Для ускорения расплавления смесь помешивают железной
палочкой. Как только смесь становится однородной, чашку выпи
мают из муфеля и флюс выливают на мраморную доску. Флюс
негигроскопичен и может храниться в любой посуде.
Тетрафторборат калия (KBF4) можно получить либо из хими-
чески чистой плавиковой кислоты, либо из технической плавико-
вой кислоты. 1
§ 11. Набивки
Набивки применяются для предотвращения протекания пара
или воды через зазоры сальников вентилей и задвижек и для
1 Приготовление тетрафторбората калия описано в журнале „Электри-
ческие станции" №' 1, 1947, стр. 50—52.
§ 11]
Набивки
31
Рабочие
параметры
т, - „ ^ Форма гг Стандарты, прейс-
Раоочая среда i Характеристика наби:.ки сечения Изготовляемые размеры, мм куранты и техусловия
р[кГ1см*] °С (не
(не выше) выше) .
Вода холодная и го- 160 100 Пеньковая просален- Квадратная 6,8, 10, 13, 16, 19,22,25, Ст 18
рячая ная и круглая 28,32,35,38,42,45 и 50 Главрезина ^5д"
Вода перегретая, на- | 25 300 Асбестовая проса- Квадратная ч ст. 18
сыщенный пар | ленная и круглая г п ^ '—— ПЛС1
I 4,6,8,10,13,16,19, Главрезина 2061
; 1 22,25,28,32,35,38,
j 42, 45 и 50
Перегретый пар 25 5Э0 Асбестовая сухая Квадратная Ст 18
I и кРУглая ' Главрезина "2058"
Перегретый пар i 45 400 Асбестовая проса-
ленная с графитом Квадратная \
и с медной проволо-
I кой(,Рациональ*) | I 6,8,10,13,16,19,22,
„ г А, \~~ | 25,28,32,35 и38 Т. У. Асбестового
Перегретый пар 65 450 Асбестовая проса- завода
ленная с графитом Квадратная ]
с медной и свин-
цовой, проволокой
(„Циклон") •
Минеральное масло 65 КО Пеньковая просален- Квадратная 6, 8,10,13, 18,19, 22, 25, П. К. № 55530
ная J и круглая 28,32, 35, 38, 42, 45 и 50
32
Вспомогательные материалы
[Гл. II
устранения протекания воды или подсоса воздуха через сальники
валов насосов.
Набивка, в зависимости от среды и условий работы, может
<быть выбрана по табл. 8.
§ 12. Припои
Материалы, вводимые в процессе пайки в расплавленном
состоянии между соединяемыми частями, называются припоя-
ми. При выборе припоя руководствуются следующими соображе-
ниями:
1. Припой должен хорошо схватываться с материалом изде-
лия.
2. Температура плавления припоя должна быть ниже темпе-
ратуры плавления материала спаиваемого изделии; материал
изделия не должен претерпевать структурных изменении и со-
единяемых частях.
3. По механическим свойствам припой должен по возможно-
сти приближаться к свойствам материала спаиваемых изделий.
В связи с температурой плавления основные промышленные
припои могут быть условно разделены на три группы:
а) тугоплавкие, имеющие температуру плавлении в
пределах 600—1000°; предел прочности при ра.чрыие твердых
припоев 30 кГ/мм2 и выше;
б) нормальные — температура плавлении 1К<> .Ю0";
предел прочности при разрыве 6—7 кГ/мм2\
в) легкоплавкие — температура плавлении сплава
№ 125 при 125°, сплава № 121 при 121°; сплава 1>юрпкоиа
при 65° и т. д
Основной ассортимент припоев для пайки стали, меди и пр.
указан в табл. 9; в табл. 10 приведен их химический гопав.
Таблица 9
Припои тугоплавкие и нормальные (мягкие)
Наименование
припоя
Для Н;;ЙКИ
Медноцинко-
ъъш 36
Медпоцинко-
«ый 48
Медноцинко-
вый 54
Тугоплавкие (твердые) припои
ГОСТ 1534-42
ПМЦ36
ПМЦ48
ПМЦ54
ГОСТ 1534-42
ГОСТ 1534-42
Латуни с содержанием
меди до 68%
Латуни, содержащей
свыше 60—68% меди
Меди, бронзы, томпака
и стали
§ 13]
Материалы для сварки
33
Продолжение
Наименовгнье
припоя
Серебряный
Серебряный
Серебряный
Серебряный
Марка
ПСр12
ПСр25
ПСр15
ПСрбб
Ст.шдмрт
0::т 2982
ОСТ 2982
'ОСТ 2982
ОСТ 2982
Темпера-
тура
иия, °С
785 |
765 /
720 \
690 /
Для пайки
Меди и медных спла-
вов, содержащих 58%
меди и больше, патруб-
ков, штуцеров и пр.
Скрепляющей прово-
локи турбинных лопаток
и:* легированной стали, а
также дли пайки меди,
бропгнл, латуни и пр.
Нормальные припои о л о в я но с и и и и о и о ii группы
Оловяносвин-
цовый 40
Оловяносвин-
цовый 30
ПОС40
ПОС30
ГОСТ 1499-42
ГОСТ 1499-42
Начало
181;
конец
237
Начало
181;
конец
243
Латуни, железа, меди,
цинковых и оцинкован-
ных листов и пр.
Таблица 10
Марка
ПМЦ36
ПМЦ48
ПМЦ54
ПСр12
ПСр25
ПСр45
ПСр65
ПО^ЗО
ПОС40
Химический состав припоев (в
Медь
36 + 2
48+2
54+2
36+1
40+1
30+0,5
20+0,5
—
—
Серебро
—
—
12±0,3
25+0,3
45±0,5
65±0,5
—
—
Цинк ,
Остальное
То же
» я
я я
и я
и я
я я
—
—
(>JH)i:o
—
—
—
—
—
—
29-30
39-40
процентах)
Сурьма
—
—
—
—
—
—
1,5-2,0
1,5-2,0
СмшИ'Ц
—
—
_..
—
—
—
г> стальное
То же
При-
меси
0,6
0,6
0,6
1,0
1,0
0,5
0,5
0,25
0,30
§ 13. Материалы для сварки
Материалом для изготовления металлических электродов, при-
меняемых при дуговой электросварке, служит проволока, изготов-
ляемая согласно ГОСТ 2246-54 (приложение 1). Классифици-
руются электроды отечественных марок по типам ГОСТ 2623-51
(приложение 2).
3 А. Н. Сверчков.
34 Вспомогательные материалы [Гл. 11
Каждому типу электродов может соответствовать одна или
несколько марок, характеризуемых маркой проволоки, из которой
изготовлены электроды, составом покрытия, технологическими
особенностями и свойствами наплавленного металла.
Выбор электродов в отношении сварочных свойств должен
удовлетворять следующим требованиям:
а) дуга должна легко зажигаться и гореть равномерно, без
чрезмерного разбрызгивания металла и шлака;
б) наплавленный металл должен равномерно покрываться
шлаком, который после охлаждения должен легко удаляться;
в) наплавленный металл не должен иметь пор, трсщи-и и
шлаковых включений;
г) по механическим свойствам сварной шов должен соответ-
ствовать основному материалу свариваемых изделий;
д) температура плавления электрода должна бы и, близкой
к техмпературе плавления основного материала;
е) применение электродов неизвестной марки недопустимо.
При ручной электродуговой сварке повышение механических
свойств металла шва достигается, главным образом, применением
электродов с качественным или толстым покрытием, составляю-
щие которого можно разбить на следующие группы: I) шлако-
образующие; 2) газообразующис; 3) раскислители; 4) легирую-
щие и 5) клеящие или связующие. В приложении 3 даны составы
покрытий электродов и их характеристика.
Для сварки ответственных конструкций из малоуглеродистых
и низколегированных сталей предназначены электроды ОММ-Г).
Они обеспечивают высокие механические свойства швов и позво-
ляют легко производить сварку в любом пространственном по-
ложении.
Для сварки ответственных конструкций из среднеуглсродпп ых
сталей (содержание углерода 0,3—0,5%) служат электроды
ОМУ-1. Они также позволяют производить сварку в любом про-
странственном положении.
Электроды ЦМ-7 предназначены для сварки ответственных
конструкций из 'малоуглеродистых и некоторых малолегирован-
ных сталей, работающих при ударных и динамических нагрузках.
Электроды с обмазкой УОНИИ-13/НЖ, если они соответ-
ствуют типу ЭА1, применяют для сварки хромоникелевоп стали и,
если они соответствуют типу ЭФ 13, — для хромистых сталей
1X13 и '2X13.
Электроды ЦН-250 и ЦН-350 используют для наплавки поно-
шенных поверхностей стальных деталей машин и механизмов.
Наплавку последующей термообработке не подвергают. В зависи-
мости от требуемой твердости металла применяются электроды
ЦН-250 или ЦН-350.
§ И]
Охлаждающие смеси
35
Электроды УОНИИ-13/45 применяются для сварки малоугле-
родистых и низколегированных сталей; электроды УОНИИ-13/55—
для сварки среднеутлеродистой и легированной сталей.
При электродутовой сварке трубопроводов высокого давления
(толщина стенок труб> 8 мм), если трубы изготовлены из стали
Ст. 20 и фланцы из стали Ст. 25, применяют электроды типа
342 с обмазкой типа УОНИИ-13/45, ОММб или ЦМ-7; диаметр
проволоки 3—5 мм; длина прутка 400—500 мм.
При сварке трубопроводов высокого давления, если трубы
из молибденовой стали 15М и фланцы из стали ЗОМ, применяют
электроды марки ЭП-50 при стержне из проволоки.марки Св-12М.
При использовании проволоки Св-08А в качестве стержня
электродов в их обмазку вводят ферромолибден марок Mol или
Мо2 в таком количестве-, чтобы наплавленный металл легировал-
ся молибденом до содержания 0,4—0,6%. Опыт показывает, что
при введении в обмазку типа УОНИ-13/55 или УОНИ-13/45 в ко-
личестве 2% ферромолибдена, содержание молибдена в наплав-
ленном (металле шва, сваренного углеродистым электродом с этой
обмазкой, колеблется в пределах 0,4—0,6%.
§ 14. Охлаждающие смеси
Когда обычным способом не удается выпрессовать седла,
втулки и пр., посаженные с большим натягом, в дополнение
к приспособлениям для выпрессовки можно применить охлаж-
дающие смеси (табл. 11 и 12). Наполнение смесью втулки или
седла охлаждает их и таким образом уменьшает их посадочный
натяг.
Таблица II
Смесь воды (снега) с солью
Соль
и гс]
э. т. [оС]
Поваренная NaCl
Сернокислоаммониевая (NH^SOj
Хлористоаммониевая NH4C1
Лзотнокислонат^шевая NaNO-
Азотноаммониевая NH4N03
Водный раствор хлористого кальция Gi< К.-Ы !..' >
30
75
зо
75
60
250
2,5
18,4
18,5
27.2
23.2
33
02
25
5!)
<;5
ИЗ
—21,2
— 19
— 15,8
-18,5
— 17,3
Если А частей соли смешать со 100 частями воды при 10—15°,
температура понижается на -у/ °С. \la\w В частей соли смешано
со 100 частями льда или снега, температура понижается до эвтек-
тической точки (э. т.),
3*
36
Вспомогательные материалы
[Гл. II
Различные охлаждающие смеси
Таблица 12
Составные части
Сернокислый нат-
Азотнокислый ам-
Раствор азотной
кислоты ....
Сернокислый нат-
Соляная кислота .
Хлористый каль-
Весо-
вые
части
5
5
16
6
5
4
8
5
3
2 1
Падение тем-
пературы, °С
от
},0
10
ДО
—12
—25
— 18
—33
1
Составные части
Поваренная соль
Селитра ....
Нашатырь . . .
Хлористый каль- i
ций
Азотнокислый ам-
моний . . . .
Весо-
вые
части
1
1
1
1
1
2 1
1
1
I 1
Падение тем-
пературы, °С
от
1 -°
),о |
ДО
— 18
-24
-42
-16
§ 15. Реактивы для определения к стали легирующих элементов
При производстве ремонтов нередко бывает необходимым
знать качество стали, из которой изготовлена та или иная деталь.
Для этого может быть произведен простейший апалт, при помо-
щи которого определяется хром, никель, молибден.
На детали шлифуется площадка в 1—2 см2, kot<>|>;ivi подвер-
гается воздействию реактива.
1. Оп р е д е л ен ие содержания в металл *- хрома
производится согласно .нижеприведенной таблице.
Реактив в объемных частях
1) 30 частей HN03 (удель-
ный вес 1,4)
30 частей Н/304 (удель-
ный вес 1,84)
40 частей дестиллиро-
ванной воды
2) Одна часть HNO^,
одна часть H2S04
30 частей воды
Результаты травления
На площадке остается
след желто-коричневый или
коричневый
Остается след светлозе-
леный или темносерый
После вспенивания капли
остается коричневый след
Капля блестит и прини-
мает зеленоватый оттенок
<:< .1ни<- хрпм i
Хром отсутствует
0,6—0,8%
Менее 6%
6—8%
§15] Реактивы для определения в стали легирующих элементов 37
Продолжение
Реактив в объемных частям
3) 4 части НС1 (удельный
вес 1,19)
3 части СиС12, насыщен-
ного при нагревании
раствора
95 частей воды
Результаты травления
Медь выпадает в капле
через 3 мин., образуя плот-
ный осадок
Медь выпадает от 3 до
25 мин.
Капля, высыхая, сохра-
няет зеленый цвет
Содержание хрома
7—13%
13-17%
Более 18%
2. Для определения содержания в металле
никеля применяется в качестве реактива раствор 1 г альфади-
метилглиоксима в 100 см? спирта. Капля реактива на зачищен-
ной площадке при содержании никеля оставляет красный осадок.
3. Содержание в металле молибдена опреде-
ляется в соответствии с таблицей.
Реактив в объемных частях
3 части HN03 (удельный
вес 1,4)
9 частей НС1 (удельный
вес 1,19)
15 частей воды
Результат трап л синя
Капля светлая и прозрач-
ная
Капли через 3 — 4 мин.
принимает спетложолтую
окраску
Содержание
молибдена
Менее 0,2%
Вплее 0,2%
Ниже приводим часто встречающийся в практике метод опре-
деления, -из какого материала — никелевой или нержавеющей
стали — изготовлены рабочие лопатки турбины.
Зачищают участок лопатки и смачивают 10% водным раство-
ром азотной кислоты. Через несколько минут кислоту с лопатки
удаляют, на этом месте получится пятно; если цвет пятна темный
или ржавый, то материал лопатки -— никелевая сталь, если цвет
пятна мало заметен или слегка матовый — нержавеющая сталь.
Для производства количественного химического анализа ма-
териала обычно требуется 50—100 г мелкой стружки.
Перед взятием пробы с поверхности металла удаляется ока-
лина и загрязнения; поверхность зачищается до металлического
блеска. Стружку нужно набирать (всухую) без применения смаз-
ки. Для устранения или уменьшения окисления стружку целе-
сообразно брать сверлом малого диаметра с малой скоростью
вращения.
38
Вспомогательные материалы
[Гл. II
§ 16. Реактивы травления стали для выявления макроструктуры
Структура сплавов, видимая невооруженным глазом или при
небольших увеличениях (до 10 раз), называется макроструктурой.
При этом наблюдают кристаллическое строение излома, усадоч-
ную рыхлость, газовую пористость, шлаковые включения, тре-
щины, волосовины на поверхности и пр.
Более детальную структуру сплавов, видимую под микроско-
пом при увеличении не менее 50—100 раз, называют микрострук-
турой.
Для выявления макроструктуры стали испытуемая поверх-
ность детали шлифуется с помощью шкурки № 200, М20, МЮ.
Перед травлением поверхность шлифа для удаления жира про-
мывается бензином или спиртом.
В качестве реактивов для травления могут применяйся;
1) 10—15% водный раствор азотной кислоты HNO;j;
2) Хромпик — раствор 5% двухромовокислого калия в 10%
растворе сермой кислоты в воде;
3) Пересульфат-аммоний (падсернокислый аммоний)- - рас-
твор 15 г надсернокислого аммония в 100 смл воды. Реактив
употребляется преимущественно для легированных сталей. После.
травления пересульфат-аммонием производится травление 10—■
15% раствором азотной кислоты.
Время травления каждым, реактивом Г> 10 мин.
4) 60 см3 крепкой соляной кислоты, 7 см'л крепкой серной
кислоты, 18 см3 воды.
Время травления от 5—60 мин.; шлиф после травления про-
мывается 10% раствором азотной кислоты (для удалении нем-
ного осадка), а затем водой.
5) Царская водка: 3 части крепкой соляной кислом.i (удель-
ный вес 1,19) плюс 1 часть крепкой азотной кислоты (учельпый
вес 1,4). Время травления 1—2 мин.
6) 1 л спирта, 50 г соляной кислоты, 10 г пикриновой кислоты.
Реактивы п. 5 и 6 применяются преимущественно для нержа-
веющих сталей.
§ 17. Цвета побежалости; цвет при нагреве стали; температура
плавления некоторых веществ
Цвет побежалости
По цвету побежалости можно судить об имевших место заде-
ваниях подвижных частей о неподвижные или о повышенном тре-
нии во вращающихся частях. Ниже приведены цвета побежало-
сти для различных температур:
бледножелтый при 2УГ
желтый (цвет соломы) „ 9;vj"
бурЫЙ я 9.1Г)"
§ 18]
Характеристика материалов
39
светлобурый при 255°
бурый с пурпуровыми пятнами „ 265°
пурпурово-красный „ 275°
фиолетовый „ 285°
темносиний „ 295°
светлосиний . „ 310°
серый „ 325°
Цвет при нагреве стали
При нагреве стали по ее цвету можно приближенно судить
о температуре (например при пайке или закалке).
бурый цвет при 5С0°
начало краснения „ 550°
тёмнокрасный „ 700°
темновишнево-красный „ 800°
вишнево-красный „ 900°
светловишневый „ 1000°
темнооранжевый „ 1100°
оранжевый , 1150°
светлооранжевый „ 1200°
Температура плавления некоторых Ееществ:
Сера 113° Цинк 419°
Олово 232° Алюминий 658°
Свинец 327° Латунь 900°
Глава III
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТУРБИН
ПРИ ИХ РЕМОНТЕ
§18. Характеристика материалов
Основными материалами в турбостроении являются: сталь
(прокат, поковки и литье), чугун (литье) и цветные сплавы.
1. Сталь. Сталью принято называть железоуглеродистые
сплавы с содержанием углерода до 1,7%. Обычно в стали содер-
жится 0,25—0,в% марганца и до 0,37% кремния.
В ряде случаев в сталь вводят значительно большее количе-
ство марганца и кремния для достижения определенных физико-
механических свойств.
По способу производства углеродистая сталь разделяется на
следующие сорта:
а) Мартеновская сталь. В зависимости от мате-
риала,* которым обмуровываются печи, различают сталь кислую
и основную. Кислая сталь обычно обладает более высокими меха-
ническими свойствами, чем основная; кислый процесс пригоден
для получения стали с содержанием углерода не ниже 0,15%; при
основном процессе получают сталь с содержанием углерода менее
0,10%.
40 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. III
б) Бессемеровская сталь. Эта сталь изготовляется
в конвертерах с кислой набивкой и обычно имеет содержание
углерода выше 0,15%. Ее механические свойства хуже свойств
кислой мартеновской стали, так как бессемеровская сталь полу-
чается менее чистой.
в) Томасовская сталь. Ее изготовляют в конвертерах
с основной :набивкой; томасовская сталь имеет обычно малое
содержание углерода (около 0,10%) и является надежной в отно-
шении механических свойств благодаря отсутствию нежелатель-
ных примесей (сера, фосфор).
г) Электросталь. Эта сталь обычно имеет малое количе-
ство примесей (серы, фосфора — от 0,02 до 0,03%).
Содержание углерода в стали определяет ее механические
свойства. С увеличением углерода увеличиваются предел проч-
ности otf и предел текучести зА, но уменьшаются удлинение Я,
поперечное сжатие й и ударное сопротивление.
На качестве стали сильно отражаются вредные примеси —
фосфор и сера. Фосфор понижает пластичность и ударную вяз-
кость, что делает сталь холодноломкой. Увеличение содержания
серы способствует образованию тепловых трещин.
В турбостроении" применяются преимущественно стали: по-
делочная обычного качества (ГОСТ 380-50), качественная кон-
струкционная (ГОСТ 1050-52) и легированная. Введением в со-
став сталей элементов Ni, Cr, Мо, Мп, V, W, Ti и Л1 изменяют
их состав, а следовательно, и их механические свойства.
2. Легированные стали. Влияние составляющих элементов им
качество легированных сталей зависит от вводимых в сталь эле-
ментов и их количества.
Никель (Ni). Никель придает стали вязкость и повышает
ее предел прочности. Наиболее часто применяют сталь с содержа-
нием никеля 3—5% при содержании углерода 0,15—0,45%. ("таль
с 3—5% никеля и 0,15% углерода особенно пригодна для цемен-
тации; цементированные изделия, изготовленные из такой стали,
имеют высокоуглеродистый поверхностный слой при прочной и
вязкой сердцевине.
Вследствие своей вязкости никелевая сталь обрабатывается
труднее, чем простая углеродистая. Сварка также затрудняется
из-за присутствия никеля, в особенности, если его содержание
больше 5%. Никелевая сталь мало окисляется; поэтому она ши-
роко применялась для лопаток паровых турбин.
Хром (Сг). Сталь с содержанием хрома 12—14%, углерода
0,15—0,4%, кремния, марганца и никеля не свыше 0,6% полу-
чила название нержавеющей. Нержавеющая сталь обладает пре-
красными механическими свойствами, высоким сопротивлением
коррозии и по своим технологическим свойствам допускает рас-
клепку, пайку, ковку, штамповку и т. п. Хуже сопротивляются
§ 18]
Характеристика материалов
41
коррозии сорта нержавеющей стали, содержащие углерода более
0,3%.
Ванадий (V). Содержание ванадия, даже в небольшом ко-
личестве, увеличивает пределы прочности и упругости, делает
сталь более вязкой и значительно повышает ее стойкость против
меняющихся по величине и направлению усилий.
Молибден (Мо) увеличивает сопротивление ползучести и
предел прочности при повышенных температурах и усиливает
сопротивление коррозии нержавеющей стали.
Кремний (Si). Сталь с содержанием кремния 1,2—1,5%
и углерода 0,5% применяют, главным образом, для изготовления
пружин.
3. Чугун. Чугуном называют железоуглеродистый сплав с со-
держанием углерода 1,7—5%. Свойства чугуна зависят преиму-
щественно от количества содержащегося в нем углерода и вред-
ных примесей — серы и фосфора.
В турбостроении из чугуна изготовляют цилиндры, диафрагмы,
обоймы И! коробки уплотнений, арматуру и прочие части турбин,
работающие под умеренным давлением в зоне невысоких темпе-
ратур. Высшим пределом, для которого может быть использован
чугун (повышенного качества), следует считать температуру
250° при давлении до 20 ата.
Под влиянием высокой температуры чугун постепенно изме-
няет свою структуру и увеличивает объем. Рост чугуна происхо-
дит вследствие распада связанного углерода на феррит и угле-
род в форме графита; содержащиеся в чугуне пленки графита
служат очагами, вокруг которых концентрируется дальнейший
процесс перерождения материала. Для всех чугунных частей, со-
прикасающихся с паром высокой температуры, приходится при-
менять сорта чугуна повышенного качества.
4. Модифицированный чугун. Модифицированный чугун пред-
ставляет собой перлитный (сталистый) чугун.
Процесс модифицирования заключается в присадке к жидкому
металлу измельченных модификаторов (силикокальция, ферро-
силиция, еиликоаммония и пр.).
Модифицирование применяется для получения наиболее проч-
ной марки высококачественных чугунов (с пределом прочности
при растяжении 30—40 кГ/см2), которые в некоторых случаях
успешно заменяют стальное литье и паже поковки.
5. Цветные сплавы. Бронза. Бронзой называют сплавы
меди с различными металлами, как п>: оловом, алюминием, крем-
нием и пр
О л о в я н и с т ы е бронз ы. Оловянистые бронзы пред-
ставляют собой сплавы меди с оловом, а также более сложные
сплавы с добавками цинка, свинца, фосфора, никеля и др.
42 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [ Гл. III
Оловя.нистые бронзы обладают довольно хорошими механи-
ческими, антифрикционными, антикоррозийными -и литейными
свойствами.
Олово повышает твердость и прочность сплава и резко сни-
жает пластичность. В технических бронзах оно содержится в ко-
личестве от 3 до 14%.
Свинец резко улучшает антифрикционные свойства оловяни-
стых бронз. •
Бронзы оловянофосфористые применяются исключительно как
антифрикционные.
Специальные бронзы, не содержащие олова.
Специальные бронзы — двойные или многокомпонентные сплавы
на медной основе, содержащие в качестве добавки Al, Ni, Mn,
Fe, Be, Сг «и ;пр.
В зависимости от содержания добавок специальные бронзы
носят названия: алюминиевые, марганцовистые, кремнистые, бе-
рил лиевые, хромистые и пр.
Эти сплавы обладают высокой прочностью, коррозийной устой-
чивостью, . антифрикционностыо и жаростойкостью и являются
заменителями дефицитных оловянистых бронз.
Латунь. Латунью называют сплав меди с цинком. Сложные
мсдноцинковые сплавы называются специальными латунями.
Добавка к двойным медноцинковым сплавам олова, алюми-
ния, .никеля, марганца, железа, свинца и др. придает этим спла-
вам повышенную прочность, твердость, коррозийную устойчивость,
обрабатываемость резанием и давлением, хорошие литейные свой-
ства и пр.
Практическое применение имеют латуни, содержащие до
50% Zn. В специальных латунях добавки третьего компонента
резко изменяют структуру и свойства сплава.
Добавки олова повышают прочность латуней и сильно увели-
чивают коррозийную стойкость их в отношении морской воды,
вследствие чего данные сплавы получили название «морских
латуней».
Добавки никеля дают прочные и коррозийно-устойчивые
сплавы, а в комбинации с алюминием получаются сплавы очень
прочные и твердые. Однако примесь алюминия затрудняет пайку
таких сплавов. Марганец, особенно в присутствии алюминия,
олова и железа, также весьма сильно повышает прочность и
антикоррозийные свойства специальных латуней. Свинец пони-
жает механические свойства латуней. Во всех литейных латунях
свинец содержится от 1 до 4,5%, как повышающий антифрик-
ционные свойства и обрабатываемость резанием. Кремний повы-
шает прочность, твердость и литейные свойства латуней и в ком-
бинации со свинцом дает сплавы, являющиеся заменителями ли-
тейных оловянистых подшипниковых бронз. Из примесей особен-
но вредными являются висмут и сурьма.
§19] Условные обозначения марок металла 43
§ 19. Условные обозначения марок металла
В марке углеродистой прокатной стали буквы М, Б, или Т
обозначают: М — мартеновская сталь (М. Ст. 3); Б — бессеме-
ровская сталь (Б. Ст. 3); Т — томасовская сталь (Т. Ст. 3).
Сталь инструментальная углеродистая указывается в марке
буквой У, например У8, а сталь пружинная кремнистая буквой С,
например 55G2.
Основные легирующие элементы в марках качественных леги-
рованных сталей обозначаются следующими буквами:
Алюминий — Ю Вольфрам — В Мчрганец — Г Хром — X
Ванадий — Ф Никеле —II Молибден — М. Медь — Д
Двухзначные цифры, стоящие в начале марки, указывают
среднее содержание углерода (в сотых долях процента). Буквы,
стоящие после этих цифр, указывают, в соответствии с вышеска-
занным, основные легирующие элементы. Цифры, стоящие после
этих букв, показывают процентное содержание соответствующих
элементов, если оно выше 1 %.
Пример. Марка 60Х16М2А.
В этой стали углерода 0,50 — 0,70; хрома 15—17%, молибдена 1,6 —
2,5%. В легированных сталях буква Л в марке обозначает высококачествен-
ную сталь. Например, 15Х —отлл'> качественная; 15ХА — сталь высокока-
чественная.
Условные обозначения марок цветных спла-
вов. Бронзы обозначаются Бр, латуни — Л; следующие за Бр
или Л буквы указывают ,на содержание в сплаве основных ком-
понентов; цифры, стоящие после букв, указывают среднее про-
центное содержание соответствующих компонентов, если оно (как
обычно) выше 1%
Примеры. 1. Бр. ОПФ 9-3-1.
Содержание: О— олово 9%; Н — никеля 3%; Ф — фосфора 1%; медь —
остальное.
2. Л68.
Содержание: медь — G7 --- 70%; цнпк — остальное.
3. ЛН65 — 5.
Содержание: медь — G1 — 67%; Н — никель — 5—6,5%; цинк—остальное.
Операции термической обработки обозначают следующим
образом:
Отжиг' отж Закалка 3
Нормализация . . . Н Отпуск отп
Для перечисленных ниже конструкционных легированных сор-
товых сталей приняты условные обозначения путем окраски тор-
цов брусков крупного сечения, а для .прутков .небольшого диамет-
ра — их концов. Окраска характеризует содержание (но не коли-
чество) тех или иных специальных элементов.
44 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. 111
Присутствие легирующих элементов обозначается полосами
следующего цвета:
Хромистая зеленый + желтый
Молибденовая фиолетовый
Хромомолибденовая зеленый -f- фиолетовый
Хромоалюминиевая и хромомолибдено-
алюминиевая алюминиевый
Хромомолибденованадиевая фиолетовый -(- коричневый
Никелевая желтый + синий
Никелемолибденовая желтый -+- фиолетовый
Хромоникелевая желтый -|- черный
Хромоникелеванадиевая коричневый -+■ черный
Хромоникелемолибденовая фиолетовый -f- черный
Хромоникелемолибденованадиевая . фиолетовый-J-сини и
Сталь углеродистая в зависимости от ее марки окрашивается
в следующие цвета:
0,8 — 20 белый
25 — 40 белый-f-желтый
45 — 70 белый-|-коричневый
15Г —40Г коричневый
50Г — 70Г . . -. коричневый -\- зеленый
101 2 коричневый 4- желтый
30Г2 — 50Г2 коричневый 4-синий
Ст.0, М^т.О и БСт.О красный -4- зеленый
СТ.2 и МСт.2 - белый +- черный
Ст.З, МСт.З и БСт.З красный
Ст.4, МСт.4 и БСт.4 ........ черный
Ст.5 МСт.5 и БСт.5 зеленый
Ст.6, МСт.б и БСт.6 синий
Ст.7 и МСт.7 красный -f- коричн-'ный
§ 20. Основные условные обозначения, характеризующие
свойства металла
°5 [кГ/мм2] — предел текучести (физический) — есть
наименьшее напряжение, при котором образец деформируется
без заметного увеличения нагрузки; он вычисляется по формуле:
р
а — -±.[кПмм2],
где Ps — нагрузка, соответствующая этому напряжению, в кг;
F0 — начальная площадь поперечного сечения образца в мм-1.
оп[кГ/мм2]— предел прочности при растяжении
(ранее именовалось «временное сопротивление разрыву»)—
есть напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, предше-
ствующей разрушению образца; он вычисляется по формуле:
§ 20] Основные условные обозначения 45
где Р —наибольшая нагрузка, предшествующая разрыву об-
разца;
F0— начальная площадь поперечного сечения образца в
ММ2.
8[%] — относительное удлинение (при разрыве) —
есть отношение приращения длины образца (после разрыва) к
его первоначальной длине; оно вычисляется по формуле:
8я = Ц^.Ю0%,
10
где 1\ — длина образца после разрыва в мм;
10 — его расчетная длина в мм.
Индекс п имеет значение 10 и 5:
81о — относительное удлинение в процентах при длинном
(/0= I0do6p) или пропорциональном образце (11,3|/"jF0);
85 — относительное удлинение в процентах при коротком
нормальном (l0=z5do6p) или пропорциональном образце
(5,65/Fq).
Ф [ % ] — относительное сужение — есть отношение
уменьшения площади поперечного сечения образца (после раз-
рыва) к первоначальной площади его поперечного сечения; оно
вычисляется по формуле:
где FQ— начальная площадь поперечного сечения образца
в мм2;
F[ — площадь поперечного сечения образца в месте раз-
рыва в мм2.
ак [кГм/см2] — уд а р и а я вязкость — есть механическая
характеристика вязкости металла, равная работе, расходуемой
для ударного излома образца типа Мепаже на копре, отнесенной
к рабочей площади поперечного сечения образца (в месте под-
реза); она вычисляется по формуле:
Л*
где Ак — работа удара, затраченная на излом образца, в кГм;
F—площадь поперечного сечения образца в месте надреза
до испытания в см2;
Нв — число твердости по Бри нолю — определяется
как среднее давление, выраженное в кГ на 1 мм2
сферической поверхности отпечатка шарика. Приме-
няемые шарики диаметром 10, 5 и 2,5 мм вдавливаются
в металл под действием силы 3000, 750 и 185,5 кГ.
46 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [ Гл. III
Твердость по Бринелю находится в тесном соотношении
с пределом прочности. Ввиду того что испытание твердости по
Бринелю сравнительно просто выполнимо и не требует порчи
испытуемого образца, им часто пользуются для получения
представления о пределе прочности вместо испытания на
разрыв.
Для определения предела прочности может служить следую-
щее приблизительное соотношение:
Для углеродистой стали (при Ив > 175)
. (при Нв < 175)
Для никелевой и хромоникелевой сталей
св^ 0,345 Я/?
сг ^ 0,362 И
в
:0,:и4 if,.
В табл. 23 приведены соотношения между
числом твердости и пределом прочности.
Определение твердости по Бринелю явля-
ется весьма распространенным способом для
испытания материала твердостью до 400. При
производстве работ по ремонту турбин in
месте их установки число твердости металла
Нв может быть определено прибором Нольди,
что дает возможность судить кроме твердости
и о пределе прочности (см. табл. 23).
Определение твердости прибором Нольди.
производится следующим образом. Па испы-
туемой детали зашлифовывается площадка
размером около 1 см2. В прибор (фиг. 1Г>) ус-
танавливают эталон. Шарик прибора Польдп
опирают на подготовленное место на детали.
Ручником наносят средней силы удар по бопку.
Шарик, находящийся между эталоном к ис-
пытуемой деталью, оставляет отпечатки раз-
личного диаметра на эталоне и на поверхности
детали. При помощи специальной лупы, имею-
щей шкалу, измеряют диаметры получившихся
отпечатков.
Пользуясь приложенной к прибору таблицей, находят число
твердости Нв детали в зависимости от размеров отпечатка на эта-
лоне и детали, а затем и предел прочности испытуемого материа-
ла по табл. 23. На эталоне прибора выбивается число твердости
эталона; отпечатки на эталоне могут выбиваться через 10 мм на
всех четырех сторонах эталона. По использовании эталона он за-
меняется новым. Твердость прибором Польди определяется с точ-
ностью до 5%.
Фиг. 15. Прибор
Польди
1 — корпус; 2—боек:
3 — эталон; 4—шарик:
5 — испытуемая
деталь
§20]
Основные условные обозначения
47
Если при приборе Польди таблицы нет, то твердость детали Нв
можно определить по формуле:
где Н — твердость эталонного бруска;
йэ—диаметр отпечатка на эталонном бруске;
d — то же на испытуемой детали.
HR и HR —число твердости по Роквеллу. Опреде-
ление твердости прибором Роквелла основано на вдавливании
в испытуемый материал шарика или алмазного конуса. Стальной
шарик применяется для определении твердости мягких материа-
лов, а алмазный конус—для твердых. В обозначении числа
твердости HR и HR индекс Б указывает па испытание шариком,
индекс С—конусом.
Hsh — тверд ость по Шору. Способ определения твер-
дости на склероскопе Шора основан на высоте отскакивания сво-
бодно падающего с определенной высоты молоточка стандартного
веса с алмазом на конце. Показания склероскопа Шора имеют
относительное значение, так как на них оказывают существенное
влияние масса и толщина испытуемого материала, а также со-
стояние его поверхности.
Усталость. Постепенное разрушение материала при боль-
шом числе повторно-переменных напр! женин.
Наибольшее напряжение цикла, которое может выдержать
материал без разрушения при весьма большом числе циклов на-
пряжений, называется пределом усталости.
Ползучесть металлов. Ползучесть — свойство метал-
ла медленно и непрерывно пластически деформироваться при по-
стоянном напряжении. Ползучесть проявляется особенно интен-
сивно при повышенных и высоких температурах — под действием
напряжений значительно ниже предела текучести при данной
температуре. Таким образом, деформация ползучести непрерывно
увеличивается во время работы детали в данных условиях.
Различают три фазы ползучести: первая — скорость ползуче-
сти, т. е. деформация (удлинение), отнесенная ко времени ■-=■-,
постепенно уменьшается; вторая — скорость ползучести более или
менее постоянига; третья — скорость ползучести прогрессивно
увеличивается и по достижении некоторой величины деформации
происходит разрушение металла. Величина деформации измеряет-
ся в процентах или мм/мм, скорость ползучести — в процентах
в час или мм/мм • час.
Длительность каждой фазы ползучести зависит в первую оче-
редь от напряжения и температуры (при прочих равных уело-
48 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремотг [Гл. Ш
виях). Скорость ползучести при данном напряжении рсмко упели-
чивается с повышением температуры. Так, дли углеродистой
стали в интервале рабочих температур 400—500° С повышение
температуры, вызывающее удвоение скорости ползучести, состав-
ляет 12—15° С. Для легированных сталей удвоение скорости пол-
зучести вызывается повышением температуры на 20- .'ИГ С.
Разрушение детали из углеродистой стали может наступить
при достижении деформации 6—9%, молибденовой стали (0,5 Мо)
3—6%, хромомолибденовой стали 2—5%.
Основным критерием при расчете на прочность элементов,
работающих при температуре выше 400° С, является предел пол-
зучести, т. е. напряжение, при котором скорость ползучести равна
заданной, обеспечивающей надежную работу. Скорость ползуче-
сти допускают 10~7 мм/мм -час или 10~5% в час, что соответ-
ствует деформации 1 % за 100 000 часов.
Тепловая хрупкость. Тепловая хрупкость особый
вид хрупкости, возникающей в некоторых легированных сталях
при длительной выдержке, порядка сотен или тысяч часов и ин-
тервале температур 400—500° С.
Особенно склонны к тепловой хрупкости низколегированные
хромоникелевые стали, поэтому в настоящее время для крепеж-
ных деталей применяют стали, не содержащие никеля, хромо-
молибденовые, хромомолибденованадиевые и хромовольфрлминл-
надиевые.
Молибден, вольфрам и ванадий уменьшают склон щи-и. стали
к тепловой хрупкости.
Тепловая хрупкость выявляется только при испытаниях и про-
является в значительном снижении ударной вязкости на Г>()-—
60%, а иногда и на 80—90%. Остальные механические характе-
ристики изменяются мало. Есть основание полагать, что природа
тепловой хрупкости и синеломкости одинакова.
Релаксация. Релаксацией .называется самопроизвольно
затухающее падение напряжения в детали при заданной постоян-
ной деформации.
Примером протекания релаксации может служить раоота бол-
тов фланцевого соединения цилиндров высокого давления. Напря-
жение, вызванное натягом болта, не является величиной постоян-
ной; оно будет уменьшаться из-за того, что часть упругой дефор-
мации будет переходить в остаточную деформацию. При этом
в течение всего процесса релаксации начальная деформация бол-
та, вызванная натягом, не будет изменяться.
Другим примером может служить турбинный диск, насажен-
ный с натягом. Величина натяга при определенных условиях
будет самопроизвольно уменьшаться, а следовательно, будет
уменьшаться и посадочное напряжение.
§ 21 j Материалы для изготовления деталей 40
§ 21. Материалы для изготовления деталей
Спецификация деталей турбины
Детали
Характеристика
и условия работы
Марка
матери >ла
ГОСТ или ОСТ
I. Лопаточный аппарат
Рабочие лопатки I
Промежуточные тела
Бандажная лента
Скрепляющая проволока
Заклепки к лопаткам
.Заклепки замков
t < 425° 1
*>425°
t < 200°
К стальным
лопаткам
К латунным
лопаткам
i -^ 425°
75% сталь;
25% медная
оболочка
*>350°
или высоко-
нагруженные
—
1Х13(ЖП; 1
2Х13(Ж2)
ЭИЩ
Л63; Л62
Ст. 15
Ст. 25, Ст. 35
1X13
Л68, Л62
1Х13(Ж1)
1Х13(Ж1)
Л62
Биметалличе-
ская
1Х13(Ж1)
25Х2МФА
1Х13(Ж1)
I ЗОХМА
25Х2МФА
ГОСТ 5632-51
Табл. 20
ГОСТ 101947
\ ГОСТ 1050 52
ГОСТ 5632 51
ГОСТ 101947
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 5632 51
ГОСТ 10J947
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 454348
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 454348
Клапаны
Седла
2. Парораспределение
t < 400°
t ^ 425°
t < 500°
Азотируются
К 400°
Ст. 35 •
25НЗ
ЗОХМА
3X13; 2X13
38ХМЮА
Ст. 35
Н2
2Х13(2Ж);
ЗХ13(ЗЖ)
1Х18Н9Т
ГОСТ 1050-52
Табл. 20
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 849-41
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 5632-51
4 А. Н. Сверчков.
50 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. Ill
Продолжение
Детали
Штоки
Втулки
Пружины регулирующих
клапанов
Характеристика
и условия
работы
Азотируются
Азотируются
*<450°
Азотируются
Азотируются
—
Марка
материала
Ст. 35
2X13 (Ж2)
25НЗ
38ХМЮА
45ХНМФА
25Х2МФА
35ХМА
Ст. 35
25НЗ
38ХМЮА
30ХМА
45ХНМФА
20ХНЗА
| 25Х2МФА
60С2; С0С2А
ГОСТ или ОСТ
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 5632-51
Табл. 20
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
Табл. 20
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ В-2052-43
3. Регулирова и и е
Золотники и втулки
Си
ля то
ф
Валы
Грузы
Муфты
Пружины
Втулки или вкла-
дыши подшип-
ников
Азотируются
—
—
—
—
С заливкой
баббитом
—
Ст. 5 1
Ст. 25; Ст. 35
Бр. ОФ10-1
38ХМЮА
Ст. 35; Ст. 40
Ст. 4; Ст. 5
Ст. 25
СЧ 15-32;
СЧ 21-40
Модифициро-
ванный чугун
60С2; 60С2А
Ст. 4; Ст. 5
СЧ 15-32
Бр. ОЦС
6-6-3
Бр. ОФ 10-1
Бр. АЖ9-4
Шарико- и ро-
ликоподшип-
ники
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ ВКС 6240
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 370-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1412-48
ГОСТ В-2052-43
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 613-50
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 493-41
§ 21 ] Материалы для изготовления деталей 51
Продолжение
Детали
глятор
Рег3
6
а е
о s 2
S £ н
« ffl о
О л) ><
&3S
<i> a »
ятора
г регул
панам
редача 0'
к кла
Призмы
Сухари (регуля-
торы ЛМЗ)
Поршни
Штоки
Кольца поршне-
вые
Рычаги, стяжки,
коромысла и пр.
Пальцы и валики
Распределитель-
ный вал
Кулачки
Вкладыши под-
шипников
Характеристика
и условия
работы
Калятся
Азотируются
—
—
—•
—
—
Азотируются
—
—
—
Марка
материала
ШХ15
38ХМЮА
25X2JVLOA
Бр. ОФ 13-0,5
Бр. ОФ10-1
Ст. 5
Ст. 25; Ст. 35
Ст. 5
Ст. 25;'Ст. 35
СЧ 21-40
Бр. ОФ 10-1
Ст. 4; Ст. 5
Ст. 25; Ст. 35
Ст. 5
Ст. 25; Ст. 35
38ХМЮА
25Х2МФА
Ст. 5
Ст. 25; Ст. 35
Ст. 5; Ст. 6
Ст. 35; Ст. 45
СЧ 21-40
Бр. ОЦС
6-6-3
Бр. ОФ 10-1
Шарико- и ро-
ликоподшип-
ники
ГОСТ или ОСТ
ГОСТ 801-47
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
Табл. 21
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1052-52
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1412-48
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1412-41
ГОСТ 613-50
ОСТ ВКС 6240
4. Уплотнения концевые
Корпусы
Обоймы
Сегменты елочные (ста-
торные)
4*
/^400"
Ст. ЛЗО
СЧ 28-48;
СЧ 21-40
Ст. 25; Ст. 35
25НЗ
1X13 (Ж1)
Ст. 25
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 1050-52
Табл. 20
ГОСТ 5632-52
ГОСТ 1050-52
52
Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [ Гл. III
Продолжение
Детали
Втулки елочных уплот-
нений
Плоские пружины под
сегменты
Пластины под обоймы
Втулки гребенчатые ла-
биринтовых уплотнений
Кольца лабиринтовые
(статорные)
Гребни, запрессовывае-
мые в кольца, обоймы
или когобки уплотнений
Характеристика
и условия
работы
*^400°
t < 500°
t < 400°
*<500°
—
/<500°
t < 400°
/ < 300°
t<600°
*<400°
t < 400°
*<425°
Марка
материала
25НЗ
15ХМА
25Х2МФА
3X13 (ЖЗ);
4X13 (Ж4)
60X16 М2А
3X13 (ЖЗ)
25113
Ст. 35; Ci. 40
1Х13ГЖ1)
1>р. ПИК.
Лат. ник.
ЛН65-5
НМЦ65-20
1X13 (Ж1)
Л62; Л68
НМЖМц 28-
2,5-1,5
А (железо)
НМЦ 65-20
н2
1Х13(Ж1)
ГОСТ или ОСТ
Табл. 20
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 5632-52
Табл. 20
ГОСТ 5632-52
Табл. 20
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 5632-52
Табл. 21
Табл. 21
ГОСТ 1019-47
ГОСТ 492-41
ГОСТ 5632-52
ГОСТ 1019-47
ГОСТ 492-41
OCT lOOUG-ДО
ГОСТ 492-4!
ГОСТ 849-41
ГОСТ 5632-52
5. Уплотнения
Кольца и гребни
Сегменты
Гребни
Коробки
Уплотнения
диафрагм
ЛМЗ
диафрагм
Те же мате-
риалы, что и
для гребней
и колец кон-
цевых уплот-
нений
Ст. 3; Ст. 4
Ст. 25
Л62; Л68
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
6. Водяные уплотнения
СЧ 21-40;
СЧ 28-48
Рубашки (кожух)
1X13; 2X13
Бр. АЖ 9-4
Бр. АЖМц
10-3-1,5
ГОСТ 1019-47
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 5632-52
ГОСТ 493-41
ГОСТ 493-41
§21]
Материалы для изготовления деталей
53
Продолжение
Детали
Втулки
Кольца лопастные
Характеристика
и условия
работы
—
—
Марка
материала
Ст. 5
Ст. 35
2X13
ГОСТ или ОС Г
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 5632-52
7. Угольные уплотнения
Обоймы
Втулки
Пружины
Угольные кольца
—
—
По особым
техническим
условиям
СЧ 21-40;
СЧ 2848
Ст. 35
У8; У9
ЗХ13(ЖЗ)
—
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1435-42
ГОСТ 5632-52
—
8. Масло- и парозащитпые ко л ь ц а
Кольца, насаживаемые на
вал
Неподвижные (статор-
ные)
—
—
Ст. 5
Ст. 25; Ст.
Любая мар
латуни
9. В к л а л ы hi и н о д ш и и и и к о и
Корпус
Заливка вкладышей
Опорные подушки
Прокладки под подушки
—
Лента
То же
СЧ 15-32;
СЧ 21-40
Ст. 25
Б-83
Ст. 3; Ст. 4
Ст. 10
1-П-ПТ-В
1-П-П-В
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1320-40
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 503-41
ГОСТ 503-41
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1019-47
54 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [ Гл. Ш
П р о д о л ж е н и е
Детали
Характеристика
и условия
работы
Марка
материала
ГОСТ или ОСТ
Корпус
,ами
КОЛЫ]
е подшипн
Упорны
[ШИПНИК
COU HF
енчат
Греб
10.
Колодки
Заливка колодок
' Упорные диски
Кольца устано-
вочные
Корпус
Заливка корпуса
Корпус
Упорная гребенка
Упорные по
Без заливки |
баббитом \
С заливкой |
—
С цементацией
—
С заливкой 1
баббитом |
—
Без заливки
—
д ш и и н и к и
СЧ 15-32;
СЧ 21-40
Ст. 25; Ст. 35
Бр. ОФ 13-0,5
Бр. ОФ 10-1
Ст. 35
Бр. ОФ 10-1
Б-83
Ст. 15; Ст. 20
Ст. 35; Ст. 40
30ХМА
Ст. 25
Ст. 4; Ст. 5
Любая бронза
кованая
СЧ 21-40
Ст. 5
Ст. 25; Ст. 35
Б-83
Бр. ОФ 10-1
Ст. 5
Ст. 35; Ст. 45
ГОСТ 1412-18
ГОСТ 1050-52
Табл. 21
ОСТ ВКС-5240
ГОСТ 1050-52
ГОСТ ВКС-5240
ГОСТ 132041
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4513-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1320-41
ОСТ ВКС-6210
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
Червяк
11. Червячная пара
Шестерня
Цементируе-
мый
30ХМА
35ХМА
Ст. 35; Ст. 40
Ст. 15
Бр. ОФ 13-05
Бр. ОФ 10-1
Бр. АМц 9-2
Бр. АЖ 9-4
ГОСТ 1513-18
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1050-52
Табл. 21
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 493-41
ГОСТ 493-41
§21]
Материалы для изготовления деталей
55
Продолжение
Детали
Характеристика
и условия
работы
Марка
материала
ГОСТ или ОСТ
.12. Главный масляный насос
Шестерни I — I Ст. 35; Ст. 45
35ХМА
40Х
Валики
Втулки
С заливкой
баббитом
Ст. 25
Ст. 35; Ст. 40
Бр. ОЦС 6-6-3
Бр. ОФ 10-1
Бр. АМц 9-2
Бр. АЖ 9-4
Ст. 4: Ст. 5
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 613-50
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 493-41
ГОСТ 493-41
ГОСТ 380-50
3
РУЖИНЕ
фты п
кулач-
вые
Муфты
ко
13. М
Тарелка
Кожух
Шпильки
Пружины
Звездочки ко-
ронки
Болты
уфты соеди
—
—
—
—
—
нительные
25НЗ
35ХМА
Ст. 25; Ст. 35
Ст. 25; Ст. 35
35ХМА
Ст. 35
25Х2МФА
60С2; 60С2А
У8; У9
Ст. 25; Ст. 35
Ст. 40; Ст. 45
35ХМА
Ст. 25; Ст. 35
35ХМА
ЗОХ
Табл. 19
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ В-2052-43
ГОСТ В 1435-42
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
Бойки пальцевые
11. Автоматический затвор
2\13(Ж2);
Х31Х(ЖЗ)
Ст. 15; Ст. 35
Бойки кольцевые
Пружины к бойкям
Цементируется
2Х13(Ж2)
ЗОХ МЛ
Ст. П; В
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 5047-49
56 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. Щ
Продолжение
Детали
Характеристика
и условия
работы
Марка
материала
ГОСТ или ОСТ
15. Крепление цилиндра высокого давления;
паровых коробок
Болты, шпильки
Гайки
£<525°
*<500°
t < 450°
t < 425°
*<375°
*<250°
(сильно нагру-
женные)
425—525°
f<425°
25Х2МФА
38ХМЮА
ЗОХМА
ЗОМА
зохм
35ХМ
Ст. 25; Ст. 30
Ст. 35; Ст. 40
25Х; ЗОХ; 35Х
ЗОХМ
ЗОХМА
ЗОХМ
ЗОМА
Ст. 30; Ст. 35
Ст- 40; Ст. 45
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 10Е0-52
ГОСТ 1050-52
16. Различные детали турбины
Шпонки соединения ци-
линдров с корпусами
подшипников и рамами
Шпонки
Болты, шпильки, гайки
Шайбы, штифты, пробки,
винты, гайки
Шплинты
Продольные и
вертикальные
Поперечные
(консольные)
Крепление
дисков, муфт
Крепление
ответственных
деталей
Крепление
ответственных
деталей
Ст. 4; Ст. 5
Ст. 35
Ст. 4; Ст. 5
Ст. 35
СЧ 15-32
Ст. 6
Ст. 35; Ст. 45
Ст. 25; Ст. 30;
Ст. 35
Ст. 3; Ст. 4;
Ст. 5
Ст. 0
ГОСТ 380-41
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
§ 21 ] Материалы для изготовления деталей 57
Продолжение
Детали
Пружины общего назна-
чения
Рымы, талгепы
Цепи подземных приспо-
соблений
Хагактеристика
и условия
работы
0 > 6 М Ч
0 <6 мм
-~
—
Марка
материала
У8; У9
60С2
Ст. ПК; В
Ст. 20
Ст. 15
ГОСТ или ОСТ
ГОСТ В-1435-42
ГОСТ В-2052-43
ГОСТ 5047-49
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1050-52
17. Насосы циркуляционные, конденсатные,
перекачивающие и пр.
Валы
Рабочие колеса
Соединительные муфты
Рубашка сальника
Болты муфты
—
—
—
—
Ст. 35; Ст. 45
Бр. ОЦСНЗ-7-5-1
Бр. ОНФ 9-3-1
Бр. АЖ 9-4
Бр. ОФ 10-1
СЧ 15-32;
СЧ 21-40
Ст. 25; Ст. 35
СЧ 15-32
Бр. ОФ 10 1
2X13 (Ж2)
Ст. 5
Ст. 30;' Ст. 35
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 613-50
НКВ Ст. 1197-Е
ГОСТ 493-41
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 1412-48
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 1412-48
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1050-52
18. Питательные э л е к т р и ч с с кие и ;i с о с ы
Вал
Рабочие колеса
Направляющий аппарат
Уплотнительные кольца
—
—
—
Ст. 35; Ст. 45
2X13
Бр. ОФ10-1
Бр. АМц 9-2
Бр. ОНФ9-3-1
2X13
Бр. ОЦ( 6-6-3
Бр. ОНФ9-3-1
Бр. АМц 9-2
Бр. ОЦС6-6-3
ГОСТ 1050-52
ГОСТ 5632-51
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 493-41
НКВ ст. 1179-Е
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 613-41
НКВ ст. 1197-Е
ГОСТ 493-41
ГОСТ 613-50
58 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. III
Продолжение
Детали
Рубашка сальника
Болты соединения секций
Характеристика
и условия
работы
—
_
Марка
материала
2X13 (Ж2)
Бр. ОФ10-1
Ст. 5
Ст. 35; Ст. 45
25Х2Д1ФА
ГОСТ или ОСТ
ГОСТ 5632-51
ОСТ ВКС 6240
ГОСТ 380-41
ГОСТ 1050-41
ГОСТ 4543-48
19. Конденсатор
Трубки
Втулки сальников
Пресная вода
Морская вода
Морская вода
Л68
Л070-1
Л68
1X13; 2X13
Л070-1
ГОСТ 494-52
ГОСТ 494-52
ГОСТ 494-52
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 494-52
20. Подогреватели
Трубки
Трубные доски
—
—
Л68
Ст. 3; Ст. 4
ГОСТ 491-52
ГОСТ 380-50
21. Подогреватели высокого давления
Трубки
Л68
Ст. 10; Ст. 15
Ст. 20
ГОСТ 49-1-52
1ГОСТ 1050-52
/ГОСТ 301-51
Трубные доски
Ст. 4
ГОСТ 380-50
22. Э ж е к т о р ы
Трубки
Сопла
Диффузоры
—
J168
Любая марка
нержавеющих
сталей 2X13;
3X13
СЧ15-32
Любая марка
Бр. или Л —
литейного
сорта
ГОСТ 494-52
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 1412-48
§22]
Материалы, для арматуры
59
В приведенной на стр. .49—58 спецификации указаны мате-
риалы для изготовления наиболее часто заменяемых деталей при
ремонте турбины.
Марки материалов в большинстве случаев взяты по ГОСТ.
В § 23 указывается химический состав и механическая проч-
ность материалов, перечисленных в спецификации.
Получение определенной структуры и механических качеств
материала достигается соответствующей термической обработкой.
Применение легированных сталей для изготовления деталей
турбин может быть допущено только после термической обра-
ботки материала.
§ 22. Материалы для арматуры
Выбор того или иного материала для изготовления арматуры
определяется в зависимости от давления, температуры, рода сре-
ды и назначения детали.
Чугунная арматура (вентили, задвижки и пр.); пре-
делы ее применения приведены в табл. 13.
Таблица 13
Пределы применения чугунной арматуры
(по правилам Котлонадзора 1949 г.)
Давление среды
избыточное,
кГ}см9, не более
13
13
13
8
8
8
5
5
2,5
2,5
Температура
среды,
не выше
300
200
150
300
200
150
300
250
300
200
Диаметр арма-
туры, мм
не более
200
400
50'J
300
500
600
500
1 000
800
Независимо
от диаметра |
Марки чугуна
ч
ГОСТ В-1412-48
1 Не ниже марки
\
СЧ 15-32
1
Установку чугунной арматуры для температур 250—300° сле-
дует избегать.
Арматура из ковкого чугуна (КЧ 30-6 по ГОСТ 1215-41) при-
меняется до температуры не свыше 300°, давления не более
20 кГ/см2 ,и диаметром не более 100 мм.
В чугунной арматуре корпус, крышка и золотник (или диски
и клин) изготовляются из чугуна. Материалы для шпинделя —
сталь, бронза или латунь. Уплотнительные кольца выполняются
из бронзы для водяных линий; из нержавеющей стали, никеле-
60 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. Ш
вого сплава, бронзы — для паровых; болты, соединяющие кор-
пуса с крышкой,— из стали Ст. 3 или Ст. 4.
Бронзовая арматура применяется для температуры не свыше
250° С.
Стальная арматура — отливки из углеродистой стали по
ГОСТ 977-41 —разделяются на три группы:
а) нормального качества,
б) повышенного качества,
в) особого качества.
В зависимости от содержания углерода в стали, предела проч-
ности и относительного удлинения, отливки каждой группы раз-
деляются на марки; при этом марки имеют обозначения, состоя-
щие из шести цифр: первые две, отделенные от остальных тире,
указывают на среднее содержание углерода в стали в сотых
долях процента; третья и четвертая цифры соответствуют пределу
прочности при растяжении в кГ/мм2, пятая и шестая — относи-
тельному удлинению ;на пятикратном образце в процентах. Так,
например, марка 25-4518 на отливке указывает: 0,25 углерода,
предел прочности 45 кГ/мм2 и удлинение 18% нормального каче-
ства; 25-4522—повышенного качества; 25-4525—особого качества.
Для условного давления 64 кГ/см2 и выше применяется сталь
«повышенного» или «особого» качества марок 15, 25 и 35. Сталь-
ное литье марки 35 (С-0,35%) допускается для деталей, не под-
вергающихся сварке.
Корпуса и крышки стальной арматуры чаще всего изготов-
ляются из стального литья марки 25-4522. Для температур выше
450° стальные отливки выполняются из легированной стали.
Шпиндели обычно изготовляются из стали Ст. 4 или Ст. 5;
для ответственной арматуры из стали 2X13, 3X13, а также из
стали 38ХМЮА азотированной.
Втулки (гайки) шпинделей обычно изготовляются из медно-
никелевых сплавов, из нержавеющей стали, а также из каче-
ственных легированных чугунов.
Уплотнительные кольца арматуры. Основные
требования, предъявляемые к материалу уплотнительных колец,
сводятся к следующему:
1) стойкость против эрозии;
2) стойкость против истирания;
3) одинаковый или близкий коэффициент линейного расшире-
ния материала колец и материала основных деталей, в которые
запрессованы кольца;
4) хорошая обрабатываемость на станках;
5) способность хорошо шлифоваться и притираться.
Кол ьца из Бр. ОЦС 6-6-3, ЛМц-58-2, Л62 хорошо сопротив-
ляются задиранию и коррозии в воде и паре, но, будучи пригод-
ными лишь для температур до 250°, они имеют широкое примене-
ние только в чугунной арматуре.
§22}
Материалы для арматуры
61
Таблица 14
Материалы, применяемые для изготовления деталей
арматуры
Наименование
деталей
Уплотняю-
щие органы
Шпиндели
Кольца
сальниковые
и втулки
шпинделей
Грундбуксы
Болты или
шпильки к
корпусам и
крышкам
Гайки
Условия работы
Температура
среды, °С
t ---- 250°
(иода)
/•=510°
(пар)
*=510°
* = 250°
1 * = 510°
* = 253°
/ = 510°
t = 250°
f*^12U
*<300
* =300—125
* = 30С-т-125
t = 425-М50
/=450-г525
*<120
*<300
* = ЗЛ-И25
*=ЗЮ-И25
* = 425-453
*= 453-^530
Условное дав-
ление,
кГ\см*
А, = 40—100 1
Ру = 200
1
1
Ру = 400 \
)
Pv^ НХХ-Ю)]
Ру = 200 |
Ру = 414-64
Р у = 100-г 403
Ру = 200
Лу = 40-г10()
Ру = 430 \
Ру = 250 /
Ру<40
Ру свыше 40
Ру<40
Ру свыше 40
Ру » 40
Ру „ 40
Ру<40
Ру свыше 40
Ру<40
Ру свыше 40
Ру . 40
Ру . 40
Марки
материалов
2X18Н9 (Я2)
3X13
38ХМЮА —
азотируется
2X18Н9 (Я2)
3X13
Х10С2М
(ЭИ137)
4Х14Н14В2М
(ЭИ69)
38ХМЮА—
азотируется
25Х2МФЛ
азотируется
38ХМЮА —
азотируется
\ц\ ЛМцО-2
| 2X13
3X13
(;т. 5
Ст. 35
Сл. 4
Ст. 5
Ст. 25; Ст. 30
Ст. 35; Ст. 40
' ЗОХМА
25Х2МФА
Ст.. 3
Ст. 4
Ст. 4
I Ст. 25; Ст. 30
Ст. 40
ЗОХМА
ГОСТ
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 5632-5!
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 5632-51
ГОСТ 45*3-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 493-41
! ГОСТ 5332-51
ГОСТ 5332-51
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1053-52
ГОСТ 38С-53
ГОСТ 38.-50
ГОСТ 105С-52
ГОСТ 1053-52
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 4543-48
ГОСТ 380-53
ГОСТ 380-50
ГОСТ 380-50
ГОСТ 1053-52
ГОСТ 1053-52
ГОСТ 4543-48
62 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. Ill
Хромоникелевые .нержавеющие стали типа Х18Н9(Я1) имеют
высокие антикоррозийные свойства, весьма стойки при высоких
температурах, не плохо сопротивляются эрозии, но эти стали
склонны к задиранию и имеют невысокую твердость.
Кольца из стали 2X13, 3X13 имеют достаточно хорошую кор-
розийную устойчивость и сопротивляемость эрозии, но под дей-
ствием высоких температур и нагрузок склонны к задиранию.
Стали этого типа при соответствующей термической обработке
могут применяться для вентилей и обратных клапанов. Для за-
движек, предназначенных для работы при высоком давлении, их
применение нецелесообразно.
Для уплотнительных колец паровых задвижек широкое при-
менение получила азотированная сталь 38ХМЮА. Азотирован-
ный слой сохраняет свои свойства до температуры 500°, при
более высоких температурах твердость со временем падает.
В перегретом паре азотированная сталь служит долго; воздей-
ствие конденсата при наличии в нем кислорода вредно отра-
жается на коррозийной устойчивости, так как азотированные
стали нельзя считать достаточно стойкими против коррозии.
Для наплавки уплотнительных колец арматуры высокого
давления хорошо зарекомендовал себя «стеллит», содержащий
60% кобальта, 30% хрома и 4% вольфрама. Этот сплав хорошо
сопротивляется эрозии, задиранию, достаточно устойчив против
коррозии, сохраняет твердость при высоких температурах и хо-
рошо поддается притирке. Применение стеллита ограничивает
дефицитность и высокая его стоимость.
Как правило, для запорной арматуры материалы уплотни-
тельных колец седла и тарелки выбираются различной твердо-
сти. Обычно твердое уплотнительное кольцо применяется для
затвора, а более мягкое для заделки в корпусе арматуры.
Исключение составляют кольца, имеющие большую твердость
(азотированные стали, наплавки твердыми сплавами).
В табл. 14 приведены материалы, наиболее часто применяе-
мые для изготовления внутренних деталей, л также для крепле-
ния арматуры.
§ 23. Химический состав и механическая прочность материале)»
Материалы, применяемые в турбостроении, должны удовле-
творять ряду требований, указанных и табл. 15—23.
Сталь углеродистая горячекатаная обык-
новенного качества (по ГОСТ 380-50).
Сталь разделяется на две группы: .
А — сталь, поставляемая по механическим свойствам, Б —
сталь, поставляемая по химическому составу.
Сталь группы А подразделяется на марки: Ст. 0; Ст. 1- Ст. 2;
Ст. 3; Ст. 4; Ст. 5; Ст. 6 и Ст. 7.
§ 23] Химический состав и механическая прочность материалов 63
По группе Б подразделяется на марки: Мартеновская МСт. 0;
МСт. 1; МСт. 2; МСт. 3; МСт. 4; МСт. 5; МСт.6 и МСт. 7; Бес-
семеровская БСт. 0; БСт. 3; БСт. 4; БСт. 5 и БСт. 6.
(В табл. 15 приводятся механические свойства стали по
группе А.
Таблица 15
Нормы механических свойств для стали группы А, поставляемой
по механическим свойствам
Марка стали
Ст. 0
Ст. 1
Ст. 2
Ст. 3
Ст. 4
Ст. 5
Ст. 6
Ст. 7
Предел прочно-
сти при растяже-
нии, кГ/мм*
32—47
32—40
34—42
(38—40
{41—43
144—47
(42—44
{45—48
(49—52
(50—53
54-57
158—62
(60—63
64-67
168—72
(70—74
75-79
(80 и более
Относительное удлинение
для длинного
образца
8ю
для короткого
образца
«■
(не менее)
18
28
26
23
22
21
21
20
19
17
16
15
1 13
12
11
9
8
1 7
22
'33
31
27
26
25
25
24
23
21
20
19
15
14
13
11
10
9
Предел те-
кучести,
кГ1мм*,
не менее
19
22
1 24
1 26
1 28
1-
—
Таблица 16
Марка
СЧ12-28
СЧ15-32
СЧ 18-36
СЧ21-40
СЧ24-44
СЧ28-48
СЧ32-52
СЧ35-56
СЧ38-60
Отливки из серого
Предел проч-
ности при
растяжении,
кГ\мм*
Предел проч-
ности при
изгибе,
кГ\мм*
чугуна
(по
Предел проч-
ности при
сжатии,
кГ/мм*
не менее
12
15
18
21
24
28
32
35
38
28
32
36
40
44
48
52
56
60
50
651
701
751
85
100
110
120
130
ГОСТ 1412-48)
Стрела прогиба, мм
при расстоянии
между опорами
600 мм
300 мм
не менее
6
8
9
2
2,5
3
Твердость
по Брине-
лю Я#
143-229
163—229
170—229
170-241
170-241
170—241
197—248
197—248
207—262
64 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. Til
Сталь качественная конструкционная угле-
родистая горячекатаная сортовая (по ГОСТ
1050-52).
В зависимости от химического состава сталь подразделяется
на две группы: I — с нормальным содержанием марганца и
II — с повышенным содержанием марганца.
В табл. 17 приводятся марки сталей по группе I, имеющих
более широкое применение.
Таблица 17
А. Содержание элементов, %
Мар-
ка
05
08КП
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
с
^0,05
0,05-0,12
0,07.-0,15
0,12-0,20
0,17—0,25
0,22—0,30
0,27-0,35
0,32—0,40
0,37—0,45
0,40-0,50
0,47—0,55
0,50—0,60
0,55-0,65
Мп
0,20
0,25-0,50
0,35-0,65
0,35-0,65
0,35-0,65
0,50—0,80
0,5J-0,80
0,50-0,80
0,50-0,80
0,50-0,80
0,50-0,83
0,50—0,80
0,50-0,80
Si
.,0,20
0,03
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17—0,37
0,17-0,37
0,17—0,37
s
Р
Ni
Cr
не более
0,0 10
0,< 40
0,045
0,045
0,045
0,045
0,С45
0,045
0,045
0,045
0,045
0,045
0,045
0,04 J
0,040
0,010
0,040
0,040
U ,04 J
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
Следы
0,3 J
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,3 J
0,3 J
0,30
0,30
С:еды
0,15
0,15
0,30
0,30
i :,3U
0,30
0,30
0,3)
0,3)
0,30
0,30
o,3j
Б. Механическая прочность
Марка
08
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
°в
кГ]мм*,
не менее
32
34
37
42
44
48
52
57
63
63
64
65
°s
кГ\мм*,
не менее
18
21
22
25
26
29
31
32
34
35
36
37
h <%)
не м
33
31
27
25
23
21
20
19
16
14
12
1 10
Ф (%)
енее
60
55
55
55
53
53
45
45
40
40
35
35
Сталь горяченрок.чтная
Твердость по Бринелю
"в
(не более)
131
137
143
156
170
179
187
217
! 241
241
255
255
диаметр от-
iic4.-iTk.-i (не
менее)
5,2
5,1
5,0
4,8
4,6
4,5
4,4
4,1
3,9
3,9
3,8
3,8
§ 23] Химический состав и механическая прочность материалов 65
Нержавеющие стали Таблица 18
I Химический состав, % I Механические свойства I I
С Si Mn Ni Сг \ ав \ as \ bs Ф \ак\
Марка ! I ! Назначение Род
стали ft стали заготовки
I гае ^ I J I S I
не более ^ ^ "si
I I ! >58 40 | 16 60 — — Заклепки для ра- Холоднотяну-
| I бочих лопаток, тая проволока
III I I ! I I I скрепляющая
I I | проволока J
! | >62 45 17 — — — Бандажная лен- Холодноката-
• ' II I та I ный лист
1Х13(Ж1) <0,15 I <0,6 . <0,6 <0,6 ! 12,0—14,0 62—78 I 45 j 18 — — 188—230 Рабочие лопатки Холодноката-
j I c отдельными ный профиль
I I I I ! j промтелами
| | I I II Лопатки сегмен- Горячеката-
! тов сопел ные и кованые
I ! I >63 45 20 60 8 <180 бруски
I I Лопатки набор- Прокат, по-
! ньтх диафрагм j ковка
; I >70 50 | 18 60 7 <197 Штампованные Горячекатаный
I ! I I рабочие лопат. и кованый
j 1 j ки брус
2Х13(Ж2) 0,13—0,24 <0,6 <0,б <0,6| 12,0—14,0 >70 50 18 16 7 <200 Горячекатаные Прок'ат, по-
I и кованые за- ковка
j ! готовки рабо-
I j | I I I I I ' I | чих лопаток |
2Х13(Ж2) 0,16—0,24 I <0,6 I <0,6 *0,6 12.0—14,0 >62 Г 45 18 45 6 187—217 Поковки клапа- —
ЗХЩЖЗ) 0,25—0,34 <0,6 <0,6 <0.6 12,0—14,0 80 55 12 40 5 220—270 нов, седел,
штоки, втул-
ки, рубашки
I валов и пр. J
1Х13(Ж1) <0.15 i 40 — 21 — — — Листовая сталь —
2Х13(Ж2) 0,16—0,24 > <0,6 <0,6 <0,6 12,0—14,0 50 — 20 — — — (по ГОСТ 5582-50)
ЗХ13(ЖЗ) I 0,25—0,34/ I 1 I 60 I — I 15 I — I — — I I
5 А. Н. Сверчков.
66 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремойiс [Гл. Hi
Таблица 19
Сталь конструкционная легированная сортовая
(по ГОСТ 4543-48)
А
] Маска I Химический состав, %
Группа стали стали i i i ' i j " i ~
I | С I SI Mn J Cr J N1 | Mo | Прочие
Хромистая ЗОХ 0,25—0,35 0,17—0,37 0,50—0,80 ! 0,80— 1,10 ^0,40 — —
35X 0,30—0,40 0,17—0,37 0,50—0,80 0,80—1,10 ^0,40 — —
40X 0,35-0,45 0,17—0,37 0,50—0,80 0,80—1,10 <0,40 — —
45X 0,40—0,50 0,17—0,37 0,50—0,80 0,80—1,10 ^0,40 — — •
Хромомолибде- 15ХМА 0,10—0,18 0,17—0,37 0,40—0,70 0,80—1,10 <0,40 0,40—0,55 —
новая ЗОХМ 0,25—0,35 0,17—0,37 0,40—0,70 0,80—1,10 ^0,40 0,15—0,25 —
ЗОХМА 0,25—0,33 0,17—0,37 0,40—0,70 0,80—1,10 <0,40 0,15—0,25 —
35ХМ 0,30—0,40 0,17—0,37 0,40—0,70 0,80—1,10 <0,40 0,15—0,25 —
35ХМА 0,32—0,40 0,17—0,37 0,40-0,70 0,80-1,10 ^0,40 0,15-0,25 —
35Х2МА 0,32—0,40 0,17—0,37 0,40—0,70 1,60—1,90 | <0,40 0,15—0,25 —
Хромомолибде- 38ХМЮА 0,35-0,42 0,17—0,37 0,30—0,60 1,35—1,65 j <0,40 0,15—0,25 А1—0,70—1.10
ноалюминиевая
Хромомолибде- 25Х2МФА 0,22—0,29 0,17—0,37 0,40—0,70 1,50—1,80 j ^0,40 0,20—0,30 V—0,15—0,30
нованадиевая 35ХМФА 0,30—0,38 0,17—0,37 | 0,40—0,70 1,00—1,30 <0,40 0,20—0,30 V—0,10—0,20
Хромоникеле- 40ХН 0,35—0,45 0,17—0,37 I 0,50—0,80 0,45—0,75 | 1,00—1,50 — —
вая 20ХНЗА 0,17—0,25 0,17—0,37 | 0,30—0,60 0,60—0,90 ! 2,75—3,25 — | —
Хромоникеле- 40ХНМА ! 0.36—0,44 | 0,17—0,37 j 0,50—0,80 0,60—0,90 j 1,25—1,75 0,15—0,25 | —
молибденовая] I I \ • !
Хромоник.-мо- ! 45ХНМФА j 0,42—0,50 0,17—0,37 | 0,50—0,80 0,80—1,10 ! 1,30—1,80 0,20—0,30 j V—0,10—0,20
лкбд.-ванад. ! I , | |
Молибденовая [ ЗОМА i 0,26—0,34 i 0,17—0,37 j 0,50—0,80 • <0,3 ^0,4 | 0,40—0,55 I —
Содержание серы и фосфора в качественной стали не должно быть более 0,04%, в высококачественной стали—0,03%.
§ 23] Химический состав и механическая прочность материалов 67
5*
I Термообработка I Механические свойства
Закалка I Отпуск Предел I I I Сужение I I Сталь отожженная
i i прочности Предел у_линение попереч- Ударная ■
Матса при растя- текучести удлинение ного с вязкость диаметр
сТалИ жении °s 6s ния ак \ отпечат- ^В
Темпера- „ Темпера- I, а« + \ ка, мм \
тура, °С Среда тура, <>С Среда
кГ(мм* кГ1мм* % % кГм(смй не менее не более
ЗОХ 860 I Масло 500 Вода или 90 70 Не менее 45 6 4,4 187
масло И
35Х 860 То же 500 То же 95 75 10 45 6 4,3 197
40Х 850 , . 500 ■ J , . I 100 80 9 45 6 4,1 217
45Х I 840 , . | 500 . , j 105 | 85 | 8 40 15 4,0 229
ЗОХМ(А) I 880 , . ! 560 , . | 95 I 75 I 11(12) 45(50) 8(9) 4,0 229
35ХМ(А) j 850 I . . j 560 . . 95 80 11(12) 45(50) 7(8) 3,9 241
35Х2МА | 870 ! . . j 620 I . . 105 | 90 8 45 8 — 269
38ХМЮА | 940 | , , j 650 I . . | 100 { 85 15 50 9 4,0 229
35ХМФА j 900 j , , | 630 " . , | НО I 95 10 50 9 4,0 229
40ХН I 840 I . . 530 | , . 100 j 80 10 45 7 4,2 207
20ХНЗА 820 ! . . 500 | . . 95 75 11 55 10 3,9 241
40ХНМА 850 I . • 600 I , . I 100 85 12 55 10 3,7 269
45ХНМФА 860 i , , | 460 j „ . I 150 135 7 35 4 3,7 269
25Х2МФА 880—920! , . 630—660 Печь ^100 90 14 55 8 — <302
(ЭИ10)* j
* По техническим условиям.
68 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. Ill
Таблица 20 ■
А. Химический состав сталей (по различным ГОСТ)
Химический состав, % I
с?1ли3 Марка стали I I I I I I S I P ГОСТ
т ли С SI Mn Cr NI Прочие !
| I | | I I не более
Нержавеющая 1Х13(Ж1) <0,15 \\ I
Зх1з(ЖЗ) о'25-о'з4 <0,6 <0,6 И2'0"14'0 ' <0»6 - 0,03 0,035 5632-51
4Х13(Ж4) о!35-о!4Г|| I
Жаропрочная Х10С2М (ЭИ107) 0,35—0,45 1,9—2,6 <0,7 9,0—10,5 <0,5 I Мо—0,7—0,9 0,03 0,03 5632-51
4Х14Н14В2М 0,40—0,50 «0,8 <0,7 13,0—15,0 13,0—15.0 W—2,0—2,75 0,03 0,03 5632-51
(ЭИ69) | ! I I I ! Мо—0,25-0,4
Кислостойкая ОХ18Н9(ЭЯО) <0,07 <0,8 <2,0 17,0—20,0 8,0—11,0 — 0,03 0,035 5632-51
1Х18Н9(ЭЯ1) <0,14 <0,8 <2,0 17,0—20,0 8,0—11,0 — 0,03 0,035 5632-51
2Х18Н9(ЭЯ2) 0,15—0,25 «0,8 <2,0 17,0—20,0 8,0—11,0 — 0,03 0,035 5(>32-51
1Х18Н9ТОЯ1Т) <0,12 «0,8 <2,0 17,0—20,0 8,0—11.0 До 0,8Т1 0.03 0,036 5632-51
Аустенитная ЭИ123 0,15—0,25 1,70—2,30 0,4—0,8 14—16 12-14 W—1,8^-2,2 0,03 0,035 ТУ завода
Ti—0,5—1,5 „Электросталь"
Никелевая 25-НЗ 0,20—0,30 0,17—0,37 0,4—0,7 <0,30 2,75—3,25; — 0,04 0,04 Марочн. НКТМ
Хромомолибдено- 60Х16М2А 0,50—0,70 0,30—0,60 «0,35 1 15,0—17,0 — | Мо—1,6-3-2,5 0,03 0,03 —
вая I I i
Инструменталь- У8 0,75—0,85 <0,?5 ; <0,40 | <0,20 <0,25 ; — 0,04 0,03 В-1435-42
ная углероди- У9 0,86—0,94 <0,35 j <0,35 <0,20 <0,25 1 — 0,04 0,03 | В-1435-42
стая III I
I | s_ ! I {
Рессорно-пружин-j 60C2 j 0,55—0.65 | 1,5—2,0 i 0,6—0,9 j <0,30 ! <0,53 i — 0,05 0,05 В-2:52-43
ная ! ' \ '
( • I | I
ШарикоподшЕП- ШХ15 0.95—1.10 0,15—'0,35 ' 0,2j—0,40 I 1.30-1.65 : <С,ЗЭ ! — 0,02 0,027 801-47
никовая ! ■ ■ |
Железо Армко | А (железо) | 0,025 | 0,030 | 0,035 | — | — | — j 0,015 ] 0,025 ] ОСТ 10006-38
§ 23] Химический состав и механическая прочность материалов 69
Б. Механические свойства сталей
(при указанной в таблице термообработке)
I Термообработка I Механические свойства
Отжиг Закалка I Отпуск <?в а- I 55 | ф | ак Твердость
Марка стали j
Темпера- Температура, _ Температура, „ _, Q Л/ л/ п , „ нп
тура, °С °С Среда °С кГ\мм* \кГ\мм*\ % % кГм\см* пВ
1Х13(Ж1) 860 — -- — 40 20 23 70 10 179
780 — — — 50 30 25 — — 163
— 1050—1100 Масло — 63 40 14 43 — 163
— 1000 • Воздух 730 60 42 20 60 9 190—220
— | 1050 j Воздух 600 75 55 12 55 8 210—250
2Х13(Ж2) I 860 I ' — | — — " 50 25 22 I 65 9 187
I — | 1050 Воздух I 700 65 45 16 55 8 ~"
ЗХ13СЖЗ) I 860 | — — — 55 30 20 60 7 207
— 1050 Воздух 600 95 80 9 45 5 241—302
| — I 98С—1050 I Масло 600 85 65 12 45 5 241—302
4Х13(.Ж4) i — , Ю50 Воздух 600 95 75 9 j 40—45 3 460—550
4Х14Н14В2М(ЭИ69) j 880 I — I — — 72 40 20 | 14 5 I 179—269
Х10С2ЛИЭИ107) — НОС—1150 Масло 750—780 90 70 15 35 3 248—321
ОХ18Н9(ЯО) — 1050 Всздух — 56-70 22 45 60 П 140-175
1Х18Н9(Я1) — 110° Воздух — 60—65 20-25 45 60 П I —
1Х18Н9Т(Я1Т) — 1050-1100 Воздух — 54 22 40 60 И 140—170
— И 50 Всздух — 58 25 40 — И 137
2Х18Н?(Я2 — 1100—1150 Воздух — 60—75 >28 45-52 54—70 — 160—200
ЭИ123 — 100С—1150 Веда — > 55 25 40 60 15 152
60Х16М2А — 1030—1050 Масло 720—750 75 50 18 40 2,5 —
25НЗ — 830-860 Масло 600-630 80 60 8 40 6 217—149
У8 "" 780—810 Масло 250—300* ______ — —
78.J—810 Масло 180—220** — — — _ — <450
У9 — 850—880 Масло 250-300* — | _ _. _ — —
850-880 Масло 180—220** — I — — — — <450
60С2 — 850-880 Масло 350—400* — — — — — 450—500
850-880 Масло 280—320*» — _ _ _ — _
ШХ15 — 835—850 Масло 200—220 — —- —. I — — 60(Я/^Г)
* Готовые цилиндрические пружины.
** Готовые пружины для пружинной муфты.
70 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. ill
Таблица 21
Цветные металлы
Химический состав, % # Ппи-
ОСТ, ГОСТ, j i j j : j j j | j месей
марочник М^Рка сплава Сц Sn Zn Pb P Ni Fe Mn Al Sb не бо"
лее
— Бр. ОФ 13-0,5 Осталь- 13 — — 0,5 — — — — — —
ное
ОСТ ВКС 6240 Бр. ОФ 10-1 То же 10+1 — — 1±0,2 — — — — — —
НКВ Ст. 1197-Е БР. ОНФ 9-3-1 . . 9+1 — — 1±0,2 2,5±0,5 — — — — 0,75
ГОСТ 613-50 Бр. ОЦС 6-6-3 ■ . 6±1 6±1 3±1 — — — — — — U»3
ГОСТ 493-41 Бр. АЖ 9-4 II— — — — i — 3±1 — 9+1—1,7
ГОСТ 613-50 ОЦСН 3-7-5-1 „ , 3,5+1,0 6—9,5 3—6 — 0,5—1,5 — — — — 1,3
ГОСТ 493-41 " Вр. АМН 9-2 „ „ — — — — — — 2+0,5 9±1 ~ *>0
ГОСТ 849-41 И2 <0,05 — — — — j 99 0,5 ^0,5 —0,2 —
— Бронза М 58 2 18 I 10 I — I 12 Следы — — — 1 —
никелевая \ 63 2 20 3 12
— Латунь 55,0—55,5 — 40 — — 4,5—5,0 — — — — —
никелевая
ГОСТ 1019-47 Л68 67—70 — Осталь- — — — — — — ~ °'3
I ное I
ГОСТ 1019-47 Л62 60,5-63,5 — | То же — — — — | — — — 0,5
ГОСТ 492-52 МНЦ 15-20 Осталь- — | 18—22 — — 13,5—16,5 — — — — —
(Нейзильбер) ное ! (Ni+Co)
ГОСТ 1019-47 ЛН65-5 64,0—67,0 — \ Осталь- — — 5,0—6,5 — — | — — 0,3
! ное !
ГОСТ 492-52 НМЖМц 28- 27—29 — — — — Ni+Co 2—3 ! 1,2—1,8! — — —
-2,5-1,5 I Осталь- I
(монель) ное
§ 23] Химический сосгав и механическая прочность материалов 71
Таблица 22
Баббиты оловянистые (по ГОСТ 1320-41)
Обозначение
марок
Б83
БН
Б16
Основные компоненты сплава, %
Sb
10—12
13—15
-15—17
Си
5,5—6,5
1,5-2,0
1,5—2,0
Sn
Остальное
9—11
15—17
m
—
0,75—1,20
—
As
—
0,5—0,9
—
Продолжение табл. 22
Обозначение
марок
БЗЗ
БН
Б16
Основные компоненты сплава, %
Cd
—
1,25—1,75
Pb
—
Остальное
Остальное
Примесей
г(не более)
0,55
0,4
0,6
Для заливки
Вкладышей турбин
Вкладышей насосов 'и
моторов
Верхних половин вкла-
дышей турбин, насосов,
моторов, редукторов
Таблица 23
Соотношение числа твердости и предела прочности
По Бринелю
Шарик 0 10 мм;
нагрузка 2000 кГ
Отпечаток
<1В
3,05
3,70
3,75
3,80
3,85
3,90
3,95
4,00
4,05
4,10
4,15
Число
твердости
"В
277
209
202
255
248
241
235
229
223
217
212
Предел
Углероди-
стой
100
97
94,5
92
89,5
87
85
82
80,5
78
76
прочности стали <зв
Хромистой
97,5
94
92
89
87
8-1,5
82,5
80
78
76
74
Никеле-
вой и хро-
моникеле-
вой
94,5
91,5
89,5
86,5
84,5
82
80,5
77,5
76
74
72
По Роквеллу
Число твердости
"Кв
HRc
Шкала нагрузки
100 кГ
_
—
—
—
—
100
99
98
97
97
96
150 кГ
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
сти
S3
я о
£г а
39
38
37
36
30
35
34
33
33
32
31
72 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [Гл. III
П р о д о л ж е н и е
По Бринелю
Шарик j!
нагрузка
Отпечаток
*В
4,20
4,25
4,30
4,35
4,40
4,45
4,50
4,55
4,60
4,65
4,70
4,75
4,80
4,85
4,90
4,95
5,00
5,05
5,10
5,15
5,20
5,25
5,30
5,35
5,40.
5,45
5,50 |
5,55
5,60
5,65
5,70
5,75
5,80
5,85
5,90
5,95
2 10 мм;
3000 кГ
Число
твердости
"В
207
202
196
192
187
183
179
174
170
166
163
159
156
153
149
146
143
140
137
134
131
128
126
124
121
118
116
114
112
1С9
107
105
103
101
99
97
I Предел
Углероди-
стой
74,5
73
1 71
69,5
67,5
66
65
62,5
61
60
59
57
56
55
53
52
51
50
49
48
47
46
46,5
44
43
43,5
42
41
40,5
39
38
38
37
36
35
35
прочности с
Хромистой
72,5
71
69
67,5
65,5
64
63
61
59.5
58,5
57,5
55,5
54,5
53,5
51,5
50,5
49,5
49
48,5
46,5
45,5
45
44,5
43
42,5
42
41
40,5
39
—
—
—
—
—
—
—
:тали ав
Никеле-
вой и хро-
моникеле-
вой
70,5
68,5
67
65,5
63,5
62,5
61,5
59
58
57
56
54
53
52
50,5
49,5
48,5
47,5
47
45,5
44,5
44
43
42
41
40,5 1
39,5
39
38
—
—
—
—
—
—
—
| По Рокзсллу
Число твердости
HRn
^в
HRr
^с
Шкала нагрузки
1
100 кГ \ 150 к Г
95
94
93
92
91
89
88
87
86
85
84
83
82
81
80
78
76 !
7G
75
74
72
71
60
69
67
66
65
64
62
61
59
58
57
56
54
53
18
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
_
—
—
—
—
—
—
—
— '
—
—
—
—
—
—
—
1-
1:?
оГ
1 ^
! £§
30
30
29
29
2.S
28
27
27
20
2<>
2<>
25
24
21
2.»
*г,\
21
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—.
—
—
—
—
—
—
—
—
§ 24. Термическая обработка стали
Под термической обработкой понимается процесс, состоящий
из нагрева и охлаждения металла (производимых при опреде-
ленных режимах), находящегося в твердом состоянии, для изме-
нения его физико-механических свойств, которые происходят
^следствие изменений в структуре металла.
§24]
Термическая обработка стали
73
К основным операциям термической обработки относятся:
Отжиг. .Операция отжига (полного) состоит в нагреве сталь-
ных изделий для получения определенных превращений в мате-
риале до температуры, лежащей выше 723° С (на 20—30° выше
линии GS или PSiK-диагра'ммы состояния сплавов железо-угле-
род) с соответствующей выдержкой, достаточной для завершения
структурных превращений в металле с последующим медленным
охлаждением, обычно вместе с печью.
Продолжительность процесса зависит.от сорта стали и вели-
чины отжигаемых деталей.
Процесс отжига применяется для:
1) улучшения механических свойств стали путем уменьшения
величины кристаллов;
2) устранения внутренних напряжений в стали;
3) улучшения обрабатываемости твердой стали при резании;
4) устранения хрупкости и увеличения вязкости стали, под-
вергавшейся волочению, вытягиванию или вальцеванию;
5) превращения структуры стали в состояние, улучшающее
дальнейшую термическую обработку.
Нормализация. Нормализация является разновидностью
полного отжига и отличается от него тем, что охлаждение дета-
лей после выдержки производится на воздухе.
Операция нормализации состоит в нагреве поковок из углеро-
дистой и легированной стали с малым и средним содержанием
углерода, соответствующей выдержке и последующем медленном
охлаждении на воздухе.
Процесс нормализации применяется для:
1) улучшения структуры стали (получения мелкозернистой
структуры) с целью обеспечения последующей закалки;
2) устранения в заготовке внутренних напряжений с целью
уменьшения опасности коробления 'при последующей закалке;
3) улучшения механических свойств стали.
Закалка. Операция закалки состоит в нагреве стальных
изделий выше температуры 723° [на 20—30° выше линии GS
(доэвтектоидальные стали) или линии SK (заэвтектоидальные
стали) диаграммы состояния сплавов железо-углерод], выдерж-
ке при данной температуре для завершения структурных' пре-
вращений и последующем быстром охлаждении. Такой процесс
дает твердую, ,но в то же время хрупкую сталь. Для уменьше-
ния хрупкости и ослабления напряжений, вызванных закалкой,
и получения требуемых механических свойств сталь подвергает-
ся отпуску. Для закалки применяются стали с содержанием
углерода не менее 0,35%, так как при меньшем содержании
углерода увеличение твердости от закалки незначительно.
Отпуск. Операция отпуска состоит в нагреве закаленных
стальных изделий до определенных температур (не свыше
680° С) с выдержкой при этих температурах и последующего
74 Материалы для изготовления деталей турбин при их ремонте [ Гл. III
охлаждения. Применяется отпуск для устранения внутренних
напряжений, снижения твердости и увеличения вязкости стали.
Отпуск конструкционных сталей нормально осуществляется
при температурах 500—650°; отпуск инструментальной стали —
при температурах 150—230° (например, сверл — 220—230°; рез-
цов— 150—200°).
Специальные стали, содержащие хром и марганец, склонны
к отпускной хрупкости; для предупреждения этого явления
такие стали необходимо после отпуска при температурах 600—
650° охлаждать быстро — мелкие изделия .на воздухе, круп-
ные — в масле.
Химико-термическая обработка. Химико-тер-
мическая обработка — изменение химического состава в поверх-
ностных слоях металла (с последующим изменением микро-
структуры) под воздействием внешних сред и температуры и,
как следствие этого, получение определенных физико-механиче-
ских свойств поверхности и сердцевины во взаимодействии.
Цементация. Операция цементации заключается в на-
сыщении поверхностного слоя углеродом до концентрации 1,0—
1,2%. Это достигается нагревом малоуглеродистой стали при
температурах 880—950° С в среде, содержащей углерод, без
доступа воздуха. Цементация применяется для получения твер-
дой поверхности, устойчивой против износа, при мягкой сердце-
вине. После цементации изделие подвергается необходимой тер-
мической обработке (нормализации, закалке, отпуску) для повы-
шения твердости цементированного слоя и улучшения механи-
ческих качеств сердцевины.
Глубина цементированного слоя может быть принята для
стали марок: Ст. 3, Ст. 4, МСт. 3, МСт. 4 — 0,3 —1,0 мм; Ст. 20.
Ст. 25 — 0,3 ~ 1,5 мм] Ст. 20ХМ; Ст. 20НМ; Ст. 20ХН; Ст. 20Х—
0,5-г-1,7 мм; Ст. 12Х2Н4 — 0,8--2,0 мм.
Выбор глубины цементированного слоя зависит от двух фак-
торов: размера детали и назначения ее.
Как правило, сумма наибольших толщин цементированного
слоя с обеих сторон сечения не должна быть более 0,10 тол-
щины (или диаметра) сечения детали.
Глубина цементации для деталей, работающих без приложе-
ния сосредоточенных нагрузок принимается равной 0,3 ч- 0,8 мм;
для работающих под воздействием сосредоточенных нагрузок —
0,5 ~ 1,0 мм; для работающих в условиях износа под большими
сосредоточенными нагрузками (тяжело нагруженные массивные
детали) — 1,5 -f- 2,0 мм.
Поверхностная твердость цементируемого слоя IIп у--Ь2 -:- 50.
Цианирование. Операция цианирования заключается
в насыщении поверхностного слоя стали одновременно углеро-
дом и азотом. Это достигается выдержкой изделия в горячих
§25]
Такелаж
75
расплавленных солях, содержащих цианистые соединения. Глу-
бина слоя при среднетем-пературном (800—900°) цианировании
достигает 0,15 мм; содержание углерода в слое 0,6—0,8%; азота
0,4—0,5%; твердость цианированного слоя равна 56—60 по Рок-
веллу (шкала С). Глубина слоя при высокотемпературном (900—
950°) цианировании 0,5—2,0 мм; содержание углерода 1,0—1,2%
и азота 0,2—0,3%.
Цианированию могут быть подвергнуты начисто обработан-
ные поверхности, так как процесс дает чистую поверхность.
Азотирование (нитрирование). Операция азотирования
заключается в насыщении поверхностного слоя стали азотом пу-
тем нагрева ее при температуре 500—650° в атмосфере аммиака
(NH3). В результате деталь получает высокую поверхностную
твердость. Глубина азотированного слоя 0,25—0,55 мм, твердость
слоя резко падает на его глубине. Твердость азотированного
слоя в 1,5—2 раза выше твердости цементированного и закален-
ного слоя. Цементированный слой теряет свою твердость при
нагреве на 250—300°; твердость азотированного слоя устойчива
при нагреве до 500—600°.
Для азотирования применяется .преимущественно сталь марки
38ХМЮА, реже сталь 35ХМЮА и 25Х2МФА. Азотируются и
другие марки сталей, содержащие также алюминий, молибден и
хром, но эти стали получают после азотирования более низкую
твердость поверхности, чем сталь 38ХМЮА.
Поверхностная закалка. Операция поверхностной
закалки преследует цель дать твердую и износоупорную поверх-
ность без изменения химического состава поверхности детали.
В отличие от цементации или азотирования процесс поверхно-
стной закалки требует более простого оборудования и произво-
дится значительно быстрее указанных выше методов.
По методу проф. Вологдина позерхностный слой детали на-
гревается при помощи специального приспособления — индук-
тора — токами высокой частоты и затем закаливается в среде
распыленной воды.
Глава IV
ТАКЕЛАЖ И ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ
Такелажными работами'называют перемещение, подъем и кан-
товку грузов. Такелажем называют приспособления для произ-
водства такелажных работ, а именно: ' стропы, проволочные и
пеньковые канаты, тали, блоки, домкраты, цепи, лебедки и пр.
§ 25. Такелаж
1. Пеньковые канаты. Для перемещения грузов небольшого
веса пеньковым канатам отдают предпочтение .перед проволочны-
ми ввиду их гибкости и небольшого веса; пеньковые канаты так-
76
Такелаою и такелажные работы
[Гл. IV
же служат для оттяжки застропленных грузов, их подвески и пр.
Канаты, применяемые для подъема грузов, называются палоч-
ными.
(Изготовление канатов происходит в следующей последова-
тельности: отдельные волокна пеньки свивают в шнуры, шнуры'
в пряди и, наконец, пряди в канат. Обычно канаты свивают из
трех прядей. В такелажном деле в большинстве случаев приме-
няют слабовитые, бельные, обыкновенные (тросовые) канаты.
Размер каната выражают либо периметром, либо диаметром
описанной окружности. Среднее разрывное усилие для пенько-
вого каната, не бывшего в употреблении и не просмоленного,
принимают около- 700 кГ/см2.
Допустимые нагрузки на пеньковые канаты (выполненные по
ГОСТ 483-41) приведены в табл. 24. Указанный в таблице угол
(равный, 0°, 30°, 45° и 60°) есть угол наклона каждой ветви
каната к вертикали.
Таблица 24
Допускаемые нагрузки пеньковых канатов» кг
Размеры
каната
пери-
метр,
мм
40
45
50
6Э
65
75
90
100
115
125
15)
175
200
диа-
метр,
мм
12,7
14,3
15,9
19,1
20,7
23,9
28,7
31,8
36,6
39,8
47,8
55,7
03,7
Вертикаль-
ная нагруз-
ка на один
конец, кГ
66
81
96
142
157
208
295
342
462
522
753
965
1215
Груз подвешен на двух
концах
я=0
132
162
192
284
314
416
590
684
924
1044
1506
1930
2490
а=30°
115
141
167
247
273
362
513
595
805
910
1300
1680
2165
а=45°
93
115
135
200
221
293
415
485
650
735
1060
1360
1750
а=00°
66
81
96
142
157
208
295
342
462
522
753
965
1245
Груз подвешен на четырех
концах
а-0
261
321
384
568
628
832
1180
1368
1848
2088
3012
3860
4980
«-30е
230
282
331
491
516
724
1026
1190
1610
1820
2600
3360
4330
л-.4Г*°
18(5
230
270
400
4 12
590
830
970
1300
1470
2120
2720
3500
«-00е
132
162
192
284
314
416
590
681
924
1044
1506
1930
2190
При применении старых канатов допускаемую нагрузку, в за-
висимости от изношенности каната, принимают менее указанной
в таблице на 20—40%; канаты с порванными прядями для ра-
боты не допустимы.
2. Проволочные канаты. Классифицировать проволочные ка-
наты можно по различным признакам: по форме сечения, по роду
свивки, по способу изготовления, по .назначению.
При изготовлении канатов употребляют тонкую стальную про-
волоку, свивая ее в пряди, а пряди — в канат. При такелажных
работах во время -монтажа или при кашгтальньих ремонтах турбин
обычно пользуются канатами двойной свивки.
§ 25] Такелаж 77
фанаты двойной свивки (обыкновенные или тросы) бывают:
1) крестовой свивки, когда проволоки в каждой пряди свиты
в одну сторону, а пряди в другую; 2) альбертовской свивки,
•когда проволоки и пряди свиты в одном и том же направлении;
3) комбинированной свивки, когда часть прядей в канате распо-
ложена по альбертовской свивке, а часть — по крестовой.
Тросы свивают чаще всего из шести круглых проволочных
прядей, расположенных вокруг сердечника, изготовленного из
пеньки, иногда из мапилы или джута. Мягкие сердечники при-
дают тросам гибкость, эластичность, сопротивляемость внезапным
сотрясениям и ударам, а также впитывают в себя смазочный
материал, применяемый для защиты проволок от ржавчины.
Фиг. 16. Измерение Фиг. 17. Сплетение ■ стального
диаметра каната каната
На изготовление тросов идет проволока оцинкованная и свет-
лая. Механическая прочность оцишгсошшньпх тросов на 7—10%
ниже, но трос из оцинкованной проволоки лучше противостоит
коррозии.
В приложении 4 указаны разрывные усилия для стальных
канатов-тросов независимо от вида свивки (крестовой, альбер-
товской, правой, левой).
Диаметр канатов -измеряют, как указано -и а фиг. 16, или вы-
числяют по длине окружности каната, определяемой стальной
лентой (при нечетном числе прядей пользуются только вторым
способом).
Канаты, концы которых свернуты и петли, называют стропа-
ми. Размер петель стропов выбирают так, чтобы они свободно
надевались «на крюк подъемного пфаиа. 13 петли некоторого вида
стропов заделывают железные пластины, выгнутые по внутренне-
му диаметру петли и огибающие трос но желобкам; такие пла-
стины называются коушами и бывают различных типов (сердце-
видные, круглые и пр.).
Изготовление петли (огона) сплетением производится на спе-
циальных тисках, так -называемых «машинах для огона». Порядок
и принцип этой работы показаны на фиг. 17.
78 Такелаж и такелажные работы [ Гл. IV
Следует указать, что надежность сплетневого соединения зави-
сит от числа пробивок, произведенных каждой прядью короткого
конца каната в прядях основного.
Для получения плавного уменьшения толщины» каната при пе-
реходе от места сращивания к основному его сечению пряди
короткого конца после нескольких пробивок утоняют наполовину,
срезая часть проволок.
При 'Изготовлении петель следует применять три полньих и
три половинных пробивки. Это соединение при диаметре каната
Фиг. 18. Типы зажимов канатов
10—20 мм обеспечивает прочность огона по отношению к прочно
сти каната на 95%, а при диаметре 22—37 мм — 88—82%.
В некоторых случаях вместо счалки тросов (т. е. соединения
нескольких частей троса по длине в один) или для образования
петли стропа применяют зажимы.
<К зажимам для тросов предъявляют следующие основные
требования: зажимы должны быть наипростейшего типа и, иш-
дежно захватывая соединяемые концы, вместе с тем не должны
производить каких-либо 'механических повреждений тросов.
Типы зажимов приведены на фиг. 18.
При зажимах надлежащего качества, достаточном их число п
правильном расположении прочность соединения достигает 80%
прочности каиата. Размер и число зажимов приведены! в табл. 2Г>.
Для удлинения канатов их концы связывают всевозможными
вязками (узлами). Наиболее распространены в такелажном деле
при ремонте паровых турбин следующие узлы (фиг. 19): / — пря-
мой узел; 2 — рифовый узел; 3 — вязка в коуши или петлю;
4 — «мертвая петля.
§25j
Такелаж
79
Соединение канатов зажимами
Таблица 26
Диаметр
каната, мм
6-10
13—16
19-22
26-29
30—35
39-/15
Диаметр
болта, мм
10
12
16
20
22
25
Кол1:чгство зажимов
в соединении
2
3
4
4
4
5
Расстояние между
зажимами, мм
75
115
150
180
250
Фиг. 19. Соединения канатов (узлы)
Зачалка на крюк крана изображена на фиг. 20: а — крюковый
узел; б — крюковый узел с нахлесткой; в — подвеска на два конца;
) л л) ) г — подвеска па четыре конца.
а' ' ' г) Конец каната для предохра-
X) М\ Л) нения от разматывания заделы-
Фиг. 20. Зачалка канатов па крюк
Фиг. 21. Заделка конца каната
вают бечевкой (фиг. 21) следующим образом: канат кладут на
петлю ABC; затем одним концом бечевки С обматывают канат
так, чтобы она покрыша петлю (другой конец А остается свобод-
80 Такелаж и такелажные работы [ Гл. IV
ньим);'намотав бечевку длиною в 3—4 диаметра каната, пропус-
кают конец D в оставленную петлю; затем тянут за конец пет-
ли Л, пока конец D не скроется под бечевкой.
В табл. 26 приведены допускаемые нагрузки та стальные ка-
наты (стропы). Указанный в таблице угол а есть угол наклона
каждой ветви стропа к вертикали. К стропу должна быть
прикреплена бирка с указанием его диаметра и допускаемой на-
грузки.
Таблица 26
Допускаемые нагрузки стальных канатов, кг
Диаметр
каната,
мм
8,7
11,0
13,0
15,0
17,5
19,5
21,5
24,0
26,0
28,0
30,0
32,5 ,
34,5
37,0
39,0
43,5
47,5
52
Вертикальная
нагрузка
на один
конец, к Г
287
440
012
1 876
1144
1480
1785
2190
2570
3030
3510
4030
4590 1
5170
5790
7100
8580
10300
Груз подвешен на двух
концах
а=0°
574
872
1284
1752
2288
2960
3570
4380
5140
6060
7020
8060
9180|
10340
11580
14200
17160
20600
1
а-30°
500
775
1150
1520
1990
! 2570
3100
3810
4470
5270
6110
7000
79801
9000
10070
12350
14950
17900
1
«-45°
40-1
630
900
1230
1610
2090
2510
3080
3620
4270
4940
5670
6450
7280
8150
10000
12100
14500
1
«~(Ю°
287
446
642
876
1144
1 1480
1785
2190
2570
3030
3510
40301
4590
5170
5790
7100
8580
10300
Груз подвешен на четырех
концах
а-А)°
1148
1784
2568
3504
4576
5920
7110
8760
10280
12120
14010
J6120
18360
20680 1
23160
28400
34320
41200
а 30°
1000
1550
2300
3010
3980
1 5140
6200
7020
8910
10510 1
1221!»
1 1000 |
15960
18000
20140
24700
29900
35800
1
а-45°
808
! 1260
1800
2460
3220
4180
5020
6180
7240
8510
9890
11310
12900
145(H)
16300
20000
21200
29000
а-60°
574
892
1284
1752
2288
1 2960
3570
4380
5140
6000
7020
8060
9180
10310
11580
14200
17100
200J0
Хранить канаты нужно в сухом .и хорошо проветрю внемом
помещении во избежание ржавления тросов и гниении попькоиых
канатов. Канаты должны быть развешаны, либо сложены па де-
ревянном -настиле, или на деревянных опорах;'
Тросы и стропьи перед производством ремонта (а также по его'
окончании) смазывают маслом, в котором не должно быть кис-
лот. Для нейтрализации их к маслу добавляют негашеной .и:шести.
3. Домкраты. При ремонтах применяют преимущественно дом-
краты винтовые и домкраты с зубчатой рейкой. Грузоподъемность
домкратов:
винтовых — 1; 2; 3; 5; 10; 15 и 20 т\
реечных — 0,5; 1; 2; 3; 5; 7,5 и 10 г.
§25]
Такелаж
81
Фиг. 22. Звено цепи
Реечные домкраты должны быть снабжены безопасными
устройствами, исключающими самопроизвольное опускание груза
при снятии усилия с рычага или рукоятки.
Реечные домкраты с зубчатой передачей должны иметь без-
опасную рукоятку, представляющую соединение в одно конструк-
тивное целое рукоятки и храпового устройства.
Винтовые домкраты должны быть самотормозящими.
4. Тали. Тали по своей конструкции разделяются на диффе-
ренциальные, червячные (ГОСТ 1107-41) и шестеренчатые
(ГОСТ 2G99-45).
Грузоподъемность талей:
дифференциальных — 0,25; 0,5; 1;
2 т;
червячных — 0,5; 1; 2; 3; 5; 7,5;
10 т;
шестеренчатых — 0,1; 0,25; 0,5;
1; 1,5; 2,5; 3,5; 7,5; 10; 15; 20 т.
Тали должны обладать свойствами самоторможения и при
прекращении действия тягового усилия должны автоматически
надежно удерживать груз на любой высоте.
Тали должны быть так устроены, чтобы самопроизвольное
спадание цепи с талей и заклинивание их между звездочкой и
обоймицей было невозможно.
-К щеке тали прикрепляют табличку с указанием ее грузо-
подъемности.
5. Блоки. Блоки служат обычно либо для перемены направ-
ления каната или цепи, либо для уменьшения тяговой силы, ine-
О'бходимой для перемещения груза. В зависимости от количества
роликов в блоке, блоки делятся на одношкивные, двухшкивные,
трехшкивные и четырехшкивиые.
По грузоподъемности блоки делятся на полутонные, однотон-
ные, двухтонные, трехтонные и т. д. Допускаемая грузоподъем-
ность блоков отмечается заводом-изготовителем цифрой, вьибитой
■на валике, либо на щеке блока. Грузоподъемность блока Р для
тросов может быть определена но формуле:
р=*ш- и*
где d — диаметр оси ролика в см;
I — расстояние между опорами и см.;
Re — допускаемая нагрузка на изгиб, принимаемая для стали
500-900 кГ/см2.
6. Цепи. В табл. 27 приведены размеры (фиг. 22) и допу-
скаемая нагрузка сварных цепей (по ГОСТ 2319-43).
0 А. Н. Сверчков.
&2 Такелаою и такелажные работы [Гл. IV
Таблица 27
Размеры и допускаемая нагрузка сварных цепей
Размеры звена
Диаметр цепной
стали dt
мм
7
8
9,5
11
13
16
18
20
23
26
28
30
Шаг Т, мм
21
23
27
31
36
44
50
56
64
72
78
84
Наружная ши-
рина звена В, мм
24
27
32
36
43
53
58
66
76
84
91
98
Нагрузка
пробная, ш
0,75
1,10
1,55
2,2
3,3
5,1
6,4
8,0
10,5
13,3
15,6
17,8
допускаемая, m
0,24
0,32
0,45
0,61
0,85
1,27
1,62
2,00
2,05
3, К)
3,90
4,50
Таблица 28
Допускаемые нагрузки на рымы
А
dt дюймов
8/8
V2
б/8
8/4
1
Ц'2
2
h [мм]
22
25
30
35
40
55
75
а [мм]
45
54
63
72
81
108
144
с [мм]
25
30
35
40
45
50
80
k [мм]
10
12
14
16
18
24
32
Допускаемая
илгруака
II.1 1 РЫМ,
к Г
90
150
270
380
550
1200
2700
Б
d [мм]
мю
Ml 2
М16
М20
М24
МЗО
М36
М48
h [мм]
22
26
30
35
40
45
55
75
а [мм]
45
54
63
72
81
90
108
1 144
с [мм]
25
30
35
40
45
50
60
I 80
k [мм]
10
12
14
16
18
20
24
32
ДоПУГКПс'МЛИ
и.нру;»к.|
на 1 рым,
id'
90
150
270
ЗКО
550
800
1000
2500
§ 26 j Специальные подъемные приспособления 83
Фиг. 23. Рым
Фиг. 24. Восьмерка
7. Рымы. В табл. 28 указана грузоподъемность рымов
(фиг. 23). Каждый рым испытывается пробной нагрузкой, рав-
ной удвоенной его грузоподъемности. Допускаемая грузоподъем-
ность 'выбивается на рыме в
Таблица 29
Допускаемые нагрузки на
d [мм]
20
25
30
35
40
восьмерки
D [мм]
60
65
70
80
90
Допускаемая
нагрузка, кГ
300
550
850
1200
1500
месте, указанном на фиг. 23.
8. Восьмерки. В табл. 29
приведена грузоподъемность
восьмерок (фиг. 24).
§ 26. Специальные подъемные
приспособления
Специальные приспособле-
ния для подъема, перемещения
и опускания крышек цилин-
дров и роторов, для приподни-
мания роторов и выемки диафрагм значительно упрощают и со-
кращают сроки производства работ. Конструктивное выполнение
подъемных приспособлений весьма разнообразно, некоторые из
них 'изображены на фиг. 25—28.
Наличие тальрепов у приспособлений для крышек и роторов
позволяет без большого труда произвести их выравнивание.
'Приспособления для приподнимания ротора дают возмож-
ность осуществить незначительный их подъем, например, для
выемки вкладышей подшипников при закрытой крышке цилиндра;
проведение этой операции без приспособления, при помощи кра-
•на, может привести к излишнему подъему, который повредит
уплотнения или вызовет еще более тяжелые последствия.
6*
84 Такелаж и такелажные работы [ Гл. IV
Фиг. 25. Подъемное приспособление для крышек цилиндров
§ 27. Мостовой кран
Мостовой кран может быть допущен к работе только в случае
его полной исправности.
Краны монтажные, обслуживающие «машинные злльи электро-
станций, подлежат освидетельствованию и испытанию морс:* каж-
дые 2—3 года по указанию инспектора Котлонадзора, в зависи-
мости от состояния крана. Испытания кранов производятся ста-
тические и динамические.
1. Статические испытания. Статические испытания проводят
следующим образом, крюком (гаком) захватывают предельный
рабочий груз; подняв груз на высоту около 100 мм, его держат
навесу в течение десяти минут. Затем проводят такое же второе
испытание, но с грузом, превышающим предельный рабочий
на 25%.
При первом испытании проверяют стрелу прогиба фермы мо-
стового крана, устанавливая его над опорами для подкранового
§27]
Мостовой кран
Фиг. 26. Подъемное приспособление для ротора
•
Фиг. 27. Приспособление дли
приподнимания ротора
Фиг. 28. Приспособление для
выемки диафрагм
86 Такелаж и такелажные работы [ Гл. IV
пути .и располагая тележку самым невыгодным образом. Упругий
прогиб (стрела прогиба) должен быть при этом не более:
1/600 длины пролета — для ручных кранов;
1/800 длины пролета — для электрических кранов пролетом
до 20 м;
1/1000 дл-инь» пролета—для электрических кранов пролетом
более 20 м.
Остаточная деформация фермы крана при испытании с пре-
дельной рабочей нагрузкой не допускается.
2. Динамические испытания. Динамические испытания про-
водятся лишь при условии удовлетворительных результатов ста-
тических испытаний. Динамические испытания заключаются в по-
вторных подъемах и опусканиях груза, превышающею предель-
ный рабочий груз на 10%.
При этой же нагрузке испытьиваются также и все другие дви-
жущиеся механизмы и автоматические ограничители крана и те-
лежек, за исключением ограничителя хода механизма подъема,
который испытывается при подъеме крюка без груза.
О результатах всех проведенных освидетельствований и испы-
таний крана .инспектор Котлонадзора делает соответствующую
запись в шнуровую книгу кранов.
§ 28. Кантовка крышек цилиндров
Кантовка крышек — довольно сложная такелажная операция
и требует умения и навыка. Прежде всего для кантовки нужно
подобрать стропы соответствующей Прочности с учетом возмож-
ной динамической .нагрузки; застропливание должно быть произ-
ведено так, чтобы строп не мог соскользнуть с крышки; площад-
ка, где производится кантовка, должна иметь* достаточные раз-
меры. Основное условие кантовки при одном крюке — правильное
застропливание, т. е. правильный выбор места на крышке для
крепления ее стропом.
При кантовке центр тяжести крышки описывает дугу (фиг. 29).
Если в процессе кантовки место подвеса крышки на стропе пере-
ходит раньше центра тяжести крышки через вертикальную пло-
скость, проходящую через линию опоры, осуществить плавную
перекантовку невозможно, так как при этом -нужно значительно
передвинуть кран в сторону кантовки (тем более, чем больше не
дошел центр тяжести крышки до вертикальной плоскости);
в этом случае получается резкий бросок крышки в момент ее пе-
ревала.
В том случае, когда центр тяжести крышки проходит через
вертикальную плоскость раньше, чем Место подвеса крышки,
также происходит бросок крышки (тем больший, чем больше «ука-
занное опережение). Кантовка будет произведена правильно лишь
тогда, когда в момедет перевала крышки центр ее тяжести, место
§28]
Кантовка крышек цилиндров
87
Фиг. Ж Кантовка крышки двумя крюками
ее подвеса на строи, а также и крюк крана расположатся в одной
вертикальной плоскости, проходящей ч»сре;1 линию опоры крышки.
На фиг. 30 изображены! основные моменты при кантовке
крышки с помощью двух крюков: а) крышка застроплена на
крюк /; б) крышка поднята крюком / и дополнительно произве-
дена ее'застропка на крюк Я; в) подъемом крюка II и опуска-
нием- крюка / крышка, перевалена; г) положение крышки по
окончании кантовки.
Общие ремонтные работы
[ Гл. V
При кантовке надлежит следить за стропами, которые не
должны тереться об острые углы крышки; не должны также
иметь места перегибы стропов и их скольжение по острым углам
крышки.
Персоналу, занятому операцией кантовки, необходимо нахо-
диться в момент переваливания крышки на таком расстоянии от
нее, чтобы исключить возможность «несчастных случаев.
Глава V
ОБЩИЕ РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
Ш
о о о о
о о о о о
Hs
#<к
ЦВД
IF
£М
§ 29. Затяжка болтов
Затяжка болтового соединения горизонтального стыка цилин-
дра высокого давления турбины, паровых коробок, автоматиче-
ских клапанов и пр.— весьма ответственная работа, особенно
для турбин высокого дав-
ления.
Перед креплением бол-
тового соединения для
уменьшения силы, затра-
чиваемой на преодоление
трения при затяжке, а за-
тем при отворачивании
tf^JH гаек, резьба шпилек (бол-
тов), гаек, а также торце-
вая поверхность послед-
них, обращенная к флан-
цу, должна быть протерта
сухим графитом. Покры-
тие резьбы толстым слоем
графита или графитом,,
разведенным маслом, для резьбового соединения, работающего
в зоне средних и высоких температур, может привести к заеданию
в резьбе, особенно при отвертывании гаек.
Затяжку болтов фланцевого соединения надо производить,,
создавая в болтах одинаковые напряжения и не допуская пере- -
косов; для этого затягивать гайки у диаметрально противополож-
ных болтов следует постепенно и равномерно.
Порядок крепления фланцевого соединении цилиндров пока-
зан -на фиг. 31.
После затяжки всех гаек болтового крепления цилиндра воз-
вращаются к гайкам, затянутым первоначально (I и II), сред-
ней и передней чаете цилиндра и проверяют их крепление.
iF^
о о о о о
Фиг. 31. Порядок крепления крышки
цилиндра
§29]
Затяжка болтов
89
Усиленное крепление болтового соединения цилиндров высо-
кого давления производят ключами с приложением рычага
(трубы, надетой на ключ) или ударами стальной кувалды по
ключу. Применяют также горячий способ затяжки, заключаю-
щийся в подвертывании гаек на определенный угол после нагрева
болта и его удлинения иа определенную величину, предваритель-
но подтянув их в холодном состоянии.
Сила, приложенная к болтам для затяжки фланцевого соеди-
нения, должна, с одной стороны, обеспечивать от пробоя стыка
фланцевого соединения, а с другой стороны, не вызывать в бол-
тах или в шпильках недопустимого напряжения. Для цилиндров
высокого давления, паровых коробок и пр. болты обычно приме-
няют из легированной стали.
1. Расчет необходимого силового момента в конце обжатия
гайки. Силовой момент М, который заставляет гайку вращаться,
слагается из двух моментов:
М\ — момента для преодоления трения в резьбе при повора-
чивании гайки;
М2 —'момента для преодоления трения между гайкой (коль-
цевая площадь) и поверхностью, к которой гайка прижимается.
Таким образом, надо определить момент:
М = М{ + М2.
Момент М\ может быть определен-по формуле (для треуголь-
ной резьбы):
1 1 — 1,12р tg a *
где а—угол подъема резьбы, который для заданного диаметра
ее зависит от шага;
I* — коэффициент трения скольжения;
г—средний радиус резьбы;
Р—сила затяга болта и кГ.
Для болта с резьбой 1М72 средний диаметр d — 69,3 мм,
шаг // — 4 мм;
1ца = - '-- =-4^7 = 0,0182.
^ 7U/ 7Г«Ь9,3
Принимаем коэффициент трения ^ = 0,1 при поверхностях
резьбы, натертых графитом.
Средний радиус резьбы
dcP 69,3 ОЛ аг
90
Общие ремонтные работы
[Гл. V
Принимаем напряжение в болте а = 2000 к Г/см2 при диаметре
болта по резьбе с1в — 6,7 см; сила Р определится из подсчета:
:^1 о = -—/--2000 = 70 000 кГ.
4 4
Тогда
М{ = 70000-3,465 -^^ь1^ =2900° *Г*СЖ
Момент М2 может быть определен, как момент трения коль-
цевой поверхности пяты, а именно:
R + r
М2 = ?Р-
2
Принимаем р. = 0,1. Полусумма —^— представляет собой
радиус трения, причем R и г — наружный и внутренний радиусы
трущейся поверхности.
Для колпачковой гайки 1М72
Тогда
^=W±3,=4f35rjlf.
М2 = |*Р-^-^ = 0|1-70 000.4,35 = 30450'|сГ-£?лс.
2
Суммарный момент, требующийся для проворачивания гайки
в конце обтяжки, определится:
М = М! + М2 = 29 000 -f 30 450 = 59 450 кГ- см.
Если бы для обжима гайки применить ключ с рычагом общей
длиной в 3 My надев на конец ключа трубу, то в этом случае
потребовалось бы на конце этого рычага приложить усилие,
равное:
п М 59 4П0 опп "
Q = -/- = -3i)6-%200 Kl-
Если считать усилие одного человека равным 25—30 кГ, то
для затяжки гайки требуется 7 — 8 человек.
2. Затяжка болтового соединения горячим способом. Затяг
шпилек фланца горизонтального разъема цшшндрон высокого
давления, коробок автоматических клапанов и пр. осуществляет-'
ся путем нагрева шпилек специальным электронагревательным
приспособлением, а при отсутствии приспособления—пламенем
автогенной горелки. Благодаря такому способу затяга в шпильках
не возникает скручивающих напряжений, легко контролируется
необходимая величина натяга и самая операция не требует aaia-
Ч'Ительных затрат физической силы.
•Кроме того, для турбин высокого давления для обеспечения
§29]
Затяжка болтов
91
Таблица 30
Затяжка шпилек турбины
ЛМЗ высокого давления
Шпилька или
болт
М140
М120
1М76
1М52
Поворот гайки
(дуга К), мм
70
50
33
18
плотности затяжки фланцев горизонтального разъема прихо-
дится применять шпильки больших диаметров (120 мм). Затяжка
таких шпилек холодным способом, даже при удлинении ручки
гаечного .ключа с помощью длинной трубы, не обеспечивает необ-
ходимой -величины натяга шпилек.
Необходимый натяг шпилек или болтов при применении горя-
чего способа затяжки болтового соединения осуществляется до-
полнительным поворотом гайки после предварительной подтяжки
гаек холодным способом. Величина угла поворота гаек для тур-
бин высокого давления ЛМЗ имени
Сталина приведена в табл. 30.
Работы при горячей затяжке ци-
линдров высокого давления произво-
дятся, в следующем порядке. Гайки
фланцевого соединения сначала под-
тягивают холодным способом. Фик-
сируют положение гайки, нанося
вертикальную риску на цилиндриче-
ской ее поверхности и продолжая ее
на поверхности фланца (фиг. 32).
Затем отмечают от вертикальной
риски по окружности гайки (в на-
правлении против завертывания гайки) дугу К и наносят вто-
рую вертикальную черту на цилиндрической поверхности гайки.
После этого подогревают болт с помощью болтонагревателя или
длинным ацетиленовым пламенем, направленным в центральное
отверстие болта (со стороны его головки) или шпильки через
отверстие в гайке. Нагрев производят до тех пор, пока гайка не
будет дополнительно повернута на величину Ку т. е. до совпаде-
ния второй риски, нанесенной на гайке, с риской па фланце.
Удлинение болтов или шпилек можно измерить посредством
определения зазора X между опорной поверхностью гайки и
фланцем (фиг. 34) после нагрева болта. В табл. 31 приведены
величины удлинения болтов или шпилек, необходимого для затя-
га, в зависимости от их длины (по данным одного из заводов),
без учета толщины слоя мастики, для турбин нормального давле-
ния (Р=30 ата, *=400°С).
/В тех случаях, когда нет указаний о величине угла поворота
гайки или о величине удлинения болта, эти величины могут быть
получены из следующего подсчета:
Д/ г- е/,
где М — удлинение болта в л/л/;
е — коэффициент, который может быть принят в 0,0006 —
0,0008 для углеродистой стали и 0,001—0,0012 для
легированной стали;
/ — длина болта или шпильки в мм,
92
Общие ремонтные работы
[ Гл. V
Угол поворота в градусах
а = у.360о,
где t—шаг резьбы в мм.
Отсюда длина дуги, на которую повертывается гайка:
Фиг. 32. Величина поворота ' Фиг. 33. Определение толщины слоя
гайки мастики с помощью микрометра
•Крепление болтового соединения горячим способом может
производиться, после подтяжки гаек холодным способом, ключом
с рычагом длиной около 1—2 м усилиями 2—3 рабочих, в зави-
симости от диаметра резьбы.
Данные, приведенные в табл. 31, а также полученшые из при-
веденного подсчета, будут верны, если учесть толщину слоя мас-
тики, оставшуюся между фланцами после подтяжки гаек болтов
холодным способом, а также после горячей затяжки.
Для определения толщины слоя мастики может быть приме-
нен следующий способ. На фланцах цилиндра с каждой его сто-
роны привариваются 2—3 пары полок; верхние- их плоскости об-
рабатываются для возможности производства измерений микро-
метром (фиг. 33). Сначала закрывают цилиндр без мастики, за-
тягивают его несколькими болтами и измеряют расстояние L
между указанными поверхностями. При окончательном закрытии
цилиндра, после подтяжки гаек холодным способом, вновь про-
изводят измерение по полкам, .которое будет: L\^>L. Разница Я■=
— Li — L равна толщине мастики, «которая и должна быть учтена
при определении угла или дуги поворота.
Дополнительный угол поворота йа гайки, учитывающий тол-
щину слоя мастики Я — (0,02 — 0,04) мм (где 0,02—0,04 мм—
§29]
Затяжка болтов
93
слой мастики, оставшийся после горячей затяжки), будет:
где / — шаг резьбы.
Тогда дополнительная длина дуги А/С (фиг. 32,6) будет:
^zD^a
д/с=
360
[лш],
Таблица 31
Удлинение болтов или
шпилек (фиг. 34)
где D — наружный диаметр гайки в мм.
Принятая (до последнего времени) практика предварительной
усиленной затяжки гаек болтов фланцевого соединения цилинд-
ра высокого давления холодным способом, предшествующая за-
тяжке горячим способом без учета толщи-
ны слоя мастики, не решает вопроса
о величине напряжений, создаваемых в
болтах (шпильках); она не дает также
уверенности в необходимой плотности
стыка фланцевого соединения.
3. Затяг шпилек фланцев трубопрово-
дов высокого давления. Величину затяга
шпилек фланцевого соединения паровых
коробок и трубопроводов устанавливают
в зависимости от конструкции фланцевого
соединения, физических и механических
свойств материала (коэффициент линей-
ного расширения, модуль упругости)
фланца, шпилек и прокладок; затяг дол-
жен обеспечить плотность фланцевого со-
единения при возможно меньших напря-
жениях во всех его деталях.
Практически удобным и точным спосо-
бом определения напряжения в шпильке
в результате затяга является замер удли-
нения шпилек.
(Величину затяга определяют путем измерения длины шпилек
микрометром до и после крепления фланцевою соединения.
В табл. 32 приведены данные об удлинении шпилек для флан-
цевых соединений высокого давления (фиг. 35).
4. Болтонагреватели. «Горячая» затяжка шпилек или болтов
фланцевого соединения осуществляется при помощи болтонагре-
вателей. Болтонагреватели выполняются различных конструкций.
На фиг. 36 представлен электроболтонагреватель ЛМЗ. Принцип
действия его следующий.
В отверстие, просверленное по оси шпильки и колпачковой
гайки, вставляется трубка болтонагреватели (фиг. 36); в трубке
Длина болта
или шпильки
L, мм
200
250
300
350
400
450
500
560
610
660
710
760
Удлинение
после на-
грева
X, мм
0,18
0,21
0,25
0,29
0,33
0,37
0,42
0,46
0,51
0,56
0,60
0,64
94
Общие ремонтные работы
[Гл. V
просверлен ряд небольших отверстий. В болтонагреватель по-
дается сжатый воздух, который обычно берется от компрессора;
величина необходимого давления 0,5—2,0 ати; подача воздуха
регулируется вентилем. Воздух, поступая в корпус, в котором
заключен нагревательный элемент, нагревается до температуры
250—300° С; отсюда он
входит в трубку и через
отверстия в ней поступает
в болтовое отверстие; от-
дав значительную часть
тепла шпильке (болту),
воздух свободно выходит
наружу.
Прогрев, в зависимос-
ти от диаметра шпильки,
производится от 10 до
25 мин., т. е. до тех пор,
пока шпилька не получит
необходимую величину
удлинения, что позволит
гайку свободно повернуть
на заданную величину.
При последующем осты-
вании шпилька укорачи-
вается и сжимает флан-
цевое соединение.
Нагревательный эле-
мент электроболтоиагревателя состоит ив трех нараллелино
включенных проволок, намотанных на ребристые цоколи (фиг. 37).
Материал проволок — иихром, диаметр проволок 2—3 мм, длина
17 м. Нагревательный элемент рассчитан на силу тока 150 а при
напряжении 60 в. Ток может быть получен от вторичной обмот-
ки сварочного трансформатора типа СТЗ-24.
Для подвода тока к болтонагревателю применяется гибкий
провод сечением 1С мм2.
Фиг. 34. Измерение удлинения шпилек или
болтов
Фиг. 35. Фланцевое соединение высокого давления
§29]
Затяжка болтов
95
Таблица 32
Удлинение шпилек при затяге на 10Э мм их зажимной длины при
гребенчатых прокладках
Условный проход
У
300
250
200
175
150
125
100
85
250
200
175
150
125
100
80
250
200
175
150
125 .
100
но
250
200
175
150
125
100
80
Фланцевое соединение фиг. 35 А
Для числа гребней
больше 7
меньше 7
Рр=64 атщ 500°
0,087
0,084
0,080
0,064
0,068
0,075
0,059
0,053
0,067
0,066 ■
0,061
0,053 .
0,045
0,048
0,040
0,031
Рр=$0 атщ 500°
0,С67
0,036
0,085
0,С65
0,061
0,066
0,054
0,046
0,054
0,054
0,044
0,040
0,039
0,030
^=125 атщ 500°
0,110
0,094
0,102
0,100
0,084
0,093
0,080
0,064
0,063
0,069
0,057
0,049
0,048
0,047
/у=140 атщ 500°
0,120
0,104
0,111
0,111
0,092
0,105
1 0,089
0,072
0,071
0,077
0,064
0,055
0,054
1 0,053
Фланцевое соедине-
ние фиг. 35, Б
Прокладка фиг. 13
Я =100шпи; 510°
О.С'92
0,093
0,092
0,089
0,085
0,083
—
96
Общие ремонтные работы
[Гл. V
Фиг. 36. Болтонагрсиа-
тель ЛМЗ
/ — болтонагреватель; 2 —
трубка подвода горячего воз-
духа в шпильки; 3 — вентиль
для регулировки воздуха; 4—
шланг резиновый подвода воз-
духа; б—манометр;
6 — амперметр
Фиг. 37. Нагревательный
элемент болтонагрева-^
] теля
§30]
Гидравлические испытания
97
Для большего удобства пользования болтонагревателем его
лучше не располагать над прогреваемой шпилькой, а вынести вне
цилиндра турбины; для этого корпус должен быть соединен
с трубкой-распределителем гибким шлангом (покрытым тепло-
изоляцией) длиной 2—3 м.
•При пользовании болтонагревателем надлежит руководство-
ваться следующим: 1) болтонагреватели не должны подвергаться
сотрясениям и ударам; 2) во избежание перегорания нагрева-
тельных элементов включение электрического тока допускается
только после подачи в нагреватель воздуха при вышеуказанном
давлении; при прекращении подачи сжатого воздуха следует не-
медленно выключить рубильник нагревателя.
Если величина угла или дуги поворота гайки для создания
иеобходимьих усилий затяга неизвестна, то в этом случае вели-
чина удлинения шпильки или болта в процессе его нагрева кон-
тролируется измерением зазора X (фиг. 34). По достижении не-
обходимого удлинения, т. е. когда зазор X будет соответствовать
данным, приведенным в табл. 31, производят поворот гайки
болта.
§ 30. Гидравлические испытания
1. Арматура, трубопроводы и фитинги. Условные и относя-
щиеся к ним пробные и рабочие давления должны соответство-
вать указанным в табл. 33 для изделий из углеродистых сталей,
в табл. 34 из молибденовой и хромомолибденовой сталей,
в табл. 35 из чугунов, в табл. 36 из бронзы, латуни ;и меди.
Рабочие давления по табл. 33—36 соответствуют нормальным
условиям эксплуатации при указанных температурах. Допускает-
ся временное повышение температуры на 15° для среды с темпе-
ратурой до 425° С включительно и на 10° для температуры свы-
ше 425° С.
Под условным проходом арматуры, ф'итингов и трубопрово-
дов следует понимать номинальный внутренний диаметр трубо-
провода.
Условный проход обозначается буквами Dy с добавлением
размера условного прохода, например/)^ 100.
Испытание на герметичность (плотность сборки) арматуры
и трубопроводов, а также на плотность притирки уплотиитель-
ных поверхностей арматуры (седел, клапанов, задвижек и т. д.)
производится при давлении, равном условному (соответствующе-
му наибольшему рабочему давлению Рр).
Арматура и трубопроводы! для рабочего давления миже
1 кГ/см2 и для работы в условиях вакуума должны быть испы-
7 А. Н. Сверчков.
98
Общие ремонтные работы
[Гл. V
Таблица 33
Давления для изделий из углеродистой стали в кГ/см2
(по ГОСТ 356-52)
Давления
условные
Р
У
1
2,5
4
6
10
16
25
40
64
100
160
200
250
320
400
500
Давления проб-
ные (водой при
температуре
ниже 100° С)
Р
пр
2
4
6
9
15
24
38
60
96
150
240
300
350
430
520
625
Давления рабочие наибольшие при температурах
200
Р-20
1
2,5
4
6
10
16
25
40
64
100
160
200
250
320
400
500
250
Р2*
1,0
2,3
3,7
5,5
9,2
15
23
37
59
92
147
184
230
294
368
460
среды, и<
300
^30
1,0
2,0
3,3
5,0
8,2
13
20
33
52
82
131
164
205
262
328
410
350
/>35
0,7
1,8
2,9
4,4
7,3
12
18
30
47
73
117
146
182
234
292
365
400
Ло
0,6
1,6
2,6
3,8
6,4
10
16
28
41
64
102
128
160
205
256
320
425
Pi2
0,6
1,4
2,3
3,5
5,8
9
14
23
37
58
93
1J6
145
185
232
290
450
/>«
0,5
1,1
1,8
2,7
4,5
7
11
18
29
45
72
90
112
144
180
225
Таблица 34
Давления для изделий из молибденовой и хромомолибденовой
сталей в кГ/см?.
(по ГОСТ 356-52)
Давления
условные
Р..
У
1
2,5
4
6
10
16
25
40
64
100
160
200
250
320
400
500
640
Давления
пробные (во-
дой при тем-
пературе ни-
же 100° С)
рпр
2
4
6
9
15
24
38
60
96
150
240
300
350
430
, 520
625
| 800
350 1
^35
1
2,5
4
6
10
16
25
40
64
100
1 160
200
| 250
1 320
400
500
I 640
Давления рабочие наибольшие
400 1
Ло
0,9
2,3
3,6
5,5
9,1
15
23
36
58
91
145
182
227
291
364
455
580
425
я„
0,9
2,1
3,4
5,1
8,6
14
21
34
55
86
137
172
215
275
1 344
430
| 550
среды, °С
450
Ра*
0,8
2,0
3,2
4,8
8,1
13
20
32
52
81
130
162
202
259
324
1 405
1 518
475
Рц
0,7
I.H
2,8
4,3
7,1
11
18
28
45
71
114
142
177
227
384
355
1 454
при тгмпергп
500
Рко
0,6
1.4
2,2
3,3
5,5
9
II
22
35
55
88
ПО
137
176
220
275
352
510
Яв,
0,5
1,2
2,0
3,0
5,0
8
12
20
32
50
80
100
125
160
200
250
320
У Р.чх
520
Рм
0,4
1.1
1,7
2,6
4,3
7
11
17
28
43
69
86
108
137
172
215
275
530
Лз
0,4
0,9
1,4
2,2
3,6
6
9
14
23
36
57
72
90
115
144
180
230
Примечание. Содержание молибдена в молибденовой и хромомолиб-
деновой стали не менее 0,4%.
§30]
Гидравлические испытания
99
Таблица 35
Давления для изделий из чугунов в кГ/см2
(по ГОСТ 356-52)
Давле-
ния ус-
ловные
РУ
1
2,5
4
6
10
16
25
40
Давления
пробные (во-
дой при тем-
пературе ни-
же 100° С)
рпр
2
4
6
9
15
24
38
60
Чу гуны
Давления рабочие наибольшие при темпе-
120
Я. 2
1
2,5
4
6
10
16
25
40
ратурах среды, °С
200 1 250
Я2о | • Р25
1
2,5
3,8
5,5
9
15
23
36
1
2
3,6
5
8
14
21
34
300
Рзо
1
2
3,2
5
8
13
20
32
Таблица 36
Давления для изделий из бронзы, латуни и меди в кГ/см*
(по ГОСТ 356-52)
Давления
условные
РУ
1
2,5
4
6
10
16
25
40
64
100
160
200
250
Давления
пробные (во-
дой при тем-
пературе ни-
же 100° С)
Рпр
2
4
6
9
15
24
38
60
96
150
240
300
350
Давления рабочие наибольшие при тем-
пературах среды, #С
120
Л*
1
2,5
4
6
10
16
25
40
64
100
160
200
250
200
/\.ч
1
2
3,2
5
8
13
20
32
250
Р-2Г>
0,7
1,7
2,7
4
7
11
17
27
таны <на прочность -пробным давлением aie менее 1,5 кГ/см2,
а арматура 'И трубопроводы в судостроении не .менее 2 кГ/см2.
Применение пробных давлений не распространяется на сепара-
торы, конденсаторы, резервуары, теплообманные аппараты и т. д.,
для испытания которых устанавливаются особые нормы.
7*
100
Общие ремонтные работы
[Гл. V
2. Конденсаторы. Паровое пространство конденсатора иопы-
тывается заливкой водой на высоту до лопаточного аппарата тур-
бины.
Перед испытанием парового пространства конденсатора про-
изводят следующие работы: надежно крепят тарелку атмосфер-
ного клапана, так как при испытании 'ее стремятся открыть до-
вольно значительные усилия, величина которых зависит от пло-
щади тарелки и от высоты столба воды от уровня тарелки до
верхнего уровня в выхлопной части.
(Корпус конденсаторов, установленных на пружинных опорах,
для некоторых конструкций турбин должен быть подперт во из-
бежание передачи усилий от веса воды на фланец цилиндра.
Указанная операция может быть произведена установкой на ра-
мы рядом с пружинными опорами домкратов или отрезков балок
коробчатого сечения. Балки должны быть плотно пригнаны меж-
ду рамами и лапами корпуса. В некоторых типах конденсаторов
предусмотрены для этой цели специальные распорные болты.
3. Подогреватели. При гидравлическом испытании теплооб-
менных аппаратов, служащих для повышения температуры воды
(подогревателей), соблюдаются следующие правила: 1
а) Теплообменники, предназначенные к работе при давлении
пара не более 5 ати, подвергаются при испытании давлению,
в 1,5 раза превышающему наибольшее рабочее давление, но во
всяком случае не менее чем на 2 ати.
б) Теплообменники, рабочее давление которых более 5 ати,
подвергаются при гидравлическом испытании давлению,
в 1,25 раза превышающему -наибольшее давление, при котором
они предназначены к работе. Во всяком случае увеличение дав-
ления должно составлять не менее 3 ати.
4. Маслоохладители. Маслоохладители испытываются на дав-
ление: масляное пространство 4—5 кГ/см2; водяное пространство
5 кГ/см2.
§ 31. Шариковые и роликовые подшипники
Подшипники качения по сравнению с подшипниками скольже-
ния имеют ряд преимуществ, а имению, у них в несколько раз
меньше потери па трение, они компактнее, экономнее в расходе
масла, взаимозаменяемы, сборка их менее трудоемка и пр.
Установка подшипников качения сводится к посадке и креп-
лению их па валу и в корпусе подшипника в комплектно собран-
ном виде. Для правильной и вполне доброкачествшной их сборки
необходимо знать характерные особенности различных их типов
и требования, предъявляемые к их монтажу в каждом отдельном
случае; кроме того, установка подшипников качения требует со-
блюдения чистоты и аккуратности.
1 Выписка из правил МЭС.
§ 31 ] Шариковые и роликовые подшипники 101
По своему назначению и конструкции -подшипники качения
в основном делятся на три группы: радиальные, радиально-упор-
ные и упорные.
Обыкновенные радиальные однорядные
(опорные) шариковые подшипники (фиг. 38, а) имеют
довольно глубокие канавки для шариков. Этот тип подшипников
9)
у/777Рл
w%
шщ
°)
Фиг. 38." Шариковые и роликовые
подшипники
не допускает осевого перемеще-
ния внутреннего кольца отно-
сительно наружного, а также
крайне чувствителен к малей-
шему уклону вала относительно
оси подшипника, т. е. необхо-
димым условием посадки и
установки этого подшипника
является точное совмещение оси
подшипника с осью вала. В слу-
чае смещения вала относитель-
но оси подшипника между шариками и кольцами последнего
появляются большие давления, которые влекут за собой быстрый
\\a\uyc подшипника, а также могут вызвать поломку как шари-
ков, так и колец подшипника.
Одновременно шарикоподшипник хорошо сопротивляется осе-
вому давлению вала и, если наружное кольцо его закреплено,
то он может работать как упорный. Однако это давление не долж-
но быть более 70% от допускаемого па подшипник радиального
давления, которое в этом случае должно быть уменьшено на эту
же величину.
В тех случаях, когда относительно длинный вал опирается
на два радиальных подшипника, лишь один из них может иметь
закрепленным наружное кольцо и работать как упорный; другой
должен иметь возможность перемещаться вместе с валом при его
102
Общие ремонтные работы
[Гл. V
расширении от нагревания. Такие шарикоподшипники, которые
могут перемещаться вместе с валом, называются плавающими.
Радиальный однорядный роликов ьв й п о д-
шипник (фиг. 38,6) может работать со значительно большей
радиальной нагрузкой, чем шариковый. .В отличие от шарикового
подшипника обойма с цилиндрическими роликами при сравни-
тельно небольшом усилии может быть вынута из колец, а при
работе этот подшипник переносит безболезненно небольшие осе-
вые перемещения вала. Таким образом, этот тип подшипника не
может удерживать вращающийся вал в осевом направлении, т.е.
не может работать -в качестве упорного подшипника. Так же как
и однорядный шарикоподшипник, однорядный роликоподшипник
не допускает отклонений оси вала от оси подшипника. Эти оси
должны совпадать.
Двухрядный сферический шарикоподшип-
ник (фиг. Э8,в) по сравнению с однорядным выдерживает зна-
чительно (большую радиальную нагрузку. Но главное его пре-
имущество в том, что во время работы» вала он допускает (без
ущерба для правильного действия подшипника) некоторое откло-
нение вала от центрального положения. Эта возможность появ-
ляется вследствие того, что внутренняя поверхность наружного
кольца подшипника имеет сферическую форму, благодаря чему
вал вместе с внутренним кольцом и шариками может смещаться
относительно наружного кольца.
Радиальный сферический двухрядный р о-
ликоподшйпни .к. Ролики этого типа подшипников не
цилиндрические, а имеют форму боченочков, причем образующая
их представляет собой окружность того же радиуса, чтоисфери-
ческая поверхность внутренней стороны наружного кольца под-
шипника. Двухрядный роликовый сферический подшипник может
нести значительно большую радиальную нагрузку, чем аналогич-
ный шариковый подшипник; он также лучше выдерживает осевое
давление.
Радиальн о-у порный двухрядный роликопод-
шипник с коническими (фиг. 38,г) или цилиндрическими
(фиг. 38,д) роликами, имеющий конические внутренние поверх-
ности наружного кольца. Этот подшипник, работая как радиаль-
ный, может одновременно выдерживать значительное осевое дав-
ление вала в обе стороны.
На фиг. 38,э/£ представлен у и о р и ы (г ш а р и коп о д ши п-
й'Ик со сферическим подкладным кольцом.
Подкладное сферическое кольцо способствует занятию подшипни-.
ком такого положения, при котором упорный подшипник, выпол-
няя свои функции, не влиял бы на положение оси вала и не соз-
давал бы перекоса.
При выборе посадо-к необходимо учитывать величину, харак-
тер нагрузки и скорость вращения. Посадка шарико- и ролико-
§31] Шариковые и роликовые подшипники ЮЗ
подшипников на вал осуществляется по системе отверстия. Коль-
цо, вращающееся вместе с сопряженной деталью, имеет с ней не-
подвижное соединение (посадку с натягом) в пределах допусков
по ОСТ 6120.
Наиболее ходовые посадки приведены в табл. 37 <и Зв.
Таблица 37
Посадки на вал под внутреннее кольцо шарико- и роликоподшипников
(для обработки вала)
Натяги в мк
Номиналь-
ные диа-
метры, мм
10-18
18-30
30-50
50-80
80-120
Обозначение посадок
Н
Наиболь-
шие
24
27
32
38
46
Наимень-
шие
2
2
3
3
3
П
Наиболь-
шие
16
17
20
25
32
Наимень-
шие
—6
—7 •
—8
—10
—12
С
Наиболь-
шие
10
10
12
15
20
Наимень-
шие
— 12
—14
—17
—20
-23
Примечание. И и П — вращается вал; С — вращается корпус.
Таблица 38
Посадки в корпус под наружное кольцо шарико- и роликоподшипников
(для обработки корпуса)
Натяги и зазоры в м/с
Номиналь-
ные диа-
метры, мм
18-30
:ю—5о
50-80
80-120
120-180
Обозначение посадок
И
Н;
Наиболь-
шие
17
20
23
20
30
тяги
Наимень-
шие
— 15
— 18
—21
—21
-28
//
Натяги
Наиболь-
шие
7
8
К)
12
14
Наимень-
шие
—25
—29
-33
—38
—45
С
Зазоры
Наимень-
шие
0
0
0
0
0
Наиболь-
шие
32
38
43
50
58
П р и м с ч а и и о. У/ -- иращастеи корпус; // и С— вращается вал.
Работа по посадке подшипников па -нал производится различ-
ными способами: пр-н помощи «медной выколотки и молотка, от-
резка трубы и молотка или гидравлического пресса. При посадке
подшипника на вал (любым из указанных методов) усилие пере-
104 Общие ремонтные работы [Гл. V
дается только через внутреннее кольцо подшипника. Передачу
усилий через наружное кольцо производить нельзя.
Посадка подшипника должна производиться с равномерным
усилием. Если будут замечены некоторые местные заедания или
в какой-то период посадки придется значительно увеличить уси-
лие, то это укажет либо на непрямолинейность посадочной части
вала, либо на конусность или выпуклость на нем. Это может про-
изойти также вследствие попадаиия металлической стружки меж-
ду валом и подшипником. Во всех этих случаях не следует про-
должать посадку подшипника, а необходимо снять подшипник и
устранить дефектьи посадочного места вала.
В тех случаях, когда подшипник монтируется со значитель-
ным натягом, рекомендуется перед установкой подшипник на-
греть в горячем масле температурой не выше 80—90°.
Для крепления шариковых подшипников на гладком участке
вала применяют подшипники с конической втулкой
(фиг. 38,е); при закреплении шарикоподшипника с помощью ко-
нической разрезной втулки надо стремиться к тому, чтобы внут-
реннее кольцо при работе подшипника способствовало завинчи-
ванию «гайки. Для этого при установке подшипника следует рас-
полагать втулку так, чтобы гайка завинчивалась против исправ-
ления вращения вала.
§ 32. Пружины
1. Цилиндрические пружины. Пружины в заводских условиях
навиваются на специальных станках холодным или горячим спо-
собом. Холодным способом навиваются пружины диаметром про-
волоки до 8—10 мм. Навивка единичных пр»ужин может быть
произведена ручным способом или на токарном станке с приме-
нением специальные приспособлений. Ниже описай ручной способ
изготовления цилиндрических пружин сжатия и растяжения круг-
лого сечения.
Проволока для изготовления пружин должна быть отожже-
на. Нарезанную на куски определенной длины проволоку хоро-
шо выпрямляют, что может быть сделано на торце деревянного
бруса молотком, после чего производят загиб ее конца.
Навивка цилиндрической части пружины производится с по-
мощью приспособления (фиг. 39), которое состоит: из вертикаль-
ного валика (оправки) ау его основания б с упорной шпилькой в
и ручки г. Оправка берется несколько меньше диаметром, чем
внутренний диаметр пружины, так как последняя при холодной
навивке «распускается». Заготовка закладывается в'Приспособле-
ние и загнутым концом упирается в шпильку в\ на оправку на-
девают ручку с таким расчетом, чтобы штифт д ручки г встал
рядом со шпилькой в и вращением ручки производят навивку
пружины. Учитывая упругие деформации проволоки, ручку пово-
§?2]
Пружины
105
рачивают несколько дальше установленной отметки для конца
пружины.
Правильная навивка в холодном виде не всегда удается; не-
редко пружина получается волнистой, т. е. диаметры отдельных
витков по своим размерам различны. Для получения более рав-
номерной навивки прибегают к следующему способу: производят
навивку также в холодном виде, но большего диаметра, после
чего «авитую заготовку нагревают и доводят на оправке до
требуемого размера.
Навивку пружин сжатия можно производить, пользуясь тис-
ками. Изготовляют оправку, имеющую с ее торца рукоятку;
в оправке сверлят отверстие, в которое вставляется и загибается
конец проволоки, предназначенной для изготовления пружины;
проволоку зажимают в тиски, имеющие свинцовые или медные
губки, и вращением вручную за рукоятку оправки на нее нави-
вают пружину, протаскивая проволоку через губки; необходимый
шаг пружины получают продвижением оправки в направлении
ее оси.
После навивки заготовка пружины снимается с оправки; за-
тем производится обрубка зубилом концов и заправка на наж-
дачном камне опорных поверхностен крайних витков пружины.
Для снятия наклепа и напряжений, получившихся после навив-
ки, производится отжиг заготовки при температуре 650—720°.
Далее производится разводка шага, выправка и подгонка по
чертежу. Для получения устойчивого основания, перпендикуляр-
ного к оси пружин, концевые опорные витки для пружин сжа-
тия подгибаются так, что получается 3Л нерабочего витка.
Термическая обработка пружин заключается в закалке и от-
пуске. Для закалки пружины должны быть нагреты равномерно
до соответствующих температур, всецело зависящих от химиче-
ского состава материала. Закалка производится в охлаждающей
106
Общие ремонтные работы
[Гл. V
жидкости. После закалки пружины подвергаются отпуску для
устранения вредных напряжений, увеличения вязкости -и умень-
шения хрупкости. В табл. 39 приведен режим термической обра-
ботки пружин для некоторых сортов стали.
Таблица 39
Режим термообработки пружин
Марка стали
65
75
85
У7-У7А
У 8-У 8 А
У9-У9А
60С2
Закалка
|
•С |
830
810
810
830
810
810
880
Среда
Вода
Масло
„
Вода
Масло
„
»
Отпуск
ос
200-250
250-350
250—380
200-380
250-380
250—380
380-550
Среда
Воздух
п
п
п
п
п
»
Пружины испытьиваются на жесткость; под жесткостью пру-
жины понимается способность ее выдерживать ту или иную на-
грузку и дать соответствующий про-
гиб без остаточной деформации.
Жесткость характеризуется коэффи-
циентом жесткости k пружины:
k=
- [кг/см],
где Р2 и Р\— нагрузки на пружину,
U и f
Л
величины
пружины,
ствующие
Р2 и Р{.
прогибов
соответ-
нагрузкам
Фиг.
Для испытания пружины может
быть применено приспособление
(фиг. 40), состоящее из основания /,
на котором жестко укреплены три
круглых стойки; по ним свободно
движется планка 2 с закрепленной
на ней тягой. Надев пружину на
тягу и установив в приспособле-
ние, подвешивают к тяге груз. Для
получения точных результатов учитывают вес планки и тяги,
прибавляя его к весу груза. Испытание производят измерением
высоты пружины Н0 до и Я| и Н2 после приложения грузов
Pi иР2. Разница между первоначальной.высотой и последующими
уменьшенными ее размерами соответствует прогибам/| = Я0—Н\\
f2 = H0 — H2 и т. д.
40. Приспособление для
испытания пружин
§33]
Ремонт чугунных деталей
107
Отсчеты высоты или прогиба пружины под нагрузкой ведут
по шкале, нанесенной на стойке приспособления.
Испытание пружин, работающих на растяжение, можно про-
изводить без особых приспособлений; для этого достаточно за-
крепить один из крючков пружины, а на второй подвесить груз.
2. Плоские пружины концевых и диафрагменных уплотнений.
Плоские пружинь» изготовляются из листового материала. Произ-
водится вырезка или вырубка из листа заготовок, которые после
выравнивания обрабатываются опиловкой по размерам черте-
жа пружины.
Термическая обработка -пружин из стали марки 3X13: нагрев
для закалки при 1020—1050°, выдержка при этой температуре
5—15 мин. и закалка с охлаждением в масле. Отпуск — при
540—580° с выдержкой 20—40 мин. и с охлаждением на возду-
хе. Сталь марки 4X13 — напрев для закалки 1020—1060° с вы-
держкой 5—15 мин. при этой температуре и закалкой с охлаж-
дением в масле. Отпуск при температуре 580—620° с выдержкой
20—40 мин. и с последующим охлаждением на воздухе.
Плоские пружины стали марки 60Х16М2А закаливают при
1050—1060° с охлаждением в масле; отпускают их при 650°
с часовой выдержкой.
Пружины стали марок 3X13 и 4X13, не удовлетворяющие
требованию твердости HR =39-^46, и марки 60Х16М2А,—тре-
бованию HR = 48 — 50, подвергают при избыточной твердости
дополнительному отпуску, а при недостаточной твердости —
повторной термообработке. Повторная термообработка допу-
скается только один раз.
На электростанциях закалку можно вести в муфельных пе-
чах. О качестве закалки судят по отсутствию остаточной дефор-
мации после изгиба пружин в ту и другую сторону на величину,
несколько превышающую величину изгиба в рабочем состоянии.
Глава VI
СВАРКА В РЕМОНТНОМ ДЕЛЕ
§ 33. Ремонт чугунных деталей
Сварка чугуна находит в ремонтном деле большое примене-
ние. Заваркой исправляются пороки чугунного литья, а также
повреждения, полученные различными чугунными частями меха-
низмов и устройств во время их эксплуатации.
Существуют несколько методов дуговой сварки чугуна:
il) холодная сварка чугуна электродами из малоуглеродистой
стали с тонким стабилизирующим покрытием;
108
Сварка в ремонтном деле
[ Гл. VI
2) холодная сварка чугуна медными электродами с облицов-
кой из жести;
3) холодная сварка чугуна специальными электродами, даю-
щими в наплавке серый чугун;
4) горячая сварка чугуна.
Как видно из названий этих способов сварки, первые два из
них осуществляются без предварительного общего подогрева
детали; последний же способ требует его предварительного подо-
грева.
Машиностроительные чугуны, как правило, обладают доста-
точной свариваемостью при любых из вышеупомянутых способах
, , дуговой сварки чугуна. Исключением
Слои бЬюокоуглеродистои зака- в этом отношении могут оказаться
ленной стали J
лишь чугунные детали, длительное вре-
мя подвергавшиеся действию высоких
температур. В чугуне таких деталей
выделился структурно-свободный угле-
род в виде графита и такой чугун не
^ \ поддается сварке и деталь не может
Слой отделенного чугуна быть исправлена никаким видом терми-
^ лл п ческой обработки.
Фиг. 41. Строение стыкового * v
шва при холодной сварке 1- Холодная сварка чугуна сталь-
чугуна стальным электродом ным электродом. Если 1не принять спе-
циальных мер, то сварные швы, выпол-
ненные при холодной сварке чугуна стальным электродом, не бу-
дут поддаваться механической обработке вследствие чрезвычай-
ной твердости металла у границ шва (фиг. 41, Л, Б и В).
Очень высокой твердостью и хрупкостью обладает слой ме-
талла по всей пограничной зоне между наплавленным и основ-
ным металлом.
Для того чтобы сварные швы при холодной сварке чугуна
стальным электродом легко поддавались механической обработ-
ке, приходится при выполнении соединения металла в районе
точек Л, Б и В применять следующие специальные меры. Тон-
ким электродом из мягкой стали (обычно 03 мм) при повышен-
ной силе тока (около 140 а при 0 3 мм), быстро перемещая
конец электрода по поверхности чугуна, наплавляют на нее тон-
кий слой металла (не более 1 —1,5 мм). Затем наплавляют таким
же способом второй слой, ведя электрод в направлении, перпен-
дикулярном принятому при наплавке первого слоя, который при
наложении второго слоя подвергается отжигу- При этом поры
первого слоя проплавляются и наплавка получается плотной.
Дальнейшая сварка ведется обычным порядком.
Выполненное таким способом соединение поддается механиче-
ской обработке, так как тонкая отбеленная зона (толщиной не
более 0,1—0,15 мм) при обработке довольно легко ломается.
§33]
Ремонт чугунных деталей
109
Прочность сварного шва, выполненного холодной сваркой чу-
гуна стальным электродом (без применения специальные мето-
дов наплавки или ввертывания шурупов), очень невелика по вы-
шеуказанным причинам (хрупкость, пористость и трещины
в пограничной зоне) и вследствие недостаточно хорошей свари-
ваемости стали и чугуна. Кроме того, вызванные разностью коэф-
фициентов теплового расширения стали и чугуна усадочные на-
пряжения пограничной зоны, остающиеся в соединении после его
Фиг. 42. Расстановка шурупов
при холодной сварке чугуна
выполнения, часто бывают столь велики, что при сравнительно
небольших внешних усилиях соединение разрушается. Особенно
большие напряжения возникают при заварке трещин, когда обе
свариваемые части жестко закреплены и своим перемещением не
могут частично компенсировать усадку.
В делях повышения прочности таких соединений применяют
ввертывание шурупо-в в свариваемые плоскости.
На фиг. 42,а показан способ постановки шурупо-в. Они ста-
вятся на скошенных кромках в шахматном порядке. Для этого
сверлятся отверстия, в них нарезается резьба и ввинчиваются
шурупы.
Диаметр и количество шурупов зависят от толщины чугунной
детали. Если через h обозначить толщину детали, то диаметр шу-
рупов d = (0y3-T- 0,4) /г, но не больше 13 мм. Глубина завинчи-
вания шурупов а берется равной (1,0-И,5) d, но не больше 0,5 h.
Расстояние между шурупами Ь принимают от Ы до 8d. Высота
выступающей части шурупов равна обычно диаметру шурупа.
При сварке толстых деталей ставятся два и более рядов шуру-
пов. Иногда шурупы ставятся и по сторонам фаски (фиг. 42, б).
но
Сварка в ремонтном деле
[Гл. VI
Основное правило заключается в том, чтобы не слишком на-
гревать деталь при сварке. Первая операция состоит в так.назы-
ваемом ожелезнении -кромок, т. е. в наплавке на кромки чугун-
ной детали слоя стали. При этом прежде всего производят обвар-
ку шурупов кольцевыми валиками, обеспечивая прочное сцепле-
ние их с поверхностью детали. Обварку шурупов надлежит вести
вразбивку, чтобы не слишком нагреть деталь. Затем заплавляют
первым слоем промежутки, оставшиеся между обваренными шу-
рупами. При сварке необходимо следить за тем, чтобы валики
хорошо сплавлялись с кольцевыми обварками шурупов и с основ-
ным металлом. При наличии шурупов на наружной плоскости
соединения указанные операции одновременно выполняются и на
ней. »В процессе сварки для некоторого уплотнения (металла и сня-
тия усадочных напряжений легко проколачивают наплавляемый
металл.
Внутренние напряжения, возникающие вследствие различия
коэффициентов теплового расширения стали и чугуна при обвар-
ке шурупов и наплавке первого слоя, частично воспринимаются
шурупами и передаются ими в глубь чугунной детали, что не-
сколько разгружает пограничную зону от опасных для нее внут-
ренних напряжений. Кроме того, шурупы участвуют в общей ра-
боте соединения, повышая его прочность.
Дальнейшая сварка вполне аналогична сварке стали, с той
только разницей, что применяется небольшой диаметр электрода
(не более 5 мм) и возможно меньшая сила тока для того, чтобы
уменьшить нагрев соединения при сварке. Кроме того, отдельные
валики все время наплавляются вразброс.
При чугуне, обладающем хорошей свариваемостью, при пра-
вильном расположении шурупов и доброкачественной сварке
можно получить соединение, равное по прочности основному ме-
таллу.
Степень нагрева изделия не должна превышать 60—70° в ме-
сте сварки. В случае чрезмерного нагрева при сварке необходимо
делать перерывы в работе. Несоблюдение этого правила почти
всегда влечет за собой появление трещины либо в пограничной
зоне, либо в основном металле и реже в -сварке.
В табл. 40 приведены! ориентировочные режимьн тока для та-
ких работ.
Таблица 40
Сила тока при холодной сварке чугуна
Диаметр электрода, мм . .
Сила сварочного тока, а . .
5
3-4
90—120
10
4
120—140
15
4
120-150
20
4-5
140—190
>20
5
180—200
§ 33] Ремонт чугунных деталей \ц
Электроды применяют из малоуглеродистой стали марок CB-I
пли Св-08А по ГОСТ 2246-54 с тонким меловым покрытием.
Если чугун обладает хорошей свариваемостью, возможно
обеспечить получение непроницаемого и достаточно прочного
сварного шва без постановки шурупов, применяя особый метод
ожелезнения кромок, заключающийся в наплавке -вразбивку на
каждую кромку отдельных коротких валиков, расположенных
под углом в 60° к ребру
кромки, в последовательно-
сти, указанной на фиг. 43.
При этом при наложении
очередного валика смежный
с ним наплавленный валик
должен быть холодным. Дли-
на каждого валика не долж-
на превышать 20—25 мм;
поэтому при большой тол-
щине детали ожелезнение
производится в два приема:
сначала ПО нижней ПОЛОВИне фиг. 43. Ожелезнение кромок при сварке
кромки, а затем по верх- без постановки шурупов
-ней.
После окончания такого ожелезнения кромок выполняется
г парка соединения. Порядок наложения отдельных .валиков при
сварке тот же, что и при ожелезнеиии, причем направление вали-
ков в каждом из последующих слоев перпендикулярно таковому
в предыдущем слое.
Дальнейшая сварка выполняется с соблюдением всех перечис-
ленных выше предосторожностей (сварка вразброс при малом
диаметре электрода, с перерывами и с возможно меньшим разо-
гревом детали).
2. Холодная сварка чугуна медными электродами с облицов-
кой из жести. При данном способе сварки электроды применяют-
ся медные, изготовленные из -проволоки 0 2,5—8 мм, плотно об-
лицованные рубашкой из жести и имеющие поверх рубашки обыч-
ное меловое или специальное покрытие. Лучшие результаты дали
электроды, облицованные белой жестью, поскольку последняя по-
крыта (в зависимости от ее марки) слоем олова или алюминия.
Металлическую рубашку на электродную проволоку наносят
следующим образом. Жесть нарезают полосами шириной, равной
длине окружности сечения стержня электрода. Медную проволо-
ку нарезают на стержни; затем полоску облицовки обворачивают
вокруг стержня электрода, после чего для обеспечения плотного
прилегания облицовки к стержню электрод протягивают через
отверстие специальной планки, в которой сделан ряд отверстий
с диаметрами, равными диаметрам стержней протягиваемой про-
волоки плюс две толщины облицовки.
112
Сварка в ремонтном деле
[ Гл. VI
Полученные прутки разрезают на куски длиной 300—400 мм,
после чего на прутки наносят 'покрытие, состоящее из 65% карбо-
рунда, 15% титановой руды, 15% алюминия и 5% мела. Толщина
слоя покрытия составляет 0,3—0,4 мм для электродов диаметром
4 мм.
При отсутствии компонентов для данного покрытия возмож-
но применить следующую «меловую обмазку:
Мел , 75-70%
Растворимое стекло 25—30%
Состав покрытия дан в весовых процентах. Режим сушки —
15—25° в течение 3—4 часов.
Диаметр электрода, мм 6 7 8
Сила тока, а 300 330 350
Техника холодной сварки чугуна «медными электродами с об-
лицовкой из жести проста и аналогична технике холодной сварки
чугуна стальньими электродами без применения шурупов.
Сначала проверяют свариваемость чугуна этим методом, на-
плавляя ряд валиков при различных режимах 'И проверяя каче-
ство провара подрубкой зубилом. Затем после подбора режима
сварки производят по методу фиг. 43 омеднение кромок, после
чего соединение сваривают.
Заварку осуществляют холодным способом без предваритель-
ного подогрева детали в районе сварки. Наплавляемый -металл
обладает значительной жидкотекучестью; поэтому во всех слу-
чаях, когда это возможно, следует сварку выполнять в нижнем
положении.
При ремонте крупных или сложных по форме отливок, в кото-
рых сильный местный нагрев может вызвать появление трещин,
сварку следует вести с перерывами, не допуская, чтобы темпера-
тура металла вблизи шва поднималась выше 50—70°. Такую тем-
пературу должна выдерживать рука, прижатая к детали на рас-
стоянии 100 мм от места сварки.
Первый слой металла следует наплавлять электродами с диа-
метром стержня ute более 3 мм с тем, чтобьп, в случае появления
в зоне сопряжения наплавленного металла с основным участком
отбеленного чугуна, толщина последнего была бы возможно
меньшей. Последующие слои можно наплавлять электродами
0 4—5 мм.
Для получения доброкачественного сварного соединения при
данном методе сварки предварительно подогревать деталь нет
необходимости. Однако в некоторых случаях сварки сложных
по форме отливок, при которых ее выполняют в условиях жест-
кого закрепления, во избежание возникновения в отдельных эле-
ментах деталей трещин под влиянием вызванного сваркой мест-
§33]
Ремонт чугунных деталей
113
ного нагрева, бывает полезным применить предварительный мест-
ный подогрев других частей детали.
При сварке чугуна электродами из красной меди- с оболочкой
из жести считают желательным применение флюса следующего
состава:
Бура 50%
Каустическая сода 15%
Опилки железные 20Уо
Железная окалина 15%
Применение этого флюса значительно улучшает механические
свойства сварного соединения.
Вместо обвертывания медньих сердечников жестью можно
пользоваться покрытием:
Титановая руда . .
Ферросилиций . . .
Алюминий в порошке
Графит
Мрамор
Плавиковый шпат
Металл, наплавленный медными электродами с указанным
выше покрытием, получается плотным, свободным от пор и рако-
вин. Дуга стабильна. Сварка выполняется на постоянном токе
при обратной полярности.
Результаты исследования сварного соединения, выполненного
электродами из красной меди с жестяной оболочкой, показали,
что при разрыве разрушение идет не по меди, а по чугуну вбли-
зи границ сплавления. Разрыв идет, повидимому, в пределах
зоны термического влияния. Прочность при разрыве образцов
оказывается ниже прочности чугуна вне зоны термического влия-
ния и составляет около 50% последнего.
,Для сварки чугуна вместо медных электродов иногда приме-
няют монель-металл (НМЖМц 28-2,5-1,5), содержащий 65—
70% никеля и 25—30% меди. Металл, наплавленный электро-
дом из этого сплава, и переходная зона поддаются механической
обработке обычным режущим инструментом. Механическая проч-
ность сварного соединения значительно ниже прочности основно-
го металла, по достаточна во многих случаях. На электроды из
моиель-металла наносят покрытие, имеющее следующий состав:
мела 74 г, окиси алюминия 4 г и каолина 6 г.
Монель-металл дает большую усадку, поэтому, во избежание
образования трещин в наплавленном металле, длина валиков, на-
плавленных без перерыва процесса, не должна превышать 60—
70 мм. Наплавленный металл до остывания необходимо проко-
вывать легкими ударами молотка.
Величину сварочного тока принимают 35—50 а на 1 мм диа-
метра электродного стержня.
8 А. Н. Сверчков.
5 весовых частей
50
15
20
15 .
10
114
Сварка в ремонтном деле
[ Гл. VI
3. Холодная сварка чугуна электродами, дающими в наплавке
серый чугун. Изучение сварки деталей из серого чугуна без пред-
варительного подогрева с применением в качестве электродов
чугунных палочек показало, что при этом можно избежать по-
ристости и отбеливания чугуна, вводя в сварочную ванну эле-
менты, способствующие выделению графита, а также элементы,
обеспечивающие замедленное остывание наплавленного металла.
Хорошие результаты могут 'быть достигнуты при сварке элек-
тродами, состоящими из чугунных палочек, удовлетворяющих
требованиям ГОСТ 2671-44 и имеющих химический состав, ука-
занный в табл. 41.
Таблица 41
Прутки чугунные сварочные
Мар-
ка
А
Б
Химический состав, %
С
3-3,6
S1
3,0-3,5
3,6—4,8
Мп
0,5—0,8
S
<0,08
р
0,2—0,5
0,3—0,5
Сг
/
<0,005
N1
<0,3
Примерное
назначение
Для газовой
сварки и для
стержней элек-
тродов при го-
рячей сварке
Для стержней
электродов при
горячей, полуго-
рячей и холод-
ной сварке
Состав покрытия чугунных сварочных прутков приведен в
табл. 42.
Таблица 42
Состав покрытия чугунных сварочных прутков в %
Составляющие
Карборунд «Экстра»
Графит
Титановая руда . ,
Алюминий
Крокус ,
Мел
№ покрытия
45
20
J5
К)
10
45
20
10
15
10
30
40
20
Покрытие разводят на смеси жидкого стекла в воде и наносят
на электроды обычным способом, погружая их в раствор. После
просушки покрытия электроды в течение 30 мин. прокаливают
при 300—350°.
Толщина слоя покрытия после просушки на электродах 07—
8 мм должна составлять 1,2—1,5 мм. Сила тока при диаметре
§33]
Ремонт чугунных деталей
115
электрода 7 мм — от 260 до1 350 а. При постоянном токе поляр-
ность прямая. Плавление электрода протекает равномерно, без
разбрызгивания. В наплавке получается мелкозернистый серый
чугун высокого качества.
Оргаметалл для работ при заварке пороков литья !из серого
чугуна рекомендует электроды марки ОМЧ-1 (разработанные
ЦНИИТМАШ), состоящие из чугунных прутков вышеупомяну-
того состава со следующим 'покрытием:
Компоненты:
Мел
Полевой шпат
Графит . . .
Ферромарганец ....
Жидкое стекло (с 50% влаги)
Весовых частей:
25
25
41
9
70
Сушка при 15—20° в течение 24 час; прокалка при 150—200°
в течение 3—4 час.
Рекомендуется следующая сила тока:
Диаметр электрода, мм ,
Сила тока, а
6
250
350
10
450
Сварка этими электродами во избежание отбеливания воз-
можна только с местным или общим подогревом детали до 400°.
Последнее время некоторые организации (ЦНИИВТ) на осно-
вании проведенных ими исследований рекомендуют для холод-
ной сварки чугуна применять электроды с повышенным содержа-
нием в самом стержне электрода кремния, алюминия и других
элементов (табл. 43).
Таблица 43
Стержни электрода для холодной сварки чугуна
А
с
3,1
Si
9,8
Химический
А1
0,5
состав стержня электрода
Мп
0,34
S
0,03
%
р
0,1
Ni
0,4
Покрытие электрода, %
Сила тока при
электроде 0 6 мм
Графит 50
Титановый термит 40
Мел , 10
260-280 а
Методом холодной сварки чугуна чугунными электродами со
специальным покрытием обычно -выполняют следующие работы:
116
Сварка в ремонтном деле
[ Гл. VI
1) заварку пороков литья (раковин, недоливов и т. п.); 2) привар-
ку отломанных частей; 3) заварку трещин.
При подготовке к заварке надлежит вырубить весь дефект-
ный металл таким образом, чтобы на поверхности вырубленных
раковин ие осталось следов окалиньи, песка и т. п. Стенки выруб-
ленной раковины должны быть пологими для обеспечения сво-
бодного доступа электрода ко всей ее поверхности.
При приварке отломанных частей или заварке трещин, кром-
ки подготовляют к сварке, как при сварке стали с односторонним
скосом, .но с оставлением нескошенной части в большем размере,
чем это принято при сварке стали.
4. Горячая сварка чугуна. До
разработки способов сварки, опи-
санных выше, получить сварку чу-
гуна, обладающую высокими ка-
чествами, считалось возможным
только посредством так называе-
мой горячей сварки чугуна.
Горячую сварку чугуна вы-
полняют чугунными электродами
по ГОСТ 2671-44. Сварку ведут
обычно голыми электродами при
газовой сварке и обмазанными —
при электродуговой. Кромки дета-
ли перед сваркой подготовляют
с таким расчетом, чтобы свари-
ваемые поверхности были легко
доступны электроду сравнительно большого диаметра (в—15 мм).
Обычно кромки скашивают под углом 90°.
Затем свариваемые кромки заформовывают для того, чтобы
в процессе сварки, протекающем при наличии больших количеств
жидкого металла в сварочной ванне, жидкий металл не растекал-
ся в стороны. В 'Качестве формовочного материала удобно исполь-
зовать массу из чистого песка, замешанного на жидком стекле.
Такая масса должна применяться непосредственно после ее из-
готовления, причем выведенные ею стенки быстро схватываются
и затвердевают, обеспечивая необходимую прочность формовки.
Часто применяют также формовку в жестяных формовочных
ящиках, изготовляемых в каждом отдельном случае по форме
детали. На фиг. 44 приведен пример формовки в таком ящике:
сначала вырезают и подготовляют по месту угольные формо-
вочные пластины, затем устанавливают ящик из жести, после
чего форму заполняют формовочным песком. Форма должна на
15—30 мм быть выше уровня свариваемых деталей, чтобы при
сварке обеспечить припуск для последующей механической об-
работки.
0 (зломанна я частпЬ
Фиг. 44. Формовка детали перед
горячей сваркой чугуна
§33]
Ремонт чугунных деталей
117
После формовки деталь нагревают, медленно поднимая темпе-
ратуру до 500—600°. Для нагрева деталь обычно устанавливают
на кирпичную площадку, выкладывая вокруг нее стенки из кир-
пича и оставляя в нижнем ряду кирпичей несколько око-н для
прохода воздуха; затем деталь обкладывают древесным углем
и нагревают. Сверху деталь закрывают листом асбеста.
Кокс для нагрева применять не следует, чтобы не подплавить
кромки детали, особенно если для улучшения горения через
решетки в кирпичной площадке применяют искусственную тягу.
В листе асбеста, покрывающем деталь, против места сварки
заблаговременно делают отверстие, которое во время нагрева
детали прикрывают. После того как деталь нагреется до требуе-
мой температуры, это отверстие открывают и через него выпол-
няют сварку. Перед началом сварки кромки тщательно обдувают,
чтобы очистить их от попавшего при нагреве мусора, золы «и пр.
Затем выполняют заварку. В зависимости от размеров детали
пользуются электродами диаметром от 7 до 25 мм. Ориентировоч-
ные данные для режима сварки даны в табл. 44.
Таблица 44
10—13
300—400
13—15
400-500
20—25
500—1000
Для получения тока такой силы обычные сварочные трансфор-
маторы или машины постоянного тока соединяют параллельно
по два или по три, либо применяют 'специальные мощные маши-
ны постоянного тока или трансформаторы.
Сварку нужно вести так, чтобы от начала до конца процесса
весь наплавленный металл был в жвдком состоянии. Если пло-
щадь заварки настолько велика, что этого достичь невозможно,
то весь сварочный шов делят перемычками из угольных пластин
на несколько участков; участки завариваются вразбивку, причем
каждый из них во время заварки должен оставаться в жидком
состоянии.
Заварка детали должна выполняться непрерывно от начала
до конца. Поэтому при больших деталях работу выполняют, чере-
дуясь, два сварщика. В то время как один варит, второй встав-
ляет новый электрод.
Особое внимание при сварке надо обращать на то, чтобы
деталь не охлаждалась сквозняком, что может вызвать отбели-
вание. Подогрев и сварку очоть крупньпх деталей часто произво-
дят в специальных ямах. После окончания сварки сварной шов
присыпают мелким древесным углом, отверстия в асбесте и в кир-
пичной кладке плотно закрывают и детали дают медленно
остывать.
118 Сварка в ремонтном деле [ Гл. VI
Способ горячей сварки чугуна требует большой и сложной
подготовительной работы (формовка и подогрев детали); эконо-
мически он себя оправдывает только при необходимости получе-
ния плотного, прочного и химически однородного с основным на-
плавленного металла, а также в условиях, когда подогрев детали
в целом необходим для предотвращения разрушений, которые мо-
гут быть вызваны нагревом и усадкой металла 'при сварке. Во
всех прочих случаях следует применять холодную сварку чугуна
медным электродом с облицовкой из жести или чугунным элек-
тродом со специальным покрытием.
§ 34. Ремонт стальных поковок и деталей из прокатной стали
При ремонте с применением дуговой сварки стальных поковок
и отливок могут встретиться следующие работы: 1) заварка тре-
щин; 2) вварка заплат; 3) уменьшение диаметра отверстий; 4) на-
плавка металла на изношенные поверхности и пр.
1. Заварка трещин. При обнаружении трещины в любой кон-
струкции !или детали в первую очередь следует точно установить
ее протяженность. Для этой цели могут быть применены следую-
щие приемы.
а) Проба керосином. Очищенную в районе обнару-
женной трещины до чистого металла поверхность детали обиль-
но смачивают керосином, который проникает во все поры выхо-
дящей .на поверхность трещины. Керосин выдерживают на по-
верхности детали десять минут, после чего поверхность насухо
протирают сухой тряпкой и покрывают слоем .мела, разведенного
на спирту. Спирт i)£iCTpo испаряется и на покрытой слоем мела
поверхности детали 'вырисовывается вся трещина просочившимся
из нее керосином. Для повышения четкости выявления трещин по
этому способу часто в керосин предварительно насыпают неко-
торое количество графитового порошка.
б) Проба машинным маслом. Поверхность детали
в районе трещины после тщательной зачистки смазывают подо-
гретым маслом, выдерживая последнее на детали около трехми-
Hiyr. Затем деталь насухо вытирают и покрывают меловым рас-
твором, который оставляют до полной просушки. Для .выявления
трещин деталь подогревают со стороны трещины пламенем паяль-
ной лампы до 40—50°, вследствие чего масло выступает наружу
и на белом фоне мела показывается линия трещины.
в) Проба крейцмейселем. Вдоль трещины прору-
бают узким крейцмейселем неглубокую канавку, наблюдая за
отделяющейся стружкой. При этом крейцмейсель устанавливают
по середине трещины. Подрубку производят до тех пор, пока от-
деляется двойная стружка, свидетельствующая о наличии тре-
щины. Когда начинает отделяться ординарная стружка, рубку
прекращают, делают в 'конце трещины контрольное засверлива-
§ 34 ] Ремонт стальных поковок и деталей из прокатной стали 119
ние и тщательно осматривают его внутреннюю поверхность для
того, чтобы убедиться, что трещина действительно кончилась,
а не «затягивается» при рубке.
«г) Проба травлением. Для обнаружения трещин или
для уточнения их протяженности протравливают реактивом (см.
§ 16) исследуемую поверхность, которую предварительно тща-
тельно очищают. Травленую поверхность просматривают в лупу.
Окончательно установив протяженность трещины, концы ее
заеверливают сверлом 0 8—12 мм. При сквозной трещине свер-
лят весь лист насквозь, а при несквозной— на 1—2 мм глубже
трещины в данном месте.
Если трещина не сквозная и обнару-
жена в массивных элементах из прокат-
ной стали или же в поковке или отливке,
то скос кромок делают, исходя из следую-
щих соображений: у основания канавки
должен 'быть оставлен прямой участок m
(фиг. 45) шириной в 2,5—3 Мм, причем
с каждой стороны этого участка должен
быть удален металл; боковые стенки ка-
навки должны иметь наклон в 10° с пере-
ходом в нижней части по радиусу R =
= 5 мм.
Канавки лля трещин сложной конфи-
гурации (не вписывающихся в узкую
канавку) делают шире, однако исходя из тех же указанных выше
основных соображений. У концов трещин канавке придают лож-
кообразную форму.
Подготовка кромок, как указано, предназначается для случаев
сварки электродами с качественным покрытием. При сварке го-
лыми электродами или с тонким стабилизирующим 'покрытием
обеспечить хороший провар при такой узкой канавке нельзя,
вследствие чего для работы электродами этого типа при несквоз-
ных трещинах угол наклона боковых стенок приходится увели-
чивать (в зависимости от толщины детали) до 20—30°; при этом
угол наклона электрода к боковой стенке канавки должен быть
таким, чтобьи основание электрической дуги в процессе свар-ки
могло 'Направляться на стенку канавки.
Если трещина сквозная, то перед заваркой ее вырубают на
всю ее глубину. Во всех случаях, где позволяет конструкция, тре-
щину необходимо проварить с обратной стороны, предваритель-
но вырубив подтеки и шлак, получившийся от заварки с лицевой
стороны. Перед заваркой, если возможно, рекомендуется развести
трещину при помощи клина, чтобы создать условия, облегчающие
усадку металла, и тем самым уменьшить остаточные напряже-
ния, а также предотвратить появление новых трещин в наплав-
ленном металле.
Фиг. 45. Канавка для
заварки трещин
120
Сварка в ремонтном деле
[ Гл. VI
Заварку трещин, выходящих на боковую поверхность изделия,
выполняют в направлении к краю изделия, причем незадолго до
ее полной заварки вьибивают клин, установленный в трещину на
краю изделия перед заваркой.
Заварка трещин (сквозных и несквозных) в массивных поков-
ках и отливках протекает в условиях очень жесткого закрепления,
что способствует возникновению при сварке больших остаточных
напряжений, легко приводящих к образованию при сварке новых
трещин. При заварке трещин в массивных поковках и отливках
в каждом отдельном случае должны быть учтены специфические
U
-Нагрев Заварка второй
часта заплати
Ы
А*-
Фиг. 46. Техника вварки заплат
особенности дайной ремонтной работы (характер детали, конфи-
гурация и протяженность трещины и т. п.), -и сварка должна
вестись по специально разработанному технологическому про-
цессу.
2. Вварка заплат. При вварке заплат встык надлежит руко-
водствоваться следующими правилами.
1. Углы заплаты закругляют. При острых углах в результате
концентрации напряжений возникают трещины (фиг. 46,/).
2. Для компенсации усадки .металла перед сваркой следует:
а) в небольших заплатах выколачивать середину (фиг. 46,//);
б) в больших заплатах вдоль двух взаимно перпендикулярных
кромок делать волну (фиг. 46,///) или же отгибать кромки листа.
3. При заготовке заплаты ширину и длину ее необходимо де-
лать меньше соответствующих размеров в стенке на величину
одного нормального зазора. Тогда перед сваркой заплата уста-
навливается вплотную в один угол и с зазором по сторонам вто*
рого угла, которые свариваются первыми. После сварки первых
двух сторон в результате усадки швов у остальных двух кромок
вскроется зазор порядка 1,5—2 мм. Если до сварки предусмот-
реть зазоры по всем кромкам, то после сварки первых двух кро
§ 34] Ремонт стальных поковок и деталей из прокатной стали J 21
мок зазоры по остальным кромкам будут вдвое больше нормаль-
ных, что сильно увеличит усадку при сварке.
4. Сварку ведут в следующем порядке: сначала заваривают
два взаимно перпендикулярных шва, около которых нет волн
(участок Л, фиг. 46,//). Сварку /7
остальных двух кромок ведут ^ччччччч /г -г
Фиг. 47. Уменьшение диаметра
отверстий наплавкой кольцевых
валиков
Фиг. 48. Уменьшение диаметра
отверстий наплавкой с примене-
нием медной втулки
I!!
как сварку трещин, т. е. предварительно подогревают концы,
после чего сварку ведут одновременно от концов к середине.
Заплаты ставятся также для заварки внахле-
стку. В этом случае заплаты вырезаются по разме-
рам, превышающим завариваемое отверстие с та-
ким расчетом, чтобы нахлестка швов была не мень-
ше 5 о, где S — толщина металла.
3. Заварка отверстий. При капитальных ремон-
тах часто приходится заваривать отверстия, с по-
следующей сверловкой отверстий необходимого диа-
метра.
Заварку отверстий выполняют на медной под-
кладке слоями, наплавляя в каждом слое ряд кон-
центрических валиков. Для обеспечения хорошего
провара наплавки со стенкой угол наклона электро-
да к стенке должен быть не меньше 40°. Поэтому
приходится иногда перед сваркой зенковать отвер-
стия на глубину, необходимую для выполнения это-
го условия.
4. Уменьшение диаметра отверстий наплавкой.
Лиаметр отверстий уменьшают, наплавляя кольцег
вые валики (фиг. 47). Для облегчения работы и соз-
дания гладкой внутренней поверхности наплавки
полезно в процессе сварки в отверстие вставить
медную втулку (фиг. 48), двигая ее вверх по мере
отложения отдельных кольцевых валиков.
При необходимости наплавки значительного по толщине слоя
для ускорения работ полезно в отверстие вставить кольцо из
проволоки соответствующего диаметра и затем привар-ить его
^фиг. 49).
Фиг. 49.
Уменьшение
диаметра от-
верстия с
вваркой про-
волочного
кольца
122
Сварка в ремонтном деле
[ Гл. VI
*;
J7M?S
ЛраЗалЬио
аш$$\
НелрабилЬно
Фиг. 50. Наплавка
5. Наплавка. Наплавкой называется накладывание одного или
нескольких слоев металла электрода. Наплавку применяют при
ремонте изношенных деталей; она может быть одно- и многослой-
ной.
Поверхность, подлежащую наплавке, сначала тщательно за-
чищают до металлического блеска. Затем накладывают валик
швом — ниточным или
с небольшим попереч-
ным уширением; навар-
ка соседнего валика
должна быть произведе-
на, как показано на
фиг. 50,а.
При многослойной
наплавке после на'плав-
ки первого слоя его
тщательно очищают;
применяя обмазанные
электроды, надо особенно следить за очисткой от шлака. Каждый
последующий слой кладется поперек предыдущего.
При наплавке цилиндрических поверхностей первый валик
накладывают в точке 1 (фиг. 50,6); затем, повернув деталь на
180° по окружности, продолжают сварку в точке 2, после чего
деталь поворачивают на 90°; затем наплавляют противополож-
ную сторону (точка 4)
и снова возвращаются
к точке 1. Указанный
порядок наплавки обес-
печивает равномерные
нагрев детали и отвод
тепла.
После наплавки де-
таль обычно обрабаты-
вают резцом; протачи-
вают, строгают или опи-
ливают; чтобы получить чистую поверхность, при наплавке дают
припуск в 1—3 мм.
6. Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры средне-
го и высокого давления. Старое поврежденное седло выверты-
вается из корпуса вентиля и на место седла устанавливается
пробка (изготовленная из Ст. 3 или Ст. 4) для облегчения на-
плавки (фиг. 51). Высота слоя наплавленного металла состав-
ляет: для вентилей диаметром от 10—-20 мм до 10—15 мм, для
вентилей диаметром 50 мм и выше до 15—20 мм и для задвижек
диаметром 100 мм и выше — не менее 26 мм. Наплавленный
металл обрабатывается на токарном станке.
/ 2 3
Фиг. 51 Наплавка седла вентиля
/-—старое поврежденное седло; 2— наплавленный ме-
талл; 3—пробка
§35]
Свариваемость стали
123
Аналогичным образом восстанавливаются также рабочие по-
верхности клапанов, вентилей и тарелок задвижек.
Металл, наплавленный электродами ЦЛ-ЗМ, «по качеству со-
ответствует сталям марки 1Х18Н9 (ЭЯ1) и 1Х1Ш9Т (ЭЯ1Т),
хорошо сплавляется со сталями марок Ст. 3, Ст. 5, Ст. 20 и со
всеми нержавеющими сталями. Твердость по Бринелю наплав-
ленного металла 180—200. После наплавки металл термообра-
ботке не подвергается.
Химический состав металла электродов ЦЛ-ЗМ и химический
состав обмазки см. в приложении 3.
§ 35. Свариваемость стали
•По свариваемости все стали разбиваются на четыре «группы;
основным признаком для отнесения стали к той или иной группе
является ее склонность к образованию трещин.
I. ХС — хорошо сваривающаяся сталь — стали, которые дают
сварные соединения без трещин. Сварка выполняется обычными
технологическими приемами.
II. УС — удовлетворительно сваривающаяся сталь — стали,
которые дают сварку без трещин только в нормальных производ-
ственных условиях.
III. ОС — ограниченно сваривающаяся сталь — стали, склон-
ные в обычных условиях сварки к образованию трещин и тре-
бующие применения специальных мер, предупреждающих появ-
ление трещин — соблюдения особой технологии сварки, тщатель-
ной подгонки кромок, термической обработки до и после сварки.
IV. ПС — плохо сваривающаяся сталь — стали, весьма склон-
ные к образованию трещин. Сварка таких сталей в монтажных
и ремонтных условиях применяется в виде исключения.
При отсутствии точных данных о свариваемости стали реко-
мендуется произвести предварительную оценку свариваемости на
основе данных химического состава стали.
Углерод—основной элемент, от содержания которого за-
висит свариваемость стали. Обычная углеродистая нелегирован-
ная сталь при содержании углерода до 0,28% обладает хорошей
свариваемостью. Повышенное содержание углерода значительно
снижает свариваемость нелегированной стали. При сварке угле-
родистой стали с содержанием углерода 0,28—0,33% применяется
предварительный подогрев; температура металла в зоне, приле-
гающей к шву, во все время процесса сварки должна быть в пре-
делах 150—300° С. При содержании углерода 0,6% и выше нельзя
получить удовлетворительной сварки.
Влияние легирующих элементов и примесей на свариваемость
и свойства стали указано ниже.
Марганец сильно повышает закаливаемость стали и этим
склонность к образованию трещин.
124
Сварка в ремонтном деле
[ Гл. VI
Лри содержании более 1% Мп сталь при сварке дает густо-
плавкий шлак, который образует в свар.ном шве вредные шлако-
вые включения.
При содержании до 1 % марганец является полезной примесью
с точки зрения свариваемости стали, так как увеличивает проч-
ность и вязкость шва, уменьшает разбрызгивание в процессе
сварки и делает наплавленный металл менее окисленным.
'Кремний при содержании более 0,5% способствует, так
же как и марганец, образованию густоплавких шлаков.
При содержании, более 1,6% Si пластические свойства стали
снижаются, а следовательно, понижается и качество сварного
шва.
Хром отрицательно влияег на пластичность сварного соеди-
нения.
При введении в сталь хрома, в количестве обычно не более
1,7%, с другими элементами, например молибденом, никелем или
ванадием, отрицательное влияние хрома значительно снижается.
Никель способствует образованию трещин при сварке, но
в меньшей степени, чем хром и марганец.
Ванадий в малых количествах (до 0,5%) является весьма
ценной примесью в отношении свариваемости, так как способ-
ствует размягчению зерна и повышает сопротивляемость стали
перегреву; при большом содержании он сообщает стали вредное
свойство самозакаливаемости.
Сера и фосфор оказывают резко отрицательное влияпие
на свариваемость стали. Наилучшая свариваемость стали полу-
чается при содержании S и Р не более 0,02% каждого.
В табл. 45 приведены дашые для .приближенной оценки сва-
риваемости стали при сопоставлении суммарного содержания
легирующих элементов с содержанием углерода.
Таблица 43
Свариваемость сталей в зависимости от содержания легирующих
элементов (Mn, Si, Cr, Ni) и углерода
Суммарное содержа-
ние Мп, Si, Cr, NI
От 1 до 3% ....
Более 3%
Группа стали по свприпаемости
ХС | УС | ОС | ПС
Содержание углерода, %
<0,25
<0,20
<0,18
0,25—0,35
0,20—0,30
0,18-0,28
0,35—0,45
0,30—0,40
0,28—0,38
>0,45
/0,40
^ 0,38
В качестве примера ниже приводим некоторые марки сталей
в зависимости от их свариваемости.
ХС — Ст. 2; Ст. 3, Ст. 4, 10; 15; 20; 25.
УС —Ст. б; 35; 20Х; 2ШЗ; 12ХН2А; 20МА; 15ХМ; 20СГ;
ЭИ123; ЭИ405; 1Х1Ш9Т; Ст. Л-30; Ст. Л-25ХМ.
§ 36] Основные понятия и система посадок 125
ОС —40; 45; 35ХА; 40Х; 45Х; 40ХН; 43Н; 34ХМ; 35ХМА;
ОХМ; 32ХНМ; 35ХНМ; 38ХМЮА; Х5М; 1X13; 2X13; 3X13;
Ст. Л25ХМН.
ПС —ОХНЗМ, 65Г; 60С2А; У7; У8А; У10А; У12А; 7X3; ХВГ;
ЗХ2В8; Р18; Р9.
При сварке стали марок 15М, 20М, 15ХМ, 12ХМ требуется
предварительный подогрев до 260—350°.
При сварке стали марок 1X13, 2X13 требуется предваритель-
ный подогрев до температуры 360—400° и сразу же после свар-
ки, при неоетыозшей детали, должна производиться термическая
обработка по режиму: нагрев до температуры 760—780°, выдерж-
ка не менее 10 мин. на 1 мм толщины и медленное охлаждение
с печью.
Сварку легированных сталей выполняют электродами неболь-
ших диаметров (4—5 мм) и при пониженных величинах силы
тока.
Глава VII
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
§ 36. Основные понятия и система посадок
Основной расчетный размер принято называть номинальным
размером.
Размер, получаемый непосредственным измерением, называет-
ся действительным.
Размеры, между которыми могут колебаться значения дей-
ствительного размера, называются предельными.
Разность между наибольшим и наименьшим предельными раз-
мерами называется допуском, а разность между действительным
и номинальным размерами — действительным отклонением.
Зазором называют положительную разность между диаметра-
ми отверстия и вала (вообще детали, вставляемой..в отверстие),
создающую свободу их отноеителыю'го движения. Натягом, на-
оборот, называют отрицательную разность между диаметр.ами
отверстия и вала до сборки, дающую возможность после сборки
получить неподвижные соединения.
Допуском зазора или натяга принято называть разность меж-
ду наибольшими и наименьшими зазорами или наибольшим й
наименьшим натягом; допуск зазора или натяга равен сумме до-
пусков вала и отверстия.
.Посадка определяет характер соединения двух вставленных
одна в другую деталей и обеспечивает в той или иной степени за
счет разности фактических размеров свободу их относительного
перемещения или прочность их •неподвижного соединения. По-
садки делятся на две основные труппы: посадки для свободного
движения, при которых обеспечивается возможность относитель-
126
Допуски и посадки
[ Гл. VII
ного перемещения при работе соединенных деталей; посадки не-
подвижные, пр-и которых во время работы не должно происходить
относительного перемещения соединенных деталей.
По величине допуски подразделяются на несколько классов
(степеней точности). В пределах одного класса точности имеется
несколько различных посадок, которые предусматриваются для
каждого номинального размера.
Посадки и допуски цилиндрических соединений делятся на
две системы: систему отверстия и систему вала.
В системе отверстия для данного класса точности и
для данного номинального размера отверстия дается лишь один
допуск на его обработку, а различные посадки в пределах этого
класса точности и номинального размера достигаются за счет
различных допусков на обработку, назначенных для ;валов. В си-
стеме отверстия номинальный размер посадки является наимень-
шим предельным размером отверстия, и допуск на точность его
обработки дается в сторону увеличения диаметра. Чем больше
номинальный диаметр отверстия и чем грубее класс точности
(выше его нумерация), тем больший допуск дают на неточность
обработки отверстия.
•В системе вала, наоборот, для всех посадок одного и
того же класса точности, отнесенных к одному и тому же номи-
нальному диаметру, предельные размеры вала остаются посто-
янными. Осуществление различных посадок достигается соответ-
ствующим изменением предельных размеров отверстий.
Большинством заводов крупного машиностроения принята си-
стема отверстия, имеющая значительные преимущества перед си-
стемой вала.
Таблица 46
Посадки цилиндрических соединений и их обозначения
Посадки
ОСТ
1043
1044
1012
1012
1013-14—15
1012
1013—14—15
1012—1014
1012—13—14
2-й
Пл
Г
Т
п
с
д
X
—
—
Классы точности
3-й
—
—
—
С3
Х3
4-й
—
—
—
С4 ,
*4
л4
ш4
Б-й
—
—
—
св
хб
—
Л~.\/. "'рргеовая . . .
Глухая с .
Тугая
Плотная
Скользящая
Движения
Ходовая
Легкоходовая ....
Широкоходовая . . .
В табл. 46 приведена общая сводка посадок по 2-му, 3-му,
4-му и 5-му классам точности. Остальные классы точности не
включены в таблицу, как менее применяемые в указанной про-
мышленности. Не включена в таблицу также и некоторая ком-
бинация разных классов точности.
§ 36] Основные понятия и система посадок 127
В системе отверстий допуски на точность обработки отверстий
принято помечать буквой А, причем -индексом внизу помечают
класс точности. Если отверстие должно быть обработано по 2-му
классу точности, то индекса не ставят (ОСТ 1003). Таким обра-
зом, обработка отверстий по- порядку классов точности будет
<*)
б)
фтс
Я?
Фиг. 52. Обозначения посадок
иметь условные обозначения: А, А3, А4 и т. д. На фиг. 52,а услов-
ное обозначение « 0 140 А3» может быть прочтено так: «Обра-
ботать отверстие с номинальным диаметром 140 мм по 3-му
классу точности».
Для обработки вала посадки и класс точности записываются
в соответствии с условными обозначениями посадок. Обозначение
посадки и обработки вала, указанное на
фиг. 52,6 ( 0 il40 С) читается так: «Об-
работать вал по номинальному размеру
диаметра в 140 мм по 2-му классу точно-
сти при скользящей посадке».
На фиг. 52,в приведен пример комби-
нированной посадки, когда вал обраба-
тывается по одному классу точности, а от-
верстие — по другому. Это обозначение
(0 140А3/Х) читается так: «Обработать
отверстие при номинальном диаметре
140 мм по 3-му классу точности при ходо-
вой посадке».
Система диаметральных допусков и
посадок распространяется и на линейные
размеры. На фиг. 53 дана посадка кольца
уплотнения в расточи^ диафрагмы, причем
обе обработаны .по 3-му классу точности.
Следует отметить, что выполнить линейные размеры» по 2-му
классу точности весьма затруднительно; линейные размеры обыч-
но выполняют в механических цехах по 3-му и 4-му классам точ-
ности, а в ответственных соединениях широко применяют ручную
пригонку.
Фиг. 53. Посадка кольца
уплотнения
128
Допуски и посадки
[Гл. VII
Допуски и посадки
Номии
диаме
альные
гры, мм
1-3
3-
6-
10-
18-
30-50
50-80
80 120
120-180
180—260
260—360
360-500
-6
-10
-18
-30
>30-40
>40-50
>50-65
>65-80
>80 100
> 100-120
> 120-150
> 150-180
> 180-220
> 220-260
>2"0-ЗЮ
>31о—ЗоО
•> 360-440
> 440-500
2-й класс точности
Отклонения
отверстия, А
Верхнее
Нижнее
+10
0
■ +13
0
+ 16
0
+ 19
0
+23
0
+27
+30
0
+35
0
+40
0
+ 45
0
+ 50
1 °
+60
0
легко-
прессовая
Пл
О т к л о и е 1
Посад
глухая Г
Верхнее
Нижнее
+ 16
+ю
+21
+ 13
+26
+ 16
+32
+20
+39
-f25
+47
+30
455
+ 35
+ 70
4 45
+ 85
+58
+ 105
+75
+ 135
+100
+170
+130
Верхнее
+ 13
+16
+23
+24
+30
+35
+40
+45
-152
+00
+70
+-80
тугая Т
к
га
я
н
о
сС
Отклонения
Нижнее
+6
+8
+ 10
+12
+15
+18
+20
+23
1 2Г.
-1-30
+35
+40
Верхнее
Нижнее
+10
+4
t 13
+5
+ 16
+6
+19
+7
+23
+8
+27
+9
+30
+ 10
+ 35
+ 12
+40
+13
+45
+ 15
+ 50
+ 15
+60
+20
Верхнее
Нижнее
+3
-3
+4
—4
+5
-5
+6
—6
+7
—7
+8-8
+10_ю
112
- 12
|-14
-14
+ 16
-16
+18
-18
+20
-20
I И Я
к и
СКОЛЬЗЯ-
в а
Верхнее
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
в микронах
щая С
движе-
ния Д
ходовая
X
л а
Нижнее
—С
-8
-10
—12
-11
-17
-20
-23
-27
-30
-35
—40
Верхнее
Нижнее
-3
—9
—4
-12
-5
-15
-6
-18
—8
-22
-10
-27
-12
-32
-15
- 38
18
-45
-22
—52
-26
-00
-30
—70
Верхнее
Нижнее
-8
-18
-10
-22
-13
-27
-16
—33
-20
-40
-25
-50
-30
—60
-40
-75
-50
-90
-со
-105
—70
-125
-80
—140
§3GJ
Основные понятия и система посадок
129
по системе отверстия
Таблица 47
3-й класс точности
4-й класс точности
5-й класс точности
1 микрон =»
Верхнее
Нижнее
-1 20
0
Н25
0
+30
0
1-35
0
1 15
0
' | г,о
0
1 | 00
0
1-70
0
-1-80
0
1-90
0
ЬЮО
0
1-120
0
и:
О"
Верхнее
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,001 мм)
Тосядки
** 1
о
11 1
N
Ю
8 К
[KJIOlKMIIIil
им л а
Нижнее
-20
-25
-30
-35
-45
—50
-60
—70
-80
-90
—10Э
—120
Верхнее
Нижнее
—7
-32
-11
—44
-15
-55
-20
—70
-25
-85
32
-100
-40
—120
-50
-140
—60
-165
—76
—195
-90
-223
—105
-25Б
О о |
Верхнее
Нижнее
+50
0
-f-80
0
4-100
0
-f 120
0
+ 140
0
+ 170
0
+200
0
U 230
0
+260
0
1-300
0
К 340
0
+380
0
Посадки
ГС «
2я 1
ходовая
х.
легкохо-
довая Л4
широко-
ходовая
Ш4
Отклонения
Верхнее
Нижнее
0
-60
0
-80
0
-100
0
-120
0
-НО
0
—170
0
—200
о
-230
о
- 2/>0
0
- 300
0
- 310
—38С
Верхнее
Нижнее
—30
-90
—40
-120
-50
-IC0
—СО
—180
-70
-210
-80
—250
—100
-300
120
-350
130
-400
150
-150
-170
- 500
—190
—57С
Верхнее
Нижнее
-60
-120
-80
—160
-100
-200
-120
-210
— МО
—280
—170
—340
-200
—400
230
4<i<
200
-531
300
- 001
—340
-68(
—380
—7С(
Верхнее
Нижнее
-120
-180
—160
, -240
-200
—ЗОО
—210
—360
2*0
—42.)
310
—50t)
400
(.00
400
—700
-530
> -800
600
- пои
1.80
) — МО*
—760
) -НОС
Отклонения
отверстия А5
Верхнее
Нижнее j
+120
0
+130
0
+200
0
1-210
0
| 280
0
1 310
1 0
+400
0
1-460
0
1-530
0
1-600
0
1-680
0
1-760
0
Посадки
скользя-
щая С5
ходовая
х,
Отклонения
вала
Верхнее
Нижнее
0
—120
0
—160
0
—200
0
-240
0
—280
0
- 310
0
- 400
о
-460
0
- 530
о
-600
о
-680
0
—750
Верхнее
Нижнее
-60
—180
-80
-210
-100
—300
-120
-360
-140
—420
-170
-500
-200
-600
-230
—700
200
—800
-300
-900
-340
—1000
—380
—1100
9 А. Н. Сверчков.
130
Допуски и посадки
[ Гл. VII
Как диаметральные, так и линейные размерьи, не требующие
большой точности иыиолшении, обычно остаются па чертежах
без указания класса точности. И машиностроении их принято
называть свободными размерами и обрабатывать по 7-му классу
точности. Свободные размеры, ограничиваемые поверхностями,
не подвергаемыми станочной обработке (т. е. черными поверх-
ностями), обычно не имеют указаний допусков в чертежах.
В табл. 47 приведены и га и более часто употребляемые допуски
и посадки системы' отверстия (согласовано с ОСТ 1013—1015,
1043—1044).
§ 37. Характеристика посадок
Легкопрессовые посадки Пл. Сопряжение деталей
обеспечивается натягом, деформирующим в сборке обе детали и
создающим в результате этой упругой деформации напряжения
на соприкасающихся поверхностях. Эти посадки применяются,
например, для запрессовки клаиаппьих седел в 'гнезда подшипни-
ковых втулок в корпус или крьмпку масляного насоса.
Глухие посадки Г. Глухие посадки характеризуются
значительными средними натягами; поэтому сборку в этих слу-
чаях, как правило, производят под прессом или создавая разность
температур спариваемых деталей. Разборку при глухой посадке
производят лишь при основном ремонте. .Примерами глухой по-
садки могут служить сопряжения муфт главного масляного на-
соса, регулятора со своими валами, в некоторых случаях чернич-
ных шестерен и пр.
Тугие посадки Т. Тугая посадка значительно слабее,
чем глухая; тем не менее и здесь сборка и разборка происходит,
как правило, со значительными усилиями. Тугаи посадка приме-
няется для сопряжений распределительный кулачкой на валу,
для посадки при известных условиях подшипников качении и пр.
Плотные посадки П. В плотных посадках средний
натяг отрицательный, т. е. переходит в зазор, имеющий уже за-
метное значение в сборке. Плотная посадка применяется в узлах,
подвергающихся часто сборке и разборке. Разборка деталей,
соединенная этой посадкой, должна производиться ог руки при
помощи молотка из мягкого металла или дерева.
Скользящие посадки С\, Сз, С4, С5. Основная харак-
теристика этих посадок — нулевой (наименьший) зазор; следова-
тельно, наибольший зазор равен сумме допусков отверстии и
вала. Эти посадки представляют переход от неиодвпжшых поса-
док к подвижным и их применяют как для подвижных, так и для
неподвижных сопряжений. При небольших диаметрах детали
передвигаются от руки друг относительно друга, если их поверх-
ности слегка смазаны.
Посадки движения Д. Посадка движении представ-
ляет собой наиболее тесную из всех собственно подвижных носа-
§ 38 J Чистота поверхности, классификация и обозначения 131
док; при весьма малом зазоре она должна иметь и /незначитель-
ный допуск; поэтому данная посадка предусмотрена лишь по 1-му
и 2-му классам точности.
Подвижные посадки. Ходовая, легкоходовая, широ-
коходовая подвижные посадки -находят применение в тех слу-
чаях, когда детал.и в процессе работы передвигаются одна отно-
сительно другой. .Передвижение может быть различным: продоль-
ным и вращательным.
§ 38. Чистота поверхности, классификация и обозначения
Большую роль в сопряжениях деталей играет чистота сопря-
гаемых поверхностей, получаемая в результате их механической
обработки. Каждый обрабатывающий поверхность инструмент
оставляет после себя на поверхности риски разного размера*
В результате обработанная поверхность оказывается изборожден*
ной, состоящей из рядов чередующихся впадин и гребней разной
формьи, видимых невооруженным глазом, либо заметных лишь
при сильном увеличении в лупу или микроскоп (последние полу-
чили название микронеровностей).
Высота гребней и впадин характеризует глубину или толщину
изборожденного слоя материала. Эта же высота играет большую
роль -в отношении качества поверхности.
Чистота поверхности определяется одним «из следующих пара-
метров:
а) средним квадратичным отклонением микроиеровностей Нск;
б) средней высотой 'микронеровностей Нср.
В табл. 48 приведены классы чистоты, которые соответствуют
значениям Нск и Нср (по ГОСТ 2789-51).
Таблица 48
Классы чистоты поверхности
Класс
1
2
\\
Л
Г>
(>
7
8
9
10
11
12
13
14
Обозначение
VI
V2
V3
VV1
VV5
W<>
vvv?
vvvh
VVV'J
WW 10
WW И
WW 12
WW 13
WW 14
Нск (микрон)
—
—
—
Свыше 3,2 до
» 1,6 „
* 0,8 „
„ 0,1 п
ш 0,2 „
„ 0,1 „
• 0,05 „
„ 0,025 „
—
—
6,3
3,2
1,6
0,8
0,4
0,2
0,1
0,05
НСр (микрон)
Свыше 125 до 300
63 „ 125
40 . 63
20 „ 40
— #
—
—
—
—
—
—
—
Свыше 0,06 до 0,12
До 0,06
у*
132
Допуски и посадки
[ Гл. VII
Поверхности, к которым не предъявляется особых требова-
ний в отношении чистоты, обозначаются знаком оэ.
При обработке деталей возможно получить следующие при-
мерные классы чистоты поверхности:
Для цилиндрических поверхностей
1. Точение и растачивание обычное . . \/2— VV^
2. Точение и растачивание тонкое . . . VVV 7
3. Фрезерование VV *— VV°
4. Строгание и долбление V^— VVV^
5. Развертывание , ... VVV 7— VVV 9
6. Шлифование VVV 8— VVV 9
7. Полирование VVV9— VVVV Ю
8. Протягивание VV^— V^FV 8
При слесарной обработке
1. Опиловка небольших плоскостей . . VV^— VVV 7
2. Шабрение VVV7— VVV 8
3. Притирка VVV7 —VVVV'O
Четвертая группа с обозначением vvwH~~14 в крупном
машиностроении имеет ограниченное применение.
Раздел второй
РЕМОНТ И НАЛАДКА ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ
ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
Глава VIII
ЦИЛИНДРЫ
§ 39. Крепление цилиндров и корпусов подшипников
Цилиндры и корпусы подшипников устанавливаются на фун-
даментных рамах. Соединение производится шпонками, служащи-
ми для направления движения корпусов подшипников и цилин-
дров в горизонтальной плоскости.
На фиг. 54 представлена одна из распространенных конструк-
ций расположения указанных шпонок (дет. /, 2, 3 и 4). Зазоры
продольных и поперечных шпонок берутся в пределах 0,04—
0,06 мм.
Крепление корпусов подшипников с фундаментными рамами
■производится болтами, шпильками или угловыми шпонками
(фиг. 55,а, б, в). Зазор у принимается от 0,03 до 0,05 мм. Зазор
между поверхностью отверстия и шпилькой или дистанционной
втулкой выбирается так, чтобы не препятствовать тепловому рас-
ширению цилиндра; в корпусе переднего подшипника двухцилин-
дровых турбин зазор х со стороны цилиндра берется равным
12—20 мм.
В ряде конструкций турбин имеются болты, которые твердо
закрепляют положение цилиндров или корпусов подшипников на
фундаментной раме; такие соединения называются фикспунктами;
и них болт входит в отверстие с плотной посадкой. В других -кон-
струкциях фиксиункты образуются на линии пересечения про-
дольных и поперечных пшоночшых соединений.
Способы соединения цилиндра с корпусом подшипника, не-
смотря на их значительное конструктивное разнообразие, можно
разделить на несколько основных типов.
1. Корпус подшипника^ (обычно заднего) отливается заодно
с цилиндром (фиг. 56); передний подшипник крепится к цилин-
дру одним из нижеописанных соединений.
134
Цилиндры
[ Гл. VIII
Фиг. 54. Шпоночные соединения цилиндром, корпусов
1, 2, 3—продольны? uiik.iikii; 4~ поперечине ппогки; .^—поперечные консольные
Сторона цилиндра
i
По ДЙ
Сторона цилиндра
Фиг. 55. Крепление корпусов подшипников
я— шпильками с дистанционными шайбами; б — шпильками и дистанционными втулками.;
в — угловыми шпонками
§ 39] Крепление цилиндров и корпусов подшипников 135
2. 'Корпус подшипника крепится к цилиндру жестко сболчен-
ным фланцевым соединением, в котором не предусматривается
смещение фланца цилиндра по отношению к фланцу подшипиика.
3. Корпус подшипника крепится к цилиндру фланцевым со-
единением с установкой двух поперечных и одной вертикальной
шпонок (фиг. 57) и с болтовым креплением, не препятствующим
расширению цилиндра по отношению к подшипнику.
4. Корпус подшипника крепится к цилиндру шпоночными со-
единениями. Поперечные консольные шпонки выполняют одним из
Деталь 5-А
подшипников и фундаментных рам
шпонки; 5, 7—вертикальные шпонки
Фиг. 56, Корпус подшипника, отлитый заодно с цилиндром
136
Цилиндры
[ Гл. VIII
способов, указанных на фиг. 54 (дет. 5-А и 5-£), с зазорами х
в пределах 0,04—0,07 мм. Опорную поверхность поперечных кон-
сольных шпонок делают или горизонтальной (фиг. 58), -или
с уклоном (фиг. 59). Вертикальное шпоночное соединение -меж-
ду цилиндром и корпусом под-
шипника выполняется со шпон-
кой, приболченной к корпусу
подшипника (фиг. 59), или
к цилиндру; в последнем слу-
чае шпоночный паз распола-
гают в корпусе подшипника
(фиг. 58).
При шпонках, расположен-
ных на цилиндре, зазор в шпо-
ночном соединении предусмат-
\ ривают от 0,10 до 0,18 мм (в за-
-* висимости от величины нагрева
шпонки); при шпонках, распо-
ложенных на подшипнике, за-
зор принимается от 0,06 до
0,08 мм.
б. Корпус 'переднего под-
шипника крепится к цилиндру
фланцевым или шпоночным со-
единением, но установка корпу-
са подшипника производится
не на фундаментную раму, а на
один или -несколько соединенных между собой стальных листов,
расположенных в плоскости, перпендикулярной продольной оси
ротора (фиг. 60). При тепловом расширении турбины в продоль-
ном направлении происходит упругая деформация листов.
Встречаются конструкции, в которых корпус подшипника й€
имеет какого-либо крепления с цилиндром (фиг. 61).
Фиг. 57. Крепление
корпуса подшипни-
ка к цилиндру
фланцевым соеди-
нением
/ — цилиндр; 2—кор-
пус подшипника; .? —
фундаментная рама;
4 — поперечные шпон-
ки; 5 — вертикальная
ш понка; 6 — продоль-
ная шпонка
§ 40. Вскрытие цилиндров
Вскрывать цилиндр можно лишь после того, как его темпера-
тура опустится ниже 70—.80°. К разболчиваиию и вскрытию ци-
линдра низкого давления (ц. и. д.) можно приступал» сразу же
после остановки турбины. Для большинства типов турбин ци-
линдр высокого давления (ц. в. д.) (в зависимости от его кон-
струкции) вскрывают через 16—36 час. после остановки турби-
ны; некоторые электростанции перед остановкой турбины высо-
кого давления на ремонт производят их охлаждение, применяя
режим промывки, чем ускоряют возможность вскрытия ц. в. д.
Чтобы облегчить отворачивание таек и предупредить по-
вреждение резьбы, за несколько часов до производства работы
Фиг. 58. Корпус подшипника с горизонтальными поперечными шпонками
/ — поперечные шпонки; 2—паз для вертикальной шпонки; 3 — продольная шпонка
Фиг. 59. Корпус подшипника с наклонными поперечными шпонками
/ — поперечные шпонки; 2 — вертикальная шпонка; 3 — продольная шпонка
Фиг. 60. Установка корпуса подшипника на гибкую опору
а — турбина фирмы Вестингауз мощностью 5000 к tint; C>
турбина фирмы Вортингтон^мощностью 4500 ксш; в турбин.!
фирмы Лллис—Чалрмес мощностью 10 000 ici'.ni
Фиг, 61. Корпус подшипника., не имеющий крепкий? с цилиндром
§41]
Закрытие цилиндров
139
по разболчиванию горизонтального стыка цилиндра в резьбу че-
рез отверстие в гайке заливают керосин. В тех конструкциях
турбин, где болты при сболчивании подогревают, они должны
быть предварительно подогреты <и при разболчивамии. Подогрев
производят помощью болтонагревателей или пламенем автогенной
горелки через отверстие в головке болта; подогрев пр,и разболчи-
вании применяют в некоторых случаях и тогда, когда сболчива-
ние производилось без 'подогрева.
Перед вскрытием крышки необходимо убедиться, что отбол-
чены мелкие гайки (крепление уплотнительных коробок и *пр.),
а в некоторых конструкциях также гайки крепления горизонталь-
ного стыка, расположенные внутри цилиндра.
Перед подъемом крышки краном ее приподнимают на не-
сколько миллиметров отжимными болтами. Подъем крышки ци-
линдра современных турбин производят обычно с помощью при-
способления (см., например, фиг. 25). Во время подъема крышки
краном контролируют взаимную параллельность фланцев ее
стыка (для предупреждения перекоса), измеряя расстояние в че-
тырех угловых точках между фла.нцами нижней и верхней поло-
вин цилиндра.
Чтобы выдержать направление крышки при ее подъеме, для
большинства конструкций турбин предусмотрены специальные
направляющие колонки.
Перед сходом крышки с направляющих колонок ее передви-
гают в горизонтальной плоскости так, чтобы крышка не давила
на колонки; в противном случае может получиться раскачивание
крышки.
При установке крышки на пол надлежит следить, чтобы ее
фланцы легли на деревянные балки и чтобы она не опиралась на
выступающие концы лопаток диафрагм.
§ 41. Закрытие цилиндров
Выравнивание крышки перед закрытием цилиндра произво-
дят рамочным ватерпасом.
При опускании крышки на место с помощью крана контроли-
руют параллельность горизонтальных фланцев стыка крышки
(отсутствие перекосом), измеряя метром расстояния между флан-
цами в четырех угловых точках.
При уплотнении стыка фланец нижней половины цилиндра по-
крывают слоем мастики толщиной 0,2—0,5 мм. Наложение слоя
мастики большей тол щиты может привести к короблению фланца
или пробою стыка. Перед тем как крышку остается опустить на
несколько миллиметром до полного соприкосновения фланцев, за-
бивают свинчаткой установочные шпильки для точного совпаде-
ния половин цилиндра; после полного его опускания ротор про-
ворачивают на 1—2 оборота для того, чтобы убедиться в отсут-
ствии задеваний,
140
Цилиндры
[Гл. VIII
В цилиндрах турбин высокого давления, в зоне высоких тем-
ператур и давления, чтобы уменьшить напряжения, возникающие
в болтах или шпильках при прогреве или изменении режима ра-
боты турбины, зазор между болтами и поверхностью болтового
отверстия во фланцах иногда набивают железной стружкой;
стружка ускоряет передачу тепла от фланца к болту, т. е. умень-
шает разность их температур.
Перед 'навертыванием гаек на болты резьбу тех и других про-
тирают сухим графитом; слой графита следует оставлять мини-
. , , мальным, во избежание
UJUJ-U-U-
Канавка В вертикалЬн\
соединении
УастЬ в. д.
Фиг. 62. Канавки и нажимные болты
уплотнения в стыке цилиндра
заедания в резьбе в бу-
дущем, при отвертыва-
нии гаек для вскрытия
цилиндра.
Если ц. в. д. имеет
вертикальный стык, то
для предупреждения
протечек пара в некого
рых конструкциях в ме-
сте скрещения верти-
кального и горизонталь-
ного соединений на по-
верхности фланцев \\ы-
рубают канавки, а в
самьих фланцах просвер-
ливают отверстия, как показано на фиг. 02. Перед закрытием
цилиндра отверстия и канавки должны быть целиком заполнены
мастикой. Нередко этого не делают, и отверстия заполняют после
закрытия крышки со стороны ввертывания болтов. В таких слу-
чаях в отверстиях может остаться воздух, который при заверты-
вании нажимного болта будет выжат во фланцевое соединение
горизонтального стыка, ;вследствие чего уплотнение его постра-
дает, так как из него частично будет выжата мастика.
Нажимные болты затягивают с силой 10—15 кг, приложоипоп
к нормальному ключу. Затяжка с большей силой может раскрыть
соединение.
§ 42. Ремонтные работы
1. Ремонт трещин в цилиндрах. Трещины возника-
ют в чугунных отливках ц. н. д. или ц. в. д. Обычно они распола-
гаются в ребрах или перегородках во внутренней части цилиндра.
Трещины появляются, главным образом, вследствие напряжений
при остывании отливки (литейные напряжения); их возникнове-
нию особенно способствуют раковины и загрязнение металла.
Трещины могут появиться не только сразу же после остыва-
ния отливки, но и спустя некоторое время, под влиянием темпе-
§42]
Ремонтные работы
141
ратурных напряжений, возникающих при резком изменении ре-
жима работы турбины или вследствие сотрясений цилиндра при
вибрации турбины и т. п. Температурные напряжения из-за рез-
ких изменений режима работы .могут возникать, например, при
сильном нагреве ц. н. д. вследствие
срыва работы циркуляционного на-
соса с- последующим его включением
в работу при неоетывшем цилиндре;
в результате резкого охлаждения ци-
линдра могут возникнуть трещины
в его ребрах жесткости.
Ремонт места отливки, имеющего
трещину, обычно ограничивается
сверловкой отверстия диаметром в
8—12 мм в конце трещин для пред-
отвращения их дальнейшего распро-
странения. Очень важно найти дей-
ствительный конец трещин; для
этого место предполагаемого ее
конца должно быть тщательно зачи-
щено и осмотрено (см. § 34).
Когда требуется прочный стык,
место вокруг трещины тщательно за-
чищают, подгоняют накладку или
планки, перекрывающие трещину,
и крепят их болтами, проходящими
через накладки и стенку огливки.
В тех случаях, когда трещина располагается не в ребрах и
требуется плотный стык, отверстия в концах трещин нарезают,
в них ввертывают гужоны, а трещину заваривают медным элек-
тродом (ом. § 33).
Для создания прочности и плотности стыка (если, например,
трещина находится на наружной поверхности цилиндра) прово-
дятся следующие мероприятия: внутреннюю сторону корпуса, где
располагается трещина, обрабатывают под накладку с таким рас-
четом, чтобы получить плотное прилегание накладки к корпусу;
сверлят отверстия у концов трещины; вдоль трещины разделы-
вают крсГщмейселем паз глубиной 3—4 мму в который зачекани-
вают медную хорошо отожженную проволоку; накладку укреп-
ляют глухими болтами или болтами, проходящими через стенку
корпуса; стык между накладкой и корпусом уплотняют мастикой
с укладкой асбестового шпура (фит. СЗ).
Если трещина проходит от края фланца до отверстия болта,
то она опасений не вызывает; устранения ее можно не произво-
дить. Когда трещина распространяется через весь фланец и
Фиг. 63. Заделка трещины
в цилиндре
/—трещина; 2—накладка; 3—специ-
альная стяжка; 4—болты; 5—асбе-
стовый шнур
142
Цилиндры
[Гл. VIII
выходит на цилиндрическую часть корпуса, то ремонт может быть
произведен следующим образом. С торца или наружной поверх-
ности разъема вставляют стяжку (фиг. 64). Толщина стяжки за-
висит от толщины фланца цилиндра и равна 15—30 мм. Во флан-
це для стяжки подготовляют соответствующее 'гнездо.
Размер а стяжки на 0,4—0,6 мм меньше, чем размер -гнезда,
и ее вставляют в горячем состоянии. При охлаждении стяжки тре-
щина стягивается и этим предупреж-
дается дальнейшее ее распространение.
При наличии трещин в выпускной
части цилиндра (фиг. 63) их ремонт
производят, как описано выше, но
с установкой в отверстия для болтов
специальной стяжки в горячем состоя-
нии.
2. Р е м о iii т горизонталь н о-
г о с т ыка ц. в. д. Причинами пробоя
стыка могут быть: неудовлетворитель-
ное качество мастики, наложение ее
толстым слоем, крепление болтового
соединения с недостаточным усилием,
отсутствие стягивающего усилия, про-
изводимого шпилькам и фланцевого
соединения, вследствие упора в торцы
колпачковых гаек концов шпилек,
а также ползучесть материала болтов
(шпилек). Пробой стыка, вызванный
а— стяжка этими причинами, может быть легко
устранен.
Нередко пробой стыка происходит вследствие короблении
фланца горизонтального соединения цилиндра. Место располо-
жения и величину коробления проверяют при закрытом цилинд-
ре, удалив ротор и диафрагмы и затянув его шестыо-восомыо
болтами.
Проверка заключается в определении щупом величины! зазо-
ра между фланцами как с наружной, так и с внутренней стороны
цилиндра. Величину и место нахождения зазоров наносят на эски-
зе фланца.
Выровнять поверхность разъема фланцевого соединении мож-
но, произведя шабровку по следам краски поверхности фланца
нижней половины цилиндра; перед этим поверхность фланца
крышки предварительно шабрят по плите или по широкой точной
линейке. При их отсутствии шабровку фланца нижней половины
ведут по шешабренной поверхности фланца крышки, по предва-
рительно проверяют на нем отсутствие бугров, забоин и пр.
В этем случае периодически проверяют следы патира .на фланце
крышки, удаляя по этим следам выявившиеся бугры.
Фиг. 64. Установка стяжки
при ремонте цилиндра
/ — отверстие; 2 — трещина;
§т
Ремонтные работы
143
Наилучшие результаты шабровки можно получить, вывернув
шпильки из фланца нижней половины цилиндра. В тех случаях,
когда они не поддаются вывертыванию, след краски на нижней
половине получают, сдвигая крышку на величину зазоров в от-
верстиях для шпилек.
Когда при короблении стыка, по эксплуатационным условиям,
не представляется возможным произвести шабровку фланцев,
Фиг. 65. Укладка асбестовых полос на горп.тптплыюм разъеме цилиндра
прибегают для уплотнения стыка к укладке шескольких рядов
асбестового шнура, располагая их зигзагообразно на фланце до
болтовых отверстий; иногда асбестовый шпур заменяют полосой
из паронита. Некоторые заводы применяют прокладки -или асбе-
стовые полосы не только при ремонте, но и дли уплотнения гори-
зонтального фланцевого соединения цнлпшдрон новых турбин
(фиг. 65).
В случае местного коробления фланца па значительную вели-
чину, т. е. наличия местных углублений, их исправляют, тщатель-
но промерив место углублений и укладывая в них асбестовый
шнур, медную тонкую отожженную сетку или проволоку с уто-
ненньими концами.
В некоторых случаях местное углубление заполняют мастикой,
содержащей железные опилки, и этим предотвращают ее унос
паром из зазора стыка, а следовательно, и пробой последнего.
При стальных цилиндрах местное углубление -может быть
наплавлено электросваркой, а затем излишний -металл удален
опиловкой; в процессе сварки надлежит принять меры против
коробления фланца цилиндра.
144
Цилиндры
(Гл. Viii
Если коробление фланце» таково, что стык становится плот-
ным при затяжке болтов без зиачительшлх усилии (пластичность
цилиндра), то -в таких случаях исправления фланцев не произ-
водят.
Пробой стыка горизонтального разъема как ц. в. д., так и
ц. н. д. может иметь место, кроме указанных причин, и вслед-
ствие роста материала чугунных диафрагм или коробок уплотне-
ний; увеличение их по диаметру не дает возможности плотно за-
тянуть фланцы, что .и приводит к пробою. В этом случае про-
бой устраняют, протачивая
(иногда опиливая) «по на-
ружному диаметру диафраг-
мы и коробки уплотнений,
или у последних спиливают
до ч ieo6 ходи м ы х р а з ме р о в
фланец их горизонтального
•разъема.
Пробои силка в месте
вертикальною соединения не-
редко вы: п.та имея ростом
чугунной част цилиндра по
отношению к палыюй.
3. Р е м о п т hi п о п о ч-
н о го с о е /I. и п с и п я. Из-
нос шпоночного соединения
корпуса подшипника с фун-
даментной рамой пли ци-
линдром, а также цилиндра
с рамой, появляется и боль-
шинстве случаев вследствие вибраций турбины. Исправление шпо-
ночного соединения обычно сопряжено со значительным обьомом
трудоемких дополнительных работ, не имеющих непоергчпвеп-
ного отношения к самому исправлению соединении.
Работа по исправлению непосредственно шпоночного соедине-
ния заключается в опиловке шпоночного паза для пырапппнапия
его боковых поверхностей, в увеличении ширины старой шпонки
или в изготовлении новой с ее подгонкой в том и другом случае
по шпоночному пазу.
4. Мероприятия по устр а иен и ю о г с i .i и а и и я
корпусов подшипников от ф у н д а м е п I п и м рамы.
На турбинах типа АК-25-1 часто наблюдается отставание корпу-
са переднего подшипника / (фиг. 66) от фундаментной рамы 2,
в результате чего получается вибрация корпуса, набок на опор-
ной поверхности рамы и корпуса и на продольны* пнюнках.
Приподнимание передней части корпуса подшипника вызы-
вается возникновением опрокидывающего момента <>г усилий, пе-
редаваемые лапами ц. в. д. на поперечные шпонки ,4 при пере-
§421
Ремонтные работы
145
tl
^Л
40
ш
=*fc
580
щ
ф
Фиг. 67. Связи против опрокидывания корпуса%юдшипника
мещениях цилиндром корпуса подшипника по направлению к «ге-
нератору (в случаях понижения температуры цилиндра), а также
из-за опрокидывающего момента, возникающего от осевого уси-
лия на роторе, передающегося
через упорный подшипник.
Устранить опрокидывание
корпуса можно шабровкой опор-
ных поверхностей корпуса и
рамы с установкой связей с ле-
вой и правой сторон, соединяю-
щих нижнюю чисть корпуса
подшипника с цилиндром. На
фиг. 67 изображена конструк-
ция таких связей. К боковой
части нижнего фланца корпуса
па участке расположении от-
верстия для фундаментного
болта привертывают .кронштейн
/ с помощью болтов 2. Сквозь
отверстие в ухе кронштейна
проходит стяжной болт 5, имею-
щий на другом конце прямо-
угольный фланец, крс!iя11ui пся
Фиг. 63. Установка прокладки между
фланцевым соединением корпуса
подшипника и цилиндра
/ — прокладка; 2 — цилиндр; 3 — фланцевое
соединение
10 А. Н. Сверчков.
146
Роторы
[Гл. IX
глухими болтами 4 к горизонтальной плоскости выступа нижней
части цилиндра. Гайки 5 и контргайки 6 стяжных болтов 3 окон-
чательно закрепляются при холодном состоянии турбины и рав-
номерно распределенных зазорах с передней стороны у попереч-
ных шпонок. Тогда при нагревании и расширении цилиндр будет
толкать корпус переднего подшипника своими верхними лапами,
пр-и охлаждении же тащить его назад стяжными болтами 3.
При креплении корпусов подшипников к цилиндрам фланце-
вым соединением (фиг. 68) имеет место приподнимание передней
стороны корпуса подшипника над фундаментной рамой. Величина
зазора в этом месте -иногда доходит до 1,5 мм; при этом деформи-
руются шпильки, крепящие корпус подшипника к фундаментной
раме. Указанное явление происходит из-за деформации цилиндра
под действием давлений и температуры пара.
Чтобы не допустить опрокидывания подшипника, можно про-
вести следующее мероприятие: в верхней части ([шанцевого соеди-
нения установить прокладку толщиной около 1 мм\ тогда в ниж-
ней части образуется зазор. Под гайки болтов нижиой части со-
единения ставят пружинные шайбы, которые сохраняют рабочее
состояние нижних болтов.
Глава IX
РОТОРЫ
§ 43. Конструктивные особенности роторов
Роторы по конструктивному их выполнению можно подразде-
лить на роторы с дисками, насаженными на вал, цельнокованые,
барабанного типа и комбинированные.
ш
Фиг. 69. Посадка дисков непосредственно на пал
1. Роторы с дисками, насаженными на вал. Посадка дисков
на вал осуществляется несколькими способами. Наиболее распро-
странена посадка дисков непосредственно на вал (фиг. 69) пли
на конические втулки (фиг. 70).
§ 43] RoHCtpyktueHbie особенности рбТдрдв 147
2. Роторы цельнокованые (фиг. 71). Ротор изготовляется из
одной -поковки; диски составляют одно целое с валом.
Уплотнительные втулки, паро- и маслозащитные кольца, упор-
ные диски, соединительные муфты и прочие детали этих роторов
большею частью изготовляются съемными и их посадка на вал
осуществляется с натягом.
3. Роторы барабанного типа. На фиг. 72,а
изображен ротор, выточенный из одной по-
ковки. На фиг. 72,6 — тот же ротор в обло-
паченном виде.
На фиг. 73 показан ротор, состоящий из
двух частей. Посадка концевой части ротора
в барабан осуществлена на конус; крепле-
ние к барабану — шпильками с торцевой ча-
сти. В некоторых конструкциях роторов кон-
цевая часть сопрягается с барабаном не по
конической, а по цилиндрической поверх-
ности.
7"
...L
44
Фиг. 71. Ротор цельнокованый
~*~Ц^*-~*щш«
Фиг. 70. Посадка ди-
сков на конические
втулки
10*
Фиг. 72. Ротор барабанного типа
148
РоТОрЫ
[Гл. IX
(Посадочный натяг двух частей ротора принимается таким же,
как и при посадке дисков, в зависимости от диаметра посадочной
расточки.
Фирма Броун-Бовери применяет роторы барабанного типа,
сваренные из отдельных колец. На фиг. 74, а изображен ротор
до сварки, на фиг. 74, б — после сварки.
Фиг. 73. Ротор барабанного типа, состоящий из днух частей
Фиг. 74. Ротор, спаренный ii:i колец
4. Комбинированные роторы. Комбинированные роторы имеют
значительное распространение в турбостроении. Встречаются
цельнокованые роторы, в которых вал, обычно со стороны высо-
кого давления, откован за одно целое с дисками, а в части низ-
кого давления на вал насажены диски; в некоторых конструк-
циях часть высокого давления имеет диски, насаженные на вал,
а часть низкого давления выполняется барабанного типа и т. д.
§45]
Выемка и установка ротора
149
§ 44, Крепление различных деталей на валу ротора
Особенности конструктивного выполнения отдельных деталей
ротора (втулок уплотнения, упорных- дисков, соединительных
Фиг. 75. Крепление деталей от их осевого перемещения
а — кольцами; б — гайкой; в — болтами; г — шурупами
муфт и пр.) описаны в соответствующих разделах книги. Посад-
ка перечисленных деталей на вал в большинстве случаев произ-
водится с натягом; в приложениях 5—8 приведены величины
натягов, применяемых Л\МЗ имени Сталина.
От проворачивания упорные диски, червяки и уплотнительные
втулки удерживаются шпоночным соединением, а от перемеще-
ния в осевом направлении — кольцами (фиг. 75, а), гайками
(фиг. 75,6), болтами и шурупами. На фиг. 75, в'показано креп-
ление уплотнительной втулки турбины ХТГЗ имени Кирова мощ-
ностью 50000 кет. (Кольца, масло- и пароотбойные уплотнитель-
ные втулки в большинстве случаев крепятся шурупами (фиг. 75, г)
как от проворачивания, так и от осевого перемещения.
§ 45. Выемка и установка ротора
(Выемка ротора из цилиндра современных турбин производит-
ся (за небольшим исключением) с помощью подъемных приспо-
соблений (гл. IV). В начале подъема горизонтальность положения
ротора определяют условием одновременного отрыва его шеек от
150
Роторы
[ Гл. IX
вкладышей; после этого его немного приподнимают и выверяют
в горизонтальной плоскости ватерпасом, установленным на шей-
ки. Горизонтальность ротора регулируют, вращая винтовые
стяжки (тальрепы) или гайки крюков приспособления, в зависим
мости от их конструктивного выполнения.
При подъеме ротора необходимо следить, не задевают ли ло-
патки за диафрагмы, а также сохраняется ли зазор между соеди-
нительными полумуфтам,и. При опускании ротора на козлы надо
проверить, чтобы он ше л^ег на уплотнительыые гребни.
Перед установкой ротора в цилиндр следует убедиться в от-
сутствии в нем посторонних предметов, а при опускании в ци«
линдр, чтобы лопатки не задевали за диафрагмы и чтобы ротор
не лег на уплотнения. Как только ротор опущен в цилиндр, реко-
мендуется установить верхние половины вкладышей подшип-
ников.
§ 46. Проверочные работы по ротору
1. Проверка боя ротора. Проверка боя ротора или отдельных
его частей в радиальном (направлении (по окружности) произво-
дится индикатором; проверке на бой подвергаются:
а) уплотнительные втулки концевых уплотнений — при обна-
ружении односторонних задеваний или износа уплотиительных
гребней, при перецентровке ротора в цилиндре или при снятии
деталей с вала;
б) шейки вала — при работе турбины с вибрацией, при вы-
крашивании баббитовой заливки вкладышей;
в) детали консольного конца вала — перед снятием с него
деталей или после их насадки, при обнаружении следов задева-
ния, а также при вибрации турбины;
г) свободные участки ва-
ла между дисками и по их
ступицам — при односторон-
нем задевании за уплотне-
ния диафрагм, при вибрации
турбины, при искривлении
(при наличии подозрения в
искривлении) вала; в послед-
нем случае производится
6 проверка но всем деталям,
Фиг. 76. Проверка окружности указанным в предыдущих
индикатором пунктах.
Для проверки боя ротора
в подшипниках турбины обычно индикатор устанавливают н ук-
репляют на фланце горизонтального разъема цилиндра или кор-
пуса подшипника. Движок головки индикатора опирается на
проверяемую деталь (фиг. 76). Для установления места макси-
мального боя на окружности проверяемой детали по отношению
§46] Проверочные работы по ротору 151
к другим деталям ротора окружность делят на восемь равных
частей, которые нумеруют. Движок индикатора устанавливается
против отметки 1\ показания индикатора приводятся к пулю;
ротор поворачивают вручную или краном до совпадения движка
индикатора с отметкой 2, затем с отметкой 3 и т. д. до отметки
/. В этих положениях записывают показания индикатора со знач-
ком + (плюс) или — (минус). Показания индикатора на отмет-
ке / должны быть одинаковыми (т. е. равны нулю). Это укажет
на то, что индикатор во время проверки не был сбит. Наиболь-
ший бой будет на диаметрально расположенных отметках, имею-
щих наибольшую алгебраическую разность.
Проверку боя между дисками по их ступицам производят ин-
дикатором, прикрепленным к специальному приспособлению
Фиг. 77. Приспособление для проверки боя ротора между
дисками
(фиг. 77), позволяющему держать индикатор вынесенным .из
пространства между дисками, закрепив приспособление на фланце
цилиндра.
Величина искривления вала или смещения оси расточки де-
тали, насаженной на вал, по отношению к оси вала равна поло-
вине величины боя, отмеченного 'Индикатором.
Перед производством проверки боя в подшипниках турбины,
чтобы не получить искаженных результатов проверки, надлежит
убедиться в том, что вкладыши подшипников плотно сидят
в своих расточках, т. е. не имеют «качки», что ротор не задевает
за уплотнения, масло- и пароотбойные кольца, щитки и пр.
Проверку боя торца деталей, насаженных на вал, производят
у дисков или гребней упорных подшипников, у фланцев соедини-
тельных полумуфт и иногда у дисков ротора.
2. Проверка боя торца упорного диска. На Цилиндрической
поверхности упорного диска наносят мелом, карандашом или
чертилкой восемь отметок, расположенных на равном расстоянии
друг от друга, и их номера. Первую отметку желательно ориенти-
ровать по какому-либо определенному месту на валу. Эта ориен-
тировка может быть полезна для определения места максималь-
ного боя рабочей поверхности диска, дабы в дальнейшем можно
было сравнивать результаты данной проверки с последующими,
полученными, например, после исправления боя шлифовкой дис-
ка или после посадки диска, снятого по какой-либо причине.
152 Роторы [Гл. IX
На разъемном фланце корпуса подшипника закрепляют два
индикатора; их движки устанавливают на проверяемую поверх-
ность диска в отметках 1 и 5 (фиг. 78) на расстоянии 10—15 мм
от обода диска; до начала замеров показания индикаторов при-
водят к нулевым значе-
ниям. Затем, осторожно и
и медленно вращая ротор,
подводят под движки ин-
дикаторов отметки 2 и 6
и записывают показания
индикаторов; эту опера-
цию продолжают, пока не
будет завершен полный
оборот ротора. Результа-
ты полученных показаний
индикаторов и подсчетов
Фиг. 78. Проверка боя торца диска заносят В таблицу (табл.
индикаторами. i9).
Как видно из табл. 49,
всего взято 9 отсчетов, т. е. в точках 1 и 5 сняты показания два
раза; последний отсчет совпадает с первым; это подтверждает,
что индикаторы не были сбиты во время проворачивания ротора.
Таблица 49
Запись показаний индикаторов при проверке боя диска
(Пример I)
Места отсчетов
индикаторов
I
1
2
3
4
5
6
7
8
1
II
5
6
7
8
1
2
3
4
5
Показания индикаторов,
0,01 мм
I
0
+з
46
-f9
4-12
+9
46
4 3
0
II
0
—3
—6
—9
— 12
—9
—0
- 3
0
Алгебраиче-
ская разность
показаний,
0,01 мм
0
+ 6
4-12
+ 18
4-24
+ 18
+ 12
10
0
•
Бой диска
0,01 мм
0
3
6
9
12
9
G
3
0
Для подсчета боя берется алгебраическая разность между
показаниями одного и другого индикатора, которая может полу-
читься со знаком + (плюс) или — (минус). Половина величины
алгебраической, разности в показаниях индикатора, расположен-
ных на одном диаметре, есть абсолютная величина боя диска на
этом диаметре. Наибольшая из полученных величин и есть вели-
чина наибольшего боя диска... В нашем примере наибольший
§46]
Проверочные работы по ротору
153
бой +0,12 мм на диаметре 5—1. Знак плюс указывает, что он
имеет место у точки 5. Таким образом, алгебраическая полураз-
ность дает величину боя. Алгебраическая полусумма дает вели-
чину осевого смещения от первоначального положения ротора.
В табл. 50 показания индикаторов после поворота на полный
оборот не пришли к нулевым значениям в точках 1-—5. Это по-
казывает, что во время вращения ротор сместился в осевом на-
правлении. При проверке боя двумя индикаторами смещение
ротора во время проверки не влияет на результат, так как вели-
чина смещения ротора из подсчетов выпадает.
Таблица SO
Запись показаний индикаторов при проверке боя диска
(Пример II)
Места отсчетов
индикаторов
I
1
2
3
4
5
6
7
8
1
ц
5
6
7
8
1
2
3
4
5
Показания индикаторов.
0,01 мм
I
0
42
+-4
+ 6
-г 8
416
414
+12
+ю
II
0
—2
—4
-6
—8
44
46
+8 •
+ 10
Алгебраиче-
ская разность
показаний
0,01 мм
0
44
48
412
+ 16
412
48
44
0
Бой диска
0,01 мм
0
2
4
6
8
6
4
2
0
Проверку боя рабочей поверхности упорного диска рекомен-
дуется производить не менее двух раз. При проверке второй раз
« следует движки индикаторов сместить на 5—10 мм ближе
к центру диска. Изменение места проверки до некоторой сте-
пени помогает исключить влияние случайности в показаниях
индикаторов. От перемены места проверки результат измерений
должен измениться на ничтожную величину.
Неплавностъ боя указывает .на неправильность показаний
индикатора или на неправильность поверхности диска.
Если получены различные результаты измерений при пер-
вой и второй проверках или скачки в показаниях того или дру-
гого индикатора, необходимо выяснить причину расхождения
в полученных результатах. В этих случаях необходимо произво-
дить проверки до тех пор, пока не будет уверенности в правиль-
ности полученной величины боя поверхности диска.
Проверка боя упорного диска может быть произведена и при
помощи одного индикатора, но в этом случае ротор в процессе
проверки не должен перемещаться. При вращении ротора на
один оборот нередко смещения ротора не происходит, на что
154
Роторы
[ Гл. IX
укажет тождество величин показаний индикатора в начальной
точке до и после поворота. При этом способе, во избежание
ошибки, проверка должна быть произведена несколько раз.
Проверка боя торцевой поверхности полумуфт или дисков
ротора совершенно аналогична проверке боя диска упорного
подшипника. Перед проведением указанных проверок и в про-
цессе их нужно убедиться в исправном состоянии индикаторов.
3. Проверка плоскости поверхности диска. Плоскостность
диска проверяют, накладывая на его поверхность линейку, как
указано на фиг. 79. Величина зазоров
между линейкой и поверхностью диска
показывает ее отклонения от плоско-
сти.
Проверка плотности посадки дисков
на вал. Ослабление дисков на валу, не
снимая их, можно обнаружить следую-
щими способами. ^Р
По звуку. При%1егком ударе п
диску ручником весом* 200—400
плотно посаженный диск должен издс
вать звенящий звук. Глухой звук св^
детельствует об ослаблении посадки
дисков.
Индикатором, движок
которого о п 'и р а е т с я на
диск. Ломиком, заложенным между дисками, производят
нажим на проверяемый диск; отмечают показания индикатора
до и после нажима — отклонение стрелки индикатора указы-
вает на ослабление диска. При применении этого способа про-
верки не следует смешивать возможной упругой деформации
(прогиба) диска, возникающей при приложении усилий от ло-
мика, с качкой диска.
Приложением к диску усилий рук. Этот способ
позволяет определить значительное ослабление дисков. При
приложении усилий наблюдается качка и проворачивание диска
в ту и другую сторону на небольшой угол.
Перед проверкой данным и предыдущим способами рекомен-
дуется произвести нагрев диска до 60—70°.
Уменьшение величины натяга диска на валу может быть
обнаружено измерением диаметров расточки диска и вала
в дисках, снятых по какой-либо причине с вала.
Фиг. 79. Проверка плоскост-
ности поверхности диска
линейкой
§ 47. Разборка ротора
Разборка ротора, частичная или полная, со снятием упорного
диска, червяка, паро- и маслоотбойных колец, втулок уплотне-
ния, полумуфт вызывается теми или иными повреждениями этих
§47]
Разборка ротора
155
деталей ротора или вследствие их конструктивного видоизмене-
ния.
Детали, надетые на вал с посадочным натягом, снимаются
с вала с помощью приспособлений и требуют подогрева. Выбор
съемных приспособлений зависит от конструкции снимаемой де-
тали, и конструктивное оформление их бывает различно.
Фиг. 80. Приспособление для снятия деталей с вала ротора
А ,,а)
0 ,'М Резьба 4 г для ниппепя
pdfjh 8
20
Кованая манжета
Резьба §
А 8
/у
/-г5
300
Фиг. 81. Гидравлический домкрат
а — цилиндр; б — плунжер
На фиг. 80 показано наиболее часто применяемое приспособле-
ние в собранном виде. Фланец 2, захватывающий снимаемую
деталь, изготовляется из двух половин, соединенных между собой
планками /. Глухой упорный фланец 5 имеет отверстия, через
которые проходят стяжные болты 3. Усилия для снятия деталей
создаются гидравлическим домкратом 4 или нажимным болтом,
ввертываемым в глухой фланец.
Выполнение гидравлического домкрата показано на фиг. 81.
Для получения .непроницаемости при его изготовлении необхо-
димо обратить внимание на точность обработки плунжера и ци-
линдра, а также на правильную установку манжеты.
Манжета должна устанавливаться так, чтобы головка болта,
крепящего ее к плунжеру, была выше ее краев, т. е. в крайнем
156
Роторы
[Гл. IX
положении в стенку цилиндра должна упираться головка болта,
а не манжета. Манжету изготовляют на штампе следующим обра-
зом: берут эластичную, предварительно хорошо размоченную
кожу толщиной 3 мм, кладут ее на головку штампа и прессом
(обычно винтовым) надевают штамповочное кольцо; после того
как кожа подсохнет, штамповочное кольцо снимают и манжету
обрезают до требуемого размера.
Домкрат медной трубкой соединяется с ручным гидравличе-
ским прессом. В качестве рабочей жидкости обычно берут воду.
Усилия, создаваемые домкратом, определяют по манометру у гид-
равлического пресса.
Перед тем как снять деталь, необходимо убедиться, что рабо-
чий ход нажимного болта (фиг. 102) или домкрата больше рас-
стояния, на которое необходимо сдвинуть деталь для того, чтобы
снять ее с посадочного места.
Перед снятием детали удаляют стопоры (кольца, гайки, шуру-
пы), удерживающие деталь от осевого перемещения. Если деталь
крепится двумя шурупами, то перед ее снятием необходимо от-
метить ее положение на валу, чтобы при обратной посадке на
вал деталь не оказалась повернутой на 180°; в этом случае отвер-
стия в детали не совпали бы с отверстиями на валу и их
пришлось бы внозь сверлить и нарезать.
Для снятия деталей, расположенных на конце вала до его
шейки, ротор опирают на стойки (козлы), установленные под его
шейками. Для снятия деталей, расположенных между шейками
(уплотнения, отбойные кольца и пр.), стойки с той стороны,
с которой будут снимать детали, сдвигают к концу вала или уда-
ляют вовсе; в последнем случае ротор опирают на специальную
стойку, установленную между дисками (фиг. 104).
Для снятия упорного диска, червяка, втулок уплотнения и пр.
во избежание перекоса снимаемой детали приспособление устанав-
ливают так, чтобы ось домкрата или нажимного болта совпадала
с осью вала. Чтобы поддержать глухой фланец и домкрат приспо-
собления, подводят подставку; при этом необходимо предусмот-
реть возможность перемещения глухого фланца по подставке
в направлении оси ротора или перемещение .подставки, которое
будет иметь место в процессе снятия детали. Стяжные болты
должны быть натянуты с одинаковым усилием и так, чтобы пло-
скость глухого фланца была параллельна торцевой плоскости
снимаемой детали.
Перед нагревом детали создают приспособлением предвари-
тельные усилия до 5 m для ее снятия.
Нагрев детали производят двумя а1Втоге)шыми горелками или
паяльными лампами до температуры 120—150°. Нагрев должен
вестись равномерно и так, чтобы не покоробить детали и -не полу-
чить местного ее перегрева.
§4?)
Разборка ротора
157
Нагрев упорного диска нужно начинать с его периферии, по-
степенно переходя к ступице; при нагреве уплотнительных втулок,
имеющих тонкие гребни (елоч.ные уплотнения), горелка должна
быть расположена на таком расстоянии от гребней, чтобы не
могло произойти местного пережога гребней. При нагреве снимае-
мой детали необходимо следить, чтобы лламя не нагревало сосед-
ние открытые участки вала, которые надлежит закрыть смочен-
ным асбестом.
Для определения температуры нагрева детали рекомендуется
применять поверхностную термопару (термощуп). Шкалу от О
до 600° термопары можно получить спаем материалов, приведен-
ных в табл. 51.
Таблица 51
Номинальная т. э. д. с, мв
Хромель (НХ9.5) \ 0—23,0
Копель (МНМц43-0,5 / 0—49,0
Железо \ 0—24,5
Копель / 0—37,4
Медь 1 0__2S 0
Копель / и л*, и
Температура, °С
0—300
0—600
0—400
0-600
0-400
Для снятия деталей после их прогрева нужно создать усилия
в некоторых случаях до 10—15 гп; величина усилия зависит от
посадочного натяга, габарита детали, диаметра вала и интенсив-
ности нагрева.
Тонкие детали (масло- и пароотбоилые кольца и пр.), наса-
женные на вал большого диаметра, могут сниматься без приме-
нения съемных приспособлений; их снимают после нагрева, поль-
зуясь ломиком или ударяя по ним ручником через медные
оправки.
При применении приспособления с гидравлическим домкратом
необходимо непрерывно подавать рабочую жидкость насосом
пресса в цилиндр домкрата, после того как деталь тронулась
с места; при применении приспособления с нажим-ным болтом
надо с помощью ключа ввертывать болт во фланец для создания
непрерывного движения снимаемой детали.
При снятии деталей должны быть приняты все меры предосто-
рожности, чтобы не повредить посадочных мест (не получить за-
диров). Для этого рекомендуется руководствоваться приведен-
ными ниже правилами.
1. Не допускать перекоса на валу снимаемой детали.
2. Если произошел нагрев вала, а деталь не сдвинулась
с места, необходимо дать возможность нагретой детали и валу
158
Роторы
[Гл. IX
полностью остыть; затем увеличить съемное усилие и снова про-
извести нагрев, но более интенсивный, чем в первом случае.
3. Стронувшаяся с места и перемещенная на некоторую вели-
чину деталь может снова плотно, с большим натягом, схватить
вал вследствие его прогрева. В этом случае -необходимо также
дать полностью остыть детали и валу и вновь повторить операцию
снятия.
4. Некоторые детали, кроме посадки с .натягом, имеют сто-
поры. Когда их отвертывают или высверливают, то на посадоч-
ной поверхности остаются заусенцы. Для их обрыва после доста-
точного нагрева деталей дают ударами ручников через медные
оправки небольшой толчок в сторону снятия и обратно.
5. В случае заедания детали .не рекомендуется прилагать зна-
чительных усилий, чтобы ее снять, во избежание повреждения
посадочного места на валу. Если деталь (втулка, кольцо и пр.)
заменяется новой или имеется запасная, лучше срубить деталь.
6. Если снятую деталь в дальнейшем предполагается исполь-
зовать, то ее следует закрыть асбестом, брезентом и пр. для мед-
ленного охлаждения, чтобы предотвратить возможное коробле-
ние.
§ 48. Насадка деталей на вал
Производство работ по насадке втулок концевых уплотнений,
маслоотбойных и пароотбойпых колец, упорных дисков, червяков
и пр. в большей своей части аналогично насадке дисков, описан-
ной в § 66, п. 1, 2 и 3 с 'некоторыми дополнениями, указанными
.ниже.
Перед установкой новых деталей на вал надлежит проверить:
1. Соответствие основных размеров детали размерам чертежа
или старой детали.
2. Легкость навертывания (по резьбе вала) гайки для креп-
ления детали в осевом направлении.
3. Удовлетворительность пригонки к выточке в вале стопор-
ного кольца, предназначенного для крепления детали от её осе-
вого перемещения (фиг. 75,а); пригонка выступающей части
кольца над валом может быть произведена после насадки детали,
что позволит осуществить необходимый осевой зазор между коль-
цом и деталью.
4. Состояние резьбы © отверстиях детали (фиг. 75,г), а также
соответствие маркировки отверстий в детали с отверстиями в ва-
ле для стопорных шурупов, что является важным для деталей,
снятых и обратно насаживаемых на вал.
Нагрев упорных дисков перед насадкой их на нал должен
начинаться с периферии диска; к нагреву ступицы диска рекомен-
дуется переходить только после того, когда она начнёт нагревать-
ся от диска; нужно иметь в виду, что неправильное ведение на-
грева диска может легко привести к его короблению.
§49]
Искривление валов
159
Насадку легких деталей на вал, после их нагрева, удобнее
производить руками в рукавицах, тяжелых — с помощью крана.
В процессе насадки надлежит внимательно следить, чтобы не
получилось перекоса детали на валу; в противном случае она
может застопориться в частично насаженном состоянии, что при-
ведет к короблению детали.
После насадки на вал детали, ее надлежит равномерно при-
жать к соседней детали и удерживать в этом положении, пока
она плотно не сядет на вал; крепление шурупами детали, которая
не была заменена новой, надлежит производить сразу же после
посадки, пока она плотно не села на вал.
После полного остывания насаженных деталей и вала между
ними нужно проверить осевые зазоры, а также «бой» упорного
диска в осевом и «бой» уплотнительпых втулок — в радиальном
направлениях.
После окончания работ по .насадке следует внимательно про-
верить стопорение гаек, болтов и винтов, крепящих детали.
Снятие и wa-садка соединительных <муфт описаны в гл. XVIII,
а дисков — в гл. XI.
Глава'X
ВАЛЫ
§ 49. Искривление валов
Искривление валов при эксплуатации турбин может происхо-
дить по следующим причинам.
1. Неравномерное охлаждение неподвиж-
ного вала или барабана ротора после оста-
новки турбины. В этом случае нижняя часть вала охлаж-
дается быстрее, чем часть, находящаяся в верхней половине
цилиндра. Из-за такой .неравномерности остывания волбкна ниж-
ней части вала сокращаются сильнее, чем волокна верхней части,
вследствие чего вал выгибается кверху. При определенном темпе-
ратурном режиме искривление вала достигает наибольшей вели-
чины. Затем при дальнейшем остывании вала искривление посте-
пенно уменьшается, а с наступлением температурного равновесия
вал выпрямляется.
Время, необходимое для полного исчезновения деформации
вала, вызванной неравномерностью остывания, зависит в основ-
ном от его размеров и массы, а также от размеров и массы ци-
линдра. Валы, имеющие большую длину и вес, а следовательно,
обладающие большой тепловой инерцией, требуют много времени
на остывание до исчезновения прогиба.
На фиг. 82 показана кривая искривления вала одной турбины
в зависимости от времени простоя этой турбины. Такая кривая
может быть построена опытным путем для любой турбины, при-
160
Валы
[Гл. X
чем в каждом отдельном случае будет получена вполне самостоя-
тельная кривая, но характер ее во всех случаях будет один и
тот же.
Величина искривления вала сразу после остановки турбины
увеличивается, достигая .максимума через 4—16 час, в зависимо-
сти от массы и конструкции ротора и цилиндра турбины, а затем
медленно уменьшается. Спустя один-два, а иногда и больше дней
простоя наступает температурное равновесие, и вал снова вы-
прямляется. Если во время простоя в цилиндр турбины попадает
i
!
5-
ММ
0,3
0,2
0,1
о
2 6 10 П 18 22 26 30 3V 38 42 Чв 50 54 58
4acbi
Фиг. 82. Искривление неподвижного вала после остановки турбины
пар, просачивающийся через регулирующие клапаны, дренажные
или иные присоединения, то деформация вала может быть весьма
значительной; до тех пор, пока просачивание пара не будет
устранено, вал во время простоя выпрямиться не может.
Величина искривления вала под действием разности темпера-
тур приближенно может быть подсчитана по формуле:
/
[см],
где / — длина ротора в см;
d — диаметр вала в см;
t2 —1\ — разность температур вала по верхней и нижней обра-
зующей;
а = 1,Ы0~5—коэффициент линейного удлинения.
Искривление вала влечет за собой появление неуравновешен-
ности ротора, а в некоторых случаях его задевание за диафраг-
менные и концевые уплотнения, в результате чего возникает виб-
рация при пуске турбины.
Величина искривления -неподвижного вала может быть и не
настолько большой, чтобы при медленном вращении произошло
задевание, но при увеличении числа оборотов и появлении вибра-
ций оставшиеся зазоры могут оказаться выбранными, и произой-
дет задевание.
Если же турбину требуется пустить в ход в то время, когда
имеется искривление вала, вызванное неравномерностью остыва-
§49]
Искривление валов
161
кия, то ротор необходимо вращать при небольшом числе оборо-
тов, для того чтобы выпрямить его в такой мере, которая позво-
лила бы ему работать без вибрации.
Для того чтобы турбина могла быть пущена в любое или за-
ранее известное время, вал при помощи особого приспособления,
которое имеют некоторые типы турбин, периодически поворачи-
вают на 180°, не давая ему тем самым изогнуться больше допу-
стимой величины, при которой пуск турбины может быть произ-
веден безболезненно. Этим способом нельзя совершенно предот-
вратить деформацию вала во время простоя турбины, но можно
избежать ее недопустимых размеров.
Применяется еще один способ предохранения вала от недопу-
стимой деформации во время простоя турбины, состоящий в том,
что вал периодически вращают некоторое время при помощи
валоповоротного устройства. При пользовании валоповоротным
устройством некоторые заводы во избежание износа баббита
вкладышей применяют подачу масла для смазки подшипников
под большим давлением, используя для этой цели специальный
насос. Идеальным способом в том смысле, что он совершенно
предотвращает температурную деформацию вала, является не-
прерывное вращение ротора в течение всего периода остывания
турбины.
2. Н е р а в .н о м е р и ы и нагрев вала при пуске
турбин ы. Прогрев турбины перед ее пуском при .неподвижном
роторе вызывает его неравномерный нагрев; то же происходит и
от продолжительной подачи пара на уплотнения. Как в первом,
так и во втором случае пар нагревает ротор односторонне, что
приводит к искривлению вала. Поэтому запрещается прогрев тур-
бины при неподвижном роторе.
3. Искривление валов вследствие задевания
вала за лабиринтовые концевые или диафраг-
ме« н ы е уплотнения. Оно опасно при лабиринтах жесткого
типа и особенно, если задевание происходит непосредственно
за вал, а не за втулки, насаженные на него. При задевании
за втулки дело нередко ограничивается только временным искрив-
лением вала, т. е. упругой его деформацией. Процесс искривления
вала при задева.шш происходит следующим образом.
При касании вращающегося вала по каким-либо причинам за
гребни уплотнения, в месте его касания .начинается прогрев во-
локон материала вала, «при котором частички материала стремят-
ся расшириться. Если задевание одностороннее, то нагрев по
окружности вала будет неравномерным, вследствие чего вал из-
гибается в сторону задевания, т. е. в сторону большего нагрева.
При наличии изгиба вала его задевание, а следовательно, и тре-
ние еще увеличатся со стороны выпуклой части, что в свою оче-
редь еще усилит величину, неравномерность нагрева, больший из-
гиб и т. д.
|1 А. Н. Сверчков.
162
Валы
[ Гл. X
При местном нагреве вала поверхностный слой металла стре*
мится расшириться, однако этому расширению препятствуют
окружающие более холодные слои металла. В результате в на-
гретой части создаются значительные напряжения сжатия, кото-
рые могут превзойти предел текучести материала при данной тем-
пературе. В материале создаются остаточные деформации сжатия,
которые искривляют ротор при остывании в обратную сторону, и
место задевания на валу при его холодном состоянии будет с во-
гнутой стороны. Если предел упругости материала вала в месте
его задевания не превзойден, то при остывании вал выпрямляется,
так как имела место только его упругая деформация.
4. Искривление вала вследствие недостаточ-
ных осевых зазоров между деталями. Оно обычно
бывает временным, т. е. появляется только упругая деформация
вала и притом только тогда, когда торцы смежных деталей (дис-
ков, втулок, гаек и пр.) не параллельны между собою. Но изгиб
вала, вызванный этой причиной, может повлечь за собой задева-
ние вала за уплотнения, и искривление его уже может появиться
как следствие задевания.
5. Искривление валов цельнокованых или
барабанного типа роторов при их нагреве.
Несмотря на то, что при изготовлении валов применяется высоко-
качественная сталь, а ковка, термическая обработка и обточка
производятся со всевозможной тщательностью, некоторые оконча-
тельно обработанные валы при равномерном нагреве до рабочей
температуры пара в турбине, даже если эта температура будет
поддерживаться достаточно долго (чтобы равномерно прогреть
всю массу вала), все же искривляются. Для определенного вала
величина прогиба будет различна для различных температур
нагрева; при охлаждении же вала прогиб исчезает. Если ротор
с таким валом пойдет в эксплуатацию, то искривление его при
работе турбины вызовет неуравновешенность ротора и, как след-
ствие, вибрацию, величина которой будет изменяться в зависимо-
сти от температуры пара, поступающего и цилиндр.
Существовало предположение, что искривление валов или ро-
торов зависит от неизвестных свойств материала, приобретаемых
им в результате механической обработки, производимой после
термической обработки; по этой причине, а также вследствие
того, что материал может оказаться некачественным некоторые
заводы для предотвращения искривления в рабочем состоянии
прибегают к стабилизации (тепловой пробе) валов или цельно-
кованых и барабанного типа роторов. Стабилизация производится
в специально изготовленной для этой цели печи. Нагрев при ста-
билизации ведут со скоростью нарастания температуры от 50—
60° С в час до температуры 370° С для валов из углеродистой
стали и до 480° — из стали, содержащей молибден. Макси-
мальная температура поддерживается постоянной в продолжение
§50]
Правка валов
163
8—12 час. и далее ротор охлаждается со скоростью понижения
температуры 50—60° в час до температуры 100—150°, после чего
нагрев производится вновь. В начале процесса производства ста-
билизации большинство роторов претерпевает искривление, кото-
рое исчезает в конце процесса или при повторных нагревах.
Не предрешая вопрос о природе возникновения появления и
исчезновения «временного» искривления в процессе стабилизации,
можно считать, что ни стабилизация, ни какая-либо другая тер-
мическая обработка не может привести к стабильному состоянию
при нагреве вал или ротор, если причина искривления является
следствием качества материала вала или ротора, а именно:
1) загрязнение неметаллическими включениями;
2) несимметричное (относительно оси) расположение сегрега-
ционной зоны;
3) неоднородность механических свойств.
Поскольку причины возникновения искривления валов или ро-
торов в процессе стабилизации не вполне выяснены, то производ-
ство стабилизации следует рассматривать как производство тепло-
вой пробы, а .не как мероприятие, могущее предотвратить возник-
новение искривления ротора, особенно ротора, находящегося
к эксплуатации, если можно предположить, что он имеет во
время работы тепловой изгиб.
Допустимое .искривление вала для роторов с 3000 o6jmuh счи-
тается до 0,03 мм, т. е. бой вала по индикатору будет 0,06 мм;
для роторов с 1500 об/мин бой вала по 'индикатору допускается
до 0,10 мм.
При небольшой величине искривления вала или барабана (до
0,12 мм в турбинах, работающих при 3000 об/мин) в некоторых
случаях вместо правки прибегают к балансировке ротора. При
решении вопроса о применении правки или балансировки должны
быть учтены возможность установки балансирующего груза весом
до нескольких килограммов, величина боя шеек, зависящая от
расстояния максимального искривления от шейки, а также каче-
ство применённого материала для вала или барабана — легиро-
ванная или углеродистая сталь.
§ 50. Правка валов
Правка вала может производиться местным нагревом участка
вала, механическим или термомеханическим (релаксационным)
способами.
Процесс правки вала первыми двумя способами основан на
том, что в материале некоторой части вала искусственно создают-
ся напряжения, превосходящие предел упругости; такие напря-
жения концентрируются на малом участке вала. Остаточные на-
Л*
164 Вали [Гл. X
пряжения при правке возникают, главным образом, в наружных
волокнах. Следовательно, при работе выпрямленного вала часть
его материала всегда останется в напряженном состоянии. Пере-
менные напряжения, нагрев и т. п., возникающие во время рабо-
ты, стремятся перераспределить созданные напряжения при
правке, и вал может потерять свою правильную форму. Поэтому
более надежной является лишь правка с последующим отжигом.
Сущность правки первыми двумя способами основана на
укорочении волокон на выпуклой стороне вала и на удлинении
волокон на еГо вогнутой стороне. Укорочения волокон достигают
местным нагревом участка вала, а их удлинения — механической
правкой.
1. Правка валов способом местного нагрева. Способ местного
нагрева состоит в том, что ограниченный участок вала нагревают
с выпуклой стороны, в месте его максимального искривления,
пламенем автогенной горелки. Нагреваемые элементы испыты-
вают тепловое удлинение, т. е. стремятся расшириться, но, встре-
чая со стороны соседних ненагрстых участков сопротивление свое-
му расширению, получают упруго-пластическое сжатие. Продоль-
ные усилия (температурный распор), приложенные эксцентрично
к сечению деформированного участка вала, создают изгибающий
момент, под влиянием которого вал изгибается в сторону нагре-
ваемой поверхности. По мере возрастания температуры нагревае-
мых элементов продольные усилия будут увеличиваться, а следо-
вательно, будет увеличиваться и стрела прогиба. Деформация
вала достигнет максимальных значений, когда материал нагре-
ваемого участка вала достигнет предела текучести. Дальнейший
нагрев вызовет уменьшение стрелы прогиба, причем пластические
деформации будут близки к максимальным.
В процессе охлаждения эксцентрично расположенные нагре-
тые элементы участка вала, получившие пластическую деформа-
цию сжатия, стремятся сжаться дополнительно, но, встречая со-
противление со стороны ненагретой части вала, испытывают
активные .напряжения растяжения; вследствие этого появляются
продольные стягивающие усилия, момент которых направлен
в сторону, противоположную изгибу нала, заставляя искривлен-
ный вал выпрямляться.
При этом способе правки вал устанавливают выпуклой сто-
роной вверх. Нагрев участка вала производят в месте его макси-
мального прогиба. Участок выбирают длиною вдоль оси вала
в 0,10—0,15 D и шириною по его поверхности в 0,3 D, где D —
диаметр вала в месте нагрева. Этот участок ограничивается
отверстием, вырезанным в асбестовом листе, который и укреп-
ляют на валу.
Во время процесса правки величина деформации вала прове-
ряется индикатором. Сварочной горелкой № 5, 6 или 7 ?ерез
отверстие в асбестовом листе нагревают открытое место вала. На-
§50]
Правка валов
165
грев нужно вести осторожно, не. задерживая горелку на одном
месте и все время ее передвигая. Температура нагрева не должна
превышать 550—600°.
Ориентировочное время нагрева одной горелкой № 7 приве-
дено в табл. 52. При .нагреве вала горелкой № 6 время увеличи-
вается в полтора раза, для горелки № 5 — в два раза. При на-
греве валов больших диаметров или ротора барабанного типа
нагрев производится двумя горелками.
Таблица 52
Ориентировочное время нагрева для правки вала
(в минутах)
Диаметр шейки вала
в месте правки, мм
150
200
250
300
Величина искривления вала по индикатору, мм
0,1
1,0
2,0
3,5
5,0
0,2
2,0
3,0
5,5
7,0
0,3
4,5
6
8
10
0,4
6,5
8
10
12
0,5
8
10
12
14
0,6
9
12
15
18
Площадку, подвергающуюся действию пламени, по окончании
нагрева для правки рекомендуется сразу же закрыть во избежа-
ние резкого охлаждения. После полного охлаждения вала прове-
ряют его бой; если вал »не выпрямился до допускаемых пределов,
процесс правки повторяют. В случае, если повторный нагрев вала
в одном месте не дает результата, нагрев в этом месте следует
прекратить и очередной нагрев производить поблизости от места
наибольшего биения.
При роторах барабанного типа, состоящих из отдельных ча-
стей, бой ротора нередко появляется по причине ослабления
крепления концевой части ротора в барабане. Для этого типа
роторов, прежде чем приступить к правке вала, нужно иметь пол-
ную уверенность, что указанного явления не имеется.
Как пример правки способом местного нагрева приводим дан-
ные о правке вала ротора барабанного типа турбины мощностью
10 000 mm (фиг. 83).
Проверка прогиба производилась на станке. Один конец рото-
ра (со стороны соединительной муфты) * был зажат в патрон.
Противоположный'конец в одном случае устанавливался на
центре (фиг. 83,/>, кривая в), а во втором — шейкой на люнете
(кривая а). Максимальное отклонение стрелки индикатора у зад-
него уплотнения достигало '1,80 мм; следовательно, искривление
оси ротора в этом месте было равно 0,90 мм. Для правки ротор
был установлен выпуклой стороной кверху; в месте максималь-
ного боя участок вала был закрыт асбестовым листом с прямо-
угольным вырезом около 60 (по оси) X 150 мм (по дуге); нагрев
156 Валы [ Гл. X
велся через этот прорез автогенной горелкой № 7. Было произве-
дено восемь нагревов.
Последовательность выпрямления ротора видна из кривых /—8
(фиг. 83, В). В скобках около номера каждой кривой указаны
точки максимального прогиба. Римская цифра определяет место-
положение этой точки в плоскости, перпендикулярной оси ротора,
а арабская — положение этой точки по оси ротора соответственно
фиг, 83, ПРаРДа вала турбины способом местного нагрева
§ 50]
Правка валов
167
f£H0\
■ r-J
mm
обозначениям, приведенным на фиг. 83, А. Общий вид оси ро
тора после правки и отжига изображен кривой в (фиг. 83, Б).
Кривизна оси ротора осталась около 0,06 мм в точке 9.
Место, подвергавшееся нагреву, после окончания правки было
подвергнуто отжигу при температуре около 350°. Ротор вращался
на станке; нагрев производился горелками через кожух, охваты-
вающий место отжига.
2. Правка вала способом местного нагрева с приложением
механических усилий. Этот способ правки отличается от преды-
' дущего только тем, что до начала нагрева участка вала, уста-
новленного выпуклой стороной вверх, с помощью механического
нажима (хомутом) в верхних волокнах вала
создают напряжения сжатия. При нагреве вал
стремится выгнуться кверху, но встречая при
этом сопротивление, материал в месте нагрева
переходит предел текучести раньше, и тем са-
мым процесс правки ускоряется.
3. Правка вала механическим способом.
Механическую правку производят наклепыва-
нием материала вала с помощью чеканки. На-
клеп материала (производят в месте максималь-
ного прогиба вогнутой стороны в местах пере-
хода одного сечения в другое (у галтелей вала
на его цилиндрическом участке, в лопаточных
пазах или в выточках для уплотнения).
Чеканки (фиг. 84) изготовляют из стали,
имеющей большую твердость. Ширина чекан-
ки 15—40 мм в зависимости от диаметра вала. Рабочий конец
чеканки строго подгоняют по диаметру вала; края ее хорошо за-
кругляют.
Для правки вала его устанавливают вогнутой стороной квер-
ху, опирая в месте максимального искривления. Ближайший конец
от места наклепа нажимают вниз с помощью хому/а. Наклеп
в месте максимального искривления с вогнутой стороны произво-
дят, ударяя по чеканке молотком весом 1—2 кг. Наклеп по
окружности начинают от середины места максимального изгиба и
равномерно спускаются в ту или другую сторону. Наклеп произ-
водят ДО 7:i ОКруЖНОСТИ.
Исправление вала обычно происходит не прямо пропорцио-
нально количеству ударов; при первых ударах вал выпрямляется
быстро, а затем процесс правки замедляется.
Результаты выпрямления пала наклепом периодически прове-
ряют индикатором.
При правке наклепом вал следует несколько изогнуть в про-
тивоположную от первоначального изгиба сторону.
Механическим способом правят обычно только вальт, имеющие,
небольшое искривление,
Фиг. 84. Чеканка
для тфавки вала
168
Валы
[Гл. X
4. Правка вала термомеханическим способом (метод релакса-
ции). Вал (или барабан ротора) в месте его максимального
искривления нагревается по всей окружности и на весь диаметр
до температуры 600—650° С. Лучший способ нагрева — это на-
грев индуктивным нагревателем (§' 51).
Фиг. 85. Нажимное устройство для правки вала
Вал, установленный в подшипники (бронзовые) на стойках,
после нагрева изгибают в сторону, противоположную искривле-
нию, при помощи нажимных приспособлений. Конструкция неко-
торых из таких приспособлений изображена на фиг. 85, 86 и 87.
Фиг. fr'fi. Нажимное устройстпо с применением домкрата для
иранки вала
/ — нндуктшший пмгропатол!,; 2 —домкрат; 3 — хомут с тягами;
- индикатор;
железная конструкция
Нажим_производится через траверсу подвертыванием гаек тяг
(фиг. 85), домкратом (фиг. 86); в этом случае вал крепят хому-
тами с тягами к конструкции, ,на которой расположены стойки;
на фиг. 87 изображено устройство, где нажимное усилие пере-
дается трасом, перекинутым через вал, подтягиванием гаек тяг,
прикрепленных к тросу.
§50]
Правка валов
169
Перед правкой* производится нагрев участка вала в месте мак-
симального его изгиба до температуры 600—650° С с выдержкой
при этой температуре 3—5 час. (термическая стабилизация) при
вале, установленном выпуклой стороной вверх.
Производство такой предварительной термической обработки
может дать выпрямление на 25—50%; при наличии малых про-
гибов уменьшение величины искривления может быть еще боль-
шим. Поэтому кривая искривления вала, которой руковод-
ствуются при правке, определяется после указанной обработки.
Место нагрева и ближайшие к нему поверхности хорошо изо-
лируются асбестовым шнуром или полотном.
Фиг. 87. Нажимное устройство с применением троса
для правки вала
/ — индуктивный нагреватель; 2— трос; 3 — тяги;
4 — индикаторы
Контроль за величиной изгиба вала ведется при помощи инди-
каторов. Температура нагрева измеряется при помощи термопар.
Термопары закрепляются в валу, если имеется к тому возмож-
ность, или следующим способом: на хомут навариваются бобыш-
ки и в них зачеканивается спай термопар. Хомут с хорошо зачи-
щенной внутренней поверхностью плотно затягивается на валу.
Индуктор для нагрева устанавливают с зазором б—10 мм
так, чтобы имелась возможность вращения ротора без его снятия.
Необходимая величина изгиба вала для его выпра)вления дик-
туется величиной искривления вала, температурой нагрева, релак-
сационной характеристикой стали, временем выдержки в напря-
женном состоянии и напряжениями, созданными «нажимным уст-
ройством, в нагретой части. Напряжения не должны превосходить
предела текучести материала вала в нагретом его состоянии, т. е.
при 600—650°.
Задавшись величиной напряжения в месте правки, которое
не должно превышать 2—3 кГ/мм2, рассматривая вал как балку,
лежащую на двух опорах, подсчитывают при нажиме величину
прогиба, необходимую для выравнивания искривления. Если по
расчету для требуемого прогиба получается напряжение в вале
выше 3 кГ/мм2, тогда определяют максимально возможный про-
170
Валы
[Гл. X
гиб для напряжения в 3 кГ/мм2, и правка ведется в несколько
приемов.
Нажим производится после прогрева вала до температуры
правки с выдержкой при этой температуре около часа; выдержка
под нажимом—"в течение 2—5 час. При нажиме для создания
упругого прогиба ротора необходимо следить за тем, чтобы ротор
прогибался строго вертикально; для этого нажим надлежит про-
изводить равномерно, одновременной подтяжкой гаек нажимных
болтов. При выдержке нагретого участка вала в напряженном
состоянии, в нагретой зоне происходит процесс перехода упругой
деформации изгиба в остаточную при напряжениях ниже предела
текучести металла для его нагретого состояния. После снятия
с вала приложенных к нему усилий вал выпрямится на величину,
зависящую от созданных 'Напряжений в нагретом участке вала.
По окончании выдержки «нагрев выключается, и охлаждение
производится без снятия нажима с тепловой изоляцией.
Проверка боя должна производиться после вращения ротора
в течение 30—60 мин. Это вызвано возможным неравномерным
нагревом шеек, что искажает действительную величину боя.
При роторах цельнокованых, если нагрев вала производится
поблизости от дисков, от разогретого вала будет происходить
нагрев дисков, что может повести к их короблению; во избежание
этого необходимо, пользуясь автогенными горелками, параллель-
но с нагревом вала производить нагрев периферии дисков, а за-
тем их хорошо изолировать.
Если вал перегнут в большей степени, чем это необходимо, то
обратное его выпрямление производится при упругом прогибе,
примерно вдвое меньшем, чем это требуется для обычной правки.
По окончании правки место правки вала вновь нагревается
для его термической обработки (стабилизации) до температуры
на 75—100% выше рабочей температуры.
5. Сравнение способов правки. Правка валов способом ме-
стного нагрева сопровождается образованием в месте правки
асимметрично расположенных, различных по величине остаточ-
ных внутренних напряжений, которые определяют изгибающий
момент сил, выравнивающих ротор. Остаточные напряжения
в месте правки в некоторых случаях могут получиться настолько
значительными, что будет превзойден предел прочности, с обра-
зованием трещин. Местный быстрый нагрев небольшого участка
вала, на чем и основан этот способ, с быстрой отдачей тепла
соседним участкам вала и в атмосферу, может привести к за-
калке при его охлаждении (после нагрева) поверхностного слоя.
Это может иметь место при сталях с большим содержанием
углерода, легированных, и особенно, когда правка ведётся при
высоких температурах. Правка местным нагревом тем более опас-
на, чем больше величина искривления вала. Выправленный вал
с течением времени может восстановить свою кривизну вслед-
§51] Нагрев валов для правки и их термическая обработка 171
ствие наличия оставшихся остаточных напряжений в сечении
нагретого участка вала. Правка вала или ротора местным .нагре-
вом может оправдать себя только при небольшом искривлении,
порядка 0,2—0,4 мм, при материале (из которого они изготов-
лены), слабо воспринимающем закалку
Правка термомеханическим способом (релаксационным)
с приложением механических усилий имеет те преимущества, что
вал, имеющий даже значительную величину искривления (не-
сколько миллиметров), может быть выправлен без наличия зна-
чительных остаточных напряжений после правки, вследствие чего
имеется меньшая вероятность восстановления кривизны во время
его последующей работы. При правильном ведении правки мень-
шая вероятность закалки материала участка вала, подвергающе-
гося нагреву, и опасность возникновения трещин в месте правки.
Перед правкой методом местного нагрева или термомеханиче-
ским способом рекомендуется произвести анализ материала вала,
для того чтобы иметь суждение о температурном режиме, ре-
лаксационной характеристике стали, возможности закалки и пр.,
а также произвести определение твердо-
сти в различных участках вала или ро-
тора и обследование поверхности участка,
имеющего максимальное искривление, на
отсутствие трещин.
§ 51. Нагрев валов для правки и их
термическая обработка
Перед правкой вала и во всех случаях
после его правки место правки вала отжи-
гают. Отжиг может быть произведен не-
сколькими способами. Наиболее простей
способ — его нагрев цилиндрического уча-
стка вала в месте его правки при помощи
двух автогенных горелок; при этом вал
опоясывают кожухом, изготовленным из
железных листов с асбестовой изоляцией
и отверстиями для головок горелок. В этом
случае ротор при нагреве должен равно-
мерно вращаться.
Для нагрева вала при его правке (§50,
п. 4), а также для отжига места правки
или сварки вала рекомендуется приме-
нять индуктивный нагрев или омическое
сопротивление. Метод индукционного на-
грева заключается в созданиш в нагреваемой детали электриче-
ских токов, которые, нагревая деталь, выделяют тепло.
На фиг. 88 представлена схема нагрева участка вала индук-
тивным нагревателем, питающимся переменным током, получен-
Фиг. 88. Схема для ин-
дукционного нагрева вала
/ — модный кабель; 2— транс-
форматор; •? — первичная об-
мотка трансформатора;
172
Вали
[Гл. X
ным через трансформатор или от сети; питание также может
быть получено и от нескольких параллельно соединенных свароч-
ных трансформаторов. Число ампервитков нагревателя выбирают
в соответствии с диаметрами вала или барабана. Для нагрева
вала диаметром 300 мм до температуры 600° С потребуется около
20 000 ампервитков. При диаметре ротора 600 мм —
число ампервитков 30 000—35 000, ширина катушки 500—600 мм.
Сечение кабеля может быть взято, в зависимости от силы тока,
от 60 до 200 Мм2. Кабель требуется медный, гибкий, многожиль-
ный. Для регулировки нагрева катушки нагревателя наматывают
тремя-четырьмя параллельно со-
единёнными проводниками.
Метод нагрева омическим со-
противлением осуществляется дву-
мя способами.
1. Участок вала или барабана
обматывают металлической спи-
ралью (фиг. 89), а затем ее на-
гревают протекающим qepes нее
током; тепло от опирали передает-
ся участку вала или барабана;
величину нагрева регулируют си-
лой пропускаемого тока (постоян-
ного или переменного), колеблю-
щейся в пределах 40—70 а при
напряжении в 220 в; необходимая
мощность для нагрева валов диа-
метром 250—350 мм примерно со-
ставляет 10—15 кв. Спираль изолируют фарфоровыми изолято-
рами, а с наружной стороны покрывают теплоизолирующим ма-
териалом; нагреваемый участок вала под спиралью покрывают
асбестовым листом.
2. Вокруг места на роторе, подлежащего отжигу, устанавли-
вают разборную электропечь, во внутренней части которой рас-
положены секции нагревательных элементов. Для нагрева участка
барабана ротора диаметром около 1000 мм необходимая мощ-
ность печи составляет около 40 кет с диапазоном регулир(ШКИ>
начиная от 5 кет при напряжении 380 в. Для предохранения от
образования окалины поверхность места отжига и близлежащие
пазы под лопатки обмазывают асбестовой мукой, размешанной
в воде, с добавлением 5% жидкого стекла; кроме того, их покры-
вают асбестовым полотном.
Процесс отжига при применении второго способа ведут, вра-
щая ротор от планшайбы токарного станка со скоростью 2—
3 об/мин.
Фиг. 89. Схема для нагрева вала
омическим сопротивлением
1 — витки омического сопротивления
2 — теплоизоляция; 3 — асбестовый
лист
§ 52] Ремонт поломанных баЛов 173
Подъем температуры вала при отжиге ведется по 50—60°
в час до 600—625° и, как минимум, до температуры на 50° выше
температуры пара.
Выдержка при этой температуре продолжается не менее
часа. Снижение температуры производится в асбестовой тепло-
вой изоляции. Температуру нагрева вала при термообработке
контролируют поверхностными термопарами (термощупами),
присоединяемыми к гальванометрам (см. § 47).
§ 52. Ремонт поломанных валов
1. Причины поломки валов. На фиг. 90 представлена конструк-
ция корпуса переднего подшипника с консольной частью вала.
Фиг. 90. Места поломки консольного конца нала
Поломка валов различных турбин происходит в плоскостях ау б
и в, перпендикулярных продольной оси вала.
Корпус подшипника и колонна фундамента под ним со сто-
роны ц. в. д. нагреваются с задней стороны больше, чем с перед-
174
Ьалы
I Гл. X
ней, а следовательно, и расширение в вертикальном направлении
с этой стороны больше, чем с другой. Кроме того, нагрев шейки
вала и его всплывание под влиянием масляного клипа заставляют
консольную часть вала подниматься по отношению к корпусу
упорного подшипника.
Если зазор между валом и маслозащитными поясками в верх-
ней половине корпуса упорного подшипника недостаточен, вал
соприкасается с этими мас-
лозащитными поясками; при
этом возникают изгибающие ♦
знакопеременные усилия, тем
большие, чем больше подъем
вала. Знакоттеременность
усилий может привести к
усталости материала вала, и
он может сломаться в пло-
скостях а или в.
Па фиг. 91 виден харак-
терный излом усталости од-
ного из потерпевших аварию
валов. Большая часть по-
верхности излома усталости
имеет мелкозернистую струк-
туру с характерными ли-
ниями и уступами излома
усталости, начинающимися
от периферии. Эта большая
часть излома является ре-
зультатом -постепенного раз-
вития трещины в материале,
появившаяся вследствие ра-
боты вала в условиях знако-
переменной нагрузки, вызвавшей в нем напряжения выше пре-
дела усталости. Часть излома, имеющая крупнозернистую струк-
туру, является результатом разрыва от осевого усилия.
Поломки валов в плоскости в происходят также вследствие
усталости материала, вызванной знакопеременными изгибающими
усилиями, возникающими из-за неравномерной нагрузки на ко-
лодки упорного подшипника. Неравномерная нагрузка на колодки
может возникать из-за неудовлетворительной пригонки или вслед-
ствие торможения при перемещении сферической шайбы, несущей
на себе колодки.
Напряжения, возникающие в указанных случаях, могли бы и
не привести к поломке валов, так как лежат ниже предела уста-
лости, определенного испытаниями в лаборатории образцов из
аналогичного материала, но такие факторы, как качество обра-
ботки вала (след от резца), наличие втулок, насаженных на вал
Фиг. 91. Вид излома вала
^ 52 ]
Ремонт поломанных валов
175
с натягом, наличие галтелей, коррозирующей среды и, наконец,
возможное развитие фрикционной коррозии, вызванной скольже-
нием втулки с натягом по изгибаемому валу, в значительной сте-
пени снижают предел усталости материала вала. Этот предел
усталости против образца снижается еще больше, если учесть
масштабный эффект.
Для предотвращения поломок вала в плоскостях бив
(фиг. 90) произведена реконструкция упорного диска, посадка
одного конца которого осуществлена на заточке червяка
(фиг. 92). Кроме того, для предохранения от поломки в плоско-
сти в галтели па валу под упорным диском, имевшей малый ра-
Фиг. 92. Реконструированный упорный диск
диус закругления, придана форма плавного перехода. Для пред-
отвращения поломки в плоскости а (фиг. 90) произведено уве-
личение верхнего зазора между валом и баббитовыми поясками,
а именно у переднего пояска зазор принят от 1,5 до 1,8 мм,
у заднего пояска (сторона цилиндра) —от 1,3 до 1,5 мм.
На фиг. 93 изображена конструкция консольного конца вала
турбины чехословацкого завода в Брно мощностью 10 000 кет,
сломавшегося под упорным диском. Причина поломки — уста-
лость материала, возникшая вследствие знакопеременных усилий.
Характер излома — излом усталости (фиг. 94).
Для предотвращения поломок, имевших место два раза
в одном и том же вале, упорный подшипник реконструирован
(постаплен подшипник комбинированного типа) и консольная
часть вала осуществлена отдельно с креплением к основному
валу через гибкую муфту, для чего потребовалось ввести допол-
нительную опору между червяком и полумуфтой.
На фиг. 95 изображен упорный подшипник комбинированного
типа фирмы Дженерал Электрик. Упорные» колодки — два полу-
кольца 4 с баббитовой заливкой — вставляются в верхнюю и
нижнюю половину подшипника. Величина «разбега» ротора в под-
шипнике регулируется подкладками под распорное кольцо. По-
садка упорного диска на вал фирмой осуществляется без натяга
176
Валы
I Гл. X
(посадка от руки), крепле-
ние диска на валу в осевом
направлении производится
гайкой 3 через промежуточ-
ное кольцо 2. Нижняя поло-
вина с верхней крепится с
помощью болтов и фикси-
руется двумя контрольными
шпильками.
Поломка вала произо-
шла под гайкой, указанной
на фиг. 95. Причина полом-
ки — усталость материала
вала, возникшая в результа-
те знакопеременных изги-
бающих усилий, передавае-
мых на вал через упорный
диск и промежуточное коль-
ца на гайку.
Осевые усилия от ротора
воспринимались не всеми
рабочими колодками под-
шипника, а только частью из
них — из-за несовпадения в
осевом направлении верхней
половины по отношению к
нижней. Знакопеременные
-напряжения, возникшие в ва-
ле, оказались выше предела
усталости при данном сече-
нии вала в месте поломки.
2. Производство ремонта
поломанных валов. Для ре-
монта вала вместо отломав-
шегося изготовляют новый
конец. Торец основного вала
и месте его излома протачи-
вают с выточкой для вставки
консольного конца. Заготов-
ку дли привариваемого конца
вала вытачивают с припус-
ком; окончательную обработ-
ку производят после сварки и
термической обработки; шпо-
ночные канавки могут быть
отфрезерованы до установки
конца вала в основной вал.
§52]
Ремонт поломанных валов
177
Посадку привариваемого конца вала в выточку основного
(фиг. 96) осуществляют с натягом от 0,04 до 0,10 мм, для чего
конец основного вала должен быть нагрет. При установке при-
вариваемый конец и основной вал должны быть плотно прижаты
торцами друг к другу. Подготовка швов под сварку и положение
сварочного шва указаны на
фиг. 96.
Каждый слой после на-
ложения тщательно зачи-
щают стальной щеткой и вни-
мательно просматривают.
Сварка производится с пред-
варительным подогревом ва-
ла на участке сварки до тем-
пературы 200° электродами
марки Э42А или ЭбОА с по-
крытием, обеспечивающим
механические и физические
свойства шва. После сварки
участок вала в месте произ-
веденного соединения под-
вергается термической обра-
ботке (нагрев до 600° со
скоростью 60—65° в час, вы-
держка в течение часа при
температуре 600° и охлажде- Фиг. 94. Характер излома вала турбины
ние в асбестовой изоля- завода в Брно
ции).
Термическую обработку производят при снятых насадных
деталях этого конца ротора. Способы нагрева вала для термо-
обработки описаны в § 51.
Сварку должен производить сварщик, имеющий диплом на
производство ответственных работ.
Для дополнительного крепления конца вала могут быть уста-
новлены штифты; их назначение — предотвратить резкое смеще-
ние ротора в случае нарушения сварного соединения. Отверстия
для штифтов сверлят совместно с основным валом после терми-
ческой обработки шва. Крепление штифтов осуществляют под-
чеканкой материала вала.
Окончательную обработку конца вала производят после сварки
и термической обработки. Проточка конца вала может быть про-
изведена на станке или в подшипниках турбины. В последнем
случае вращение ротора производится через передачу от двига-
теля к его муфте.
12 А. Н. Сверчков.
л\
Место, '
поломки
оала
Фиг. 95. Комбинированный упорно-опорный подшипник ДЖИИ
i — упорный диск; 2 — промежуточное кольцо; 3 — гайка; 4 — рабочие
упорные полукольца; 5 — установочные упорные полукольца;
6 — подкладка для изменения осевых зазоров проточной части
Припуск на обработку
Подчеканка
Фиг. 96. Сопряжение консольного конца
вала с основным валом
§ 53 J Ремонт поврежденных шеек валов \ 79
§ 53. Ремонт поврежденных шеек валов
Коррозийные оспины, риски или надиры на шейке ротора,
возникшие вследствие попадания мелких частиц во вкладыш,
могут быть выведены при помощи приспособления, показанного
на фиг. 97. Оно состоит из разъемного цилиндра, изготовленного
из листового железа толщиной 8—12 мм, с внутренним диаметром
на 10—20 мм больше шейки ротора и длиною, равною длине
шейки. В месте его разъема приваривают фланцы, в каждом из
которых сверлят 2—3 отверстия для болтов. Внутреннюю поверх-
Фиг. 97. Приспособление для шлифовки поврежденных
шеек вала
/ — цилиндр; 2— войлок; 3 — шкурка
ность цилиндра протачивают до получения цилиндрической по-
верхности. При проточке между фланцами устанавливают про-
кладки.
Шлифовка шеек ротора производится в следующей последо-
вательности.
Ротор устанавливают на козлы, не опирая его на шейку, кото-
рую предполагают шлифовать. Шейку вала опоясывают полот-
няной шкуркой, поверх которой накладывают фетр или войлок
(равномерной толщины), сверх которого устанавливают и сбол-
чивают цилиндр; концы войлока и шкурки зажимают между флан-
цами. С помощью рукояток цилиндр вращают в течение 15—
20 мин., после чего шкурку меняют. Примерно после часового
вращения приспособления (с периодическими сменами шкурки)
ротор поворачивают на 90°, затем на 180° и т. д. и в этих поло-
жениях производят шлифовку. Выбор номера шкурки и время
шлифовки в каждом отдельном случае различны и зависят от
величины повреждения шейки вала.
Шлифовка может быть произведена этим же цилиндром так-
же с помощью пасты ГОИ. Для этого вместо шкурки укладывают
12*
180
Диски
[ Гл. XI
прессшпан или кожу, смазанные разведенной в керосине пастой.
Скорость снятия материала с шейки при ее шлифовке весьма
приближенно можно оценить в 0,01 мм/час.
Лучший способ исправления шеек ротора — это их проточка
■на станке; этот способ, однако, применяется редко из-за отсут-
ствия поблизости от места ремонта необходимых станков. Кроме
того, транспортировка ротора связана с изготовлением упаковки,
с производством такелажных работ и пр.
Другие способы шлифовки шеек, как, например, шкуркой,
перемещаемой при помощи полотенца, не дают должного эффекта,
кроме того, в результате шлифовки могут появиться овальность;
бугры и пр. ,
Глава XI
диски
§ 54. Крепление дисков на валу
Диски на вал всегда насаживают с натягом, учитывая следую-
щие обстоятельства. При работе турбины, под влиянием центро-
бежных сил от вращения лопаток, тела диска и ступицы, диаметр
ступицы увеличивается; следовательно, при посадке дисков на вал
без натяга нарушится плотность посадки, т. е. между валом и
внутренней расточкой ступицы диска появится зазор; при про-
греве турбины во время ее пуска будет иметь место также ослаб-
ление дисков, посаженных без .натяга, так как диски прогреются
раньше, чем вал.
От величины напряжения, возникающего в ступице, зависит
выбор величины натяга диска.
Для турбин с 1500 об/мин и 3000 об/мин посадочный натяг Я
дисков на вал принимается:
Н = 0,0008 -ь0,0010 — диаметра вала для легко напряжен-
ных дисков;
# = 0,0011 -=- 0,0013 — диаметра вала для напряженных дис-
ков;
Н = 0,0014-:- 0,0016 — диаметра вала для тяжело напряжен-
ных дисков.
В приложениях 5, 6 и 9 приведены величины натягов для
турбин ЛМЗ имени Сталина.
При посадке дисков на конусную втулку натяги принимаются
такими же, как и при посадке их непосредственно .на вал.
Для крепления дисков на валу, чтобы они не проворачивались,
обычно применяются шпонки (фиг. 98). Для крепления крайних
дисков на валу от их осевого перемещения применяются различ-
ные способы. На фиг. 99 изображено крепление с помощью коль-
ца, входящего в заточку вала. На фиг. 100,а показано крепление
§ 54] Снятие дисков 181
Фиг. 98. Шпонка для крепления дисков Фиг. 99. Кольцо для крепления
на валу дисков на валу от осевого пе-
** ремещения
Фиг. 100. Гайка для крепления дисков на валу Фиг. 101. Крепление проме-
от осевого перемещения жуточных дисков кольцами
Отдельные диски на валу от их перемещения в осевом направ-
лении крепятся обычно при помощи колец (имеющих разрез),
входящих в выточку вала (фиг. 101).
§ 55. Снятие дисков
1. Снятие дисков, насаженных непосредственно на вал. Перед
снятием диска снимают детали, расположенные па конце вала
перед дисками.
Процесс снятия диска состоит из следующих операций:
1. Установка ротора на стойки (козлы).
182
Диски
[ Гл. XI
2. Установка приспособления для снятия диска.
3. Создание предварительных съемных усилий нажимным бол-
том приспособления или домкратом для снятия диска.
4. Нагрев диска.
5. Снятие диска с посадочного места с помощью приспособле-
ния (съемника).
6. Снятие диска с вала.
Обычно диски снимают, уложив ротор на стойки (козлы), рас-
положенные под его шейками. Диск, снятый с его посадочного
Фиг. 102. Приспособление для снятия дисков
места, передвигают .на участок вала с меньшим диаметром, после
чего конец ротора приподнимают краном, удаляют стойку и диск
сдвигают на конец вала; отсюда его снимают, снова установив
стойку под шейку.
Приспособления, применяемые для снятия дисков, имеют раз-
личные конструкции; одна из этих конструкций изображена на
фиг. 102.
Приспособление состоит из: съемного диска J толщиной 25—
40 мм нажимного болта 2У имеющего ленточную резьбу диамет-
ром 40—60 мм, втулки 4 с резьбой под болт и двух-четырех стяж-
ных болтов 3 диаметром 25—40.мм.
§54]
Снятие дисков
183
Для снятия тяжело напряженных дисков съемный диск /
усиливают приваренными к нему раскосами (угольниками),
а нажимной и стяжные болты делают увеличенного диаметра.
В тех случаях, когда в снимаемом диске нет отверстий, на
ступице диска предусматривают выточку, в которую может быть
заложено съемное кольцо 5, состоящее из двух половин и скреп-
ленное глухими болтами с другим кольцом 6. В этих кольцах
сверлят отверстия, через которые пропускают концы стяжных
болтов. При недостатке для'
установки гайки места
между стяжными кольцами
и дисками отверстия наре-
зают.
Вместо нажимного болта
в этом приспособлении мо-
жет быть применен гидрав-
лический домкрат (фиг. 81).
Величина усилия, создавае-
мая нажимным болтом или
домкратом для снятия дис-
ка, зависит от величины по-
садочного натяга, габаритов
ступицы диска и диаметра
вала; она колеблется в пре-
делах 10—30 т.
Стяжной диск (а также и
гидравлический домкрат)
должен опираться на специально для этого изготовленную под-
ставку (фиг. 102). Рабочий ход нажимного болта или домкрата
должен быть больше, чем длина участка вала, на котором сидит
диск.
Нагрев диска производят двумя-четырьмя автогенными горел-
ками № 5—№ 7 до температур 120—250° в зависимости от интен-
сивности нагрева, посадочного натяга и габаритов диска. Нагрев
нужно начинать с лопаток, постепенно перенося его к ступице
и ведя его с обеих сторон диска до тех пор, пока он не тронется
и не пойдет легко под усилиями от нажимного болта или дом-
крата. При пользовании домкратом после трогания диска с места
интенсивно накачивают насосом рабочую жидкость к домкрату,
наблюдая по манометру за давлением рабочей жидкости.
При снятии диска важно следить за тем, чтобы он нагревался
интенсивно, но равномерно, чтобы при этом возможно меньше
нагревался вал и чтобы стяжные болты были равномерно натя-
нуты во избежание перекоса диска.
2. Снятие дисков с посадкой на конусной втулке. Такой диск
можно снять с вала, только удалив конусную втулку, на которой
ои сидит. Втулка имеет внутренний уступ с /резьбой. На фиг. 103
Фиг. 103. Приспособление для выпрессо-
вывания конусной втулки
184
Диски
[Гл. XI
изображено приспособление для выпрессовывания втулки из сту-
пицы диска.
Приспособление состоит из кольца 1, втулки 2 и четырех или
шести болтов 3, Втулку приспособления ввертывают во внутрен-
ний уступ конусной втулки. При диске, застропленном на крюк
крана, равномерно подвертывая болты 3, выпрессовывают ко-
нусную втулку и тем самым освобождают диск от посадки на
втулку. В тех случаях, когда втулка не поддается выпрессовке,
производят нагрев диска. Перед выниманием втулки важно тща-
тельно очистить расположенный перед ней участок вала.
§ 56. Насадка дисков на вал
1. Общие подготовительные работы перед насадкой дисков.
Перед посадкой диска на вал производят следующие проверки
и работы:
1) проверяют диаметр вала в месте посадки диска;
2) проверяют диаметр расточки ступицы диска;
3) определяют величину и правильность выбранного посадоч-
ного натяга диска;
4) проверяют правильность установки шпонки. Как правило,
на шпонке наносят метку, определяющую ее положение в пазу
вала;
б) тщательно зачищают забоины, задиры, заусенцы и пр. на
посадочных поверхностях как вала, так и диска;
6) протирают поверхность посадочного места вала графитом
или. ртутной мазью;
7) при посадке новых дисков проверяют ширину ступицы
диска, перпендикулярность шпоночного паза к торцу ступицы
диска и пригонку шпонки к пазу в диске; для удобства направле-
ния диска в момент его посадки рекомендуется ротор повернуть
так, чтобы шпонка располагалась в верхней части вала.
2. Нагрев дисков. Нагревать диски перед посадкой их на вал
можно различными средствами; наиболее распространенные из
них следующие.
Нагрев дисков в кипящей воде. При этом ме-
тоде диск укладывают в специально изготовленный бак. Бак на-
полняют водой и в него пускают пар, которым нагревают воду до
кипения. В баке должны быть предусмотрены подкладки, на ко-
торые укладывают диск, и дренаж для спуска поды, получающей-
ся от конденсации подводимого пара. Чтобы бак нагреть быстрее,
его покрывают изолирующим материалом и крышкой. Для того
чтобы диск после нагрева вынуть из бака, он должен быть за-
строплен или должны быть подготовлены приспособления для его
стройки.
Преимущество этого способа заключается в том, что на-
грев диска ведется постепенно и равномерно; применение этого
§56]
Насадка дисков на вал
185
способа ограничивается, однако, невысокой температурой на-
грева.
Нагрев диска паяльными лампами. Этим спо-
собом диск ндгревают четырьмя-шестью лампами. При нагреве
диск должен быть подвешен на стропе и приподнят краном или
установлен так, чтобы его быстро и удобно было застропить.
Важно, чтобы нагрев диска производился возможно равномерно.
Для нагрева дисков больших диаметров применяют иногда
специально изготовленный кожух, покрытый изоляцией. В ко-
жухе делают отверстия, расположенные с обеих сторон в различ-
ных местах кожуха, для обеспечения равномерного прогрева
диска. Ламп берут 10—15 штук. Диск располагают вертикально,
насаживают на специальную оправку и во время прогрева вра-
щают.
Нагрев диска сварочными горелками. Этот
способ аналогичен нагреву паяльными лампами, но время, потреб-
ное для такого нагрева, значительно меньше, чем при нагреве
лампами. Нагрев ведут двумя-тремя горелками, начиная его с ло-
паток и постепенно переходя к ступице диска. В процессе нагрева
надлежит внимательно следить за равномерным движением горе-
лок и за расстоянием конца горелки до поверхности диска, чтобы
не получить местных нагревов металла диска. Пламя регулируют,
подавая ацетилен с избытком.
•Комбинированный способ нагрева. Этот способ
наиболее распространен; заключается он в том, что вначале диск
нагревают в кипящей воде, а затем дополнительный нагрев до
необходимой температуры ведут паяльными лампами или свароч*
ными горелками.
3. Определение температуры нагрева. Температура, до которой
должен быть нагрет диск, зависит от величины натяга и от внут-
реннего диаметра его ступицы. Зазор, обеспечивающий свобод-
ную посадку диска на вал, выбирают в 0,10—0,15 мм, т. е. внут-
ренний диаметр ступицы диска на 0,20—0,30 мм должен быть
больше диаметра вала в месте посадки.
Температуру, до которой надо нагревать диск, определяют
из следующего подсчета:
откуда
._И-\-2а
где t—температура нагрева в °С;
Dcm — диаметр ступицы в мм;
Р =^ 0,000011 — коэффициент линейного расширения материала
диска;
Н — величина посадочного натяга диска на валу в мм;
а — зазор, принимаемый в 0,10—0,15 ммч
186
Диски
[ Гл. XI
Пример. При Dcm = 403 мм, Н — 0,50 мм; я = 0,10; температура на-
грева диска для его посадки на вал равна:
t —
Я 4- 2а _ 0,50 + 2-0,10
DCJ
0,70
400-0,000011 ~~0,0044
=^160°.
Э
4. Насадка дисков непосредственно на вал. Процесс насадки
дисков состоит из следующих операций.
1. Установка ротора на стойки (козлы).
2. Стропка диска на крюк крана и центровка -его по валу.
3. Нагрев диска.
4- Посадка диска на его посадочное место на валу.
. я При горизонтальном
^^1(Г.^ расположении вала на-
', /',' ^0\ садку дисков можно осу-
ществить несколькими
способами.
Если требуется наса-
дить несколько крайних
дисков (при многодиско-
вом роторе), то для удоб-
ства проведения этой опе-
рации ротор устанавли-
вают на стойки, на одну
из которых он опирается
шейкой вала; другую
специально изготовленную
стойку устанавливают
между дисками (фиг. 104). При таком положении ротора наса-
живаемый диск, застропленный на крюке крана, после его нагре-
ва легко может быть посажен на свое место.
При насадке средних дисков предварительно надевают диск
на вал в месте его наименьшего диаметра, а затем ротор устанав-
ливают «а стойки.
Для предотвращения нагрева вала во время нагрева диска
вал обвертывают асбестом.
Диск стропят на крюк крана и устанавливают (центруют) по
валу так, чтобы его не требовалось перемещать в радиальном на-
правлении с помощью крана или подтягивать руками в момент
посадки.
После нагревания диска его перемещают к посадочному
месту, .направляя шпоночный паз в диске на шпонку вала; пере-
мещая кран, надевают диск на его посадочное место. Как только
диск дошел до упора, его, пока он плотно не сядет на вал, сле-
дует удерживать в этом положении усилиями рук через деревян-
ные бруски, чтобы диск при наличии зазора не перекосился или
не отошел с места посадки.
Фиг. 104. Специальная стойка
§56]
Насадка дисков на вал
187
Кроме случайного смещения, может произойти смещение диска
на валу и по другой причине. Ширина ступицы диска в нагретом
состоянии больше, чем в холодном. Если после масадки диска на
вал по каким-либо обстоятельствам ступица диска при его охлаж-
дении раньше выберет зазор на валу со стороны посадки, то диск
отойдет от бурта или соседнего диска, и может получиться из-
лишний осевой зазор между насаживаемым диском и последую-
щим. Для предотвращения этого явления иногда прибегают
к охлаждению ступицы со стороны рядом сидящего диска, под-
водя сжатый воздух. При этом необходимо следить, чтобы сту-
пица диска охлаждалась равномерно.
Фиг. 105. Проверка боя диска
Для получения равномерного зазора между дисками иногда
прибегают к следующему способу: перед насадкой диска на торце
ступицы соседнего диска укрепляют узкие полоски бумаги тол-
щиной около 0,10 мм; после насадки диска бумагу удаляют.
В процессе насадки в случае заедания диска на валу следует
приостановить его дальнейшую насадку и немедленно вернуть
диск в первоначальное положение, выяснив причину его тормо-
жения.
После остывания диска производят проверку:
1) величины зазора между ступицами насаженного и после-
дующего дисков; разность в величине полученных зазоров укажет
на перекос в посадке диска или же на неперпендикулярность
торца к оси расточки диска;
2) боя обода диска; промеры производят в 4—8 местах, равно-
мерно расположенных по окружности диска; для проверки поль-
зуются приспособлением, установленным на открытый участок
вала перед диском (фиг. 105), прижимая приспособление к сту-
пице. Разница в показаниях индикатора тоже укажет на вели-
чину боя диска; бой.диэдр читается .допустимым., если он не пре-
вышает 0,30 мщ
188 Диски [Гл. XI
3) зазоров шпоночного соединения диска ©ала.
5. Насадка дисков на вал на конусных втулках. На фиг. 106
изображена конусная втулка, на которую производят посадку
вала. Для предотвращения осевого перемещения втулки во время
По Б6 По АД
Фиг. 107. Посадка диски на конусную втулку
работы турбины, а также для осуществления осевого зазора меж-
ду дисками устанавливают кольцо (фиг. 107) в выступающую
часть расточки ступицы диска.
Для посадки старых или новых дисков на новую втулку ее
внутреннюю поверхность растачивают по диаметру вала с допу-
ском +0,03 мм, а наружную посадочную конусную поверхность—
§ 56]
Насадка дисков на вал
189
с допуском +0,1 с последующей пригонкой по краске к ступице
диска. Бой торца втулки не должен превышать 0,03 мм.
По окончании пригонки втулки замеряют ее положение по
отношению торца ступицы диска с помощью глубомера со сто-
роны ее большего диаметра (размер А); только после этого во
втулке вырезают паз под шпонку. Ширину паза а (фиг. 106) во
втулке делают на 0,5—1,0 мм шире шпонки. Этот зазор преду-
сматривается для плотности посадки втулки как на вал, так и
в диск.
Глубина запрессовки (фиг. 107) втулки в ступицу для насадки
диска с натягом определяется из следующего подсчета:
л/ #'-1°° г 1
Ы=а—£-[мм],
где Д/ — глубина запрессовки втулки в мм;
Н — посадочный натяг в мм;
К — конусность втулки в процентах, равная:
к _ (D — d). 100
здесь D и d—максимальный и минимальный наружные диаметры
конуса втулки в мм;
I — длина втулки в мм.
Пример. Определить величину А/ запрессовки втулки в сту-
пицу при посадочном натяге Я = 0,30 мм и конусности втулки
в6%.
Л/ Я-100 0,30-1 СО г,
М = ——- = ■ = 5 мм.
к ь
Толщина установочного кольца Т определяется подсчетом:
Т = А -|- Д/ -f- m [мм],
где А — величина занижения торца втулки после ее пригонки
против торца ступицы диска в мм;
Д/— величина запрессовки втулки в ступицу диска в мм;
m — величина зазора между ступицами дисков, который при-
нимают в 0,15—0,30 мм.
После работы турбин зазор m некоторых дисков несколько
меняется, но сумма зазоров остается примерно равной установ-
ленной.
Посадочные места вала, втулки и диска протирают графитом.
На вал надевают диск, втулку и приспособление (фиг. 103). Диск,
подведенный к своему посадочному месту, выравнивают так,
чтобы получить равномерный кольцевой зазор, в который и уста-
навливают конусную втулку. Втулка 2 приспособления вверты-
вается в конусную втулку.
190
Диет
[Гл. XI
Ударами свинчаток по фланцу приспособления конусную
втулку вгоняют в диск, причем необходимо следить, чтобы он не
отходил от соседнего диска или бурта. В случае сдвига диска его
возвращают на место ударами свинчаток. Чтобы убедиться, что
диск посажен с необходимым натягом, приспособление выверты-
вают и проверяют глубину посадки (A -j- Л /) втулки в диск.
В случае недостаточности продвижения втулки в ступицу (т. е.
недостаточности натяга) указанную операцию повторяют.
При конструкции дисков, посадочный натяг которых больше
0,001 диаметра вала, конусная втулка впрессовывается в диск
после его нагрева. В этом случае необходимо принять меры пред-
осторожности, чтобы не посадить втулку слишком глубоко в диск.
По окончании операции посадки диска проверяют его бой,
равномерность (по окружности) и величину зазора между на-
саженным диском и соседним, а также длину выступающей части
установочного кольца над торцом ступицы диска, которая должна
лежать в пределах 0,15—0,30 мм.
§ 57. Ремонт дисков в случае их ослабления на валу
Причинами ослабления дисков на валу могут явиться: высо-
кие напряжения, допущенные при расчете или вследствие приме-
нения материала, не соответствующего своему назначению; работа
турбины при температуре, пре-
вышающей расчетную; случай-
ный разгон турбины, а также
ползучесть материала и релак-
сация напряжений для дисков,
работающих в зоне высоких
температур.
Ослабление дисков на валу
можно устранить посадкой их:
1) на кольца (фиг. 108), 2) на
фольгу (фиг. 110) или 3) на
разрезную втулку (фиг. 112).
Применение того или иного
способа посадки дисков дик-
туется конструкцией диска и,
в частности, толщиной ступицы.
Посадка диска на кольца —
наиболее приемлемый способ
Фиг. 108. Посадка диска на кольца устранения ослабления диска,
если конструкция ступицы дис-
ка позволяет его осуществить. Посадка диска на фольгу может
применяться при всех случаях ослабления диска и, главным
образом, когда осуществить ее иначе нельзя из-за невозможно-
сти уменьшить прочность ступицы диска. Посадку диска на раз-
§ 57] Ремонт дисков в случае Ш Ослабления на валу 191
резную втулку можно применить тогда, когда по конструкции
ступицы диска невозможно установить кольца, например, при
недостаточной высоте ступицы.
1. Посадка диска на кольца. При этом способе (посадки дискам
величина максимальной расточки ступицы под кольцо не должна'
превосходить примерно половины толщины ступицы диска; вместе
с тем кольца -не должны перерезаться шпоночным пазом.
Для получения минимальной толщины колец (минимальной
величины расточки ступицы) необходимо учесть следующее:
в большинстве случаев шпонки изготовляют
с большим запасом (прочности; 'поэтому вы-
соту шпонки обычно можно (понизить на
1,0—1,5 мм; зазор а (фиг. 108) часто пре-
вышает допустимую минимальную его вели-
чину порядка 0,2—0,4 мм; поэтому при оп-
ределении толщины колец необходимо про-
верить размер а.
Порядок проведения работ следующий:
1. Диск снимают с вала и производят за-
меры (фиг. 109) длины ступицы В; длины
ступицы со стороны входа пара А; диаметра
вала в месте посадки диска; внутренних
диаметров ступицы d0 и d'o.
•Внутренние диаметры измеряют с обеих
сторон ступицы диска для учета возможной
ее конусности. (Кроме того, производят за-
меры по диаметру, перпендикулярному к
плоскости первых измерений для определе-
ния эллиптичности расточки.
2. Диск устанавливают на карусельный
(или лобовой токарный) станок и производят выверку его уста-
новки: в радиальном направлении по внутреннему и наружному
диаметрам ступицы (точность не менее 0,05 мм); по торцу сту-
пицы (точность не менее 0,03 мм) и по ободу диска (точность
не менее 0,10 мм).
Расточку ступицы под оба кольца производят с! одной уста-
новки с точностью до 0,10 мм как по диаметру, так и по глубине
выточки. Кольца изготовляют по наружному диаметру на 0,03—
0,05 мм больше внутренней расточки ступицы диска под это коль-
цо; по внутреннему диаметру дают припуск 3—5 мм; а по ширине
0,5—1,0 мм против глубины канавки. Материал колец — сталь
марок 30, 35 или Ст. 5.
Посадку колец в ступицу производят с предварительным на-
гревом диска до температуры 40—50°.
3. После посадки колец в ступицу производят замеры А и В
(фиг. 119) и результаты измерений сравнивают с размерами до
Фиг.
109. Место заме-
ров диска
192
Диски
[Гл. XI
проточки диска, определяя величину необходимой проточки тор-
цов колец.
От проворачивания колец при их проточке они крепятся с тор-
ца 2—4 шурупами.
4. Производят расточку внутренней поверхности запрессован-
ных колец на карусельном или лобовом токарном станке, выверив
установку на нем диска и учитывая величину натяга, требуемого
для посадки диска на вал. С этой же установки производят и
проточку торцевой поверхности колец.
б. По шпоночной канавке в диске выпиливают канавку в коль-
цах; толщина материала кольца в месте прохождения шпонки
должна остаться не менее 4 мм.
6. После посадки на вал диска и его остывания проверяют
величину и равномерность зазора между ступицей насаженного
и последующего дисков и бой диска.
Фиг. ПО. Крепление фольги на валу
/ — шпонка; 2— фольга
2. Посадка диска на фольгу. Установив соответствующими
измерениями величину ослабления диска на валу, подбирают
стальную фольгу, толщина которой соответствует величине ослаб-
ления диска и величине необходимого натяга.
В большинстве случаев при значительном ослаблении диска
его посадочная поверхность 'имеет выбоины, овальность или
конусность, вследствие чего необходимо проточить внутренний диа-
метр ступицы, что и должно быть учтено при выборе толщины
фольги.
Фольга должна быть строго калиброванной, в связи с чем её
необходимо тщательно измерить микрометром в различных точ-
ках.
§ 57] Ремонт дисков в случае их ослабления на валу 193
Крепление фольги на валу может быть произведено спосо-
бами, приведенными ниже.
1. Выбивается из шпоночного паза вала шпонка, крепящая
насаживаемый диск.
На боковой поверхности шпонки делаются запилы (фиг. 1 Г0,а).
Фольгой по ширине, равной ступице диска, обвертывается
вал; концы фольги загибаются в шпоночный паз в местах за-
пилов шпонки (фиг. 110,6); после этого шпонка забивается
в шпоночный паз, и этим фольга натягивается и закрепляется
на валу.
2. Укрепив проволокой фольгу на валу, ее припаивают у края
шпоночного паза в нескольких точках мягким припоем (фиг. 111).
После поворота вала па 180° припаивают второй конец фольги,
а затем проволоку удаляют и место пайки зачищают.
При посадке диска на вал степень его нагрева при этом спо-
собе должна быть увеличена с тем, чтобы обеспечить вполне сво-
бодное прохождение диска и исключить задевания внутренней
поверхности ступицы о фоль-
<Риг. III. Посадка диска на Фиг. 112. Посадка диска на втулку
фо.п!,гу.
пицы определяют из условия, чтобы напряжения в ступице после
расточки не превышали допустимых.
Порядок проведения работ по посадке диска указанным спо-
собом в основном подобен порядку работ при посадке диска на
кольца. Стальную втулку (из стали марок 30, 35, Ст. 5) прота-
чивают по наружному диаметру на 0,03—0,05 мм больше внут-
ренней расточки ступицы диска <под втулку; припуск на внутрен-
J3 А. Н. Сверчков.
ш
Рабочие лопатки
[Гл. XII
ний диаметр втулки дают в 4—5 мм, а по длине — 0,5—1,0 мм
против длины ступицы.
Втулку крепят в ступице диска четырьмя винтами и, кроме
того, приваривают точками с обеих eropoiH шпонки, как указано
на фиг. 112.
Шпоночную канавку во втулке выпиливают по существующей
канавке в диске. В случае недостаточной глубины паза в самой
ступице диска, паз должен быть углублен, в соответствии с чем
должна быть увеличена высота шпонки.
Глава XII
РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ
В зависимости от области применения, профили рабочих ло-
паток весьма разнообразны, а их размеры колеблются в очень
широких пределах. По своему изготовлению лопатки можно раз-
делить на две группы:
1. Лопатки, изготовленные штам-
повкой из листового материала ( тол-
щиной 1—2 мм) или из тянутой по-
лосы. Промежуточные вставки
(промтела) для этих лопаток изго-
товляются отдельно.
2. Лопатки, изготовленные (за
одно целое с промтелом) фрезеро-
ванием катаных, тянутых или кова-
ных заготовок.
Лопатки первой группы приме-
няются, когда нагрузка на лопатки
невелика; лопатки же второй груп-
пы — в случаях значительных на-
грузок.
По существующим способам кре-
пления лопаток и дисках их можио
разделить на два основных типа:
1. Лопатки с верховой посадкой.
В этом случае лопатки крепятся
к диску большей частью заклепками
(фиг. 113).
2. Лопатки с посадкой в паз. Профильный хвост таких лопа-
ток входит в выточку диска или барабана той же формы (см.
фиг. 127).
§ 58. Причины повреждений лопаточного аппарата
Повреждение лопаточного аппарата может происходить из-за:
1) ряда механических причин; 2) .коррозии и эрозии; 3) недоста-
точной механической прочности; 4) усталости материала вслед-
Фиг. 113. Лопатки с верховой
посадкой на гребень дъека
§ 59] Выявление дефектов лопаточного аппарата 1S5
ствие неудовлетворительных частотных характеристик лопаток
при допущенных (при расчете лопаток), значительных напряже-
ниях от парового изгиба и при работе турбин на нерасчетной ча-
стоте; 5) неудовлетворительно произведенного облопачивания или
переоблопачивания.
Последняя причина является следствием плохого, в отдельных
случаях, качества работы на заводе или .на месте установки при
ремонте; остальные причины повреждений отношения к ремонт-
ным работам не имеют.
Неудовлетворительное .качество работ может .вызываться:
1) набор.кой лопаток, имеющих дефекты: .видимые пороки ма-
териала (трещины, риски, включения и пр.), острые углы у пере-
ходов хвоста и шипа, отсутствие фаски у отверстия для бандаж-
ной проволоки, слишком острые входные и выходные кромки ло-
паток, различная длина лопаток и пр.;
2) неудовлетворительно произведенной наборкой лопаток: не-
достаточная плотность или неполное прилегание хвостов смежных
лопаток друг к другу или к промежуточным вставкам (промте-
лам), слишком слабая или тугая посадка .на гребень дисков, не-
допустимое отклонение лопаток от радиального (направления;
3) неправильной или неудовлетворительной заделкой замка;'
4) слабой посадкой заклепок, крепящих лопатки к диску
(при верховой посадке), а также наличием черновин на рабочей
поверхности отверстий после их развертывания;
5) неправильной подгонкой отверстий в бандажных сегментах
к шипам лопаток, вследствие чего создаются дополнительные на-
пряжения в шипе и самой лопатке;
6) неудовлетворительной клепкой шипа, вызывающей появле-
ние трещины или недопустимый паклей материала шипа;
7) неудовлетворительной пайкой бандажа или скрепляющей
проволоки; пережогом материала лопаток ,в процессе пайки.
§ 59. Выявление дефектов лопаточного аппарата
Дефекты лопаточного аппарата по внешним признакам могут
быть распределены на две группы.
1. Явно выраженные дефекты с разруше-
нием лопаток. К этой группе относятся механические
повреждения лопаточного аппарата, повреждения от коррозии и
эрозии, поломки лопаток вследствие вибрации. В зависимости от
характера и степени повреждения решают вопрос о необходимо-
сти перелопатить или оставить, ту или иную степень.
2. Дефекты, не представляющие собой явно
выраженных разрушений лопаточного аппара-
т а. Эти дефекты заключаются в наличии трещин в теле лопаток,
в их хвостах, в скрепляющей проволоке и в бандаже. Во многих
случаях выявить эти трещины трудно, >а иногда и невозможно.
Трещины в лопаточном аппарате обычно возникают вследствие
13*
196
Рабочие лопатки
[Гл. XII
резонансных колебаний лопаток, в результате которых наступает
так называемая «усталость металла.
Если к лопатке или пакету лопаток приложить кратковремен-
но действующий импульс внешней силы, то лопатка (пакет ло-
паток) будет совершать свободные колебания. При свободном
колебании лопаток постепенно уменьшаются амплитуды их ко-
лебаний, и через некоторый промежуток времени наступает со-
стояние покоя.
При периодическом воздействии импульса внешней силы на
лопатку (или пакет лопаток) возникают вынужденные колебания.
Когда частота импульса внешней силы
aJ равна или кратна частоте собственных
колебаний лопатки или пакета лопаток,
возникают резонансные колебания. При
резонансных колебаниях лопаток ампли-
туда их вибраций возрастает до некото-
рой максимальной величины.
Лопатки, связанные в пакеты, под дей-
ствием парового потока из сопел могут
совершать различные виды и формы ко-
лебаний, а именно: 1) колебания в пло-
скости вращения диска — тангенциальная
вибрация, 2) колебания в плоскости, пер-
пендикулярной вращению диска, —осевая
вибрация, 3) крутильные колебания.
При т а п г е и ц и а л ь п ой в и б р а-
ции лопаток наиболее опасными являют-
Фиг. 114. Колебания ся: а) колебания вершин лопаток в одной
лопаток фазе — первый тон с !/4 волны; б) коле-
бания лопаток при неподвижных верши-
нах без узловой точки в различных фазах — первый тон с 2/4 вол-
ны (фиг. 114, а, б).
Осевая вибрация лопаток связана с вибрацией дисков.
Этот вид вибрации предста.вляет собою вибрацию лопаток и ди-
сков как единой системы и в условиях работы паровой турбины
встречается редко.
Крутильные колебания лопаток характеризуются
интенсивными колебаниями (возвратно повторяющиеся угловые
повороты) вершин лопаток, крайних в пакете, и лишь незначи-
тельными поворотами лопаток, расположенных в середине пакета.
Эти виды колебаний чаще всего возникают в лопатках перемен-
ного профиля, главным образом -в лопатках последних ступеней
мощных турбин.
В условиях работающей турбины резонансные колебания ло-
паток могут возникнуть по следующим причинам.
Во время работы турбины, кроме постоянно действующих сил
(центробежной, от среднего давления пара, давления «пара в на-
§ 59] Выявление дефектов лопаточного аппарата 197
правлении, перпендикулярном движению лопатки, в случае реак-
ции на ступень), на лопатку воздействует периодическая сила,
возникающая как следствие:
а) парциальности диафрагмы (не вся дуга заполнена соп-
лами);
б) неравномерности каналов направляющих лопаток, в ча-
стности, в лопатках стыка нижней и верхней половин диафрагмы;
в) наличия стенок сопел, в результате чего давление пара на
лопатку уменьшается, когда она проходит перед кромкой сопел.
Изгибающие напряжения в лопатках, вызываемые периодиче-
скими силами, знакопеременны; величина их зависит не только от
амплитуды возмущающей силы, типа колебания и момента со-
противления лопатки, iHo и от соотношения между частотами воз-
мущающей силы и собственных (свободных) колебаний лопатки,
установленной на вращающемся колесе турбины.
Когда частота возмущающей силы равна частоте свободных
колебаний и наступает явление резонанса, то амплитуда лопатки
сильно возрастает. При весьма незначительной величине возму-
щающей силы знакопеременные .напряжения в случае резонанса
могут быть настолько велики, что .вызывают их поломку.
Частоты импульсов, которые лопатки получают от периодиче-
ских сил (п. «а» и «б»), очевидно, пропорциональны скорости
вращения ротора; следовательно, чтобы отстроить лопатки от
резонансных колебаний, частота собственных колебаний лопаток
не должна совпадать или быть кратной числу оборотов (1л, 2п,
Зп[об/сек] и. т. д.). Частоты, импульсы которых возникают по
причине, указанной в п. «в», равны произведению числа сопел
диафрагмы (z) на .число оборотов ротора в секунду (/г). Для
отстройки лопаток от резонансных колебаний в этом случае долж-
но быть выполнено следующее условие: •
где /—частота первого тона собственных колебаний отдельной
лопатки.
Однако, несмотря на «выполнение этого условия, могут иметь
место также внутрипакетные колебания лопаток, вызывающие
поломку.
Для нахождения трещин усталости от вибрации должны быть
осмотрены следующие элементы облопачивания.
Лопатки. В большинстве случаев трещины, образовав-
шиеся из-за усталости металла, располагаются в поперечном на-
правлении лопатки у хвоста, в сечении, ослабленном скрепляю-
щей проволокой, а для лопаток с промежуточными вставками —
в непосредственной близости к вставке. На лопатках с верховой
посадкой трещины могут располагаться и в сечении, ослабленном
отверстиями для заклепок.
193
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
Трещины или обрыв в хвостах лопаток, недоступных для
осмотра, в некоторых случаях могут быть выявлены на основе
следующих соображений: у бандажной ленты обычно протачи-
вается входная кромка с торца и по окружности; несовпадение
проточенных концов бандажных сегментов или нарушение ци-
лквдричности поверхности сегмента может указать на наличие
обрыва или трещин .в хвостах лопаток.
Кроме указанных мест, должна быть осмотрена вся лопатка,
так как не исключены случаи образования трещин «в любом месте
по высоте лопатки. Обычно трещина начинается у спинки, у вход-
ной и выходной кромок, а также у шипа лопатки.
Бандажные сегменты и скрепляющая про-
волока. Трещины из-за усталости металла имеют обычно на-
правление поперек бандажного сегмента в любом его месте. Об-
рывы или трещины скрепляющей проволоки могут появиться
е любом месте между лопатками. Кроме обрыва проволоки, не-
редко .встречается обрыв пайки от лопатки.
При осмотре лопаточного аппарата, кроме указанного, прове-
ряют, нет ли слабины шипов лопаток в отверстиях бандажной
ленты и нет ли обрывов шипов лопаток.
Обрыв шипов или трещины в шипах могут вызываться не
только вибрационными явлениями, но и другими причинами, и
чаще всего наклепом материала шипа.
Ослабление шипов в отверстиях бандажа, а также обрыв ши-
пов могут быть обнаружены по дребезжащему звуку при посту-
кивании по лопатке. Тем же способом может быть обнаружен и
обрыв пайки скрепляющей проволоки, не замеченный при
осмотре.
Обрыв шипов может быть обнаружен и индикатором. Для
определения обрыва шипа индикатор устанавливают так, чтобы
движок его упирался в шип. После этого необходимо легко на-
жать специальным ломиком на бандаж со стороны лопатки. Если
бандаж будет отходить от лопатки, то на это укажет передвиже-
ние стрелки индикатора.
Необходимо также проверить величину и характер износа кро-
мок лопаток, в особенности, в нижней части и в сечении, ослаб-
ленном отверстиями для скрепляющей проволоки. В условиях
работающей турбины вследствие коррозийно-эрозийного разъеда-
ния лопаток, ослабления их посадки на диске, смыва пайки лен-
точного бандажа или скрепляющей проволоки, а также обрыва
последней могут ухудшиться вибрационные характеристики от-
дельных пакетов и наступить излом лопаток из-за усталости ма-
териала. При этом лопатки остальных пакетов могу г иметь удов-
летворительные вибрационные характеристики и находиться в хо-
рошем состоянии.
В турбинах преимущественно мощностью от 10 000 кет и выше
для контроля за состоянием лопаточного аппарата и за каче-
§ 59] Выявление дефектов лопаточного аппарата 199
ством переоблопачивания проводят проверку вибрации 'низкоча-
стотных лопаток с помощью осциллографа (низкочастотными счи
таются лопатки с частотой колебания ниже 400 гц;1 наименьшая
высота таких лопаток, не прошитых скрепляющей проволокой,
составляет приблизительно 150 мм).
Сущность метода проверки осциллографом заключается в сле-
дующем.
Пакет лопаток, закрепленный на диске, получив импульс при
ударе по бандажу или вершине лопатки, совершает колебания.
При колебаниях пакета изменяется зазор между лопаткой и рас-
положенным рядом с ней магнитом (адаптером); вследствие из-
менения зазора меняется магнитный поток и индуктируется пере-
*0/|W\/vvv5v
Фиг. 115. Осциллограмма вибрации пакетов: а — колебания
пакета; б — колебания отметчика времени
менная электродвижущая сила, колебания которой воспринимает
шлейф осциллографа. Колебания лопатки вместе с колебанием
отметчика времени осциллографируются на светочувствительную
бумагу или на кинопленку (фиг. 115). Таким образом, на осцил-
лограмме записываются две кривых: собственные колебания ло-
патки и колебания отметчика -времени, значение частоты которого
в герцах заранее известно. Численное значение собственной ча-
стоты колебаний лопаток определяют, сравнивая эти кривые. На
осциллограмме берут целое число периодов колебаний лопатки
а,„„. Расстояние S для принятого числа периодов алоп перено-
сит на .кривую отметчика времени и подсчитывают на этом уча-
стке осциллограммы число периодов отметчика времени аотм.
Собственная частота колебаний пакета fst определяется из
соотношении:
f _ / алоп
rst~J0 ~^ '
отм
Частоту колебаний отметчика времени /0 желательно иметь
порядка 50 гц.
1 Герц — единица частоты колебаний, равная одному колебанию в секунду.
200
Рабочие лопатки
1Гл. XII
В последнее время в практику измерения вибрационных ста-
тических резонансных частот пакетов лопаток начинает входить
вибрационная установка ЦЛЭМ. В основу этой аппаратуры взят
метод намерения, заключающийся в сравнении измеряемой ча-
стоты с помощью катодного осциллографа с известной частотой
генератора. Диапазон измеряемых частот пакетов лопаток соста-
вляет 15—1500 гц, для пакетов с шахматным расположением
связей 30—750 гц. Погрешность измерений +1% от измеряемой
частоты. Измерение резонансных колебаний частот пакетов лопа-
ток может быть осуществлено следующими методами:
1) свободных колебаний;
2) возбуждения принудительных колебаний вибратором (ди-
намиком) ;
3) самовозбуждения;
4) комбинированным для пакетов с шахматными связями.
Первый метод измерения наиболее распространен как простой,.
надежный и самый быстрый. Свободные колебания лопаточного
пакета возбуждают ударами резинового молотка. Пьезощупом,
установленным на испытуемой лопатке (пакете), механические
колебания лопатки преобразуются в электрические; после уси-
ления колебания подаются на дефлекторные пластинки верти-
кальной развертки катодного осциллографа.
На пластины горизонтальной развертки осциллографа подает-
ся напряжение генератора, частота которого непрерывно изме-
ряется частотомером. Изменением частоты генератора добиваются
равенства частоты последнего с частотой колебаний лопаток,
о чем судят по фигуре Лиссажу (эллипс) на экране катодного
осциллографа. В момент равенства частот производится отсчет по
частотомеру.
Разброс частоты колебаний лопаточных пакетов диска опре-
деляют из уравнения:
д-: I cm макс Теш мин i лп о/
I cm мин
гДе f„„.„,„/> frm»,u — максимальная и минимальная частоты.
• С ill MU К С • С ill MUH
При хорошо выполненном облопачивании можно добиться
разброса частоты не более 4%. Если разброс частоты (А;') коле-
баний пакетов на диске получается более 8%, качество облопа-
чивания считается неудовлетворительным и принимаются меры
для изменения частоты пакетов.
При вращающемся роторе частоты колебаний пакетов лопаток
возрастают, так как центробежные силы как бы увеличивают
жесткость системы.
Связь динамической частоты колебаний лопаток со статиче-
ской частотой выражается уравнением:
§ 59] Выявление дефектов лопаточного аппарата 201
где fd — динамическая частота колебаний пакета лопаток;
f— статическая частота колебаний пакета лопаток, полу-
ченная при осциллографировании;
В — коэффициент, учитывающий вращение ротора;
п — число оборотов ротора в секунду.
Величину коэффициента В рекомендуется определять по урав-
нениям:
для лопаток постоянного сечения
В = 0,8 £sL—09S5;
для лопаток переменного сечения
5=0,72-^—1,
где Dcp—средний диаметр по окружности колеса;
I —высота рабочей части лопатки.
Динамическая частота колебаний пакета лопаток связана
с резонансным числом оборотов следующим выражением:
/а — КпкР — У Уст -f Вп2кр >
где К — целое число (1, 2, 3, 4 и т. д.);
п —критическое (резонансное) число оборотов ротора, при
котором лопатки находятся в резонансе.
Решая это уравнение относительно я, получим:
Id I cm
Для К нужно подобрать такие два значения, чтобы при одном
из них резонансное число оборотов было выше рабочего, в то вре-
мя как при другом значении К резонансное число оборотов долж-
но быть ниже рабочего.
Запасы от резонанса по числу оборотов в процентах опреде-
ляют по уравнению:
ДЛ= _° *''-.10()%,
по.
где п0 — рабочее число оборотов ротора в секунду.
202
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
Для безопасной и .надежной работы турбины критическое чис-
ло оборотов (пкр) должно отличаться от рабочего числа оборотов
ротора «в зависимости от кратности:
при /С~2 не меньше чем на 15%
. К=Ъ . . . . 8%
. К=± - . . * Со/0
. К=Ь „ „ . . 5%
. /f=6 „ . . . 4%
Чем больше значение /С, при котором критическое число обо-
ротов приближается к рабочему, тем менее опасны условия рабо-
ты лопаток в резонансе, а при 'Кратности, равной семи и выше,
приближение критического числа оборотов к рабочему считается
малоопасным для работы облопачивания.
При наличии вибрационных характеристик решение вопроса
о дальнейшей надежной работе какой-либо ступени с отдельными
пакетами лопаток, находящимися в резонансе или с частотами,
-близкими к резонансным, зависит от:
1) кратности резонансных колебаний;
2) наличия повреждений, появившихся ©следствие вибрацион-
ных явлений лопаток, а именно:
а) трещин в одной или нескольких лопатках,
б) трещин в бандажной ленте,
в) трещин в скрепляющей проволоке или в пайке,
г) ослабления шипов в отверстиях бандажной ленты;
3) коррозийно-эрозийного износа;
4) количества проработанных часов даашой ступенью;
5) аварийности данной ступени аналогичных турбин;
6) расчетных данных (величины допущенных напряжений от
парового изгиба, расчета на вибрацию и др.), если таковые име-
ются;
7) условий эксплуатации турбины (работа при снижении ча-
стоты; перегрузка сверх номинальной мощности).
Характеристика осциллографируемых ступеней серийных тур-
бин ЛМЗ, имеющих широкое распространение, дана в приложе-
ниях 11 —13.
§ 60. Подготовка к персоблопачиванию
1. Проверка качества выполнения нового лопаточного аппа-
рата. Лопатки. Убеждаются, что изготовленные лопатки отно-
сятся именно к ступени, предназначенной для перелопачивания,
■сравнивая размеры новых лопаток с размерами по чертежу или
со старыми лопатками на диске.
Проверяют количество лопаток.
Осматривают каждую лопатку и проверяют: качество поли-
ровки с рабочей и нерабочей сторон (отсутствие забоин, царапин,
расслоений, шлаковых включений, углублений, ржавчины и дру-
§60]
Подготовка к переоблопачиванию
203
г/
Рисна
Шаблон*
-Г
I
■■■ ' г" <J
Фиг. 116. Проверка хвоста
помощью шаблона
гих пороков); отсутствие трещин; наличие галтелей в местах пе-
рехода в хвостовой части и у шипа, а также цилиндричность ши-
па (в случае цилиндрических шипов); наличие раззенковки отвер-
стий для скрепляющей проволоки; соответствие длины каждой
новой лопатки длине лопатки, указанной в чертеже; соответствие
диаметра отверстий в лопатках диаметру скрепляющей проволоки
и одинаковое расположение отверстий во всех лопатках.
Убеждаются в правильности конуса хвоста лопаток при пло-
ском хвосте, что может быть произведено с помощью шаблона
(шаблон можно изготовить да месте работ). Проверку наклона
плоскостей хвоста лопатки со стороны входа и выхода пара
производят накладыванием шаб-
лона на хвост (фиг. 116). Пра-
вильность конуса определяют сов-
падением поверхностей шаблона
и хвоста. В процессе проверки
лопаток с помощью шаблона от-
мечают лопатки, отклоняющиеся
от среднего шага как в сторону
плюса, так и минуса, для чего
на шаблоне отмечают риской по-
ложение нижней кромки хвоста, имеющего расчетный шаг. Ло-
патки, нижняя кромка хвоста которых при наложении шаблона
не дойдет до нанесенной на нем риски, будут иметь шаг больше
расчетного; лопатки, хвост которых перейдет риску, нанесенную
на шаблоне, будут иметь шаг меньше расчетного.
В зависимости от полученных при проверке .величин отклоне-
ния от среднего шага и количества лопаток, имеющих отклонения
в сторону плюса или минуса, можно судить о запасе или нехват-
ке поллюты хвостов лопаток.
В тех случаях, когда не имеется шаблона, указанная про-
верка при лопатках с плоским хвостом может быть произведена
микрометром; при этом измерения производят в одних и тех же
местах хвоста каждой лопатки.
Для лопаток с верховой посадкой убеждаются в запасе пол-
ноты хвостов лопаток, учитывая возможную подгонку их хвостов
в процессе переоблопачивания.
Лопатки, .не имеющие полных хвостов, заменяются новыми,
имеющими более полные хвосты.
Бандаж и скрепляющая проволока. Убеждают-
ся в достаточной длине бандажной ленты и скрепляющей прово-
локи.
Проверяют соответствие ширины «и толщины бандажной ленты
■и диаметра скрепляющей проволоки для данной ступени. Скреп-
ляющая проволока и бандажная лента в случае ее пайки должны
быть тщательно очищены.
204
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
Промежуточные вставки (промтела), з а м к и и
заклепки. Производят проверку количества вставок и нали-
чия замка, соответствия новых замков устанавливаемым лопат-
кам, достаточности пруткового материала для изготовления
заклепок; если имеются готовые заклейки, проверяют их количе-
ство, диаметр и соответствие их длины ширине хвоста лопаток
или обода диска.
2. Подготовка лопаток к переоблопачиванию. Лопатки разби-
вают по пакетам. Количество лопаток «в пакете устанавливают по
данным чертежа или по количеству лопаток в пакете, находя-
щемуся на переоблопачиваемом диске. При разбивке лопаток
с верховой посадкой по пакетам должно быть учтено отклонение
по хвосту от среднего шага; для этого лопатки с более тонкими
или с более толстыми хвостами равномерно распределяются ш>
пакетам.
Для лопаток с верховой посадкой проверяют совпадение от-
верстий для заклепок каждых двух соседних лопаток. В лопатках
с плоскими хвостами проверяют поверхность хвоста по шабровоч-
ной плите и в случае надобности производят необходимую легкую-
шабровку. В лопатках с полукруглым хвостом проверяют, приле-
гают ли хвосты соседних лопаток друг к другу, и производят их
пригонку. Лопатки, набираемые без промежуточных вставок, .ну-
меруют. Проверяется вес каждого пакета. При взвешивании па-
кетов стремятся достичь того, чтобы диаметрально противопо-
ложные пакеты имели одинаковый вес. При наборкс лопаток без-
учета их веса может значительно нарушиться балансировка ро-
тора со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Проверяют плотность посадки хвоста новых лопаток на гре-
бень диска (допуски посадки см. фиг. 1'21), сняв один пакет лопа-
ток с верховой посадкой. Для лопаток с посадкой в паз после
удаления замка и нескольких лопаток проверяют соответствие
хвоста новых лопаток пазу диска.
До производства разлопачивания следует выяснить, можно
ли облокачивать диски, предназначенные к переоблопачиванию,
а именно, убедиться в отсутствии ослабления посадки дисков ма
валу и повреждений их в виде натироп от задеваний за диафраг-
мы, трещин, отогнутости щек обода и т. п.
3. Инструмент и приспособления для переоблопачивания. Из
приспособлений, применяющихся при персоблопачинании, наи-
более распространены следующие.
Выколотка для выбивания заклепок при рагиюпачивании
дисков (снятых с ротора или с первого и последнего дисков на
роторе) с верховой посадкой лопаток. Диаметр конца выколотки
обтачивается на 1 —1,5 мм меньше диаметра заклепки; по мере
выбивания заклепки применяют выколотку с более длинно зато-
ченными концами (фиг. 117,а).
§ 60 ] Подготовка к переоблопачиванию 205
Рычаг (сечением 30X30 мм\ длиной около 1 м) для вы-
бивания заклепок у дисков, расположенных в средней части ро-
тора. Рычаги имеют отверстие для вставки бородков. По мере
выбивания заклепок бородки постепенно заменяются более длин-
ными. При выбивании рычаг одним концом упирают через мед-
ную подклепку в соседний диск, а бородок упирают «в заклепку;
Фиг. 117. Приспособления для производства переоблопачивания: а — выко-
лотки; б—рычаги с бо ^одкамл; в—оправка; г, д — шаблоны;
е — домкратики; ж — трещот ка
по другому концу рычага наносят удары кувалдой. Применяется
также» рычаг со вставленным бородком на его конце (фиг. 117,6).
В этом случае рычаг держат за конец, а удары наносят по его
средней части.
Специальная промежуточная вставка. Встав-
ка применяется для прогонки лопаток по пазу; она изготовляется
по профилю паза диска; для изготовления вставки может быть
использован хвост старой лопатки, для чего хвост отливается
так, чтобы вставка свободно проходила по пазу. При прогонке
лопаток усилия от ударов по оправке передаются не непосред-
ственно лопатке, а через вставку.
Оправка для уплотнения посадки лопаток с верховой по-
садкой. Опраака изготовляется из меди или алюминия. Удары
206
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
через оправку наносят в положении ее, изображенном на
фиг. 117,в.
Шаблон для проверки правильности установки лопаток
в радиальном направлении; шаблон устанавливают на ободе ди-
ска (фиг. 117,г), барабана или на ступицах диска (фиг. 117,5).
Сегмент для обеспечения правильной наборки лопаток
(в реактивных турбинах) в плоскости, перпендикулярной оси тур-
бины. Сегмент изготовляют толщиной, равной расстоянию между
Разрез по А б
^ Хомут для Крепленая лопаток
Лопатка
с-
С
б
Вид по СП
rTVn il i
[Л I
J7; | |l ! !|
tF ,! 1 1
Цб\ || 1 1
nfp
1
*k
8
!*P
1 1 ■ 1 I 1 1 1
w + + т
цр
Планка с направляю-
шдми Ътулками для
сберла
Фиг. 118. Кондуктор для пакета лопаток
переоблопачиваемым и соседним рядом лопаток; высота сегмента
несколько выше лопаток.
Трещотка (фиг. \\7,ж) для развертывания отверстий ;vi*r
заклепок с верховой посадкой; ею иногда пользуются при свер-
ловке отверстий вместо их распиловки в хвосте лопаток или и слу-
чае, когда при разлопачивании те удается выбить заклепки п
приходится их высверливать.
Дом к рати к и (фиг. 117,е) для поддержки или выжимания
заклепок. При клепке заклепки удерживаются домкратиком, ко-
торый упирают одним концом в заклепку, другим — в соседний
диск.
Кондуктор для пакета лопаток (фиг. 118) для
сверления отверстий в хвостах лопаток с верховой посадкой, со-
стоящий из планки /, промежуточной планки 2, концевых планок
4, 5, 6У 7, имеющих скосы и заклинивающих вставляемый пакет
плюс две лопатки; тыловой планки 3. 'Количество промежуточных
§60]
Подготовка к переоблопачиванию
207
планок в кондукторе зависит от числа гребней переоблопачивае-
мого диска. В планке 1 .имеются отверстия с направляющими
втулками 8 для сверла; их расположение точно соответствует
расположению отверстий для заклепок в диске; планка 1 точна
фиксируется в кондукторе. Такой кондуктор употребляется пре-
имущественно для сверления отверстий в,лопатках, хвост кото-
рых расположен снаружи гребня.
ГТ"~1
^ Риски ^[
Вид сверху
t
По Д1\
ш
Ж
Ш
¥
Фиг. 119. Кондуктор для
двух лопаток
Кондуктор такого же типа может быть изготовлен так, чтс
планку / можно перемещать. В этом случае сверловка произво-
дится по разметке отверстий.
Кондуктор для двух лопаток (фиг. 119) для свер-
ления отверстий в хвостах лопаток с верховой посадкой. Кон-
дуктор состоит из двух планок 1 и 2 (или более, в зависимости
от числи гребней перелопачиваемого диска) и промежуточной
планки Зу имеющей скосы, соответствующие вставляемым лопат-
кам. Планки соединяются между собой двумя болтами 4 с плот-
ной посадкой. Лопатки зажимаются клином 6У забиваемым меж-
ду лопатками и валиком 7.
Расположение отверстий в планке 1 точно соответствует в ра-
диальном направлении расположению отверстий в диске, а сама
планка точно фиксируется 'В кондукторе. Таким кондуктором
обычно пользуются для сверления отверстий в лопатках, хвост
которых расположен снаружи гребня.
Внутренний диаметр втулок 5 кондуктора выполняют с диа-
метром на 0,15—0,20 мм меньше необходимого отверстия в дис-
208
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
ке под заклепки. На втулках нанесены радиальные риски, как
указано на фиг. 119.
Сверловку отверстий в лопатках с помощью кондуктора про-
изводят после установки лопаток на диск и пригонки их хвостов.
Две лопатки устанавливают в кондуктор так, чтобы их стык со-
впадал с рисками на втулках, и зажимают их клином. В случае
несовпадения линии стыка с этими рисками выравнивание лопа-
ток может быть произведено -подкладками 8.
Рассверливают верхнее отверстие, после чего лопатки выни-
мают из кондуктора, меняют их местами, зажимают «клином, про-
веряют их установку и производят сверление нижнего отверстия.
После рассверловки первых лопаток проверяют совпадение отвер-
стий в гребне и лопатках, установив их на диск; при получе-
нии удовлетворительных результатов отверстия сверлят в осталь-
ных лопатках. Кондуктор в большинстве случаев бывает при-
годен только для сверловки отверстий лопаток какой-либо одной
ступени, так как расположение отверстий и диаметр дисков для
различных ступеней не совпадают.
Перечень обычного инструмента, применяемого при работах
по переоблопачиванию, приведен в приложении 10.
§ 61. Производство разлопачивания
1. Лопатки с верховой посадкой. Работу по разлопачиванию
начинают, выбивая заклепки, крепящие лопатки на диске. Выби-
вать заклепки нужно в сторону их головки, т. е. в сторону, про-
тивоположную забиванию заклепок при их установке. Перед вы-
биванием заклепок осторожно срубают их расклепанную вы-
ступающую часть.
Выбивают заклепки либо с помощью выколоток (фиг. 117,а),
если имеется возможность прямого удара (при разлопачивании
первого или последнего диска), либо с помощью (Набора бород-
ков, поочередно вставляемых в отверстие рычага. В некоторых
случаях применяют рычаг с бородками, устанавливаемьши на его
конце (фиг. 117,6). Иногда прибегают к выжиманию заклепок
с помощью специально приспособленного домкрата. Во время вы-
бивания или выжимания заклепок нужно следить, чтобы не по-
вредить краев отверстий в диске.
После того как заклепки удалены, с помощью оправки уда-
ляют с диска лопатки. Если заклепки посажены слишком туго и
не поддаются выбиванию после значительных усилий, применяют
способы, приведенные ниже.
Выбивают наиболее легко выходящие заклепки; в получив-
шиеся отверстия наливают «а гребень диска керосин и через не-
которое время вновь выбивают туго идущие заклепки.
Оставив невыбитым'И единичные, не рядом расположенные
туго засевшие заклепки, вынимают лопатки. Сняв лопатки, не-
§ 62] Общие положений по наборке лопаток 2Q9
выбитые заклепки распиливают на куски и удаляют. Этот способ
можно применять к лопаткам, имеющим плоский хвост.
Если указанными способами заклепки удалить не удается (на-
пример, когда они остаются в двух-трех рядом сидящих лопат-
ках), их осторожно высверливают, так, чтобы при сверлении не
повредить заклепочных отверстий. Диаметр сверла должен быть
на 2—3 мм меньше диаметра заклепки.
В некоторых случаях по местным условиям представляется
возможным поставить ротор на станок и произвести срезку лопа-
ток, а затем их прорезку между гребнями диска. После этого кус-
ки заклепок легко выбивают из отдельных гребней. Этот способ
разлопачивания целесообразен при многих туго сидящих за-
клепках.
Иногда удобнее произвести облопачивание, сняв диски с ро-
тора. Это относится к дискам с длинными лопатками (особенно,
с полукруглым хвостом) или с короткими лопатками при близком
взаимном расположении дисков. В этих случаях разлопачивание
производят после снятия дисков. В зависимости от способа, каким
производится облопачивание, лопатки могут быть сняты с диска
полностью или вначале только частично — через пакет.
Удалив лопатки, гребень диска тщательно очищают от ржав-
чины, грязи, накипи, снимают заусенцы и зачищают забоины.
2. Лопатки с хвостом, входящим в паз. Работу по разлопачи-
ванию начинают, вынимая замки (см. § 64). Для этого вырезают
над замком кусок бандажа, а в некоторых случаях срубают и
соседние лопатки, и замок удаляют, вырубая или высверливая
его. Иногда в замке сверлят и нарезают отверстие, в которое
ввертывают шпильку, и с ее помощью замок извлекают из паза.
После того как замки вынуты, производят разлопачивание.
Вначале срубают или разрезают бандажную ленту и скрепляю-
щую проволоку между каждой лопаткой.
Лопатки и промежуточные вставки вынимают из паза через
замковое отверстие. При прогонке лопаток по пазу к замковому
отверстию с помощью ручника с оправкой необходимо следить
за тем, чтобы не повредить паза. После удаления лопаток про-
веряют состояние паза, зачищают задиры и забойны и паз тща-
тельно очищают от ржавчины, накипи и грязи.
§ 62. Общие положения по наборке лопаток
1. Лопатки должны бы и, набраны с натягом в тангенциаль-
ном направлении, г. с. с шинным прилеганием хвостов лопаток
друг к другу.
2. Хвосты лопаток должны быть тщательно пригнаны опилов-
кой или шабровкой по «раске друг к другу по всей плоскости
или по плоскости, указанной на фиг. 120.
14 А. Н. Сверчков.
210
Рабочие лопатки
[Гл. XII
3. Лопатки должны быть набраны так, чтобы погрешность
в их установке от заданного положения в радиальном направле-
нии не превышала следующих величин:
Для лопаток длиной < 200 мм ±0,5 мм
< 300 „ ± 1,0 .
<400 . ± 1,5 .
<500 „ ±2,0 .
Установку лопаток в радиальном направлении проверяют
с помощью шаблона (фиг. 117,г, д). Шаблон обычно изготовляют
так, чтобы его рабочая кромка 'была расположена радиально при
а) б) в)
Фиг. 120. Места плотного прилегания хвостов лопаток друг к другу:
а — лопатки с верховой посадкой; б—лопатки с промтелами;
в — лопатки без промтел
установке его на ободе или ступице диска. Проверку шаблоном
производят по выходной кромке лопаток.
Для проверки установки лопаток в радиальном направлении
требуется знать допускаемую величину отклонения выходной
кромки лопатки от рабочей кромки шаблона. При отсутствии
таких сведений проверяют установку старых лопаток до их раз-
лопачивания, определяя величину отклонения кромки лопаток
от радиального направления.
4. Лопатки должны быть набраны в осевом направлении (т. е.
в направлении течения пара) так, чтобы их отклонение не превы-
шало следующих значений:
Для лопаток высотой < 100 мм . . . . ±0,2 мм
<200 . . ... ±0,5 .
<300 , . ... ±1,0 .
<500 , . ... ±1,5 .
Проверку производят наложением линейки на кромки лопа-
ток в плоскости, перпендикулярной к оси .вала.
§ 63] Облопачивание лопатками с верховой посадкой 211
§ 63. Облопачивание лопатками с верховой посадкой
1. Предварительная наборка лопаток. До производства обло-
пачивания проверяют в нескольких местах толщину гребня диска.
Если диск с несколькими гребнями, то проверяют ширину .каж-
дого паза и толщину гребней, на 'Которые насаживаются лопатки.
Возможны случаи, когда гребни диска получили деформацию.
Тогда пригнанные по какому-либо месту диска лопатки могут
в другом месте диска оказаться посаженными слишком туго или,
наоборот, очень слабо.
Правильность посадки лопаток проверяют пробной установ-
кой каждой лопатки на гребни диска, применяя краску и щуп.
Плотность посадки лопаток на диск должна соответствовать до-
пускам, приведенным на фиг. 121. Усилия, применяемые для по-
садки лопаток на гребни диска, приведены в табл. 53.
Таблица 53
Усилия для посадки лопаток на диск
Число гребней
Один
Три
Четыре
Пять
Один при заточках
Два при заточках
Фиг. 121
а
б
в
г
д
е
Усилие
Лопатку можно посадить рукой
От усилия руки до легких ударов
молотком весом 300 г
То же, до легких ударов молот-
ком весом 500 г
То же, до легких ударов молот-
ком весом 800 г
Посадка с помощью молотка ве-
сом 300 г
То же, весом 500 г
Если во время проверки посадки лопаток выяснится, что не-
обходимо пригнать боковые поверхности хвоста, то этого нельзя
делать с базовых поверхностей (на фиг. 121 эти поверхности
имеют отметку «Не пилить»).
Проверяя посадку лопаток, вилка хвоста которых располо-
жена с наружной стороны гребня, надо обращать внимание на
то, чтобы не получилось зазоров между щечкой хвоста лопатки
и нижней частью гребня. Указанные зазоры (или, точнее, рас-
клинивание лопаток) могут появиться при тугой посадке лопаток
на гребни дисков (фиг. 122).
И*
212
Рабочие лопатка
[Гл. XII
Необходимо также убедиться, что хвосты лопаток плотно при-
легают друг к другу и что толщина их достаточна. Для этого
предварительно набирают лопатки на диск (при наличии припу-
ска по толщине хвостов последняя4 лопатка не поместится на
диске) и проверяют с помощью щупа зазоры с обеих сторон ме-
жду хвостами лопаток.
(Г)
Лав.
По всей бЬ/со/пе
зазор 0*0,04
Зазор 0,05*0,20
База профиля
а)
Зазор 0*0,03
"h
Не пилитЬ!
Зазор 0*0,03
База просриля
Не пилитЬ f
E3L в)
Зазор 0*0,03
г)
Зазор 0*0,03
Зазор 0,05*0,30
По Всей вЬ/соте По всей вЬсоте
зазор ОЩОд зазор 0*0,04
8)
Зазор 0Щ03
Зазор 0*0,03
*)
По всей вЬ/соте
зазор 0*0,04
По всей высоте
База прссриля
Не пилитЬ !
зазор до 0,13
Плотная пригонка
База просриля
Не пилитЬ!
Фиг. 121. Допуски посадки лопаток на гребень диска
§ 63] Облопачивание лопатками с верховой посадкой 213
Припуск, который должен быть спилен с хвостов лопаток бу-
дет приблизительно равен толщине хвоста последней не встав-
ленной лопатки за вычетом величины зазора между предпослед-
ней и первой лопатками и сумм величин зазоров, получившихся
по хвостам между лопатками.
Предварительная наборка лопаток позволяет также убедиться
в том, что отверстия в них и в диске совпадают.
В процессе предварительной наборки лопаток, прошиваемых
скрепляющей проволокой, ее рекомендуется проложить в несколь-
ких пакетах лопаток и убедиться в том, что не
имеется разворачивания лопаток по отношению
к плоскости, перпендикулярной к оси вала.
2. Наборка лопаток. Лопатки с верховой
посадкой по своему конструктивному оформле-
нию можно разделить на два типа: первый
тип — лопатки, хвост которых закрыт гребнями
диска с наружной стороны (фиг. 121,6, ву г);
второй тип — лопатки, хвост которых располо-
жен с наружной стороны гребня (или гребней)
диска (фиг. 121,а, д, е.). Приемы наборки лопа-
ток для каждого из указанных типов имеют
некоторые особенности.
Приводим наиболее распространенные спо-
собы наборки лопаток на диски.
Наборка лопаток, хвост кото-
рых закрыт гребнями диска (фиг.
121,6, в, г). Облопачивание начинают с уста-
новки двух старых лопаток; их выбирают
с хвостами, имеющими меньший шаг. Положе-
ние лопаток фиксируют старыми заклепками,
которые устанавливают в верхнее отверстие у
первой лопатки и в нижнее — между лопат-
ками. Заклепки в отверстия должны входить
под легкими ударами ручником.
Установив лопатки, проверяют шаблоном правильность их
установки в радиальном направлении, после чего набирают 15—
20 лопаток в порядке, соответствующем предварительной наборке
и подгонке лопаток.
И процессе наборки лопаток надлежит все время следить:
1) за полным прилеганием поверхностей хвостов соседних ло-
паток друг к другу (с помощью щупа и краски);
2) за правильностью установки лопаток в радиальном направ-
лении (с помощью шаблопп);
3) за концентричным расположением отверстий в хвостах ло-
паток и в диске;
4) за правильным расположением лопаток в осевом направ-
лении.
Зазор
Фиг. 122. Расклини-
вание щек хвоста
лопатки
214
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
Опиловку хвостов лопаток при пригонке можно производить
только со стороны спинки лопатки. Выполнение условия плотного
прилегания хвостов лопаток друг к друлу обеспечивается приемом
наборки лопаток, приводимым ниже.
В процессе наборки и пригонки через каждые пять-шесть ло-
паток одна лопатка после ее пригонки должна сидеть на вершине
гребня с зазором высотой около 0,5 мм. Осадкой этих временно
®-временное заклепки
т-ЛостояннЬ/е заклепки
Фиг. 123. Порядок посадки лопаток: Л, £—- старые лопатки
приподнятых лопаток добиваются плотного прилегания хвостов
остальных лопаток друг к другу.
Произведя подгонку и проверив правильность установки и
подгонки части лопаток, осаживают две соседних лопатки (на-
пример лопатки 12 и 13, фиг. 123) и намечают чертилкой перекры-
тие отверстий в диске этих двух осаженных лопаток.
Затем их снимают, распиливают отверстия по отметке от чер-
тилки и устанавливают' на старое место диска, откуда они были
сняты. После проверки концентричности распиленных отверстий
в лопатках с отверстиями в диске между ними устанавливают
(в верхнем ряду) одну временную заклепку.
В таком порядке проводят наборку лопаток по всему диску,
отмечая положение лопаток установкой .BpeiMeiiiibix заклепок.
Подойдя к концу наборки, установленные две первые старые ло-
патки заменяют новыми.
Окончив наборку и пригонку лопаток по всему диску, про-
веряют правильность наборки; щупом проверяют плотность при-
легания не только в выступающей над гребнями диска верхней
части хвоста лопаток, но и через отверстия в диске для заклепок.
§ 63] Облопачивание лопатками с верховой посадкой 215
Диаметр отверстий под заклепки новых лопаток всегда на
17г—2 мм меньше, чем отверстий в дисках. Поэтому отверстия
в лопатках приходится разделывать. Разделку отверстий произ-
водят распиловкой, сверловкой по кондуктору, сверловкой элек-
тродрелью и трещоткой, а также разворачиванием отверстий спи-
ральной конусной разверткой.
Для распиловки отверстий их размечают, для чего через от-
верстия в диске чертилкой отмечают величину перекрытий хво-
стом лопатки отверстия в гребне диска. Разметку нужно произ-
водить на обеих сторонах хвоста лопаток.
После разметки лопатки снимают и распиливают в хвостах
отверстия по нанесенным рискам круглыми пилами или рассвер-
ловкой по кондуктору. Разметку, распиловку или рассверловку
отверстий в хвостах лопаток можно .вести постепенно по секциям
между временными заклепками, по мере наборки лопаток на
диск.
Нередко шаг отверстий для заклепок на диске неодинаков;
поэтому сверлить отверстия с помощью кондуктора надежнее
по разметке отверстий на хвостах лопаток.
Отверстия с лопатках сверлят на 0,2—0,3 мм меньше, чем
след от чертилки, и так, чтобы сторона каждого отверстия, на-
правленная в сторону бандажа (верхняя часть отверстия), сов-
падала с риской от разметки, а с противоположной стороны (т. е.
в нижней части отверстия), чтобы риска оставалась нетронутой.
Это делается для того, чтобы рабочая сторона отверстия вышла
более чистой; кроме того, когда лопатки предварительно крепят
к диску (см. ниже) специальными конусными штифтами, то для
того, чтобы 'можно было более плотно притянуть лопатки друг
к другу.
Сверление с помощью кондуктора значительно упрощает раз-
делку отверстий, особе дою для лопаток, имеющих не плоский,
а полукруглый хвост, так как при распиловке отверстий лопаток
с полукруглым хвостом приходится совмещать хвосты соседних
лопаток друг с другом.
Окончив разделку отверстий, лопатки вновь набирают на диск,
проверяют концентричность отверстий и приступают к развер-
ты-ваиию отверстий и креплению лопаток постоянными заклеп-
ками. Эта работа производится следующим образом.
Лопатки осаживают ручником через медную опраику до пол-
ной посадки на гребень диска. После этого верхнее отверстие
двух лопаток 10 и //, а затем 2 и 3, расположенное между вре-
менными заклёпками (фиг. 12.4), проходят набором разверток
до необходимого диаметра, равного диаметру новой заклепки
(развертывание отверстии и постановка заклепок описаны ниже).
После того как поставлены постоянные заклепки, такую же
работу производят со средними лопатками, расположенными ме-
жду постоянными заклепками. Аналогичным образом производят
216
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
работу и с остальными лопатками данной группы и с последую-
щими группами лопаток, отделенными друг от друга временными
заклепками.
Окончив постановку постоянных заклепок в верхнем ряду,
развертывают отверстия в нижнем ряду. Проверив качество раз-
вертки отверстий, ставят постоянные заклепки.
Вместо распиловки вручную или сверления отверстий по кон-
дуктору прибегают к сверлению отверстий в хвостах лопаток, не
сйимая их с дисков. В таких случаях отверстия в лопатках
крайних дисков сверлят обычной электродрелью или трещоткой,
а лопаток средних дисков — угловой электродрелью; при работе
Фиг. 124. Крепление лопаток к диску коническими штифтами
электродрелью (особенно угловой) сверлить отверстия следует
особо осторожно, чтобы не повредить отверстий диска.
При применении конической спиральной развертки метод на-
борки, последовательность крепления лопаток временными за-
клепками остаются такими же, как указано выше. Конусная спи-
ральная развертка выбирается так, чтобы ее наибольший диа-
метр был на 0,10—0,20 мм меньше отверстия в диске. В том
случае, когда готовую развертку не подобрать, берут развертку
немного большего размера и обрабатывают до необходимого.
Развернув отверстия спиральной разверткой, диаметр отверстий
доводят цилиндрическими развертками.
Иногда описанный способ переоблопачивания несколько видо-
изменяют в отношении метода крепления лопаток при их наборке
на диск. В процессе наборки лопатки притягивают к диску спе-
циальными коническими штифтами (фиг. 124 и 125), забивае-
мыми «в отверстия диска. Штифты изготовляются так, чтобы их
цилиндрическая часть соответствовала диаметру отверстия в ди-
ске, а диаметр конуса на расстоянии 4—6 мм от цилиндрической
части /соответствовал диаметру отверстия в хвостах лопаток,
§ 63] Облопачивание лопатками с верховой посадкой 217
Штифты должны быть двух .видов для крепления лопаток до и
после разделки отверстий.
Чтобы лопатки лучше притянуть друг к другу, отверстия
в хвостах распиливают или сверлят по кондуктору так, как ука-
зывалось выше, т. е. чтобы верхняя часть отверстия совпадала
с риской, нанесенной при разметке отверстий, а в иижней части
риска оставалась нетронутой. Штифты желательно 'изготовлять
с несколько смещенными осями конуса против цилиндрической
части. •
При креплении лопаток конусными штифтами надо следить,
чтобы не получилось зазора по плоскости прилегания хвостов
из-за расклинива.ния их штифтами. По
мере развертывания отверстий под за-
клепки и их постановки штифты удаляют
и таким образом производят окончатель-
ное крепление лопаток к диску.
В большинстве случаев облопачивание
производят, комбинируя оба описанных
метода — наборку лопаток производят
(аналогично первому способу) с поста-
новкой временных заклепок, однако груп-
пы с лопатками, расположенные между
временными заклепками, крепят конус-
ными штифтами.
Наборкалопаток, вилкахво-
ста которых расположена с
наружной стороны гребня (фиг.
121,0, д, е). Метод наборки таких лопаток
аналогичен описанному, но проверка при-
гонки хвостов этого типа лопаток друг
к другу значительно упрощается, так как хвост лопатки находит-
ся снаружи гребней диска. При этом типе лопаток сверловку
отверстий для средних дисков приходится производить с помощью
Кондуктора (фиг. 118 и 119).
При облопачивании «возможен случай, когда, при посадке ло-
паток, для развертывания отверстий для заклепок эти лопатки
выжимаются обратно или выжимают соседние незакрепленные
лопатки. В этом случае приходится крепить их специально изго-
товленным хомутом, опоясывающим лопатки данной ступени.
Для более плотного прилегания хвостов лопаток друг к другу ло-
патки, в которых намечено производить развертку отверстий, рас-
клинивают клиньями, забиваемыми между ними и хомутом. После
расклинивания приступают к развертыванию отверстий. Таким
же образом поступают и с соседними лопатками.
Наборка лопаток через пакет. При этом спо-
собе диск разлопачивают через пакет. Наборку и пригонку новых
лопаток яедот между пакетами со старыми лопатками. Способ
Фиг. 125. Наборка лопа-
ток на диск с креплением
конусными штифтами
218
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
пригонки лопаток, распиливания и развертывания отверстий
остается таким же, как описано выше. После пригонки пакетов
из новых лопаток удаляют пакеты со старыми лопатками и вме-
сто них набирают новые.
Этот способ неудобен в том отношении, что трудно удовлетво-
рительно подогнать хвосты крайних в пакете лопаток и очистить
гребень диска. Когда кромка лопатки выступает .над плоскостью
хвоста лопатки, способ наборки лопаток через пакет неприменим.
3. Установка скрепляющей проволоки. В случае прошивки
лопаток скрепляющей проволокой работу производят в следую-
щем порядке.
Установив и обандажив пакеты лопаток, за исключением двух
последних пакетов (которые устанавливают после прошивки про-
волокой всех пакетов), устанавливают скрепляющую проволоку.
Сегменты скрепляющей проволоки вставляют со стороны невстав-
ленн'ых пакетов и прогоняют через отверстия лопаток до места-
их установки в ранее намеченных пакетах. Прогонять проволоку
следует :в сторону вогнутой части лопаток. Последние два пакета
лопаток устанавливают на диск вместе со скрепляющей прово-
локой. В некоторых случаях установку скрепляющей проволоки
производят по мере маборки лопаток, закрепив их одним рядом
постоянных заклепок.
Перед установкой скрепляющую проволоку выгибают по дуге,
соответствующей расположению отверстий в пакете; с концов
проволочных сегментов снимают фаску. Проволочные сегменты
располагают в пакете так, чтобы их концы выступали из крайних
лопаток пакета примерно на 0,3—0,4 расстояния между лопат-
ками. Раз/ность диаметров скрепляющей проволоки и отверстий
в лопатках должна быть .в пределах 0,10—0,35 мм.
4. Развертывание отверстий в лопатках под заклепки и поста-
новка заклепок. Развертывать отверстия под заклепки нужно,
постепенно увеличивая диаметр развертки на 0,1—0,2 мм для
получения чистого отверстия. Заклепочные отверстия после окон-
чательной их развертки не должны иметь задиров или черновин.
При проходе отверстий последней разверткой се надлежит не-
сколько раз удалять из отверстия, очищая развертку и отверстие
от стружки; в противном случае стенки отверстий могут иметь
задиры. Для сравнения диаметра последней развертки с диамет-
ром заклепок рекомендуется произвести следующую проверку:
просверлить и развернуть отверстие в каком-либо бруске, по тол-
щине соответствующем ширине обода диска, и проверить плот-
ность посадки каждой заклепки в указанном отверстии.
Заклепки должны изготовляться по второму классу точности
с классом чистоты поверхности VW7-VVV9. Установка
заклепок в отверстия производится с допуском посадки «П»
(плотная). Допуски при изготовлении заклепок принимают по
фиг. 126.
§641 Овлопачивание лопатками с посадкой в паз 219
Заклепки должны «входить в развернутые отверстия под лег-
кими ударами ручника весом 400—500 г с одинаковьш усилием
по всей длине отверстия.
Перед постановкой заклепок в лопатках, хвост которых рас-
положен с наружной стороны гребня, отверстия с обеих сторон
лопатки зенкуют. После постановки первых заклепок убеждают-
ся, достаточно ли концы заклепок выступают из отверстия для
возможности их расклепки.
Фиг. 126. Заклепки
Расклепка заклепок может быть произведена также с по-
мощью рычага (фиг. 117,6), но со специальной оправкой. В про-
цессе клепки заклепку поддерживают с противоположной стороны
либо расклиниванием, либо домкратом, упирающимся в соседний
диск.
§ 64. Облопачивание лопатками с посадкой в паз
1. Предварительная проверка. До облопачивания проверяют,
соответствуют ли хвост лопатки и промежуточная вставка пазу
в диске или барабане; при этом устанавливают на пробу каждую
лопатку и промежуточную вставку в паз. В случае тугой посадки
нужно произвести соответствующую подгонку.
В таблице к фиг. 127 указаны ориентировочные допуски по-
садки лопаток ;В паз.
Если в лопатках (фиг. 127, /—IV) в радиальном направлении
получаются зазоры больше приведенных в таблице, то в процессе
наборки под эти лопатки (между нижней частью хвоста и ди-
ском) вставляют стальные пластинки шириной на 1—2 мм меньше
ширины паза диска для выбора радиального зазора (фиг. 127,
VI). Для этой же цели в некоторых конструкциях под нижней
частью середины хвоста лопаток в пазу диска имеется специаль-
ная канавка, в которую под каждую лопатку устанавливают ку-
сок мягкой стальной проволоки.
2. Наборка лопаток. Обычно лопатки набирают в обе стороны
от замкового отверстия как при одном, так и при нескольких
замках.
220
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
При одном замке для четного числа лопаток без промежуточ-
ных вставок д-ве первые лопатки прогоняют по пазу и устанавли-
вают так, чтобы диаметр диска, проходящий через середину зам-
кового отверстия, проходил по линии соединения первых двух
лопаток. При нечетном числе лопаток первая лопатка должна
встать в паз против замкового отверстия.
Фиг. 127. Профили хвостов лопаток
Перед наборкой лопаток с промежуточными вставками для
того, чтобы удержать их при уплотнении, посредине между зам-
ковыми отверстиями в паз диска забивают временную задержку
(стальной брусок), которую удаляют после наборки лопаток
на диск от задержки до места вставки.
Перед наборкой лопаток паз рекомендуется протереть ка.ким-
либо смазывающим веществом.
В первую очередь набирают на диск лопатки с меньшим поло-
жительным допуском в посадочных размерах хвостов для того,
чтобы избежать износа паза и иметь более правильные посадоч-
ные размеры вблизи от замковых отверстий.
При наборке лопаток должно быть обеспечено: 1) плотное
прилегание хвостов соседних лопаток друг к другу (при обнару-
§ 64] Овлопйчйбйние лопатками с посадкой в паз 221
Допуски при установке лопаток в паз (фиг. 127)
Характеристика
Т-образный хвост
Т-образный хвост
Ласточкин хвост
Зубчатый хвост
хвостов
Паз
Хвост
лопатки
Паз
Хвост
лопатки
Паз
Хвост
лопатки
Паз
Хвост
лопатки
Допуски
а
+ 0,05
0,00
—0,05
-0,10
Аг
-0,15
-0,20
0,00
+0,07
-4 0,10
+0,20
+0,03
+0,06
-0,03
—0,08
на размеры хвоста ло
паза
б
-0,01
-0,06
40,04*
+0,00
+ 0,08
+0,04
40,12
+0,08
от + 0,05
ДО +0,15
А3
Ш3
от +0,10
до + 0,20
в
+0,35
0,00
-0,15 \
-0,40 J
+0,35
0,00 |
-0,25 J
—0,50
от + 0,08
до+0,12
—
-
патки и
г
А6
с.
—0,02
+0,06
+0,05
0,00
—0,05
—0,10
+о,Ю
+0,20
-
№
эскиза
1Д1
III
IV
V
* Меньшие значения допуска относятся к меньшему шагу.
жении неплотности лопатки из паза надо выколотить (и пригнать);
2) правильное расположение лопаток в радиальном направлении
(проверка производится с помощью шаблона); 3) при посадке
лопаток в паз—соблюдение допусков, приведенных в- таблице
к фиг. 127.
Лопатки и промежуточные вставки по пазу проталкивают
(фиг. 128) легкими ударами ручника весом 300—400 г через оп-
равку (фиг. 117,в), приложенную к специальной промежуточной
вставке. При наборке рядов лопаток реактивных ступеней для об-
легчения правильности наборки в осевом направлении пользуют-
ся сегментом, устанавливаемым между набранным и набираемым
рядами лопаток. Для многих конструкций турбин иаборку реак-
тивных лопаток производят без проталкивания лопаток и вставок
по пазу, а устанавливая их «непосредственно «в паз (фиг. 129).
При наборке лопаток необходимо следить, чтобы хвосты ло-
паток и промежуточные вставки на пригнанных поверхностях не
имели надиров, подсечек и забоин.
222
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
В процессе наборки лопатки выравнивают в радиальном на-
правлении (рихтуют), легко нажимая оправку на лопатку для
получения более правильного шага по верху лопаток.
Количество лопаток на диске с промежуточными вставками
может колебаться в пределах +2% к их проектному числу.
Фиг. 128. Наборка лопаток
Фиг. 129. Установка реактивных лопаток
Установив все лопатки и проверив правильность их установки,
приступают к заделке замка.
3. Заделка замков и их конструкции. Для получения необхо-
димой толщины замка, если расстояние между хвостами (по ок-
ружности диска) окажется меньше толщины замковой вставки,
несколько промежуточных вставок или хвостов лопаток, располо-
женных -по обе стороны замка, опиливают на 0,1—0,3 мм.
§ 64] Облопачивание лопатками с посадкой в паз 223
Уплотнение лопаток по окончанию их наборки производится
поочередным забиванием оправок (расклинок) с конусным хво-
стам на место установки замковой вставки.
При конструкциях лопаток с промежуточными телами уплот-
нить лопатки .нередко бывает довольно трудно, так как после
выемки оправки лопатки пружинят и замковую 1вставку устано-
вить невозможно. В таких случаях прибегают к следующему спо-
собу: -после уплотнения лопатки по обе стороны оправки устанав-
ливают домкратики (или болты с гайками), упирая их в соседний
диск и промтела набранных лопаток; этим самым лопатки стопо-
рятся на диске; вытаскивают забитую оправку и устанавливают
другую оправку большей
толщины, после чего, осво-
бодив домкратики, эту
оправку забивают и вновь
зажимают лопатки дом-
кзратиками.
Эта операция может
повторяться несколько раз
до необходимого уплотне-
ния лопаток. Чтобы не по-
вредить при этой работе
прилегающих к замку ло-
Щгпифтп
Замок
<А ПрипаянЫ'
СуммарнЬа зазор
0,05,+0,1
Фиг. 130. Замок с креплением заклепкой
паток, на их "место временно устанавливают старые лопатки. За-
тем оправку выбивают и устанавливают замковую вставку.
Замковую вставку опиливают с небольшим припуском против
размеров конусной части последней забитой оправки.
Установка замка с креплением заклепкой
(фиг. 130). Лопатки, примыкающие к замковой вставке, во мно-
гих конструкциях прошиваются штифтами и припаиваются к
своим промежуточным вставкам. После подготовки замковой
вставки ее забивают между прилегающими лопатками. Через
имеющееся в щеке диска отверстие сверлят и развертывают от-
верстие в замковой «вставке, .в которое и забивают заклепку. Пе-
ред сверловкой нужно проследить за тем, чтобы отверстие про-
шло через середину замковой вставки. Концы заклепки расклепы-
вают.
Установка замка с расклинкой (фиг. 131). Зам-
ковые лопатки 1 я 2 изготовляют с «выступами внизу, заходя-
щими под хвосты соседних лопаток 3 и 4. После установки под-
кладки 7, стального клина 6 и подгонки замковой вставки 5,
имеющей вырез в нижней своей части, вставку загоняют между
лопатками / и 2.
Установка замка конструкции Броу н-Б о-
вери (фиг. 132). В ободе сделан вырез такой же ширины,
как и хвост; ниже вырезано уширение А. После наборки лопаток
224
Рабочие Адпатт
[ Гл. XII
в замковый паз вводят части £ и В, которые своими выступами
входят в прорезы Л, и вгоняют клин Г. Клин Г удерживается рас-
клепкой концов.
Замки фирмы Бумаг (фиг. 133). Замковая вставка со-
стоит из двух частей: прямой встав.ки и клина. Обе части имеют
6 1 г ч-
Фиг. 131. Замок с расклинкой замковой пстлики
После расклеп-
ки^
шипы, которые входят в специальные вырезы лопатки после уста-
новки замка.
После проверки правильности изготовления замковых вставок
и расклинивания лопаток прямую ©ставку устанавливают так,
чтобы ее шип вошел в вырез лопат-
ки; затем забивают клин.
После установки вставок через
отверстие в ободе диска забивают
заклепку (заостренную со стороны
входа), которой расклинивают зам-
ковые вставки и этим предотвра-
щают вылет замка из диска.
I ,i В другой конструкции (фиг. 134)
р—щ\ замок состоит из трех деталей —
1 вставок / и 2, выступы которых в
нижней своей части входят в соот-
ветствующие заточки соседних лопа-
ток, и клина 3. Для упрощения ра-
боты по изготовлению замка вставки
изготовляют из цилиндрических втулок, выточенных на токарном
станке, с «аружным (для вставки 1) и внутренним (для встав-
ки 2) выступами; заготовкой для клина также может служить
цилиндрическая втулка.
Ldp1
Фиг. 132. Замок конструкции
Броун-Бовери
§64]
Облопачиви -в лопатками с посадкой в паз
225
1 „Заклепать
КУ\ ^ на. 1мм
Фиг. 131. Замок фирмы Бумаг
15 А. Н. Сверчков.
£2б Рабочие лопатки [Гл. XII
Вставки вырезают из втулок и подгоняют по профилю сосед-
них лопаток; клин подгоняют по профилю вставок. После уста-
новки встапок па место забивают клин и зачекапивают его.
§ 65. Обандаживание
Конструкции головок лопаток отличаются разнообразием.
Ввиду этого различны и типы крепления бандажа к лопатке
(с отверстиями круглыми, прямоугольными, фасонного профиля
и пр.). Бандажную ленту применяют толщиной 1,5 4 мм. Ши-
рина ленты, как и ширина самих лопаток, различна. От 4 до 20
лопаток, перекрытых бандажом, составляют пакет. Отверстия
в бандажной ленте для круглых шипов лопаток сверлят, а для
лопаток, имеющих четырехугольные шипы, штампуют. Па
фиг. 135 изображен ручной пресс для пробивки отверстии и бан-
дажной ленте.
Для изготовления матрицы и пуансона пользуются следующи-
ми марками стали: Ст. 35; Ст. 45; У8Л; У10А; Х12; XI2M.
Суммарный зазор S между матрицей и пуансоном (фиг. 135,
13 и 14) осуществляется в зависимости от толщины бандажного
сегмента (ом. таблицу).
Толщина бан-
дажного сег- Зазор S,
мента, мм мм
1,0 0,07
1,5 0,12
2,0 0,10
3,0 0,24
При штамповке отверстий необходимо следить, чтбы в ленте
не получались трещины и надрывы, особенно, koi.i.i углы отвер-
стий для шипа имеют малые радиусы закругления.
При обандаживании выполняются следующие правила.
Бандажный сегмент должен иадеват1>ся на шипы лопаток без
приложения значительных усилий для того, чтобы не создать до-
полнительных напряжений в шипах и в самих лопатках. Наде-
вать бандажные сегменты следует легкими ударами ручника.
Бандажная лента должна плотно прилегать к торцу лопаток. За-
зор по стыку бандажных сегментов для настраиваемых ступеней
оставляют в 0,75—1,5 мм, а для остальных в 0,25—1,0 мм.
Бандажный сегмент в осевом направлении обычно свешивает-
ся над лопатками со стороны -входа пара на 0,5—1,5 мм.
Разметку отверстий сегментов для круглого шипа производят
с помощью шаблона, изготовленного из картона или из плотной
бумаги. Разметку ведут следующим образом: намечают номера
пакетов, заготовляют и нумеруют по числу пакетов бумажные
бандажные сегменты, головки шипов окрашивают (лазурью) и,
накладывая заготовки бумажного сегмента на соответствующий
пакет, снимают отпечатки шипов.
§65]
Обакдажиеанае
22?
m-
#ш
sa
к
п
о
я
п
К
VO CL)
о н
о, а
с а
о S
К I ggg
О {-, Ч I
ТО «О £-*,
£■1
ft U iu-
I gS I £24.
£ Я сз go.
«*£^
E.f&Sa
0B,t|-h
e I t? rt и
О I OJbJOJ
«S32*
3 н g- 2 ч 5
wk 8
15*
ж
Рабочие лопйгки
[Гл. XII
19
^
т-ггМ
щя
Л
W
к
L
—I
"~|
1
rzzd
1Г1
II
-4^2
II
f I
Фиг. 135а. "Деталь 4 /
54
PN
де
,%
#-1
_1—)
I т
30
Фиг. 1356. Деталь .7 ^
V*.*f?4C^3!
/55
«5
//45°
.95
35
J5
/*4Г
Фиг. 135в. Деталь б' V
5/?
ПШ
Я 1
1 4^
60
«о
90
но
-СО
'
1 gg
J
М5°ш 1
7
<J
-
Фиг. 135г. Деталь 7 V
§65]
Обандаживание
229
Фиг. 135д. Деталь 8
т
ill
1" 50 |
[_ , *V
1 *^
,
?\
\)
-#р
—^ы§
<
|
30
ж _,
> 1 j
;-0-
-1
35 ,L j5
/40
J-
(
L
\\ 200
1
^
°°
T
20
H
R1
1
L
H
A».
H«
1—n
1
II
iJ
1 ^-S|
J^_J
IMF
Фиг. 135е. Деталь 9 V
85 t
50
15
щ
ф
R6
±A
zP=:tPr
1/Л?
f4
ЖШЛА
I-, ^ , 11
L *?.J
Фиг. 135ж. Деталь 10
230
Рабочие лопатки
[Гл. XII
Производство разметки отверстий, несмотря на кажущуюся
простоту, требует навыка и тщательности выполнения. При раз-
метке центр отверстия отмечают хорошо заточенным шилом; за-
тем шаблон накладывают на бандажный сепмент « на него остро
заточенным керном наносят центры отверстий шаблона. При пе-
\7
Фиг. 135и. Деталь /Л \\ 14
реносе с шаблона на сегмент центров отверстий нужно учесть,
что шаблон снимают с «верхней части шипа, т. е. по длине окруж-
ности большей, чем требуется; поэтому отверстия должны быть
соответственно смещены.
Другой способ разметки отверстий на бандажном сегменте
заключается в следующем: изготовляют картонный сегмент (шаб-
§65]
Обандаживание
231
Фиг. 136. Разметка расположения
отверстий в бандажном сегменте
лон); накладывают его на шипы лопаточного пакета; получают
оттиск шипов обстукиванием на них шаблона; после расчистки
отверстий шаблон надевают на шипы лопаток пакета, контроли-
руя правильность получивших-
ся отверстий; по полученным БандаЖиая лента,
отверстиям в шаблоне разме-
чают и сверлят отверстия в бан-
дажном сегменте. Отверстия
делаются с допусками АА про-
тив размера шипа.
Разметка шага отверстий
в бандажном сегменте для
четырехгранных шипов делает-
ся так: наносят на каждом сег-
менте продольную центровую
линию. Ударами ручника при-
близительно по дуге, соответствующей дуге расположения шипов,
выгибают заготовки бандажных сегментов. Сегмент прикладывают
сбоку шипов каждого пакета, после чего с помощью
угольника на сегменте наносят чертилкой риску, опре-
деляющую шаг по шипам (фиг. 136).
При получении отверстий штамповкой для более
плотного прилегания сегмента к торцам лопаток сег-
мент рекомендуется надевать на лопатки стороной по
направлению штамповки.
Отверстия, полученные сверлением, зенкуются с
обеих сторон, причем зенковка со стороны расклепки
шипа делается в 0,8—1,0 мм, а со стороны лопатки
в 0,5—0,8 мм. С краев отверстий, полученных штам-
повкой, снимается фаска.
Надеванно, бандажных сегментов на лопатки можно
производить в любом порядке. Замок обычно перекры-
вают бандажными сегментами, но при этом стремятся
к тому, чтобы при четном числе лопаток по обе сто-
роны замка было перекрыто одно и то же число лопа-
ток.
В тех случаях, когда получаются незначительные
отклонения расположения отверстий в бандажных сег-
ментах от шипов лопаток, отверстия могут быть не-
много распилены, но не должны превышать допуска Лс.
Если надевание сегмента на шипы требует значитель-
ных усилий из-за неудовлетворительной подгонки, то
он должен быть заменен новым с более правильной
подгонкой отверстий по шипам.
Для лопаток, имеющих переменный профиль и
с расположением бандажной ленты под углом к поперечной оси
лопатки (различная высота логтаток со сторону входа и выхода
о о
oio
ojo
о|о
ojo
о о
о! о
о
0
|ою|
1°
о
|ою|
1°
1°
[о
Го
о
о
о
р
р
р
р
н
е
ч
1°.
1о|
1°
0
0
°
Фиг. 137.
Смещение
сегментов
при клеп-
ке шипов
232
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
пара), может получиться перекос пакета в процессе посадки бан-
дажного сегмента, а особенно, при клепке шипов (фиг. 137). В (не-
которых случаях перекос может достигать нескольких миллимет-
ров. Для уменьшения перекоса сегмент должен быть удлинен со
стороны выхода пара с лопаток (фиг. 138) расклепыванием его
ручником с отшлифованной головкой на плите с хорошо обрабо-
танной поверхностью. Величина удлинения сегмента получается из
Фиг. 138. Профилировка сегмента
подсчета, как разность в длине дуг, описанных радиусами, соот-
ветствующими максимальной и минимальной высоте лопатки.
Подрезку бандажа по ширине произврдят (после клепки ши-
пов) резцом, закрепленным в супорте; при этом ротор, установ-
ленный в цилиндр, вращается вручную.
§ 66. Клепка шипов
Перед клепкой шипов нужно проверить, правильно ли подо-
гнаны бандажные сегменты. Расклепывают шипы ручником весом
200—500 г с круглой головкой.
Так как при расклепывании появляются внутренние напряже-
ния и, следовательно, увеличиваются жесткость и хрупкость
материала, то клепка шипов требует осторожного и вниматель-
ного подхода.
Клепку производят ударами равномерно -по всему шипу, при-
чем головка правильной формы должна быть образована 10—
25 ударами ручника. Количество ударов зависит от качества ма-
териала и .величины шипа.
Необходимо следить за тем, чтобы в месте расклепки не полу-
чилось трещин, а также за тем, чтобы неосторожными ударами
не повредить бандажных сегментов.
Головки шипов после расклепки должны заполнить зенковку
отверстий в бандаже и иметь правильную форму; переход от по-
верхности головки к поверхности бандажа должен быть плавным.
Головкам круглого и квадратного сечений окончательную фор-
му можно придать специальной чеканкой.
§ 67] Пайка бандажа и бандажной проволоки 233
§ 67. Пайка бандажа и бандажной проволоки
Во избежание напряжений, возникающих в лопатках и в бан-
дажной ленте, паять скрепляющую проволоку при длинных ло-
патках лучше до клепки шипов, но с надетыми на лопатеи бан-
дажными сегментами или же с приклепанным бандажом, пред-
варительно подогрев лопатки пакета.
1. Подготовка к пайке. Поворачивая ротор, уложенный на
козлы, группу лопаток при пайке скрепляющей проволоки уста-
навливают в горизонтальной плоскости, а при пайке бандажа — в
вертикальной (бандажной лентой, предназначенной к пайке, вниз).
Пайку ведут с вогнутой стороны лопатки. Опаиваемые поверх-
ности очищаются от следов жира, грязи и ржавчины. Очистка
может быть произведена бензином или спиртом. Флюс (состав
и его приготовление указаны в гл. II) накладывают в небольшом
количестве, когда температура достигает 350—400° С, но его
можно наложить и на холодную лопатку с вогнутой стороны. На-
грев соединения производят ацетилено-кислородным пламенем
(горелка с наконечником № 1 или № 2). Пламя должно быть
восстановительное, т. е. с небольшим избытком ацетилена. Чтобы
пайка была качественной и не был допущен перегрев, от персо-
нала, ее производящего, требуется навык.
В целях защиты от нагрева соседних рядов лопаток, а также
для ускорения пайки можно применить щит из асбеста или же-
леза, который в последнем случае устанавливают на расстоянии
не менее 3 см от места пайки. Для распределения флюса и при-
поя подготовляют стальной прут, загнутый и расклепанный на
одном конце. Припою для пайки придают форму длинных пла-
стинок шириной 3—5 мм.
Расход серебряного припоя, требующегося для производства
одной пайки, ориентировочно может быть принят в следующем
количестве:
Ширина бандаж-
ной ленты, мм
20-25
30—35
40—45
50—55
60-65
70—75
Количество
припоя, г
0,7
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Диаметр скре-
пляющей прово-
локи, мм
3—0
4-5
6—7
8
10
11—12
Количество
припоя, г
0,7
1,1
1,9
2,1
2,4
2,7
2. Процесс, пайки. При нагреве лопаток пламя должно быть
достаточно большим и направлено таким образом, чтобы место
пайки нагревалось <в первую очередь, а соседние части соедине-
ния прогревались равномерно.
При пайке проволоки пламя должно прогревать равномерно
рерхнюю и нижнюю части проволоки, проходящие сквозь лопат-
234
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
ку. Во избежание перегрева «следует «.направлять пламя не пер-
пендикулярно к лопатке, а под углом со стороны ее тонкого кон-
ца. Это относится, главным образом, к лопаткам больших разме-
ров, перегрев кромок которых легко может 'произойти вследствие
большой разницы в толщине кромок и середины лопатки.
По мере нагревания и расплавления флюса 'Следует распреде-
лить его железным прутком таким образом, чтобы флюс, проходя
сквозь место спая, покрывал сплошным слоем спаиваемые по-
верхности. Припой нужно 'накладывать на место спая в тот мо-
мент, когда лопатка достигнет температуры его плавления, а имен-
но около 700°. Припой должен хорошо покрывать спаиваемые
поверхности; распределение 'припоя производится железным прут-
ком.
После того как будет расплавлен припой с вогнутой стороны,
пламя горелки переносится на нижнюю сторону лопатки (вы-
пуклую) и соединение подогревается до того момента, пока при-
пой не протечет с вогнутой стороны на выпуклую.
Распределение припоя во избежание перегрева следует произ-
водить несколькими быстрыми проходами пластинки. Когда при-
пой распределен, следует отвести горелку в сторону. Важно, что-
бы припой не расплавлялся ъ пламени и не капал на место пай-
ки. Операция наложения припоя должна занимать несколько
секунд. В случае неравномерного покрытия места пайки припоем
излишки его должны быть устранены перепайкой.
Нагрев свыше 720° для лопаток из никелевой стали и 770°—
из нержавеющей стали не допускается. Узкий интервал темпера-
тур, при которых происходит процесс пайки, требует от персо-
нала, производящего пайку, большого внимания.
Признаком перегрева служит светлокрасный цвет соединения.
Появление светложелтых пятен свидетельствует о сильном мест-
ном перегреве. Наличие чешуек также свидетельствует о пере-
греве. В случае перегрева соединения, необходимо дать ему
остыть до потемнения и снова нагреть до температуры отпуска
(600—500°), т. е. до тёмнокрасного цвета.
По окончании работ необходимо очистить места пайки от флю-
са и излишков припоя. Очистку от флюса производят скребками
или проволочной щеткой, а также промывкой горячим конден-
сатом. Излишек припоя снимают шабером.
Лопатки из латуни или из монель-мсталла обычно связыва-
ются биметаллической проволокой (стальная проволока, покры-
тая медной оболочкой). Перед па Гиком флюс (буру) разводят
в теплой воде до жидкого состояния.
§ 68. Сварка бандажа рабочих лопаток
Лопатки некоторых конструкций турбин имеют сваренные бан-
дажи; как пример, приводится описание методов сварки бандажа
лопаток колеса скорости турбин ЛМЗ,
§68]
Сварка бандажа рабочих лопаток
235
1. Подготовка к сварке. Набивается порядковый номер каж-
дой лопатки. Пакет состоит из двух лопаток. Проверяется с по-
мощью шаблона разделка бандажа под сварку и, в случае необ-
ходимости, производится соответствующая подгонка; кроме того,
Полукруглая канавка
в медной подкладке
-ч
-~j
п П
ш]
72 ГЦ
ЕМ
-
Не более 0,54
Фиг. 139. При-
способления
для снлркп баи
дажа
/ — меднпи цод-
клидк<'|; 2 — дере-
нянный клип; Л —
подставка для
сварки; 4 — элек-
трод
проверяется смещение друг «относительно друга нижних кромок
бандажа; смещение не должно быть более 0,6 мм (фиг. 139).
Устанавливаются ранее заготовленные медные подкладки под
бандаж в местах его разделки под сварку. Подкладки имеют
полукруглые канавки и устанавливаются так, чтобы ось канавки
в подкладке совпала со средней линией зазора в бандаже; под-
кладки должны быть плотно прижаты деревянными клиньями 2
к бандажу.
Изготовляются, устанавливаются « крепятся прихваткой
к бандажу с помощью электросварки или специальные скоб бо-
236
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
ковые подставки 3 для наложения начала и конца шва. При уста-
новке подставок необходимо следить за тем, чтобы они были
плотно прижаты к торцу бандажа и вырез под сварку в бандаже
совпадал с вырезом под сварку в подставке.
Ротор устанавливают так, чтобы свариваемый бандаж распо-
лагался в горизонтальной плоскости.
Сварку производят через пакет; для контроля усадки свар-
ного шва проверяют и записывают зазоры пит между банда-
жом соседних лопаток до сварки, после сварки бандажа пакетов
(через пакет), после сварки бандажа остальных пакетов и после
первой и второй расчеканки.
2. Сварка. Для сварки бандажа пакеты располагают в верти-
кальной плоскости, для чего ротор поворачивают на необходимый
угол.
Сварка производится на сварочной машине постоянного тока
при силе тока 210 а, на обратной полярности (+ на электрод).
Материал лопаток—сталь марки ЭИ-123. Электроды типа
ЦТ-7, проволока — марка стали Э.И-400 диаметром б мм.
Сварку ведут за один проход с усилением шва в 2—3 мм; на-
чало и конец шва должны располагаться на подставках к банда-
жу лопаток.
3, Расчеканка и механическая обработка швов. После сварки
бандажа удаляют медные подкладки, шов очищают и тщательно
осматривают через лупу для контроля качества сварки -и уста-
новления отсутствия трещин.
После этого производится расчеканка шва, консольных уча-
стков бандажа вокруг шва и участков шва на подставках, приле-
гающих к бандажу. Расчеканка ведется молотком весом 400 г
с плоским концом с радиусом закругления 3—5 мм и шириной
25 мм; чеканку ведут как вдоль, так и поперек шва, поверхность
которого после расчеканки должна быть гладкой без заметных
впадин от ударов молотка.
Расчеканка швов лопаток, сваренных в 'последнюю очередь,
ведется до тех пор, пока зазоры по обе стороны расчеканиваемого
пакета не будут равными зазорам данного пакета после нерпой
сварки +0,05 мм у а швов .лопаток, сваренных в первую очередь,—
пока указанные зазоры не будут равны зазорам до сварки
+0,1 мм.
Операция по механической обработке сварных низок заклю-
чается в срезке подставок, снятии излишнего материала швов
и проточке бандажа, после чего пакеты лопаток, установленные
временно без заделки замка, только для производства-сварки,
снимаются с диска для термической обработки и травления
С целью проверки на отсутствие в швах трещин,
§69]
Выемка образцов Aonatotc
т
§ 69. Выемка образцов лопаток
Для изготовления запасных рабочих лопаток снимают одну-
две лопатки с диска. С 'вынутых образцов лопаток снимают раз-
меры для изготовления чертежа. Кроме наличия образцов, для
конструирования запасных лопаток необходимы приводимые ни-
же данные:
1. Число лопаток на диске.
2. Число пакетов.
3. Число лопаток в пакете.
4. Эскиз бандажного сегмента.
5. Диаметр скрепляющей проволоки.
6. Диаметр обода диска или барабана.
7. Диаметр по бандажным сегментам со стороны входа и
выхода пара.
8. Число замков и их конструкция (эскиз).
9. Диаметр заклепок (при верховой посадке на диск).
10. Размер гребня диска (для лопаток с верховой посадкой);
для диска, имеющего несколько гребней, должен быть изготовлен
шаблон.
11. Размеры паза диска, шаблон паза (для лопаток с посад-
кой в оаз) и размеры обода диска.
12. Шаблон установки лопаток по входной кромке; для ло-
паток дли.ной от 200 мм "и выше при 3000 об/мин и 400 мм и вы-
ше— при 1500 об/мин.
13. Эскиз замковых лопаток (для направляющих лопаток
реактивных ступеней).
'К вынутым образцам лопаток должна быть прикреплена бир-
ка с указанием:
а) электростанции;
б) заводского и станционного номера турбин;
в) мощности турбины, ее параметров и года изготовления;
г) числа оборотов и направления вращения (по часовой стрел-
ке или против), если смотреть по ходу пара;
д) номера ступени, из которой вынуты образцы.
При .выемке образцов лопаток должны быть приняты все меры
предосторожности против повреждения образцов лопаток, сосед-
них с ними лопаток, диска и пр.
Если с лопатками ступени, из которой вынимаются образцы,
были аварии, то о характере и причине аварии надлежит изве-
стить завод, который будет изготовлять новые лопатки.
1. Выемка образцов лопаток с верховой посадкой на диск.
Выбирают крайнюю лопатку в пакете, наименее подверженную
коррозии и эрозии. Выбирают две заклепки, крепящие эту ло-
патку. Разрезают ножовкой бандаж и скрепляющую проволоку.
Ударами через оправку по внутренней стороне бандажной ленты
лопатку снимают с гребней диска.
238
Рабочие лопатки
[ Гл. XII
Вместо лопатки устанавливают вставку призматической фор-
мы, равную по весу вынутой лопатке. Вставка обрабатывается и
подгоняется по хвосту удаленной лопатки. Отверстия для закле-
пок у вставок выпиливают по отверстиям хвоста вьшутых лопа-
ток. Установив вставку, развертывают отверстия и .крепят ее за-
клепками к диску.
При длинных лопатках (для сохранения уравновешенности
ротора) таким же способом удаляют диаметрально противопо-
ложную лопатку. Вставки в этом случае должны иметь разницу
в весе, равную разнице в весе вынутых лопаток.
2. Выемка образцов лопаток с посадкой в паз. Для выемки
лопаток удаляют сегмент бандажа (обычно перекрывающий за-
мок), замок, а затем лопатки этого пакета. Для удаления бан-
дажного сегмента спиливают боковую расклепанную часть шипов
лопаток, после чего осторожно с них снимают сегмент.
Замок вьшимают различными способами, которые зависят от
его конструкции. Например, для выемки замка (фиг. 130) выби-
вают крепящую его заклепку, в замковой вставке сверлят отвер-
стие, затем его нарезают и ввертывают в него шпильку, с по-
мощью которой выжимают вставку. Во многих случаях замок уда-
ляют, высверливая его; в этих случаях до удаления замка прове-
ряют его толщину, что необходимо для изготовления нового замка.
Удаление лопаток из паза не представляет каких-либо труд-
ностей. Для образца берут одну из лопаток пакета, лучшую
по состоянию, а также примыкающее к ней промтсло; вместо
нее и промтела изготовляют и устанавливают вставку, равную
весу лопатки и промтела. Замок в большинстве случаев прихо-
дится делать новый. Для крепления бандажного сегмента при-
ходится или давать большие фаски у отверстия под шипы, или
спиливать на 0,5—1,0 мм головку лопаток; в последнем случае
на указанную величину бандажный сегмент сядет .ниже рядом
лежащих сегментов. Иногда для усиления крепления бандажного
сегмента его припаивают к лопаткам.
3. Выемка образцов направляющих лопаток реактивных сту-
пеней. В тех случаях, когда вынимают образцы направляющих
лопаток, вместо них изготовляют и устанавливают временные ло-
патки. Кроме лопаток, должны быть вынуты и промтела (проме-
жуточные вставки); они необходимы для изготовления чертежей
лопаток и самих промтел, так как, как правило, промтела изго-
товляют комплектно с лопатками.
§ 70. Ограничение мощности при удалении рабочих лопаток
1. Удаление лопаток активных конденсационных турбин. Ве-
личину ограничения расхода пара или мощности при удалении
лопаток промежуточной ступени можно ориентировочно опреде-
лить, исходя из следующих соображений.
§ 70] Ограничение мощности при удалений рабочих Лопаток 239
Для этих турбин отношение хх = — (где и — окружная
скорость; С\ — скорость выхода пара из сопла) изменяется в пре-
делах от 0,45 до 0,65, увеличиваясь от первой ступени к послед-
ней.
Зная средний диаметр данной ступени й[м] и задавшись
величиной х[у можем найти величину приходящегося на ступень
теплового перепада по формуле:
где k — 3,28 для турбин 3000 об/мин;
/е~0,82 для турбин 1500 об\мин.
Внутреннюю мощность данной ступени находим из формулы:
где D\ — часовой расход пара через турбину [кг/час] при номи-
нальной нагрузке;
r\Qi — внутренний к. п. д. ступени, который может быть при-
нят 0,70—0,75.
При удалении рабочих лопаток последней ступени тепловой
перепад может быть приближенно определен по формуле:
х\
Коэффициент R учитывает степень реакции данной ступени,
/? —2,0 при степени реакции, ра-вной 50%; R=l,0, когда реак-
ция отсутствует.
Во избежание перегрузки диафрагмы последней ступени, ва-
куум в конденсаторе необходимо искусственно несколько снизить
на величину, соответствующую реакции лопаток последней сту-
пени.
Величину допускаемой мощности можно определить по про-
пуску пара через турбину. В этом случае допускаемая мощность
будет та, которая установится, когда расход пара на ъурбину
равен расходу, имевшему место до удаления лопаток при полной
нагрузке.
О величине допускаемой мощности можно также судить по
давлению в какой-либо из промежуточных ступеней, расположен-
ных до удаленной ступени. В этом случае допускаемая мощность
принимается такая, при которой давление в выбранной ступени
будет равно давлению в той же ступени, которое имело место
при наличии лопаток всех ступеней.
240 Рабочие Лопатки [Гл. Xli
Удаление рабочих лопаток регулирующей
ступени. Подсчет величины ограничения мощности при коли-
чественном регулировании аналогичен подсчету, изложенному вы-
ше, при удалении лопаток промежуточной ступени, но при этом
принимается: хх = 0,35—0,40 для одновенечной ступени и Х\ =
= 0,20—0,25 для двухвенечной ступени. Давление «в камере ре-
гулирующей ступени не должно превышать давления, соответ-
ствующего нормальным условиям работы при полной нагрузке.
Температура свежего пара должна быть снижена настолько,
чтобы температура пара в камере регулирующей ступени «е пре-
вышала расчетную величину.
В турбинах с дроссельным регулированием, имеющих пере-
пуск свежего пара -в одну из промежуточных ступеней, при уда-
лении лопаток 'первой ступени достаточно только понизить тем-
пературу свежего пара на 10—15° С, (не ограничивая мощность.
2. Удаление лопаток реактивных ступеней. Удаление проме-
жуточных рядов лопаток в реактивной турбине вызывает значи-
тельную перегрузку лопаток предшествующего ряда и изменение
осевых усилий, действующих на ротор.
Без проведения сложных специальных расчетов приближенная
величина пропуска пара через турбину при удалении промежу-
точных рядов лопаток может быть определена из следующих
данных.
Степень необходимого ограничения пропуска пара зависит от
места расположения удаленной ступени, т. е. от порядкового ее
номера. При удалении одного ряда лопаток порядковый номер
его обозначается через ni% а общее число ступеней через п.
Если отношение
то необходимое ограничение пропуска пара принимается 5—10%
от номинального значения; при увеличении указанного отношения
до 0,85, т. е. с приближением удаленного ряда к выпускной ча-
сти турбины, ограничение пропуска пара соответственно увеличи-
вается до 10—25%.
Для 'предпоследней ступени оно составляет 30%.
В турбинах с небольшим числом ступеней необходимая степень
ограничения пропуска пара больше, при прочих равных условиях,
чем в турбинах многоступенчатых.
При удалении лопаток одной или нескольких первых реак-
тивных ступеней регулирующая ступень будет работать с пере-
грузкой при режимах, когда полностью открыт один клапан.
При нагружении турбины следует прикрывать стопорный кла-
пан или пусковую задвижку на столько, чтобы в камере регу-
лирующей ступени не иметь давления меньшего, чем давление,
соответствующее режиму работы с одним клапаном при исправ-
ной проточной части.
§?П
Конструкция и ремонт диафрагм
241
Глава XIII
ДИАФРАГМЫ
§ 71. Конструкция и ремонт диафрагм
Конструкция диафрагм зависит от условий их работы. Для
температур пара выше 250° наиболее распространены стальные
диафрагмы с фрезерованными лопатка:ми. При более низких тем-
пературах применяют преимущественно чугунные диафрагмы
с лопатками, залитыми в
тело диафрагмы.
Диафрагмы в цилинд-
ре устанавливают -на
штифтах (фиг. 140) или
подвешивают на опоры
(планки или шайбы, фиг.
141). При таких конструк-
циях между ободом диа-
фрагмы и расточкой в ци-
линдре в радиальном на-
правлении остается зазор
1—2 мм, что упрощает
центровку диафрагм в ци-
линдре И Дает ВОЗМОЖ- ф"г- НО. Установка диафрагмы
ность ей свободно расши- на ш™Фтах
ряться при нагреве.
Во многих турбинах выпуска прежних лет диафрагмы уста-
новлены в цилиндр с весьма небольшим зазор01М .в радиальном и
осевом направлениях.
Наиболее часто встречаются следующие повреждения диа-
фрагм, требующие их ремонта или смены.
1. Повреждения лопаток диафрагм, вызванные
попаданием посторонних тел в проточную часть или поломав-
шимися рабочими лопатками.
Характер таких повреждений самый разнообразный, — начи-
ная от .незначительного загиба кромок до полного закатывания
проходных сечений с образованием трещин, вырыванием кусков
лопаток и пр.
При загибе кромок лопатки исправляют с помощью специ-
ально изготовленных по профилю канала оправок различной
толщины, которые забивают в канал между лопатками; получив-
шиеся бугры, рваные места и пр. выравнивают пилою.
2. Повреждения, вызванные задеванием ра-
бочих дисков за диафрагмы вследствие смещения
ротора из-за аварий с упорным подшипником. В этих случаях
место задевания нужно тщательно очистить от наслоений метал-
16 А. Н. Сверчков.
242
Диафрагмы
I Гл. XIII
ла, обследовать его в отношении отсутствия трещин в теле диаф-
рагмы и произвести проверку ее прогиба.
3. Коробление чугунных диафрагм (выпучива-
ние; изгиб лопаток и пр.). Оно возникает в большинстве случаев
вследствие роста чугуна при отсутствии зазоров для температур-
ных расширений.
Чтобы предупредить деформацию диафрагмы, надо опилить
ее обод для создания радиального зазора. Деформированные
диафрагмы нужно тщательно обследовать.
Фиг. 141. Подвеска диафрагмы на планках или шайбах
Деформация диафрагмы с изменением качества чугуна неред-
ко вызывает трещины и откалывание кусков чугуна в месте за-
ливки лопатки со стороны выхода пара (фиг. И2), чему способ-
ствует и конструкция диафрагмы.
Крепление отставшего конца лопатки * к диафрагме может
быть произведено электросваркой следующим способом: удаляют
чугунные «языки», у вершины лопатки обрабатывают плоскость
а и ввертывают в тело диафрагмы (фиг. 143) не меньше чем на
5 мм нарезные штифты диаметром 3— 0 мм и с шагом в 10—
15 мм. Последний штифт ставят по возможности ближе к .концу
языка.
Штифты выступают над лопаткой не более чем па 2 мм. Для
сварки применяют электроды 0 4 мм, причем сила тока должна
быть не более 150 а. Сварку производят в продольном направле-
нии в несколько слоев, и каждый слой после наложения металла
тщательно очищают от окалины. Важно следить за тем, чтобы
конец сварки у а хорошо соединился со срезом языка и чтобы
§ 71 ] Конструкция и ремонт диафрагм 243
переход от валика к отливке у Ь был постепенным. После каж-
дого наложения слоя по металлу слегка ударяют молотком лля
небольшой проковки.
Диафрагма при сварке не должна иметь слишком большой
местный нагрев. Поэтому при ремонте нескольких языков сначала
Фиг. 142. Выкрашивание чугуна в местах заливки
лопатки в тело диафрагмы
на все языки накладывают первый сварной шов, потом второй
и т. д. Так как плоскость с после окончания сварки малодоступна
для обработки, то при наложении валика «у этого места ставят
Фиг. 143. Расположение штифтов Фиг. 144. Разрез по месту приварки
при приварке лопатки к телу лопатки к телу диафрагмы
диафрагмы
чается гладкая поверхность, не требующая дальнейшей обработ-
ки после удаления медной плиты.
На фиг. 144 видны детали выполненной сварки и хорошая
связь между наплавленным металлом и лопаткой, а также и со
штифтами. При неправильной сварке с течением времени прива-
16*
244
Диафрагмы
[ Гл. Ш\
ренные языки или языки с лопатками снова отходят и образует-
ся зазор.
4. Отставание лопаток от заливки в месте
стыка диафрагмы (фиг. 145). Способы крепления таких
лопаток зависят от характера повреждений. Например, оторван-
ною лопатку прикрепляют к соседней при помощи проволоки,
пропущенной через просверленные в обеих лопатках отверстия
(фиг. 146.а); концы проволоки расклепывают и припаивают к ло-
Фиг. 145. Отставание стыкоеой лопатки от тела
диафрагмы
паткам. Другой -способ — в месте отрыва А лопатку приваривают
к телу диафрагмы (фиг. 146,6).
5. Задевание диска за диафрагму со сто-
роны выхода из нее пара. При недостаточном ( а в не-
которых случаях и при нормальном) осевом зазоре между диском
и диафрагмой около втулки диска происходит задевание, и тело
диафрагмы срабатывается. Место задевания обыч.но располагает-
ся у разъема диафрагмы (фиг. 147). Задевание происходит вслед-
ствие увеличенного прогиба диафрагмы из-за недостаточной ее
прочности.
Для увеличения зазора обычно прибегают к проточке или опи-
ловке диафрагмы; при этом опиливают ее не по всей окружности,
а только по площади, несколько превышающей след задевания.
В некоторых случаях (при чугунных диафрагмах) задевания
происходят в месте заливки в тело диафрагмы направляющих
лопаток и вызываются короблением диафрагмы из-за роста чугу-
на при отсутствии зазоров для ее тепловых расширений. Для уве-
личения зазора между диском и диафрагмой ее сдвигают или
протачивают в месте задевания. Для предупреждения дальней-
§ 71]
Конструкция и ремонт диафрагм
24'
Фиг. 140. Крепление лотпок: а — скрепляющей
гроиолокон; б— приваркой
^ иеСТв &\.:J №-rf>i
г. 147. Ргсположеше места задеваш.я
диска за диафрагму
246
Диафрагмы
[ Гл. XIII
шего коробления протачивают ее обод, уменьшая плотность ее
посадки .в цилиндр и устанавливая ее затем на штифты.
6. Остаточный прогиб диафрагмы. Проверить
остаточный прогиб диафрагмы можно следующими способами:
1) Сравнивая результаты промеров при капитальных ремон-
тах осевых зазоров между диафрагмой и диском; разница в из-
мерениях указывает на величину остаточного прогиба.
2) Укладывая линейку (на половину диафрагмы со стороны
входа пара (в непосредственной близости ее разъема) и измеряя
щупом зазоры в местах, указанных на фиг. 148.
г 1
*т— |
i
Фиг. 148. Проверка прогиба диафрагмы
Для стальных диафрагм с фрезерованными лопатками и про-
точенным телом величину прогиба определяют из следующего
подсчета:
х = в—б-\-а,
где х — величина прогиба в точке /;
в, б, а — величины результатов измерений щупом в точках /, 2 и 3.
Соответственные измерения производят и с правой стороны
этой же половины диафрагмы. Проверку прогиба второй поло-
вины диафрагмы производят аналогичным образом. Указанный
способ может быть применен и для определения прогиба чугун-
ных диафрагм, но результат замеров, проведенных первый раз,
не дает величины имеющегося прогиба; ее определяют, сравни-
вая результаты измерений, производимых в одних и тех же ме-
стах при последующих ремонтах.
3) Путем наложения линейки на продольную шпонку со сто-
роны входа пара в плоскости разъема диафрагмы. Величина за-
зора между линейкой и шпонкой дает пел мчит у прогиба диа-
фрагмы. Этот способ применяется преимущественно для чугунных
диафрагм больших диаметров. Вместо линейки может быть при-
менена струна, но в этом случае результаты замеров будут весь-
ма приближенными.
§ 72. Извлечение диафрагм при их заклинивании в цилиндре
При проведении ремонтов имеют место случаи, когда чугун-
ные диафрагмы обычным способом вынуть нельзя из-за их* за-
клинивания в пазах цилиндра.
3
§ 72] Извлечение диафрагм при их заклинивании в цилиндре 247
Извлечение диафрагм может быть произведено одним из ниже-
описанных способов.
1. Обильно смочив керосином или смесью керосина со ски-
пидаром посадочное место диафрагмы в цилиндр и основательно
обстукав диафрагмы свинцовой кувалдой, применяют способ, изо-
браженный на фиг. 149.
2. Применяют приспособление из двух швеллеров № 10—12,
поставленных на .высокое ребро (фиг. 150). Образующийся меж-
Фиг. 149. Извлечение диафрагмы с помощью крана
Фиг. 150. Извлечение диафрагмы при помощи шпилек
ду шнеллерами промежуток служит для свободного прохода шпи-
лек, диаметр которых зависит от резьбы для рыма (7г—1")*>
шпильки ввертываются в диафрагму ъ плоскости ее разъема.
Концы швеллеров устанавливаются ша железных подкладках тол-
щиной 30—50 мм на фланцы цилиндра; такая усташска швел-
леров при равномерном натяжении шпилек позволяет свободно
вытягивать диафрагму на высоту подкладок; для этого гайки на-
вертывают на шпильки, после обильного смачивания керосином
места посадки, и ударяют по диафрагме свинцовой кувалдой.
248
Диафрагмы
[ Гл. XIII
3. Дополнительно ;к существующим двум в плоскость разъема
диафрагмы ввертывают еще две шпильки, для чего предваритель-
но сверлят и нарезают отверстия (фиг. 151) с диаметром, завися-
щим от толщины диафрагмы. В этом случае диафрагму выни-
мают с помощью четырех шпилек.
4. Если заклинивание диафрагмы настолько велико, что она
не поддается извлечению, то предыдущий способ дополняется сле-
дующим мероприятием: сверлят и .нарезают 2—3 отверстия в ци-
линдре под диафрагмой (3Д—1"); ввертывают болты, как пока-
зано на фиг. 151, и равномерно нажимают ими на обод диа-
фрагмы, одновременно натягивая шпильки через швеллеры.
Фиг. 151. Извлечение диафрагмы при помощи шпилек
и отжимных болтов
5. При наличии радиального зазора между диафрагмой и ци-
линдром можно применить гидравлический способ. Ручным прес-
сом через специально просверленное и зарезанное для его при-
соединения отверстие нагнетают в зазор керосин или воду, при-
чем предварительно в этот зазор -в разъеме цилиндра забивают
клинья из дерева или из хорошо отожженной меди.
6. Если вышеприведенным способом вынуть диафрагму все
же не удается, торец обода диафрагмы протачивают со стороны
входа на нее пара; при невозможности проточить диафрагму, про-
тачивают боковую поверхность выточки цилиндра для диафраг-
мы. Для этой цели применяют одно из приспособлений, которое
можно изготовить в мастерских электростанции.
Приспособление, изображенное на фиг. 152, состоит из толсто-
стенной трубы диаметром 4—6", служащей в.качестве вала; трубу
устанавливают на два временных подшипника с наружным диа-
метром, равным диаметру расточки для уплотнений; в местах
опоры на подшипники трубу следует проточить; подшипники
могут быть изготовлены из листового железа и сварены электро-
5 72 ] Извлечение диафрагм при их заклинивании в цилиндре 249
сваркой. Чтобы укрепить резец и дать ему возможность передви-
гаться вдоль оси, иа трубу надевают хомут с приваренным к не-
му швеллером № 10—12; хомут закрепляют на трубе и стопорят
болтом. На ко-нце швеллера укрепляют небольшой подвижной
хомутик, которым крепят резец с помощью болта, что- дает воз-
можность регулировать по высоте положение резца. Резец может
быть закреплен также между планками, приваренными к швел-
леру. Подачу резца в первом случае производят ударами руч-
Для присоединения привода-
Фиг. 152. Приспособление для проточки диафрагм с целью их
извлечения
/ — хомут; 2—труба (вал); 3— временные подшипники; 4 — упорная втул-
ка; 5 — "хсмут для крепления'подшипника к фланцу цилиндра; 6 — резец;
7—планка с резьбой; 8— направляющие планки; 9—болт для подачи резца
ника, во втором — подвертывая болт; в обо-их случаях подача
резиа происходит во время свободного хода его по выходе из
цилиндра до входа г него.
Крепление и подача резца могут быть также осуществлены
путем установки его и верхнюю часть каретки токарного станка,
которую закрепляют па .конце швеллера хомута.
Во избежание осевого перемещения трубы, на ней стопорными
болтами закрепляют два упорных кольца. Трубу вращают в за-
висимости от местных условий ручным приводом от лебедки или
от редуктора через шестерни, а также через червячную передачу
от электродвигателя.
На фиг. 153 изображено приспособление для вырезки диаф-
рагм с вынесенным наружу управлением подачи резца. В ци-
линдре устанавливается пустотелый вал 2 на подшипниках, рас-
положенных во фланцах /. Вал приводят во вращение от элек-
тродвигателя через червячную передачу 10 (передача 1 :30).
Диск 8 устанавливают в осевом направлении для вырезки той
или иной диафрагмы, прикрепляя его к валу через конус гайкой 7.
250
Диафрагмы
[Гл. XIII
Гайка 6 с ленточной резьбой, передвигаясь винтом 9, увлекает
за собой клин 3 (уклон 1 : 20), который проходит через паз вала
и, одновременно являясь шпонкой для втулки 4, передает движе-
ние в радиальном направлении резцу через толкатель 5. Винт 9
получает движение от маховичка 11 вручную или автоматически.
Применяемый для обточки отрезной резец толщиной 4—5 мм
Фиг. 153. Приспособление для проточки диафрагм с вынесенным наружу
управлением подачи резца
должен быть изогнут по месту. Проточку диафрагм или цилинд-
ра производят, как правило, со стороны входа пара на диаф-
рагму.
После извлечения половинки диафрагмы на обточенной по-
верхности обода сверлят 4—5 отверстий глубиной 10—15 мм\
в эти отверстия молотком заганяют с плотной посадкой штифты
из меди или нержавеющей стали, подгоняя их высоту по пазу
для диафрагмы, имеющемуся в цилиндре.
§ 73. Центровка диафрагмы в цилиндре
Диафрагмы в цилиндре в, радиальном направлении стремятся
установить так, чтобы действительная ось расточки диафрагмы
для уплотнения совпала с осью ротора турбины при ее рабочем
состоянии; это и называется центровкой.
Ниже приводятся способы центровки диафрагм. Применение
того или другого способа зависит от конструкции турбины, диаф-
рагм, уплотнений и величины допускаемых зазоров н уплотне-
ниях.
Центровка диафрагм в цилиндре в радиальном направлении
может быть произведена следующими способами:
1) с применением линейки и щупа (два способа);
2) проверочным 'валом;
§73]
Центровка диафрагм в цилиндре
251
3) борштангой;
4) применением струны.
При центровке диафрагм смещение их в радиальном направ-
лении производится: при .конструкциях <на штифтах — изменением
высоты штифтов; при подвешенных диафрагмах для смещения их
в вертикальном направлении — опиловкой или наплавкой на
опоры металла с последующей его обработкой; для смещения
в горизонтальном направлении — изготовлением ступенчатой
шпонки.
При конструкции турбин, диафрагмы которых устанавливают-
ся в обоймы, надлежит перед центровкой диафрагм производить
проверку правильности установки и .крепления обойм в цилиндре.
При перемещении диафрагм подсчет величины изменения вы-
соты штифтов аналогичен подсчету изменения толщины подкла-
док под колодками вкладышей подшипников при их перемещении
(§ Ю7).
1. Центровка диафрагм с применением линейки и щупа. Пер-
вый способ. В конструкциях диафрагм, опирающихся на
штифты или подвешиваемых на шайбах или пластинах, при цен-
тровке диафрагм в горизонтальной плоскости добиваются того,
чтобы зазоры А и Б (фиг. 154,а), измеряемые между ободом диа-
фрагмы и поверхностью расточки цилиндра под диафрагму, были
равны, если нет на то особых указаний.
Параллельно с центровкой диафрагм .в горизонтальной пло-
скости проверяют положение диафрагмы в вертикальной плоско-
сти. На горизонтальный разъемный фланец цилиндра над цен-
труемой диафрагмой устанавливают линейку; щупом производят
замеры а п б (фиг. 154,6) или х и у (фиг. 154,#) для определе-
ния завышения или занижения плоскости разъема диафрагм про-
тив разъемного фланца цилиндра. Определяют завышение -а^~
или занижение hH = — ~ и учитывают величину необходимого
смещения диафрагмы 'в вертикальной плоскости. Диафрагму
в вертикальной плоскости устанавливают так, чтобы зазор hH
был от 0,05 до 0,10 мм.
Этот способ центровки диафрагм может быть недостаточно
точным «в случаях, когда:
1) действительная плоскость разъема цилиндра не совпадает
с геометрической плоскостью разъема, т. е. ось расточки цилинд-
ра не проходит через его действительную плоскость разъема;
2) действительный разъем диафрагмы не совпадает с осью
расточки для уплотнений;.
3) ось расточки для уплотнений не совпадает с осью наруж-
ной поверхности обточки диафрагмы.
Неточность центровки диафрагмы © цилиндре тем больше,
чем больше указанные отклонения.
252
Диафрагмы
[Гл. XIII
При центровке диафрагмы с помощью линейки и щуп-i не-
избежно в той или иной степени получается отклонение оси рас-
точки диафрагмы от оси расточки цилиндра, а следовательно, и
от оси ротора. Это отклонение скажется на неравномерном рас-
пределении зазора в уплотнениях диафрагм. Для тех конструкций
уплотнений, которые позволяют произвести пригонку гребней
уплотнительных колец для осуществления равномерного зазора,
Фиг. 154. Центровка диафрагмы с применением линейки
гакая пригонка и производится, и тем самым выправляется влия-
ние допущенных отклонений при центровке диафрагмы.
Центровка диафрагм в верхней половине цилиндра после его
кантовки может быть произведена тем же способом, что и и ниж-
ней половине цилиндра.
Для конструкций уплотнении диафрагм, не позволяющих
подгонки уплотнительных гребней (например, для колец елоч-
ного типа), или для уплотнений, в которых допускаемые отклоне-
ния зазоров в уплотнениях диафрагм малы, диафрагмы должны
центроваться другим способом — проверочным налом, Порштпн-
гой или применением струны.
Второй способ. Проверяют величину зазоров Л и Б
между ободом диафрагмы и расточкой цилиндра (фиг. 154,а).
Диафрагму вынимают из цилиндра и проверяют высоту штифтов
с помощью глубомера или щупа и угольника. При правильно
расположенной диафрагме в цилиндре все три штифта должны
§73]
Центровка диафрагм в цилиндре
253
быть равны по высоте, которая определяется как результат из-
мерений -4п- \ в случае необходимости штифты подгоняют до
необходимой высоты.
Проверку установки диафрагм в крышке производят аналогич-
ным образом.
Эти способы центровки не учитывают возможной неконцентрич-
ности расточки для уплотнений с наружной поверхностью обточ-
ки обвода диафрагмы. Неконцентричность расточки может быть
определена измерениями штангелем диафрагмы в местах, указан-
ных на фиг. 154,г. При правильно изготовленной диафрагме раз-
меры /, m и п будут равны; различная же величина этих разме-
ров укажет «на неконцентричность расточек, что и должно быть
принято во внимание при центровке половины диафрагмы.
При центровке диафрагм должна быть учтена величина ста-
тического прогиба ротора, для чего в нижней половине цилиндра
в процессе центровки диафрагмы занижают на величину прогиба
ротора.
2. Центровка диафрагм с помощью проверочного вала. Перед
центровкой диафрагм с помощью проверочного вала (фиг. 155)
необходимо проверить:
а) статический прогиб трубы проверочного вала;
б) концентричное расположение проверочного вала в расточ-
ках уплотнений, установленного па 'вкладыши подшипников;
в) центровку ротора в цилиндре по уплотнениям и полумуф-
там (для двухцилиндровых турбин).
Проверочный вал рекомендуется применять для тех типов тур-
бин, где дан небольшой допуск на радиальный зазор в концевых
и диафрагменных уплотнениях, причем этот зазор должен быть
распределен равномерно по окружности. К таким турбинам от-
носятся: турбины высокого давления; турбины с цельнокованы-
ми роторами; турбины, имеющие диафрагменные уплотнения
елочного типа, или же многогребенчатые.
Проверочный вал (фиг. 155,а) представляет собою два ци-
линдра, к торцам которых приваривают трубу диаметром 100—
200 мм; цилиндры могут быть изготовлены из труб, по диаметру
соответствующих шейкам ротора +0,05 мм, с учетом припуска на
обработку. Если трудно подобрать трубу необходимого диамет-
ра, соответствующую шейкам роторов, то цилиндры изготовляют
из согнутого листа, сваренного в стыке. В случае трудности изго-
товления цилиндров они могут быть заменены тремя-пятью
дисками (фиг. 155,6), изготовленными из толстой листовой стали,
приваренными к трубе.
Проверочный вал может быть выполнен с консольным концом,
приспособленным для проверки его положения по муфте другого
ротора (фиг. 155,в). Такой конструкции проверочный вал приме-
няют для двухцилиндровых турбин, конструкция которых такова,
254
Диафрагмы
I Гл. XIII
что без производства значительных работ смещать один цилиндр
по отношению к другому невозможно.
Приспособление для измерений (фиг. 155,г) представляет со-
бою хомут, состоящий из двух стянутых болтами половин, на
одной из которых укрепляют индикатор или стержень; при при-
менении последнего -измерения можно производить пластинками
щупа.
Фиг. 155. Проверочный вал
В нижнюю половину цилиндра устанавливают диафрагмы;
на 1вкладыи1и подшипников укладывают проверочный вал и про-
веряют его положение в цилиндре по расточкам под концевые
уплотнения; в случае необходимости производят центровку про-
верочного вала, смещая вкладыши подшипников. Приспособле-
ние (хомут с индикатором) крепят против центрируемой диа-
фрагмы.
§73] Центровка диафрагм в цилиндре 255
Для производства проверки при уплотнениях эластичного типа
(ом. фиг. 187) кольца уплотнений удаляются, если они мешают
измерениям; при уплотнениях жесткого типа (см. фиг. 185) дви-
жок индикатора устанавливают между гребнями уплотнений.
Индикатор устанавливается в горизонтальной плоскости так, что-
бы его движок опирался на поверхность расточки для уплотнения.
Отметив показание индикатора в этой .плоскости, поворачивают
проверочный вал на 90° так, чтобы индикатор располагался
в вертикальной плоскости, т. е. в нижней точке расточки для
уплотнения, и отмечают его показание. Затем проверочный вал
вновь поворачивают на 90° и отмечают показание индикатора.
Результаты показаний индикатора, отмеченных по трем напра-
влениям, указывают величину и направление необходимого сме-
щения диафрагмы. Диафрагмы считаются установленными пра-
вильно тогда, ,когда разница, полученная при измерениях, не
превосходит допускаемых отклонений. Для проверки установки
следующей диафрагмы переставляют хомут или смещают прове-
рочный вал в осевом направлении так, чтобы индикатор распо-
лагался против проверяемой диафрагмы.
Диафрагмы в вертикальном направлении центруются с уче-
том величины статического прогиба вала. При центровке диаф-
рагм при помощи проверочного вала должен быть учтен также
его прогиб.
При равных прогибах трубы проверочного вала и вала пра-
вильная установка диафрагмы будет тогда, когда показания ин-
дикатора © указанных трех точках будут равны. Прогиб прове-
рочного вала не обязательно должен быть равным статическому
прогибу вала ротора. При разнице величины прогибов вала и
проверочного вала эта разница при установке должна быть учте-
на. Если прогиб вала больше, чем прогиб проверочного вала, то
диафрагма на эту величину должна быть понижена против сред-
ней величины показаний индикатора в горизонтальной плоскости;
если прогиб' вала меньше, чем проверочного вала, то диафрагма
должна быть на эту величину повышена.
Величина статического прогиба вала обычно дается заводом-
изготовителем. Если данных о статическом прогибе вала не имеет-
ся, то величина прогиба может быть подсчитана по показаниям
ватерпаса Геологоразведки, устанавливаемого на шейке ротора
при условии отсутствия конусности шеек; в противном случае
величина конусности должна быть учтена.
При пользовании ватерпасами с иной ценой деления, чем це-
на деления ватернмеа Геологоразведки, для определения величи-
ны прогиба нужно пересчитать цену деления подъема на один
метр используемого ватерпаса юа цену деления ватерпаса Гео-
логоразведки (0,1 мм на 1 л).
Для подсчета наибольшего статического прогиба вала (даю-
256
Диафрагмы
[Гл. xiii
щего для этой цели достаточно точные результаты) можно вос-
пользоваться следующими эмпирическими формулами.
При показаниях ватерпаса с уклоном, направленным в раз-
личные стороны (фиг. 156) для гибкого вала:
4 (Л + Б) I r ,
*макс = 74 1^1-
При показаниях ватерпаса с уклоном, направленным в одну
сторону, при Д превышающем Б:
, (А — Б)1 г т
Гмакс = - 74 \-ММЪ
где А и Б—показания ватер-
паса (число делений), устанав-
ливаемого на шейки ротора, а
/—расстояние между вклады-
шами в метрах.
Для турбин с ЗООО об1мину
выполненных с жесткими ва-
лами, величина статического прогиба находится в пределах 0,03—
0,08 мм. Ориентировочный подсчет прогиба может быть также
произведен по вышеуказанной формуле.
Определение прогиба .трубы проверочного
вала расчетом производится как для балки, равномерно
нагруженной и свободно лежащей на опорах; нагрузка прини-
мается равной собственному весу трубы (фиг. 157):
Фиг. 156. Подсчет наибольшего
статического прогиба вала.
ЬР1\
384£7
где / — теоретический прогиб в см\
Р — нагрузки от веса трубы (равномерно распределенные) в кГ;
Е—модуль упругости (для железа 2 000 000—2 150 000#/7сл*2);
/—момент инерции | ~(Z>4—d4) = «J-(/?4 — г4) 1
(здесь D и d—наружный и внутренний диаметры труб в см);
1\ — расстояние между опор;\мп и см.
При наличии консольного конца
f=
5/V
/w2
384/:/ Ш:1 '
где /2 — длина консольной части в см;
Р\ — нагрузка, сосредоточенная от проверочной муфты и кон-
сольного конца трубы, в кГ.
Прогиб трубы проверочного вала практически достаточно точ-
но может быть определен следующим способом: проверочный вал
укладывают в цилиндр на вкладыши турбины. На крюк крана
^ 73] Центровка диафрагм в цилиндре 257
подвешивают блох, через .который пропускают трос, один конец
которого стропится за середину трубы, а на второй конец под-
вешивают груз весом, равным 0,6 -веса трубы. В непосредственной
близости от места стройки на трубу опирают движок индикатора.
Разница в показаниях индикатора до и после .нагрузки на строп
указывает величину прогиба. При наличии динамометра трубу
стропят на крюк крана за ее середину через таль и динамометр.
Динамометром отмечают величину подъемных усилий, равных
0,6 веса трубы, а индикатором, установленным, как указано вы*
ше,— величину ее прогиба.
Фиг. 157. Подсчет прогиб:! труби проверочного вала
Ц е iH т р о «в к а диафрагм проверочным валом
в верхней половине цилиндра. I ien тровка диафрагм,
непосредственно вставленных в верхнюю половину цилиндра,
с помощью проверочного вала весьма затруднительна. В этом
случае, если диафрагмы сцотроиапы и нижней половине прове-
рочным валом, для верхней половины пользуются способом с при-
менением линейки и щупа.
Порядок центровки приведен ниже. После окончательной вы-
верки диафрагм в нижней полонит* цилиндра с помощью про-
верочного вала производят замеры их положений в расточке
цилиндра (фиг. 154,а, б, в). По полученным результатам замеров
устанавливают диафрагмы в верхней половине цилиндра; при
этом нужно учесть, что крышка перекантована, т. е. измеренный
радиальный зазор слева в нпж.неи половине будет находиться
теперь справа в верхней половине.
При установке диафрагм в обойме их центровку производят
после окончательной центровки нижних половин диафрагм. При
уложенном проверочном вале устанавливают верхнюю половину
«обоймы с диафрагмами; установку верхних половин проверяют
аналогично проверке нижних половин диафрагм, ведя замеры по
трем направлениям. В зависимости от полученных результатов
измерений диафрагму сдвигают в нужную сторону. Когда в обой-
J7 А. Н. Сверчков.
258
Диафрагмы
[ Гл. XIII
му вставляют больше четырех диафрагм, вести промеры для сред-
них диафрагм затруднительно; в этих случаях проверять их уста-
новку приходится при удаленных крайних диафрагмах.
3. Центровка диафрагм борштангой. Борштангу изготовляют
аналогично проверочному валу. Отличие борштанги от провероч-
ного вала заключается в том, что ее укладывают в расточки для
уплотнений (фиг. 158). Циливдры борштанги обрабатывают по
диаметру расточки для уплотнения с допуском до — 0,05 мм.
При центровке диафрагм борштангой в вертикальном положе-
нии как в нижней, так и в верхней половине цилиндра должен
быть учтен прогиб ротора и прогиб трубы борштанги.
Фиг. 158. Борштанга
Центровку диафрагм борштангой в нижнем половине цилинд-
ра производят аналогично центровке диафрагм с помощью прове-
рочного вала.
Центровка диафрагм в верхней половине цилиндра совсрше»!-
но аналогична центровке в нижней половине. Псрхпии полонина
цилиндра кантуется, в расточку для уплошепий укладываю г бор-
штангу и производят промеры, как описано выше, по мри этом
должен быть учтен прогиб борштанги в обратном направлении.
Центровку диафрагм борштангой рекомендуется применять,
как и проверочным валом, для ц. в. д. турбин высокого давле-
ния, для турбин, имеющих цельнокованые роторы, а также для
турбин с елочными или многогребенчатыми дипфрагмениыми
уплотнениями.
Проверочным валом, как и борштангой, производить центров-
ку диафрагм в нижней половине цилиндра одинаково просто и
удобно. Но произведя центровку диафрагм в нижней половине
проверочным валом, воспользоваться им для верхней половины
при диафрагмах, -непосредственно в ней закрепленных, не пред-
ставляется возможным; центровку диафрагм в крышке приходит-
ся вести другим способом, менее простым и удобным. В проти-
§73]
Центровка диафрагм в цилиндре
259
Полозкения
линейн1
вовес этому борштангой можно центровать диафрагмы как в ниж-
ней^ так и в верхней половинах цилиндра.
Турбины с жестким креплением корпусов подшипников к ци-
ли/кдру во многих случаях имеют вкладыши без колодок, «позво-
ляющих перемещать ротор. Для этих типов турбин вкладыши
подшипников при заводском изготовлении растачивают и окон-
чательно подгоняют по шейкам вала, после чего на заводе произ-
водят центровку корпусов подшипников и их крепление к цилинд-
ру с учетом концентричного распо-
ложения ротора в расточках уплот-
нений.
Поэтому в большинстве случаев
для этого типа турбин преимуще-
ство остается за борштангой, позво-
ляющей центровать диафрагмы и
в верхней половине цилиндра.
4. Дополнительный способ цент-
ровки диафрагм. В тех конструк-
циях турбин, в которых расточки
диафрагм для уплотнительных колец
имеют одинаковый диаметр, работа
но проверке установки диафрагм
может быть упрощена следующим
способом.
Производят центровку крайних
диафрагм — первой и последней,
применяя вышеприведенные спо-
собы. По окончании центровки
проверку установки диафрагм, находящихся
Фиг. 159. Проверка положения
диафрагм линейкой
между край-
ними, производят так: линейку, длиною больше чем расстояние
между крайними диафрагмами, прикладывают в трех положениях
(фиг. 159) и замеряют зазор между линейкой и поверхностью
расточки диафрагм для уплотнения.
Перемещая диафрагмы, добиваются того, чтобы отклонение
в установке средних диафрагм не превышало +0,05 мм против
установленных крайних диафрагм при их центровке. В верти-
кальном направлении учитывают величину статического прогиба
вала ротора.
5. Центровка диафрагм при помощи струны. При удаленных
обоймах (уплотнений струпу закрепляют у концеЬых расточек
уплотнений цилиндра. Крепление «может быть произведено каким-
либо способом (например по фиг. 100).
Струну устанавливают в центре расточки уплотнения, для
чего производят замер с помощью штихмасса между струной и
поверхностью расточки как в горизонтальной, так и вертикальной
плоскостях (фиг. 161). Смещение струны при ее установке про-
изводят, перемещая опоры подвеса струны.
17*
260
Диафрагмы
[Гл. XIII
После центровки струны в уплотнениях приступают к- про-
верке установки диафрагм, производя измерения также в трех
направлениях между струной и расточкой диафрагмы для уплот-
нения.
Результаты измерений штихмассом указывают на направле-
ние и величину смещения диафрагм. При проверке положения
Фиг. 160. Приспособление для подвески Фиг. 161. Центровка диафрагм при
струны: а — с помощью угольника; помощи струны
б— с помощью планки
Величина прогиба может быть определена по номограмме,
приведенной в приложении L8, или 'подсчитана для каждого рас-
стояния от опоры по следующей формуле:
f _px(2l—x) •
J*~~~ 2Q
где fx—прогиб струны в мм;
х — расстояние от места замера прогиба до опоры в м\
р — вес погонного метра струны в г;
/ — половина пролета в м\
Q — вес груза, приложенного для натяга струны, в кГ.
При х = /, т. е. посредине пролета
макс 2Q
Центровку диафрагм в верхней половине цилиндра произво-
дят аналогично центровке в нижней половине при перекантован-
ной верхней половине с учетом провеса струны в обратную сто-
рону.
§ 74] Общая проверка установки диафрагм 261
§ 74. Общая проверка установки диафрагм
1. Перед установкой диафрагм в цилиндр производят следую-
щие проверки и работы.
Тщательно очищают все диафрагмы от грязи и краски. Зачи-
щают заусенцы, забоины и т. д., могущие быть на диафрагмах.
Тщательно осматривают диафрагмы для обнаружения возможных
дефектов (слабое крепление лопаток, трещины, отсутствие стыко-
вых лопаток и т. п.). Проверяют наличие требующихся дренаж-
ных ^отверстий в нижних половинах диафрагм.
2. После установки диафрагм в
цилиндр проверяют:
а) наличие осевого зазора между
диафрагмой и цилиндром, необходи-
мого для теплового расширения диа-
фрагм; иаименьший зазор у сталь-
ных диафрагм допускается в 0,05 мм;
для чугунных диафрагм допускае-
мый размер зазора следует увели-
чить, учитывая толщину обода диа-
фрагмы и температурные условия,
в которых находится диафрагма,
а также возможный рост чугуна
в эксплуатационных условиях; в не-
которых конструкциях эти обстоя-
тельства учитываются заводской
установкой на чугунные диафраг-
мы штифтов со стороны входа
пара;
б) отсутствие излишних слабин и качки в осевом направлении,
превышающей допустимый зазор для теплового расширения; в
случае обнаружения качки нужно поставить новые штифты или
увеличить их высоту.
3. При конструкциях подвески верхних половин диафрагм
с помощью шайб (фиг. 162) проверяют следующее:
а) стопорная шайба должна допускать перемещение диафрагм
в вертикалыюм направлении на 0,4—0,6 мм;
б) стопорная шайба и винт должны быть «утоплены» на
0,05—0,10 мм;
в) диаметр стопорной шайбы должен быть меньше диаметра
соответствующего гнезда ил 1,0—1,5 мм;
г) стопорные шайбы должны иметь маркировку.
4. После окончательной центровки диафрагм в (Нижней и
верхней половинах цилиндра необходимо проверить:
а) зазор между половинами диафрагм;
б) отсутствие заеданий в шпонках, в стыках по лопаткам,
в шайбах для крепления диафрагм и пр.;
Фиг. 162. Подвеска диафрагм
в верхней половине цилиндра
262
Диафрагмы
I Гл. ХШ
в) отсутствие смещения верхней половины диафрагм по отно-
шению к нижней.
Проверки (по п. 4) производят при закрытом цилиндре и уда-
ленном роторе. После установки контрольных шпилек и затяжки
нескольких (4—6) болтов горизонтального стыка внутреннюю
часть цилиндра освещают и осматривают соединения диафрагм,
одновременно проверяя щупом плотность прилегания горизон-
тального стыка (до и после затяжки болтов).
Для проверки зазора между половинами диафрагм на их
разъем в четырех местах укладывают свинцовую проволоку и за-
тем накрывают верхнюю половину цилиндра. Для получения дей-
ствительного размера зазора между верхней <и нижней полови-
нами диафрагмы должно быть учтено то обстоятельство, что от
усилий на смятие свинцовой проволоки верхняя половина диа-
фрагмы должна быть выжата в крайнее верхнее положение.
Средняя величина толщины оттисков проволоки, уложенной на
диафрагму, укажет на действительный зазор по разъему диаф-
рагм.
§ 75. Изменение положения диафрагм при работе турбины
Как указывалось выше, существует несколько способов .креп-
ления диафрагм в цилиндре (установка диафрагм в цилиндр без
каких-либо промежуточных устройств, установка диафрагм на
штифтах, подвеска на боковые шпонки или штифты в непосред-
ственной близости от разъема диафрагм).
Во время прогрева турбины возникает следующее явление.
В первых двух конструкциях во время прогрева или резкого из-
менения режима турбины при увеличении температуры пара диа-
фрагмы смещаются в вертикальном направлении вверх по отно-
шению к оси ротора вследствие запаздывания теплового расши-
рения цилиндра по отношению к тепловому расширению диаф-
рагм. При установившемся режиме первоначальное взаимное рас-
положение ротора и диафрагм восстанавливается.
При уменьшении температуры паря диафрагмы остывают
быстрее цилиндра, а следовательно, изменяется в радиальном на-
правлении взаимное расположение ротора и диафрагм.
При подвеске диафрагм на боковых шпонках взаимное рас-
положение ротора и диафрагм меняется в меньшой степени. Влия-
ние на взаимное расположение ротора и диафрагм при наличии
обойм определяется конструкцией обойм и их кропления и ана-
логично сказанному о креплении диафрагм.
При работе турбины происходит смещение ротора по отно-
шению к цилиндру, а следовательно, и к диафрагмам по сравне-
нию с холодным состоянием вследствие образования масляного
клина во вкладыше, а также вследствие конструктивных особен-
ностей цилиндра, раслоложения ,и крепления к нему корпусов
§ 76] Лабиринтовые уплотнения 263
подшипников. Эти взаимные смещения частей турбины при ее экс-
плуатации, зависящие от конструктивных особенностей турбины,
должны быть учтены при центровке диафрагм для осуществления
правильного расположения зазоров в уплотнениях диафрагм при
работе турбины.
Глава XIV
УПЛОТНЕНИЯ КОНЦЕВЫЕ И ДИАФРАГМЕННЫЕ
Концевые уплотнения предназначены для того, чтобы не допу-
скать .в гместах выхода вала из цилиндра, при давлениях пара
в цилиндре выше атмосферного, значительной утечки пара нару-
жу и предотвращать засасывание воздуха в цилиндр при вакууме
в нем.
Концевые уплотнения по своим конструктивным особенностям
можно разбить на три группы: лабиринтовые, гидравлические и
угольные.
§ 76. Лабиринтовые уплотнения
Принцип работы этого типа уплотнений заключается в том,
что пар, проходя через ряд чередующихся сужений и расширяю-
щихся камер, постепенно теряет давление, а скорость его гасится
вследствие изменения направления и образования при этом вих-
рей в расширяющейся части. Удельный объем пара по мере про-
хождения через каналы возрастает. Протечка пара через лаби-
ринт тем меньше, чем больше камер и чем меньше размеры за-
зоров в уплотнении; поэтому зазоры стремятся довести до мини-
мальной величины, обеспечивая, однако, невозможность соприкос-
новения вращающихся частей уплотнения с неподвижными.
По своей конструкции лабиринтовые уплотнения весьма раз-
нообразны; некоторые типы этих уплотнений рассмотрены ниже.
1. Конструкции лабиринтовых уплотнений. Лабиринто-
вые уплотнения типа ЛМЗ, УТЗ, НЗЛ и MB (фиг. 163).
Па вал кадеты с натягом втулки У, снабженные рядом гребней
различной высоты; толщина гребней обычно равна 1,0 мм. Не-
подвижная часть уплотнений 2 состоит из колец (в виде елочки)
с цилиндрическими тонкими отростками толщиной около 1,0 мм
у основания, с заострением у (Некоторых конструкций до 0,5 мм
у вершины.
Кольцо состоит обычно и:* шести сегментов, причем в пазы
верхней и нижней половин обойми 3 вставляются по три сегмен-
та. Сегменты отжимаются к центру пластинчатыми пружинами 5.
В последних конструкциях ЛМЛ каждый сегмент опирается на
свою пружину, которую в необходимом положении на сегменте
удерживает штифт, проходящий через середину пружины
(фиг. 164).
264 Уплотнения концевые и диафрагменные [Гл. XIV
/ /
тШШ
W} *0 СЧ|
Wv^^o =Э-
i
Г7х
У/-
/У'У
76]
Лабиринтовые уплотнения
265
266 Уплотнения концевые и диафразменные [ Гл. XIV
Обоймы, несущие елочные сегменты, в -некоторых конструк-
циях турбин вставляются непосредственно в пазы цилиндра,
в других — в .коробки, которые в свою очередь вставляются
в паз цилиндра или лрибалчиваются к нему; имеются также кон-
струкции, где обоймы вставляются в пазы,
проточенные в первой диафрагме. Обоймы
отжимаются к центру пластинчатыми пру-
жинами 4 (фиг. 163) толщиной 5—7 мм.
Стыки коробок и обойм тщательно приго-
няются друг к другу. Елочные сегменты и
половинки обойм удерживаются от прово-
рачивания стопорными пластинками 6, рас-
положенными на горизонтальном стыке.
(При легких задеваниях гребней втулок
за елочные сегменты в радиальном направ-
лении гребни и елочки незначительно сраба-
тываются. При 'более сильных задеваниях,
несмотря на то, что сегменты могут смещать-
ся в радиальном направлении, отжимая пру-
жины, происходит значительная сработка
гребней и елочек, а нередко и срез послед-
них. Сильные задевания в условиях неболь-
шой протечки пара через уплотнения (ма-
лая нагрузка, прекращение подачи пара
в турбину при ее остановке) могут принести
к значительному нагреву втулок с увеличе-
нием их диаметра, что еще более усиливает
задевания, в результате чего возможно да-
же расплавление втулок и обойм.
Уплотнения для низкого давления (зад-
нее уплотнение ц. в. д., переднее уплотнение
ц. н. д.) имеют вид колец другого типа, изо-
браженного на фиг. 165.
Лабиринтовые уплотнения
типа НЗЛ, Кировского завода,
Фиг. 164. Крепление ЛМЗ (старых конструкций) и АЭГ. Гребни
пружин Ktсегментам на роторе представляют собой выступы пря-
моугольного сечения, выточенные на сталь-
ной втулке, насаженной на вал в горячем состоянии. Втулка
сидит на двух посадочных поясках (фиг. 166,а) или на кольцах
(фиг. 166,6). Для некоторых типов турбин гребни вытачиваются
непосредственно на самом валу.
Неподвижные гребни выточены на кольцах, состоящих из двух
половин. Гребни вытачивают дв.ух размеров: короткие, приходя-
щиеся против выступов лабиринтовой втулки, и удлиненные, вхо-
дящие во впадины между выступами втулки (фиг. 1G7). Гребни
колец заостряются до толщины 0,16—0,20 мм.
§76]
Лабиринтовые уплотнения
267
Фиг. 165. Лабиринтовые уплотнения низкого давления
Фиг. 166. Посадка втулок уплотнений
I-
Фиг. 167. Лабиринтовые уплотнения 113Л, Кировского
завода и АЭГ
268 Уплотнения концевые и диафрагменные [ Гл. XIV
Фиг. 168. Лабиринтовое уплотнение завода в Брно (Чехословакия).
Одно лабиринтовое полукольцо вставлено в верхнюю, а другое
в нижнюю половину обоймы. Полукольцо удерживается в обойме
выступами, входящими в ее заточки. В месте разъема обой-
мы и кольца с обеих сто-
рон выфрезсровпны углуб-
ления для шайбы; полу-
кольцо винтом через от-
верстие в шайбе подтяги-
вается к посадочному ме-
сту в Т-образной расточке
обоймы.
Лабиринтовые
уплотнения неко-
торых иностран-
ных фирм изображены
на фиг. 168, 169 -и 170.
Во всех указанных
уплотнениях гребни рото-
ра представляют собою
кольцевые выступы пря-
моугольного сечения, вы-
точенные «а стллыюй
втулке, насаженной па
вал в горячем состоянии; иногда гребни вытачиваются и непо-
средственно на валу. Неподвижные уплотнительные гребни выта-
чиваются или впрессовываются в кольцах; кольца состоят из
Фиг. 169. Лабиринтовые уплотнения фирмы
Томсон-Гоустон
/ —кольцо из четырех частей; 2— втулка; 3 —
пружина; 4 — пластинка; 5 — прокладка
§76]
Лабиринтовые уплотнений
269
двух или четырех частей; от проворачивания их удерживают
шайбы, шпонки или винты, расположенные в горизонтальном
разъеме.
Фиг. 170. Лабиринтовые уплотнения фирмы Мицубисси
/ — обоймы; 2 - уплотнптсльныс кольца из шести сегментов; 3— пружшш плоские;
4 — кольца установочные; 5 — штифты устанопочнме
На фиг. 171 изображен профиль уплотнения фирмы Бумаг.
Лабиринтовые уплотнения эта фирма применяет дополнительно
к угольным уплотнениям. На фиг. 172 изображены уплотнения
фирм Броун-Бовери и АЭГ (нопый тип). На фиг. 173 показаны
уплотнения типа Юнгстрем. Уплотнения этого типа представляют
собой ряд чередующихся вращающихся и неподвижных гребней.
270 Уплотнения концевые и диафрагменные [ Гл. XIV
Подвижные кольца насаживают на вал и удерживают шпонками,
неподвижные кольца закрепляют в паровой коробке.
2. Установка, подгонка и проверка зазоров уплотнений. Уста-
новку радиальных зазоров в концевых уплотнениях производят
в большинстве случаев пере-
^ мещением — центровкой ро-
тора по расточкам или обой-
мам уплотнений; в некото-
рых случаях радиальные за-
зоры устанавливают смеще-
нием обойм, а ее ротора.
Распределение зазоров не
всегда осуществляется сим-
метрично как ff горизонталь-
ной, так и вертикальной пло-
скости. Проверку установки
ротора по уплотнениям мож-
но вести различными спосо-
бами, описанными в гл. XXI.
Фиг. 171. Профиль уплотнений фирмы
Бумаг
/— профиль гребней неподвижных колец; 2—
профиль гребней, выточенных на втулке
j 5^Для заднего уплотнения
II 5^Jlp переднего уплотнения -^
5,\* 9 ■■ §
Фиг. 172. Уплотнения Броуп-Гювсри и АЭГ (новый тип)
Фиг. 173. Уплотнения фирмы Юнгстрем
5 76]
Лабиринтовые уплотнения
271
Зазоры в уплотнениях, их подгонка и про-
зе р к а. Окончательную проверку зазоров в уплотнениях следует
проводить только после выверки линии валов и окончательной
установки роторов в цилиндре по расточкам уплотнений.
Фиг. 174. Профиль уплотнений елочного типа
В лабиринтовых концевых уплотнениях допускаются следую-
щие зазоры.
В уплотнениях елочного типа (фиг. 174):
Радиальный зазор * С ~- 0,25 — 0,^0 мм
Осевой зазор тип I A-i 3,0 ±0,50
„ 1 /1=2,0 ±-0.50 -.
* II /1=5,5 ±0,50 .
• И Л.=г 3,0 ±0,50 .
\В турбинах ЛМЗ типа ВК-Г>0-1 осевые зазоры для типа 'II бе-
рутся: А = 4,5 + 0,5 мм; И -— 4 Ч- 0,5 мм.
В уплотнениях гребенчатого тина ПЗЛ, Кировского завода,
ЛМЗ (старый тип), ЛЭГ, завода п Врио и т. п. (фиг. 167, 168,
170) радиальный зазор ранен 0,20-0,50 мм.
Указанные поличины радиальных зазоров относятся к средним
давлениям и температурам (р =■= 30 ата, / = 400° С).
Для тех тнмон «уплотнений, где уплотнительные гребни выто-
чены непосредственно п налу, а не на втулке, надетой на вал,
радиальные зазоры берутся не менее 0,4 мм. Для конструкций
же с жестко сидящими неподвижными уплотнительными кольца-
ми указанный зазор 0,4 мм может оказаться недостаточным; ве-
личина зазора диктуется конструктивными особенностями самой
турбины. Имели место случаи, когда радиальные зазоры уплот-
нении приходилось доводить до 1,0 мм и более но избежание по-
лучения остаточного искривления вала.
И уплотнении, расположенном со сторон и »i упорного подшипни-
ка, гребни устанавливаются в осевом направлении обычно по-
средине выточки, а следовательно, и выступа втулки; для неко-
272 Уплотнения >концевые и диафрйгМенныё [ Гл. XIV
торых .конструкций неподвижные гребни смещают в выточке
в сторону цилиндра на величину до 1,0 мм (фиг. 175).
В уплотнении, удаленном от упорного подшипника, непод-
вижные гребни смещают от середины выточек в сторону, про-
тивоположную упорному подшипнику, на величину большую,
чем в переднем уплотнении. Величина указанного смещения за-
висит от величины и направления тепловых расширении ротора,
цилиндра и обойм (в последних — от места расположения креп-
ления их в коробке или цилиндре).
Подготовительные работы. До проверки зазоров
надлежит убедиться, что не может быть протечек пара помимо
уплотнений. Эти протечки
:^ ^ могут быть по стыку раз'ь-
^^ '""тН*" ема обоймы, по расточке
между корпусом турбины
и обоимои или но стыкам
сегментов и гребшей.
Стыковые, поверхности
разъема обойм и коробок
уплотнений должны быть
проверены на плотность
прилегания с помощью
щупа или по краске» и в
случае необходимости при
шабрены.
деформация разъемного фланца
рекомендуется накрыть
и вынутом роторе и проверить
Фиг.
175. Смещение гребней в выточке
втулки
Может также иметь место
цилиндра; поэтому крышку цилиндра
при вставленных уплотнениях п вынутом
плотность стыка обоймы.
В уплотнениях, имеющих пружины, следует проверить со-
стояние пружин под обоймы и пружин под сегменты; потеряв-
шие упругость или поломанные* пружины надлежит заменить но-
выми. После установки сегментов в обойму необходимо прове-
рить, что сегменты не заклиниваются, т. е. что они возвращаются
обратно, после того как будут отжаты усилием руки,
Уплотнения нужно очистить от налета солей; следует такжг
проверить состояние гребней в отношении отсутствия обрывов,
прогибов, выкрашивания* заусенцев, застревания между -греб
нями посторонних мелких тел и т. п.
Проверка радиальных зазоров в уплотис
н и я х елочного типа (фиг. 163, 165). Проверка зазором
производится в плоскости горизонтального разъема по каждой
елочке с обеих сторон с помощью щупа. При промерах надле-
жит обращать внимание на отсутствие отжима елочного сегмен-
та, местного отгиба елочки, а также заусенцев и забоин. Щуп
при измерениях заводят на глубину 10—15 мм. При наличии
щупа с длинными и узкими пластинами рекомендуется пропу-
§76]
Лабиринтовые уплотнения
273
екать пластины щупа в зазор на половину полуокружности для
определения наличия зазора в нижней части уплотнения.
Контроль правильности расположения зазоров в вертикаль-
ной плоскости можно осуществить следующим способом. При
роторе, находящемся в цилиндре, верхнюю половину обоймы, вы-
нутую из коробки или крышки цилиндра, устанавливают на
нижнюю половину. Зазор проверяют пластинками щупа по край-
ней елочке с обеих сторон обоймы.
Нужно иметь в виду, что указанная проверка не всегда даёт
надежные результаты вследствие того, что обойма, вставленная
в цилиндр, может ше занимать того положения, в каком она
находилась во время проверки. Это объясняется возможной де-
формацией обоймы после того, как она будет вставлена в короб-
ку или цилиндр, или деформацией крышки цилиндра.
При смене втулок уплотнений в большинстве случаев полу-
чаются недостаточные радиальные зазоры в уплотнении, так как
запасные втулки изготовляют с припуском по высоте гребней.
В этом случае проточку гребней для установления необходимого
зазора производят, как правило, в подшипниках турбины. При
этом ротор обычно вращают вручную; во избежание осевых пе-
ремещений ротора собирают упорный подшипник. Смазывать
шейки ротора при проточке рекомендуется цилиндровым маслом,
что облегчает его вращение.
Гребни уплотиителыюй втулки обычно протачивают резцом,
закрепленным в супорте, или планкой на разъемном фланце ци-
линдра; в последнем случае подачу резца осуществляют легкими
ударами ручника. При проточке надлежит производить замеры
радиального зазора. Перед этим гребень нужно зачистить лич-
ным напильником, так как оставшиеся заусенцы могут иска-
зить замеры. Кроме того, перед измерением зазора нужно очи-
стить кольцо от стружки, заклинившейся в месте посадки кольца
и отжимающей его.
Проверка радиальных зазоров в уплотне-
ниях различных заводов. В лабиринтовых уплотнениях
конструкций Кировского завода, НЗЛ, ЛМЗ (старого типа), АЭГ,
Вумаг и др., в которых заостренные гребни располагаются на
неподвижных кольцах, при недостаточной величине радиальных
зазоров, кольца ставятся на станок для проточки гребней.
В крайнем случае, при отсутствии точного станка для доведения
малых зазоров до 'нормальных может быть допущена шабровка
гребней с применением специального шабера и с дальнейшей
проверкой возможного соприкосновения гребней со втулкой по
краске и щупом.
При указанных типах уплотнений проверять зазоры нужно
при двух положениях ротора, поворачивая его на 90° против
первоначального. Это дает возможность исключить ошибку
в измерении зазора при наличии боя втулки.
13 А. Н. Сверчков.
2?4 Уплотнения концевые и виафрагМенные [ Гл. XIV
. Зазоры в концевых уплотнениях, установленные при холод-
ном состоянии турбины, в той или иной степени изменяются при
работе турбины. Величина изменения зазора зависит от кон-
структивных особенностей каждогр типа турбины.
Проверка осевых зазоров в уплотнениях.
Эту проверку производят щупом в горизонтальном разъеме
уплотнений с обеих сторон при собранном упорном подшипнике
и роторе, сдвинутом в .крайнее положение по ходу пара. При
уплотнениях елочного типа осевые зазоры нужно проверить по
каждому елочному кольцу; при уплотнениях типа АЭГ и анало-
гичных ему достаточно проверить по одному гребню в каждом
кольце. При проверке осевых зазоров уплотнительные кольца
или обоймы должны быть прижаты в сторону давления пара (по
ходу пара в уплотнении). Распределение зазоров и величины
допускаемых зазоров указаны выше.
Зазоры в лабиринтовых уплотнениях типа
Юнгстрем. Величина радиальных зазоров (фиг. 173)
в уплотнениях принимается в зависимости от мощности турбин.
Мощность турбины, кет Радиальный зазор а, мм
До 2С00 0,10—0,15
2000—5000 0,15—0,20
5000—10000 0,20—0,25
Установка аксиальных зазоров в уплотнениях для этого типа
турбин зависит от расположения упорного подшипника. При его
расположении в корпусе турбины, т. е. в непосредственной бли-
зости от уплотнения, кромки подвижных елочек устанавливают
примерно посредине неподвижных. При расположении упорного
подшипника на консольном конце ротора генератора нужно
учесть влияние его теплового расширения.
3. Возможные причины повреждения концевых уплотнений.
Повреждения концевых уплотнений могут иметь место в резуль-
тате неудовлетворительной эксплуатации, плохого ремонта или
монтажа и вследствие конструктивно-технологических дефектов.
Эти повреждения могут вызываться рядом причин.
1. Осевой сдвиг ротора, возникший из-за расплавления упор-
ного подшипника, когда смещение ротора настолько велико, что
полностью выбирается осевой зазор между подвижными и не-
подвижными частями уплотнений. Следствием задевания являет-
ся то или иное повреждение уплотнений в зависимости от их
конструкции, величины сдвига и времени соприкосновения.
2. Вибрация турбины, когда колебания ротора достигают та-
кой величины, что выбираются радиальные зазоры.
3. Недостаточные зазоры в уплотнениях.
. 4. Неправильное распределение зазоров вследствие неверной
центровки обойм уплотнения по отношению к ротору.
Sft]
Лабиринтовые уплотнения
2?5
5. Попадание мелких посторонних тел (металлическая струж-
ка, капли металла от сварки), оставленных в камерах или тру-
бопроводах подвода пара к уплотнению.
6. Неправильная сборка уплотнения: не поставлены стопор-
ные винты или пластинки, удерживающие от проворачивания
уплотнительные кольца; неправильно поставлены елочные сег-
менты и т. д.
7. Материал, не удовлетворяющий температурным или меха-
ническим условиям работы уплотнения.
8. Коробление или смещение коробок или обойм уплотнения
вследствие деформаций цилиндра, в котором они установлены.
9. Подрезка у корня гребня, приводящая к поломке при лег-
ком прикасании его во время работы.
10. Неудовлетворительная запрессовка гребней в паз обоймы.
4. Ремонт уплотнений. Ремонт уплотнений в большинстве
случаев сводится к замене частей уплотнения (втулок, колец,
елочек и пр.); только для некоторых типов уплотнений произво-
дится исправление деталей.
а) Разборка коробок уплотнений. В турбинах многих кон-
струкций концевые уплотнения располагаются в коробках, при-
соединяемых на болтах к цилиндру. В некоторых конструкциях
часть уплотнений устанавливают в цилиндре, а другую в короб-
ке. Положение коробок на торце цилиндра фиксируется коль-
цевым выступом, . входящим в заточку, или установочными
штифтами.
Перед отбалчиванием коробок при разборке уплотнения над-
лежит внимательно просмотреть местоположение коробки (вы-
ступает или утоплена ее стыковая поверхность против разъем-
ного фланца цилиндра), проверить отсутствие или наличие за-
зора в радиальном направлении между поверхностями заточки
и выступа, а также плотность посадки установочных штифтов.
При наличии отклонений к установке и подгонке коробки эти
отклонения должны быть учтены при установке ее обратно на
место.
Нужно также проверить толщину прокладки (если она
имеется) в соединительном фланце между коробкой и цилинд-
ром, а также, имеется ли прокладка или уплотнительные шнуры
в горизонтальном стыке коробки.
До зачистки разъемного фланца внимательно просматривает-
ся стыковая поверхность коробки для определения, нет ли про-
сосов воздуха или пропаривании, что можно установить по сле-
ду вымытой мастики.
Если коробки (обоймы) выполнены из чугуна, то проверяют
с помощью линейки и щупа совпадение плоскости разъема флан-
цев коробки (обоймы) и цилиндра. Рост чугуна коробки (обой-
мы) можно также обнаружить, наложив крышку цилиндра без
. мастики на его нижнюю половину и проверив зазор около ко-
18*
276 Уплотнения концевые и диафрагменные [ Гл. XIV
робки в стыке цилиндра и плотность прилегания стыков коробки
(обоймы). Наличие зазора в стыке цилиндра указывает на уве-
личение габарита коробки. Исправить дефект в этих случаях мож-
но опиловкой разъемного фланца коробки (обоймы).
б) Ремонт и смена обойм уплотнений. Возможность аксиаль-
ных перемещений обойм уплотнения в цилиндре или коробке
определяется классом точности обработки паза коробки или
цилиндра и гребня обоймы. Обычно при обработке применяют
третий класс точности (А3) и ходовую посадку обоймы (Х3).
При длинных лабиринтовых обоймах, во избежание деформа-
ции вследствие ее большого расширения по сравнению с ци-
линдром или коробкой, предусматривают зазор на разность тем-
пературных расширений в осевом направлении. Этот зазор под-
считывают с учетом длины обоймы, и он может не уложиться
в меньший допуск приведенных выше зазоров. Это должно быть
принято во внимание при смене обойм.
Обоймы удерживаются от проворачивания во время работы
стопорными шайбами или шпонками. Шайбы и шпонки должны
входить в выфрезерованный паз с зазором как но периферии,
так и по высоте. Головки винтов, крепящих шайбы, должны
быть утоплены.
При установке осевых зазоров уплотнений требуется иногда
сместить обойму уплотнений вдоль оси. Это смещение произво-
дится проточкой торца посадочной поверхности обоймы на стан-
ке. Для проточки половинки обоймы стягивают хомутом или
(при стальных обоймах) прихватывают электросваркой в местах
разъема. Перед этим стыки обоймы нужно тщательно очистить
и проверить на плотность прилегания. Установку обоймы на
планшайбе токарного станка следует выверить индикатором;
биение торца не должно превышать 0,05 мм.
При необходимости сместить обойму по направлению давле-
ния пара для того, чтобы устранить ее слабину, на обработан-
ной посадочной поверхности противоположной стороны могут
быть установлены штифты. При сдвиге обоймы против давления
пара устанавливают кольцевую металлическую прокладку. Уста-
новка прокладки необходима для устранения возможности про-
течки пара через образовавшийся зазор помимо уплотнения.
При установке новой обоймы нужно иметь в виду, что запас-
ные обоймы обычно изготовляют с припуском по местам их по-
садки в цилиндр.
При смене обойм проверяют по чертежу все ответственные
размеры обоймы; сверяют размеры новой обоймы с размерами
сменяемой обоймы с учетом имеющихся и необходимых зазоров
в уплотнении; изготовляют эскиз проточек посадочных мест
обоймы, руководствуясь размерами паза под нее.
в) Смена колец уплотнений. Запасные лабиринтные кольца
концевых уплотнений или кольца уплотнений диафрагм в боль-
§76]
Лабиринтовые уплотнения
277
шинстве случаев изготовляют с припуском как в местах посад-
ки, так и по высоте гребня. Подлежащие замене кольца нужно
проверить по размерам чертежа и по размерам старых заменяе-
мых колец. Бронзовые кольца, например типа АЭГ, отливают
в виде полуколец. Кольца при обработке на станке (в зависи-
мости от их конструкции и материала) сбалчиваются, спаивают-
ся, свариваются или стягиваются хомутом, специально для этой
цели изготовленным. Вначале протачивают посадочные места
кольца; дальше следует выверка кольца на станке, по месту по-
пружинящего типа при-
меняют также третий класс точности, но с широкоходовой (Ш3)
посадкой в паз (фиг. 56).
Смещение колец уплотнений производится аналогично сме-
щению обойм уплотнений, описанному выше.
г) Смена гребней уплотнений с плотной посадкой в паз. По-
врежденные гребни удаляют из пазов обойм или колец, выби-
вая их с помощью оправки или протачивая их на станке и из-
влекая затем оставшуюся часть. В последнем случае обойму или
кольцо закрепляют на планшайбе токарного станка, стягивая
половинки хомутом. Стальные обоймы или кольца могут быть
сварены в месте стыка. Пазы этого типа уплотнений имеют сече-
ние в виде ласточкина хвоста с разницей в ширине в 1,0—2,0 мм
(фиг. 176).
Заготовкой для гребней может служить болванка-кольцо по
ширине паза с допуском —0,05—0,10 мм. По внутреннему диа-
метру дают припуск от +3,0 до +4,0 мм; по 'наружному диамет-
ру протачивают канавку глубиной 1—2-мм. Перед посадкой в паз
кольцо разрезают на сегменты длиной 100—200 мм. Вставлен-
ные в паз сегменты расчеканивают в нем ударами молотка
с применением оправки, имеющей радиус опорной части, равный
радиусу внутренней поверхности гребня, а ширину на 0,10—
0,15 мм больше ширины заготовки кольца. Расчеканку произ-
водят до полного заполнения паза материалом сегмента.
В некоторых случаях сегменты изготовляют из брусков пря-
моугольного сечения, обработанных по толщине, соответствую-
щей ширине паза. В этом случае заготовки предварительно вы-
гибают приблизительно до необходимого радиуса. В остальном
278 Уплотнения концевые и диафрагменные [Гл. XIV
Фиг. 177. Гребни уплотне-
ний с профильным хвостом
работа производится аналогично вышеуказанной. Между стыка-
ми сегментов оставляют зазор 0,30—0,50 мм (во избежание их
коробления вследствие разности температурных расширений)
или же сегменты стыкуют внахлестку.
После опиловки сегментов по торцам плоскости разъема по-
ловинки обойм скрепляют, как указано выше, и профиль гребней
протачивают на токарном станке. Для профилировки гребней
применяют специально заточенный фасонный резец. При слож-
ном профиле для проверки пользуются шаблоном.
Изготовление гребней уплотнений, имеющих профильный
хвост (фиг. 177), может производиться двумя способами.
1. Из листовой латуни «а токарном
станке вытачивают кольца с профиль-
ным хвостом «и припуском по внутрен-
нему диаметру; кольца разрезают на
сегменты и обрабатывают их стыки.
<>|| II || || || || ^ 2. При массовом производстве греб-
1 11^ Нл 11^11/^11^4 ни изготовляют из листовой или поло-
• совой латуни на строгальном станке с
•профилировкой хвоста и с припуском
по высоте; выстроганные полосы раз-
резают «на сегменты, выгибают по за-
данному радиусу и далее обрабатывают стыки. Обработку пазов
в кольцах или обоймах ведут по третьему классу точности Аз,
а гребней по Ш3.
После посадки гребней в паз и обработки стыков кольцо или
обойму устанавливают на станке для обработки по внутреннему
диаметру и для профилировки гребней.
д) Ремонт уплотнений Броун-Бовери и АЭГ (последних кон-
струкций) (фиг. 172). Уплотнения состоят из ряда тонких греб-
ней толщиной 0,20—-0,25 мм, закрепленных в канавках, выточен-
ных в вале. Обоймы имеют прямоугольные выступы с глубиной
канавок 1,5—3,0 мм и с шириной 4—9 мм. Обоймы вставляют
или непосредственно в расточку цилиндра, или в коробки, при-
болченные к цилиндру. От проворачивания обоймы удерживают
пластинками, которые, в свою очередь, привертывают винтами
к нижней «половине коробки или цилиндра. Верхние половины
обоймы в верхних половинах цилиндров не крепятся.
Ротор укладывают в цилиндр при вынутых нижних полови-
нах обойм во избежание возможного загиба гребней; обоймы
устанавливают только после укладки ротора.
Гребни в канавках вала крепят, зачскачишая в паз, внутри
профильного загиба в основании гребней, проволоку круглого
или профильного сечения (фиг. 172). Ширина паза обычно со-
ставляет 1,5+0,1 мм.
Вынимают старые гребни, поднимая конец проволоки. Под-
нятый конец захватывают плоскогубцами или ручными тисками.
§76]
Лабиринтовые уплотнения
279
после чего извлекают проволоку из канавки. Тянуть проволоку
необходимо точно в направлении канавки, чтобы она не разо-
рвалась. Если таким способом проволоку вынуть из паза не
удается, то подрезают кромку канавки резцом в месте чеканки
проволоки, после чего удаляют ее и уплотнительный гребень,
который обычно легко извлекается.
Гребни устанавливают после зачистки паза (удаляют за-
усенцы, забоины и неровности); обрезают ленту и проволоку на
длину, на несколько миллиметров большую, чем окружность паза.
Для зачеканки проволоки применяют чеканки (фиг. 178) с ра-
диусом, равным радиусу в!ала.
1
Ё
~ и,*
rz ^~i i
: i mi i
Фиг. 178. Чеканка для за-
прессовки проволоки в паз
Фиг. 179. Шаблон для опиловки
гребней
А — высота гребня; Б — расстояние
между гребнями; с?—диаметр втулки
Зачеканку уплотнений производят приведенным ниже спо-
собом.
Сначала вкладывают на !Д окружности вала уплотняющую
полосу, затем на длине около 100 мм легкими ударами молотка
вводят в канавку проволоку и зачеканивают. Так продолжают
и далее, пока уплотняющее кольцо не будет введено по всей
окружности вала. Запрессовку производят последовательно, не
возвращаясь обратно для подчеканки. При зачеканке проволоки
необходимо следить за тем, чтобы она доходила до ее дна. Че-
канку надлежит держать параллельно краям канавки, чтобы
уплотняющие гребни не подрезались о края канавки. Стык про-
волоки сдвигают по отношению к стыку кольца на 20 мм в на-
правлении вращения вала; это облегчит работу при последую-
щих ремонтах, так как будет известно, где искать конец про-
волоки.
Обработку гребля для получения необходимого радиального
зазора производят опиловкой по шаблону (фиг. 179) или спе-
циальным резцом (фиг. 180). Радиальные зазоры для данной
конструкции уплотнений обычно принимают в 0,40—0,60 мм.
280 Уплотнения концевые и диафрагменные [ Гл. XIV
е)" Ремонт лабиринтовых уплотнений типа Томсон-Гоустон
(фиг. 169). Этот тип уплотнений имеет гребни на роторе в виде
выступов прямоугольного сечения, выточенных на стальной
втулке, насаженной на вал в горячем состоянии.
Неподвижные гребни выточены на кольцах, состоящих из
четырех сегментов (фиг. 181); в каждую половину обоймы встав-
ляют по два сегмента. Каждый сегмент опирается на свою пру-
жину, которая и отжимает его к центру. От проворачивания
сегменты удерживаются шпонкой (валиком), общей для всех
сегментов. Обоймы вставляют в паз цилиндра; верхние поло-
вины обойм сбалчивают с нижними и в крышках цилиндров не
крепят.
Для конструкций данного типа изменение радиальных зазо-
ров осуществляется изменением толщины подкладок П под пла-
стинками L, которые привернуты шуру-
пами к телу сегмента. Предварительная
подгонка зазоров может быть осуще-
ствлена при помощи шаблона.
Шаблон состоит из двух соединенных
винтами колец X и У. Кольца, образую»
щие шаблон, должны быть установлены
на том же расстоянии в радиальном на-
правлении друг от друга, как обойма и
Фиг. 180. Резец для вал; для этого снимают размер af b, с
проточки гребней положения обоймы по отношению к валу
и устанавливают кольца шаблона по этим
размерам. В шаблон устанавливают сегменты уплотнения
и пружины К; проверяют, что сегменты плотно опираются на
опорные заплечики S.
В этом положении должен получиться зазор по радиусу
в 0,35—0,40 мм между гребнями сегмента и внутренним коль-
цом шаблона У. Если в этом положении не получается требуе-
мый зазор, снимают пластинки и зазор регулируют, уменьшая
или увеличивая толщину подкладок П под пластинками.
Когда достигнут требуемый радиальный зазор, следует удо-
стовериться, что зазор у одного стыка (при остальных трех сты-
ках, имеющих плотное соприкосновение) соответствует зазору
в пределах 1,5—2,0 мм. Зазоры всех остальных колец этого
уплотнения подгоняют таким же способом. Окончательную про-
верку зазоров производят после установки обоим в цилиндр при
установленном роторе.
ж) Смена втулок уплотнений. Приспособлении и методы
съемки и посадки втулок уплотнений на вал ротора описаны
в гл. IX.
До расточки на станке посадочной поверхности втулки уплот-
нения, последняя должна быть с помощью индикатора выверена
§76]
Лабиринтовые уплотнения
281
фиг. 181. Шаблон для подгонки унлотинтелышх -колец фирмы
Томоои-Гаустон
282 Уплотнения концевые и диафрагменные [ Гл. XIV
на планшайбе, так чтобы биение по наружной поверхности не
превосходило следующих величин:
Втулки гребенчатые типа ЛМЗ и УТЗ и пр.
(фиг. 163) 0,10 мм
Втулки уплотнений типа Кировского завода,
АЭГ и др. (фиг. 167) 0,06 „
Втулки угольных уплотнений (см. § 78) . . 0,02 „
Осевые зазоры между втулками принимают в 0,10—0,25 мм
в зависимости от их длины. Величину натяга и допуск посадки
втулок на вал можно принимать в пределах от 0,0005 диаметра
вала до 0,0005 диаметра вала плюс 0,05 мм.
Пример. Диаметр вала вместе посадки равен 250 мм. Натяг втулки
должен быть в пределах от'250X0,0005 = 0,125 мм до 0,125 +-0,05 — 0,175 мм.
Исключение представляют турбины ЛМЗ высокого давления,
где втулки переднего уплотнения части высокого давления, из-
готовленные из материала марки 25Х2МФА, имеют величину
натяга в пределах от 0,0007 до 0,0009 диаметра вала.
Посадочные допуски уплотнительных втулок серийных тур-
бин ЛМЗ даны в приложениях 5—8.
Измерение для определения величины натяга втулок может
быть поручено только квалифицированному персоналу, имею-
щему соответствующие навыки. Диаметр внутренней расточки
втулки определяют штихмассом не менее чем в трех точках по
длине втулки для определения конусности расточки и не менее
чем в двух плоскостях под углом их в 90° для определения эл-
липтичности расточки.
Диаметр вала в месте установки втулки измеряют в несколь-
ких местах микрометром. При измерениях нужно учитывать, что
скоба микрометра даже при незначительном на нее нажиме пру-
жинит, что искажает результаты измерений.
§ 77. Гидравлические или водяные уплотнения
Эти уплотнения представляют собой гидравлический затвор,
препятствующий проникновению воздуха в цилиндр (при исполь-
зовании их в ч. н. д.) или проникновению пара наружу
(в ч. в. д); в последнем случае уплотнения предназначаются так-
же и для охлаждения вала.
Гидравлическое уплотнение (фиг. 182) состоит из лопастного
колеса, закрепленного на валу и вращающегося в кожухе,
вставленном в коробку, прикрепленную болтами к цилиндру.
Непосредственно на вал насажена втулка с гребнем, к которому
с обеих сторон привернуты винтами лопастные кольца, состоящие
из двух половин. С каждой стороны кожуха располагается по
нескольку уплотнительных колец,
§77]
Гидравлические или водяные уплотнения
283
При работе турбины в кожух подводится вода под давлением
5—6 м вод. ст. Вращающееся лопастное колесо увлекает за со-
бой воду, отбрасывает ее к периферии и образует водяное коль-
цо, которое предохраняет от попадания воздуха в турбину или
от протечки пара из нее.
Водяное уплотнение начинает действовать только после до-
стижения ротором Уз—У2 нормального числа оборотов, поэтому
для предотвращения протечки воздуха в цилиндр при неподвиж-
ном роторе и во время прогрева турбины на малых оборотах
к водяному уплотнению подводят пар.
г \ \ о 1-Л-
Фиг. 182. Гидравлические уплотнения
а) Зазоры в гидравлических уплотнениях. Осевые зазоры
между кожухом и лопастным колесом обычно принимают в 1,5—
4,0 мм; при установке зазоров должно быть учтено максимально
возможное относительное перемещение ротора и цилиндра тур-
бины.
В приложении 25 приведены осевые зазоры турбин НЗЛ,
ЛМЗ, Кировского завода и фирмы MB.
Радиальные зазоры между кожухом и лопастным колесом
должны быть в пределах 2—3,5 мм. Радиальные зазоры уплот-
нительных колец и кожуха принимают в 0,15—0,25 мм; гребни
колец должны быть заострены.
б) Аварии и неполадки с водяными уплотнениями. 1. Заде-
вание лопастного колеса за кожух в-осевом на-
правлении, вследствие чего происходит повреждение соприка-
сающихся частей. Возможные причины следующие:
а) сдвиг ротора в осевом направлении из-за выплавления
баббита и сработки колодок упорного подшипника;
б) неправильная установка осевых зазоров между кожухом
и колесом;
в) попадание посторонних тел в зазор между кожухом и ко-
лесом или выкрашивание кусков материала кожуха,
284 Уплотнения концевые и диафрагменные [Гл. XIV
2. Выбивание воды из уплотнения. Возможны
следующие причины:
а) напор воды, подводимой к уплотнению, больше необходи-
мого;
б) увеличенные^ против нормальных зазоры во внешних
уплотнительных гребнях;
в) подача пара на уплотнение при работе его на воде;
г) неправильное распределение зазоров в уплотнении при его
работе.
3. Пропуск наружного воздуха через
уплотнение в цилиндр. Возможные причины сле-
дующие:
а) проникновение воздуха помимо гидравлического затвора
уплотнения. Места пропуска воздуха могут быть в стыке короб-
ки уплотнения между кожухом и коробкой (в старых конструк-
циях, где вода не подведена к кожуху по его окружности), меж-
ду валом и втулкой, несущей лопастное колесо, между коробкой
и цилиндром;
б) срыв действия водяного кольца вследствие недостаточного
количества воды, подводимой к уплотнению (засорение трубо-
провода, недостаточный напор), парообразования из-за высокой
температуры воды, неправильной установки осевых зазоров;
в) эрозийный износ полуколец лопастного колеса и кожуха.
§ 78. Угольные уплотнения
Уплотнения этой конструкции (фиг. 183) состоят из ряда (от
3 до 8) колец, изготовленных из особого графитоугольного со-
става. Каждое кольцо разрезано на 3—4 сегмента и стянуто
пружинкой. Кольца помещаются в чугунных или стальных обой-
мах, которые, в свою очередь, вставлены в общую коробку, при-
вернутую болтами к цилиндру турбины.
Обоймы удерживаются от -вращения в коробке шпонками.
Замки пружин входят в вырезы колец. Пружины упираются в
соответствующие выступы в обоймах и этим предохраняют коль-
ца от вращения.
В некоторых конструкциях кольца удерживаются от враще-
ния головками болтов, входящими в специально сделанные про-»
резы в кольцах; болты же ввернуты в тело обоймы.
Каждое кольцо поддерживается пружинкой для предотвра-
щения передачи веса кольца на вал. Кольца пришлифовываются
к валу или втулке, надетой на вал, расположенной под коль-
цами. Благодаря специфическим свойствам материала колец,
они работают при правильной сборке с ничтожным трением.
а) Зазоры в угольных уплотнениях, В осевом направлении за-
зор между кольцом и обоймой принимают в 0,15—0,70 мм. Ве-
личина радиального зазора между кольцом и валом зависит от
§78]
Угольные уплотнения
285
диаметра вала, от места установки кольца в коробке « от темпе-
ратуры протекающего через уплотнение пара.
Фиг. 183. Угольное уплотнение
/ — кольцо угольное; 2— пружина; 3— обойма; 4—кольцо с отвер-
стиями; 5 — стопорная пластинка; 6 — пружинка для поддержки
колец; 7— втулка
Легкое соприкосновение между угольными кольцами и ва-
лом не опасно, и устанавливаемая величина зазоров учитывает
только различие в температурном расширении их материала;
можно считать, что угольные кольца не расширяются, а вал
расширяется около 0,1% диаметра на каждые 100° нагрева.
286 Уплотнения концевые и диафрагмённие { Гл. XIV
Фиг. 184. Шаблон для пригонки угольных
колец
Так как прогрев вала в месте расположения угольного
уплотнения неодинаков для переднего уплотнения (больше в сто-
рону цилиндра и меньше к подшипнику), то у наружного кольца
зазор делают меньше, чем у внутреннего; величины зазоров
остальных колец устанавливают промежуточными между ними.
Величина допустимых зазоров (по данным одной из зару-
бежных фирм) указана в приложении 14, в котором величина
зазоров дана в зависимости от диаметра и температуры пара
(при номинальной нагруз-
ЛА } Мшш ке)' пРотека*°щего через
уплотнение.
Для переднего уплот-
нения принимается темпе-
ратура пара в камере ре-
гулирующего колеса или
по выходе пара из первой диафрагмы; для заднего уплотнения
конденсационных турбин принимается температура пара, изме-
ренная непосредственно при входе пара в уплотнение; для тур-
бин, работающих с противодавлением, — температура пара про-
тиводавления.
б) Пригонка колец. Кольца пригоняют непосредственно по
втулке вала или по специально изготовленному шаблону
(фиг. 184). Шаблон вытачивают на станке по размеру, взятому
по втулке вала с учетом минимального зазора в кольцах уплот-
нения. Для уменьшения диаметра кольца его опиливают в сты-
ках, а затем пришабривают по шаблону (или втулке вала, учи-
тывая необходимый радиальный зазор, который проверяют щу-
пом). Стыки сегментов должны плотно прилегать друг к другу.
Пружины, охватывающие кольца, нужно проверить на упру-
гость, а также на отсутствие дефектов.
Угольные кольца хорошего качества не должны выкраши-
ваться при обработке их напильником, шабером или резцом;
при трении о вал они должны давать гладкую, блестящую, мас-
лянистую поверхность; жесткие угли вырабатывают канавки на
валу (втулке), создавая сильный нагрев. Механическая проч-
ность новых угольных колец на раздавливание должна быть не
ниже 200 кГ/см*.
Проверить кольца па износ можно на образце-стержне диа-
метром 1,5 см, который должен прижиматься торцом .к цилинд-
рической поверхности вращающегося карборундового круга,
имеющего окружную скорость 6,55 м/сск. Карборундовый круг
должен иметь степень твердости Сх и величину зерен 40.
Степень износа стержня считается нормальной:
при нагрузке 0,2 кГ \\ течение 5 мин.
0,175 г
1,080 .
Нагрузка прикладывается вдоль оси стержня.
§79]
Уплотнения диафрагм
Ш
§ 79. Уплотнения диафрагм
Вследствие обычно небольших перепадов давления пара пе-
ред диафрагмой и за ней, уплотнения диафрагм имеют неболь-
шое количество гребней. По своей конструкции уплотнения диа-
фрагм весьма разнообразны. Их можно подразделить на уплот-
нения жесткие и эластичные.
Фиг. 185. Уплотнения диафрагм с гребнями, Фиг. 186. Типы уплотнений диа-
вставленными в кольца или тело фрагм с гребнями, выточенными
диафрагмы в кольцах
Гребни жестких уплотнений (фиг. 185) вставлены и зачека-
нены в канавках, выточенных в теле диафрагм или в полуколь-
цах, которые жестко закреплены в выточке каждой половинки
диафрагмы. В некоторых конструкциях гребни не запрессовыва-
ются, а вытачиваются в
полукольцах (фиг. 186);
в этом случае полукольца
также жестко крепят в
диафрагме.
Уплотнения эластичные*
представляют собой полу-
кольца или сегменты, в ко-
торых выточены или за-
прессованы уплотнитель-
ные гребни (фиг. 187); по-
лукольца или сегменты
вставляют в выточку в
теле диафрагмы и отжи-
мают в игаппавлении к
центру пружинами.
Во избежание провора-
чивания во время работы
половинки полуколец или сегменты в плоскости разъема крепятся
с помощью стопорных пластин или шайб, привертываемых к телу
верхней половины диафрагмы; шайбы удерживают сегменты так-
же от выпадения из паза при вскрытии цилиндра.
Втулки дисков в месте уплотнительных колец диафрагмы в
некоторых конструкциях снабжают гребнями.
а) б)
Фиг. 187. Типы уплотнений диафрагм
эластичные
288 Уплотнения концевые и диафрагменные [Гл. XiV
1. Установка зазоров в уплотнениях диафрагм. Установку
зазоров в уплотнениях диафрагм производят центровкой диа-
фрагм в цилиндре в радиальном направлении с последующей
подгонкой уплотнительных гребней. Установку диафрагм в рас-
точке цилиндра в радиальном направлении осуществляют не-
сколькими способами.
В новых конструкциях диафрагмы, как правило, опирают на
штифты, вставленные в обод диафрагмы (фиг. il40), или же под-
вешивают на шайбах или шпонках, закрепленных в разъеме
(фиг. 141). В прежних конструкциях диафрагмы нередко уста-
навливали непосредственно в расточке цилиндра.
Таким образом, в новых конструкциях, диафрагмы переме-
щают для устан01вки зазоров в уплотнениях, меняя высоту штиф-
тов или шпонок в разъеме, а также перемещая нижнюю шпон-
ку. В старых конструкциях из-за невозможности перемещения
диафрагмы установку зазоров в уплотнениях производят только
за счет подгонки уплотнительных гребней.
Центровку диафрагм в цилиндре в радиальном шаправлении
или проверку их установки можно производить одним из спо-
собов, описанных в § 73 (гл. XIII).
2. Проверка зазоров в уплотнениях диафрагм. Правильная
установка зазоров в уплотнениях — весьма важная и ответ-
ственная работа при производстве ремонта. При недостаточных
зазорах или неправильном их распределении ротор во время
работы турбины может начать задевать за уплотнения, что яв-
ляется одной из причин сильной вибрации. При цельнокованых
роторах задевания за уплотнения могут привести к искривлению
вала.
Особое внимание нужно обращать на величину зазора
в уплотнениях части высокого давления, где удельные объемы
пара значительно меньше, чем в части низкого давления, а сле-
довательно, протечка при одинаковой величине зазора значи-
тельно больше. Увеличенные протечки пара при слишком боль-
ших зазорах в уплотнениях диафрагм значительно увеличивают
осевые усилия и приводят к авариям упорных подшипников со
сдвигом ротора и повреждением проточной части.
Радиальные зазоры уплотнений диафрагм проверяют щупом.
В некоторых конструкциях турбин расстояние между дисками
и диаметр дисков позволяют производить замеры непосредствен-
но. В большинстве конструкции для измерения зазора приходит-
ся щуп привязывать к деревянному или металлическому стерж-
ню. При замерах щупом в уплотнениях, снабженных пружинами,
надо следить, чтобы уплотнительные кольца не отжимались.
Ввиду того что для измерения доступны только боковые за-
зоры, для правильной установки зазоров в вертикальной плоско-
сти важно произвести точную центровку диафрагм в цилиндре.
Если уплотнительные кольца жестко закреплены в диафрагмах,
§79)
Уплотнения диафрагм
289
Фиг. 1£
. Уплотнительное
кольцо
1 — кольцо; 2— латунная пластинка;
3 — стальная пластина; 4—пружина;
5 — диафрагма
величину нижних зазоров (в вертикальной плоскости) прове-
ряют, снимая оттиски свинцовой проволоки, уложенной на греб-
ни уплотнений. Для определения верхнего зазора в уплотнениях
свинцовую проволоку укладывают на втулки дисков и затем за-
крывают крышку цилиндра.
Аналогичная проверка может
быть сделана и для уплотнений эла-
стичного типа. В этом случае раскли-
ниваются нижние сегменты уплот-
нений, по которым будет произво-
диться проверка зазоров. Для изме-
рения полученных оттисков на про-
волоке (величины зазоров) приме-
няют микрометр, в котором заме-
няют «пятку другой, имеющей за-
остренную форму (см. фиг. 1,
поз. За).
Величина допускаемых радиаль-
ных зазоров в уплотнениях диа-
фрагм и их распределение зависят
от конструкции уплотнений, способа
крепления диафрагм в цилиндре или
-обойме и от конструкции ротора и цилиндра. Радиальные "зазоры
уплотнений диафрагм могут быть приняты:
В части высокого давления (30 аша):
Для пружинящего типа (фиг. 187, а, б) . . 0,15—0,30 мм
п (фиг. 187, в, г, д) . 0,20—0,40 „
Для жесткого типа с хорошо заострен-
ными гребнями (фиг. 185 и 186) 0,20—0,40 „
В части низкого давления:
Для пружинящего типа 0,30—0,70 „
Для жесткого тина . . . 0,40—0,80 я
Для цельнокованых роторов величина радиальных зазоров
должна быть увеличена против вышеуказанных и может быть
принята:
Для пружинящего типа 0,30—0,50 мм
Для жесткого типа 0,40—0,60 „
При установке зазоров в уплотнениях диафрагм в 1вертикаль-
ной плоскости должна быть учтена конструкция крепления диа-
фрагм и обойм, в которые вставляются диафрагмы, и изменение
положения диафрагм по отношению к ротору (§ 75).
Для турбин с гибкими роторами значительной длины при
установке зазоров в вертикальном направлении в диафрагмен-
ных уплотнениях учитывается величина естественного прогиба
ротора.
3. Ремонт уплотнительных колец диафрагм. Ремонт уплотни-
тельных колец диафрагм (фиг. 188) заключается в смене греб-
ней сегментов, на которые разрезаны кольца; в каждом сегменте
290 Проверка зазоров проточной части [Гл. XV
закреплены два, иногда три гребня; в каждую половину диа-
фрагмы вставляют по три сегмента.
Гребень сегмента состоит из двух пластин: одной латунной
и другой—стальной; изношенные гребни удаляют плоскогуб-
цами. Толщину материала латунной и стальной заготовки пла-
стин подбирают меньше ширины паза на 0,05—0,10 мм. Латунные
заготовки вырезают с припуском 0,5—1,0 мм
на проточку.
Пластины в пазу сегмента расчеканивают
через осевые отверстия в сегменте. Подгонять
латунные пластины по внутреннему диаметру
рекомендуется с помощью шаблона (фиг. 189).
Поверхность шаблона на диаметре D протачи-
вают на 0,10—0,15 мм больше диаметра втул-
ки диска; поверхность на диаметре d прота-
чивают по размеру внутренней опорной рас-
точки диафрагмы, а канавку шириной b — по
толщине бурта сегмента уплотнения.
Латунные гребни сегментов подгоняют по
диаметру D и одновременно их заостряют. По
окончании подгонки сегменты вставляют в при-
способление, причем проверяют правильность
подгонки и зазоры в стыке между сегментами.
Эти зазоры в сумме должны составлять 0,40—
0,60 мм. Пользование указанным приспособле-
нием особенно оправдывает себя для тех
турбин, в которых втулки дисков имеют один и тот же
диаметр.
По окончании пригонки сегменты устанавливают в диафраг-
мы, после чего проверяют зазоры в уплотнениях и дополнитель-
но, если требуется, подгоняют гребни.
Стальная пластина гребня должна находиться со стороны вы-
хода пара и служить опорой для латунной пластины. Стальная
пластина должна быть расположена ниже латунной не более
чем на 1—1,5 мм.
Фиг. 189. Шаблон
для подгонки
гребней
Глава XV
ПРОВЕРКА ЗАЗОРОВ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ
В активных турбинах зазоры между диафрагмами и рабочими
лопатками проверяют обычно только в осевом направлении.
Радиальные зазоры замеряют в тех ступенях, где имеются греб-
ни, служащие для уменьшения радиального зазора между ло-
паточным бандажом и расточкой цилиндра или обоймы. В реак-
тивных ступенях, кроме осевых зазоров, как правило, проверяют
и радиальные зазоры.
§80]
Проверка зазоров
291
Проверку зазоров при сборке турбины во время капитального
ремонта производят, окончательно проверив положение ротора
по расточкам уплотнений, а также закончив все работы по упор-
ному подшипнику; ротор при этом должен быть отжат в свое
рабочее положение, т. е. в крайнее положение по ходу пара.
§ 80. Проверка зазоров
Проверку зазоров производят в плоскости горизонтального
разъема цилиндра в двух положениях ротора.
Первое положение ротора в цилиндре для проверки зазоров
должно быть ориентировано относительно какой-либо метки или
части на роторе, например, марки на муфте, по положению бой-
ка и пр. Это делается для того, чтобы при последующих капи-
тальных ремонтах замеры производились по тем же местам ро-
тора.
Второе положение ротора для проверки зазоров устанавли-
вают под углом 90° против первого, после поворота ротора
в сторону его вращения. Проверяют зазоры в этом положении,
во-первых, для контроля правильности результатов измерений
при первом положении, а во-вторых, для определения возмож-
ных деформаций диска или перекоса в посадке, а также непра-
вильностей в посадке лопаток на диске. В случае обнаружения
значительных перекосов надлежит сделать замеры зазоров при
других положениях ротора.
Зазоры замеряют щупом или клином (см. фиг. 5). При заме-
рах нужно обращать внимание на следующее: а) в местах замера
зазоров не должно быть забоин, бугров, отогнутости лопаток диа-
фрагм (при фрезерованных лопатках), выступающих кромок от-
дельных лопаток и пр.; б) не должно быть качки диафрагм в осе-
вом направлении; в) клин или щуп должны проходить без осо-
бых усилий.
Некоторую трудность может представить поверка осевых за-
зоров по лопаткам ступени скорости. Это относится к тем кон-
струкциям турбин, где сегмент сопел и направляющие лопатки
расположены только в крышке цилиндра; для этого типа тур-
бин заборы могут быть проверены одним из следующих способов.
1. Зазоры проверяют щупом через специально для этой цели
приспособленные лижи в крышке против ступени скорости.
2. Проверяют зазоры между рабочими лопатками и кожухом,
опоясывающим эти лопатки, для конструкций, в которых кожух,
закрепленный в нижней половине, выполнен в точном соответ-
ствии с частями кожуха, расположенного в крышке; это соответ-
ствие должно быть проверено при закрытой крышке, удаленном
роторе и вынутых диафрагмах или же измерениями от какой-либо
расточки цилиндра (например для диафрагмы) в верхней и ьиж-
ней половинах цилиндра.
19*
292
Проверка зазоров проточной части
[ Гл. XV
3. Определяют минимальные зазоры, сдвигая ротор (при за-
крытой крышке цилиндра) в сторону хода пара и в противопо-
ложную до упора лопатками ступени скорости в сегмент сопел
и направляющие лопатки при разобранном упорном подшипнике,
удаленных диафрагмах, уплотнительных коробках и прочих де-
талях, имеющих в осевом направлении меньшие зазоры, чем
лопатки ступени скорости.
При крайних положениях ротора производят измерения, фик-
сирующие относительно какой-либо части положение ротора.
Величина смещения ротора в ту и другую сторону, т. е. его
разбег, определяет суммарный зазор bv лопаточном аппарате
ступени скорости.
После сборки упорного подшипника и сдвига ротора по ходу
пара определяют вновь положение ротора в месте прежних из-
мерений. По полученным результатам судят о величине и распо-
ложении минимального и максимального зазоров в лопаточном
аппарате ступени скорости.
Для серийных турбин ЛМЗ допускаемые величины осевых
зазоров даны в приложениях 16-22.
Для типов турбин, где указаний о величине зазоров заводов-
изготовителей не имеется, величины зазоров могут быть приняты
по данным фиг. 190 в зависимости от типа ступени.
1. Диафрагмы стальные с фрезерованными
лопатками, соединенными с телом диафрагм заклепками.
Рабочие лопатки соединены с ободом диска Т-образным хво-
стом (тип I).
Зазоры по ленточному бандажу даны при наличии свеса
кромки бандажа за плоскость входных кромок лопаток; при его
отсутствии зазор А равен зазору Б. Зазоры Б и В замеряют и
записывают в формуляр (минимальные, в зависимости от того,
где они окажутся — по кромкам лопаток или между промтелом
рабочей лопатки и телом лопатки диафрагмы). Для зазора В
(минимум) первая цифра в таблице фиг. 190 относится к пер-
вым, вторая — к последним ступеням цилиндра.
2. Диафрагмы чугунные с залитыми лопат-
ками. Рабочие лопатки соединены с ободом диска также Т-об-
разным хвостом (типы II и III). •
Тело диафрагмы обычно выступает за плоскость кромок ло-
паток; поэтому минимальными зазорами Б и В являются зазоры
между промтелом или хвостом лопатки и телом диафрагмы; их
и надлежит заносить в формуляр зазоров проточной части. По
зазорам В и Е (минимум) первая цифра в таблице относится к
первым, вторая к последним ступеням.
3. Диафрагмы чугунные с залитыми лопат-
ками. Рабочие лопатки с верховой посадкой на диск на за-
клепках (тип IV). По зазорам В и Е (минимум) первая цифра
относится к первым, вторая к последним ступеням.
§80]
Проверка зазоров
293
Колесо Кертиса
Фиг. 190. Осевые зазоры между диафрагмами и лопатками различных
типов турбин, мм
Тип
ступени
I
II-Пх
IV
Ступени давления
А
мини-
мум
1,0
1,5
1,5
макси-
мум
2,0
2,5
2,5
Б
мини-
мум
1,5
2,0
2,0
макси-
мум
2,5
3,0
3,0
В.
минимум
3,0—4,0
3,0-4,5
3,0-4,5
Г
мини-
мум
6,0
Д
мини-
мум
2,0
2,5
Е
минимум
3,5-4,0
3,5—5,0
Лопатки ступени скорости
Реактивные лопатки
А,
Вг
д
минимальная величина
1,0
1,0
1,5
1,5
А
минимум
минимум
Б
минимум
3,0
2,5
1,5-3,0
2,5-4,5
3,0-5,0
4. Лопатки ступени скорости. Даны минимальные
величины зазоров.
5. Реактивные лопатки. Осевые зазоры А и Б ука-
заны в таблице к фиг. 190, причем первые цифры относятся
к первым ступеням, вторые — к последним (под первыми ступе-
294
Проверка зазоров проточной части
[Гл. XV
нями подразумеваются лопатки первых ступеней части в. д.,
имеющие небольшую высоту от 15 до 25 мм).
Величины радиальных зазоров В указаны ниже:
а) для лопаток первых ступеней с заостренными концами (на
случай касания): Вман= 0,5 мм; Вмакс = 1,0 мм;
•б) для лопаток последних ступеней с заостренными концами:
Вмин = 1,5 мм; Вмакс = 3,0 мм;
в) для лопаток первых ступеней, перекрытых бандажом или
незаостренных: Вмин = 1,0 мм; Вмакс— 1,5 мм;
г) для лопаток последних ступеней, перекрытых бандажом:
вмин= 2,0 мм; Вмакс = 4,0 мм.
Радиальные зазоры между рабочими лопатками и поверх-
ностью расточки цилиндра или направляющими лопатками и по-
верхностью ротора в плоскости горизонтального разъема ци-
линдра проверяют пластинками обычного щупа. Зазоры в ниж-
них точках проверяют оттисками свинцовой проволоки, куски
которой укладывают между рядами и сверху направляющих ло-
паток, после чего ротор устанавливают в цилиндр. Для проверки
радиального зазора в верхних точках куски свинцовой проволо-
ки укладывают на лопатки и на ротор между венцами рабочих
лопаток, после чего закрывают крышку цилиндра и затягивают
ее несколькими болтами. При лопатках с заостренными концами
проверку полученного от них оттиска (для определения зазора)
производят микрометром, заменив в нем пятку (фиг. 1, поз. 3)
на пятку с клиновым профилем (поз. ЗА).
При установке зазоров в проточной части турбины необхо-
димо учитывать следующее:
1. Избыточные зазоры входные (зазоры со стороны входа па-
ра на рабочую лопатку), особенно зазоры А по ленточному бан-
дажу, понижают к. п. д. турбины. Однако уменьшение минималь-
ных зазоров против «приведенных норм может быть допущено
только в тех случаях, когда имеются вполне определенные данные
о том, что эти зазоры во время работы турбины возрастают (на-
пример, за счет тепловых расширений, деформаций и др.).
Обычно зазоры Г (фиг. 190) во время работы уменьшаются
вследствие естественного прогиба диафрагм. Зазоры выходные
в работе также уменьшаются из-за большего расширения ротора
по сравнению с цилиндром. Это изменение сильнее сказывается
на последних ступенях (если упорный подшипник расположен
в передней части ротора).
2. Выходные зазоры должны быть такими, чтобы не получи-
лось касаний в случае выплавления баббита упорных подшипни-
ков. Приведенные в таблице величины зазоров даны из расчета,
что толщина баббитовой заливки меньше или равна 1,5» мм. При
большей толщине заливки выходные зазоры должны быть соот*
ветственно увеличены,
§ 81 ] Способы доведения зазоров до допускаемых величин 295
3. Радиальные зазоры реактивных лопаток, как влияющие на
к. п. д. турбины, должны быть минимальными, но исключающи-
ми касание.
4. При замере зазоров необходимо учитывать разбег ротора
в упорном подшипнике, слабину посадки диафрагмы в паз;
диафрагмы, должны быть отжаты в сторону уменьшения заме-
ряемых зазоров.
5. Увеличение зазоров против приведенных данных для по-
следних ступеней допустимо в большей степени, чем для первых.
6. Зазоры даны без учета ненормального изменения их в ра-
боте по сравнению с установленными в холодном состоянии, на-
пример: а) для группы ступеней, направленных к ц. в. д. при по-
ступлении пара в среднюю часть ц. н. д. с разветвлением пара
на два потока; б) для ступеней ц. «н. д. двухцилиндровых турбин
с жесткой муфтой между роторами в случае расположения упор-
ного подшипника в корпусе передней или средней стойки; в) при
наличии чрезмерного прогиба диафрагм, возникшего из-за заноса
и отложений накипи на лопатках, в случае конструкции диафрагм
недостаточной прочности, 'недоброкачественного 'изготовления, за-
клинивания их, тепловых деформаций цилиндра, обойм и пр.;
г) для турбин, в которых при работе на некоторых режимах отно-
сительное расширение (в выпускной части) ротора меньше, чем
цилиндра.
§ 81. Способы доведения зазоров до допускаемых величин
В тех случаях, когда зазоры не укладываются в допуски, ме-
роприятия для доведения их до нормальных величин могут быть
следующими.
1. При увеличенных или недостаточных в большинстве сту-
пеней зазорах, расположенных соответственно со стороны входа
или выхода пара, их изменяют, сдвигая ротор, для чего пере-
мещают корпус упорного подшипника, меняя толщину устано-
вочных колец. В этом случае нужно проверить получившие-
ся осевые зазоры в уплотнениях и расстояние между полумуф-
тами.
2. При увеличенных зазорах со стороны выхода пара из диа-
фрагмы, последняя может быть сдвинута по ходу пара на необ-
ходимую величину проточкой или опиловкой торца диафрагмы
в месте посадки ее в цилиндр. В этом случае для устранения
«качки» диафрагмы в пазу цилиндра с противоположной ее сто-
роны устанавливают 10—14 штифтов. Для установки штифтов
сверлят отверстие на глубину 8—12 мм. Для чугунных диафрагм
штифты изготовляют из меди или нержавеющей стали, для
стальных диафрагм — из стали различных марок. В стальных
диафрагмах вместо штифтов может быть применена наплавка
валиков металла электросваркой,
296
Опорные подшипники (вкладыши)
[ Гл. XVI
3. При недостаточных зазорах со стороны выхода пара из
диафрагмы ее нужно сдвинуть против хода пара. Для этого про-
тачивают или опиливают площадь посадочного места диафрагмы
в цилиндр со стороны входа пара; со стороны же выхода пара
ставят наделку по всему ободу диафрагмы, по ширине равную
высоте выточки для нее в цилиндре.
При стальных диафрагмах кольцевая наделка может быть
закреплена на диафрагме электросваркой через отверстия, пред-
варительно просверленные в наделке. При чугунных диафрагмах
наделка может быть закреплена винтами с головкой впотай или
приварена к телу диафрагмы медным электродом.
В тех случаях, когда толщина наделки недостаточна, чтобы
ее можно было закрепить на диафрагме, берут кольцо большей
толщины за счет увеличения глубины проточки на ободе диа-
фрагмы.
4. При недостаточном зазоре по бандажу увеличение зазоров
возможно произвести проточкой кромки бандажа; при этом над-
лежит следить, чтобы резец не касался лопаток.
б. При недостаточном зазоре Г (тип I) между диафрагмой и
диском, увеличить его можно опиловкой или проточкой тела
диафрагмы до необходимых размеров. Недостаточный зазор
в указанном месте обычно является следствием остаточного про-
гиба диафрагмы.
Глава XVI
ОПОРНЫЕ ПОДШИПНИКИ (ВКЛАДЫШИ)
§ 82. Конструктивные особенности
Корпусы опорных подшипников обычно изготовляют из чу-
гуна; исключение составляют опорно-упорные подшипники ком-
бинированного типа, корпусы которых в некоторых случаях де-
лают из стали.
По способу установки в расточках корпусов подшипников
опорные подшипники (вкладыши) можно разбить на несколько
групп.
Вкладыши первой группы (фиг. 191,а, б) устанавливают на
колодках («сухарях»), привернутых к корпусу вкладыша вин-
тами. Под колодки закладывают стальные подкладки, подбором
которых достигают необходимого положения ротора в цилиндре
или одного ротора по отношению к другому. Наружную поверх-
ность колодок обтачивают концентрично с расточкой баббита
вкладыша. Опорные колодки должны быть пригнаны так, чтобы
вкладыш плотно сидел в расточке корпуса подшипника.
Вкладыши второй группы (фиг. 192) имеют шаровую опор-
ную поверхность и устанавливаются в шаровой расточке корпуса
подшипника; благодаря этому вкладыш прц работе турбины мо-
§ 82]
Конструктивные особенности
297
жет повертываться и занимать правильное положение по отноше-
нию к шейке вала. В некоторых конструкциях турбин шаровой
вкладыш опирается на две колодки, имеющие шаровую опорную
поверхность; эти колодки привертываются к -корпусу подшипника.
Под колодками предусматривается установка стальных подкла-
Фиг. 191. Вкладыши на колодках
док, изменением толщины которых можно смещать вкладыш
в необходимую сторону; такие же колодки имеются и в крышке
подшипника.
К третьей группе относятся вкладыши, имеющие цилиндриче-
скую наружную поверхность; вкладыши устанавливаются в ци-
линдрические расточки корпусов подшипников без применения
колодок.
293
Опорные подшипники (вкладыши)
[ Гл. XVI
К сравнительно распространенному типу подшипников отно-
сятся комбинированные опорно-упорные подшипники с шаровой
опорной поверхностью, входящей в шаровую расточку обоймы,
имеющую с внешней стороны опор-
ные колодки, аналогичные колодкам
вкладыша (см. фиг. 197).
§ 83. Аварии и наиболее часто
встречающиеся дефекты
Аварии с опорными подшипни-
ками происходят из-за частичного
подплавления баббитовой заливки
или из-за ее выкрашивания, которое
также может привести к подплавле-
нию заливки. Подплавлепие бабби-
товой заливки может произойти по
ряду причин.
1. Прекращение посту п-
УШаравая ления масла (полное или ча-
посерхность СТИЧНОе) для смазки подшипника,
Фиг. 192. Вкладыши с шаровой которое возможно вследствие: а) шо-
поверхностью' ломки главного масляного .насоса;
б) поломки или износа зубьев чер-
вячной передачи; в) поломки передаточного вала от чер-
вячной передачи к главному масляному насосу; г) раз-
рыва в местах фланцевых соединений маслоподводящих труб
от главного масляного насоса к вкладышам; д) оставления
в маслопроводе (после ремонта) тряпок, концов и пр.; е) заку-
поривания отверстия в шайбе, регулирующей количество подво-
димого масла к вкладышу, каким-либо посторонним предметом;
ж) полного или частичного несовпадения маслоподводящего от-
верстия в стойке подшипника с отверстием во вкладыше вслед-
ствие неправильной установки вкладыша при ремонте или сме-
щении вкладыша при его работе из-за неправильного крепления
вкладыша к корпусу подшипника; з) аварии со вспомогатель-
ным масляным турбонасосом при остановке или пуске турбины.
2. Попадание мелких посторонних тел в за-
зор между шейкой вала и баббитовой заливкой вкладыша.
Обычно во вкладыш заносится формовочным шток, который
масло вымывает из малодоступных для очистки мест или из-под
краски при плохой очистке картеров подшипников, перед их
окраской.
Кроме того, во вкладыш могут заноситься мелкие частицы
металла, окалины, песок, применяемый при гнутье труб, кусочки
прокладочного материала (последние обычно отрываются при
неправильной установке прокладки фланцевого соединения мае-
§ 83] Аварии и наиболее часто встречающиеся дефекты 299
лопровода, а именно, если отверстие в прокладке меньше диа-
метра трубы) и, наконец, нитки и ворс от обтирочного мате-
риала.
Мелкие тела (исключая ворс и нитки), попадая в зазор меж-
ду шейкой вала и вкладышем, оставляют кольцевые царапины
на поверхности шейки и вырывают борозды на баббитовой за-
ливке, материал которой вместе с мелкими телами скапли-
вается в боковом зазоре, нарушая правильность смазки.
Лучшим профилактическим мероприятием можно считать
тщательную очистку труб маслопровода, а также очистку и про-
мывку картеров подшипников с категорическим воспрещением
применять для обтирки деталей и поверхностей, омываемых мас-
лом, концы, имеющие длинный ворс, и неподрубленные тряпки.
Помимо этого, для предупреждения попадания после ремонта
мелких посторонних тел производят прокачку масла турбонасо-
сом или электронасосом для очистки напорного маслопровода
(см. гл. XXII).
3. В и б р а ц и я т у р б и н. Вследствие ударов шейки вала по
заливке баббит наклёпывается. Вначале появляются белые пятна
на поверхности баббитовой заливки и мельчайшие трещины, ви-
димые глазом; далее трещины сливаются в один или несколько
отдельных замкнутых контуров, после чего происходит отслаи-
вание и выкрашивание кусков баббита, опоясанных трещинами.
Трещины нарушают правильность работы масляной пленки под
шейкой вала, а отслоившиеся куски баббита могут попасть
в зазор и нарушить нормальную смазку. При значительной пло-
щади, занятой отслоившимися кусками, баббит может начать
расплавляться.
4. Неудовлетворительная заливка или приме-
нение баббита несоответствующего или неудовлетворительного
качества. Баббиты непригодного состава или неудовлетворитель-
ная заливка, выражающаяся в плохом сцеплении баббитовой за-
ливки с корпусом вкладыша, могут привести к появлению тре-
щин в нижней части вкладыша.
Неудовлетворительной заливка может быть и из-за перегрева
баббита перед заливкой (что влечет за собой его хрупкость по-
сле остывания и склонность к растрескиванию) и из-за резкой
неоднородности структуры различных частей заливки вкладыша
вследствие различных скоростей охлаждения нижней и верхней
его частей.
5. Неудовлетворительное состояние шеек
ротора. Кроме повреждения шеек ротора вследствие попада-
ния посторонних мелких тел, занесенных маслом во время рабо-
ты турбин, могут быть случаи плохого состояния шеек вслед-
ствие их коррозии. Коррозия шеек в большинстве случаев вызы-
рается небрежным хранением оборудования до монтажа турби*
300 Опорные подшипники (вкладыши) [Гл. XVI
ны или длительным простоем турбины, если не приняты меры по
консервации.
6. Неудовлетворительная пригонка вкла-
дыша к шейке ротора. Необходимым условием для
нормальной работы вкладыша является правильная его пригон-
ка. Зазоры между шейкой вала и баббитовой заливкой, как
верхний, так и боковые, должны лежать в допустимых пределах
(см. § 84). Шейка ротора в нижней части расточки вкладыша
должна быть пригнана по всей рабочей длине вкладыша.
7. Неправильное положение шейки ротора
во вкладыше во время работы. Вкладыш на колодках или
с цилиндрической опорной поверхностью, пригнанный хорошо
в холодном состоянии турбины, может работать в нагретом ее
состоянии неудовлетворительно, т. е. шейка будет прилегать
не всей своей рабочей длиной, что может повести к быстрому
одностороннему износу баббитовой заливки, а также к более
высокой температуре подшипника.
Такая неправильная работа вкладышей может явиться след-
ствием тепловой деформации корпуса подшипника, так как часть
его, обращенная к цилиндру, нагревается сцльнее; то же отно-
сится и к колоннам фундамента. Поэтому пби работе турбины,
в особенности,* если цилиндр или паропроводы, расположенные
около фундамента, плохо изолированы, ось расточки вкладыша
может оказаться непараллельной оси шейки ротора, и нагрузка
от веса ротора распределится не по всей длине вкладыша.
В этом отношении лучше работают вкладыши с шаровой
опорной поверхностью, которые могут приспосабливаться к из-
менению положения оси вала.
8. Неудовлетворительное качество масла.
Масло при работе турбины может потерять свое первоначальное
качество. Такое масло с повышенной кислотностью или влаж-
ностью может вызвать не только повышение температуры под-
шипников, но их подплавление.
Основной признак аварии с опорными подшипниками — уве-
личение разности температур между выходящим и входящим
в подшипник маслом. Внешним признаком аварии с подшипни-
ками может служить также возникновение вибрации агрегата, что
может произойти, во-первых, из-за того, что боковой зазор ока-
жется заполненным подплавленным баббитом, а во-вторых, из-за
того, что значительное подплавление баббита нарушит центровку
по полумуфтам или ротор начнет задевать за уплотнения.
§ 84. Зазоры в опорных подшипниках (во вкладышах)
Вкладыши по конструктивному выполнению расточки бабби-
товой заливки разделяются на два типа:
1) вкладыши с цилиндрической расточкой;
§ 85] Проверка Опорных подшипников (вкладышей) 301
2) вкладыши с овальной (лимонной) расточкой.
Тип расточки определяет, в зависимости от диаметра шейки
вала ротора, величину верхнего и боковых зазоров вкладыша.
Расточка цилиндрических вкладышей для получения необхо-
димых зазоров производится по диаметру, равному диаметру
шейки плюс величина верхнего зазора. При этой расточке боко-
вые зазоры будут равны половине величины верхнего зазора.
Величину верхнего зазора принимают в 0,002 от диаметра
вала, например: диаметр шейки равен 200 мм; тогда верхний
зазор будет равен 200X0,002 = 0,40 мм, а боковые зазоры но
0,20 мм.
При овальных (лимонных) вкладышах зазоры для валов диа-
метром шеек более 100 мм считаются нормальными, когда верх-
ний зазор составляет 0,001, а боковой зазор 0,002 от диаметра
шейки вала. Например, при диаметре шейки, равном 250 мм,
верхний зазор будет равен 0,25 мм, а боковые зазоры — по
0,50 мм.
Для получения зазоров во вкладышах, с указанным соотно-
шением их величины, расточку вкладышей ведут с прокладками,
установленными в их разъемы. Толщину прокладок выбирают
равной величине верхнего плюс бокового зазора; вкладыш рас-
тачивают по диаметру шейки плюс боковые зазоры.
Пример. Диаметр шейки 150 мм; верхний зазор 0,001 Х150лш~0,15мм;
боковой зазор 0,002x150 мм = 0,30 мм; толщина прокладки в разъеме вкла-
дыша 0,30 +-0,15 — 0,45 мм; диаметр расточки вкладыша 150 -f- 2X0,30 mm=z
= 150,60 мм.
Учитывая расширение шейки во время работы, зазоры у вкладышей под-
шипников со стороны впуска па;а можно несколько увеличить.
Для диаметра шеек от 60 мм до 100 мм верхний зазор принимают равным
0,10 мм, боковой зазор 0,20 мм.
Величина вышеуказанных зазоров во вкладышах может быть
принята для всех типов турбин, если нет специальных указаний
о величине зазоров от завода-изготовителя.
Допуск на величину зазоров может быть назначен по вели-
чине равным +20% от номинального значения.
§ 85. Проверка опорных подшипников (вкладышей)
При роторе, уложенном в цилиндр, производят следующие
проверки.
1. Проверка посадки нижней половины
вкладыша в расточке корпуса подшипника.
Проверку производят щупом. Для шаровых вкладышей эту про-
верку делают в месте разъема подшипника; для вкладышей на
колодках — между опорными поверхностями колодок и поверх-
ностью расточки корпуса под вкладыш.
При неспокойном ходе турбины рекомендуется проверить плот-
302 Опорные подшипники (вкладыши) [ Гл. XVI
ность посадки вкладыша при горячей турбине непосредственно
после ее остановки и вскрытия крышек подшипников.
Плотность боковой посадки вкладыша можно проверять с по-
. мощью индикатора: индикатор закрепляют на разъемном фланце
корпуса подшипника; движок индикатора опирается на вал около
вкладыша или на корпус вкладыша; .нажимая ломом на вкладыш
или на вал с одной и с другой его сторон, отмечают показания
индикатора. В тех случаях, когда имеется слабина боковой по-
садки вкладыша, индикатор укажет величину зазора. Когда инди-
катор оперт на вал, следует учесть, что вал может иметь качку
на вкладыше.
2. Проверка зазоров во вкладышах. Про-
верку зазоров ведут при остывших шейках роторов. Верхний
зазор проверяют следующим способом.
Поперек шейки вала кладут две свинцовые проволоки длиной
50—80 мм и толщиной 0,5—1,0 мм в зависимости от величины
зазора. При этом надо обратить внимание, чтобы проволока не
располагалась против имеющихся выточек или канавок верхней
половины вкладыша. Далее накрывают верхнюю половину и за-
жимают ее болтами. Сняв ее, измеряют толщину проволоки, рав-
ную величине верхнего зазора.
Боковые зазоры проверяют в месте разъема вкладыша в двух
точках с каждой стороны шейки. При промерах пластинку щупа
вводят на глубину 10—15 мм от разъема вкладыша.
В тех случаях, когда перед остановкой турбины на ремонт на-
блюдался ее неспокойный ход, рекомендуется проверить измене-
ние величины бокового зазора по мере удаления от разъемной
плоскости вкладыша. Для этого, замерив зазор в плоскости разъ-
ема вкладыша, подбирают другую пластинку щупа, меньшую на
0,05—0,10 мм, и в этом же месте снова вводят щуп до упора; ка-
рандашом отмечают, на какую глубину вошел щуп от плоскости
разъема; вынув щуп, измеряют расстояние от конца пластинки
щупа до отметки. Далее берут следующую пластинку, на 0,02—
0,05 мм меньшую по толщине, и вновь производят аналогичный
промер и т. д.
Зная, что шейка вала должна плотно прилегать на нижней
трети вкладыша, для вкладышей с цилиндрической расточкой
можно приблизительно подсчитать нормальное изменение зазора.
Сравнив величины полученных зазоров с подсчитанными, можно
судить о правильности изменения бокового зазора, т. е. о пра-
вильности выполнения развала вкладышей. Указанные проверки
делают в четырех местах, соответствующих точкам промер бо-
кового зазора.
3. Проверка положения шеек валов ско-
бой (см. гл. XXI, фиг. 268). Эту проверку делают для установ-
ления износа баббитовой заливки, а для вкладыша на колод-
ках — для определения его возможной осадки из-за уплотнения
§86]
Ремонт опорных подшипников
303
подкладок под колодками, наклепа опорных поверхностей и пр.
Проверку положения шеек роторов с помощью скоб производят
лишь при вполне остывшей турбине.
4. Осмотр и проверка состояния вклады-
шей. При осмотре и проверке состояния вкладышей могут встре-
титься следующие дефекты: натаскивание баббита на внутренней
расточке вкладыша; трещины; отслаивание кусков баббита; рако-
вины; вкрапления в баббитовую заливку песчинок, стружек и пр.;
след касания вала о заливку верхней половины вкладыша или
о его бока; отставание баббитовой заливки от корпуса вкладыша.
Отставание баббита может быть определено как осмотром, так
и щупом, если отставание велико. Отставание баббита может быть
выявлено также по выделению пузырьков воздуха из зазора меж-
ду баббитовой заливкой и корпусом при нажиме на баббитовую
заливку. Пузырьки ясно будут видны, если место стыка покрыть
пленкой масла или керосина.
При осмотре нужно обратить внимание на расположение следа
работы шейки на баббите вкладыша. Во вкладышах с цилиндри-
ческой расточкой след работы в нижней его половине должен
занимать одну треть по всей длине вкладыша. Во вкладышах
овального типа след работы в нижней его половине располагается
в тонкой части масляного клина, в верхней половине вкладыша —
на дуге около 30—60° от разъема вкладыша в сторону вращения.
Кроме того, проверяют плотность прилегания колодок к корпусу
вкладыша (вкладыша на колодках) обстукиванием и щупом;
проверяют также величину и след наработки и отсутствие следа
наклепа на опорных поверхностях колодок или на шаровой по-
верхности.
§ 86. Ремонт опорных подшипников
1. Пер ез а л и в ка вкладышей опорных и ко-
лодок упор-ных подшипников. Причины, вызываю-
щие необходимость перезаливки вкладышей, следующие:
а) подплавлеиие или сработка баббита вкладыша;
б) отставание баббитовой заливки от корпуса вкладыша;
в) наличие трещин, выкрашивающихся кусков и пр.;
г) увеличенные или неравномерные зазоры между шейкой
вала и поверхностью баббитовой заливки;
д) неудовлетворительный по качеству состав баббита преды-
дущей заливки.
Определение и состав баббита. Баббитами называются белые
антифрикционные сплавы, предназначенные для заливки вкла-
дышей подшипников и по своей структуре представляющие пла-
стичную основу со вкрапленными в нее твердыми структурными
составляющими.
Цель применения баббитов — по возможности уменьшить
в подшипниках трение при работе, понизить температуру нагрева-
304
Опорные подшипники (вкладыши)
[ Гл. XVi
ния и уменьшить износ шеек вала. По основе составных частей
различают два вида баббитов: оловянистые и свинцовые. Баббиты
высокооловянистые отличаются высокими антифрикционными
свойствами, и чем больше в них олова, тем они пластичнее и тем
лучше выносят ударную нагрузку.
Для заливки турбинных вкладышей и колодок упорных под-
шипников применяется высокооловянистый баббит марки Б-83
(ГОСТ 1320-41) (состав баббита приведен в табл. 22).
Баббиты поставляются в чушках весом около 12 кг; на каждом
зубце отлитой чушки имеется обозначение завода; условное обо-
значение баббита, например «Б-83», отливается на лицевой сто-
роне.
Завод-изготовитель на каждую выпускаемую партию бабби-
та выдает сертификат, удостоверяющий соответствие баббита
требованиям стандарта. В сертификате должны быть указаны но-
мера плавок и химический состав баббита каждой плавки.
В соответствии с геометрическими размерами заливки опре-
деляют объем необходимого количества баббита с учетом при-
пуска на обработку, прибыль и усадку. Удельный вес баббита
Б-83 можно принять равным 7,38. Величины припусков на обра-
ботку, прибыль и усадку приведены в табл. 54.
Таблица 54
Припуски на обработку и прибыль при перезаливке вкладышей
Диаметр вкла-
дыша, мм
100
200
>300
Припуск на обра-
ботку на сторону,
мм
3-5
5—10
10-15
Припуск на при-
быль к весу литья,
%
10
10—20
10—20
Величина линейной
усадки, %
0,5-0,65
Ковш, из которого заливают баббит, по своей емкости должен
быть таким, чтобы баббита безусловно хватило для заливки дан-
ного вкладыша.
Подготовка вкладыша, предназначенного к перезаливке. Сни-
мают эскиз заливки, нанося расположение и размеры всех выто-
чек и канавок, если нет детального чертежа перезаливаемого
вкладыша. Старую заливку удаляют, выплавляя ее на спокойном
медленном огне. Тщательно очищают шкуркой или стальной щет-
кой до чистого металлического блеска всю поверхность вкладыша,
которая будет соприкасаться с заливаемым сплавом. Для удале-
ния масла с вкладыша его опускают на 5—10 мин. в 10—
15%-ный (по весу) раствор едкого натрия или едкого калия,
нагретый до 80—90°. После обезжиривания для удаления остат-
ков щелочи вкладыш промывают в горячей воде. Далее поверх-
ность вкладыша подвергается лужению. Перед лужением поверх-
§ аз j
Ремонт опорных подшипников
305
а)
ность очищают, протравливая ее 10—15%-ным раствором соля-
ной либо серной кислоты и затем промывая ее водой.
с ~:Лужение производят оловом или оловянным припоем, содер-
жащим 30% олова и 70% свинца или 50% олова и 50% свинца,
предварительно прогрев вкладыш до 250—270° паяльными лам-
Uпами, газовыми горелками или в горне.
После прогрева поверхность перед лужением смазывают соля-
ной кислотой, травленной цинком (ZnCl2), и покрывают порош-
ком нашатыря. При лужении слой по-
луды наносят, натирая поверхность
прутком третника или посыпая ее по-
рошкообразной полудой и растирая за-
тем ее щеткой и паклей.
Хорошо нанесенное лужение имеет
тусклосеребристый цвет. Если окраска
имеет желтоватый цвет, это означает,
что полуда окислена и не пригодна
для заливки; если на поверхности ока-
жутся черные пятна, то лужение также
считается неудовлетворительным.
6) Литник
■У
Оймазка,
иввшШви
Фиг. 193. Форма для заливки вкладыша
Заливку вкладыша для получения большой плотности баббита
рекомендуется вести в вертикальном его положении, причем
в крупных подшипниках каждую половину вкладыша следует
заливать отдельно. На фиг. 193,а изображена одна из форм,
применяемая для заливки одной половины вкладыша в верти-
кальном положении.
Форма представляет собой железный лист (сердечник /), вы-
гнутый по диаметру внутренней поверхности баббитовой заливки
с учетом припуска на обработку. Сердечник крепят к разъему
вкладыша болтами, если в нем есть отверстия, или приваривают
к двум железным планкам 2 и кропят к вкладышу двумя хому-
тами 3, выгнутыми по его наружному диаметру; хомут и планку
соединяют болтами.
Вкладыш устанавливают на плиту; низ вкладыша и ферму
подмазывают обмазкой следующих составов: 1) 50% обыкновен-
20 А. Н. Сверчков.
306 Опорные подшипники (вкладыши) [Гл. xVt
ной глины (тонко размолотой), 20% волокнистого асбеста, 30%
воды; 2) 65% глины, 17% поваренной соли, 18% воды;
3) 56% глины, 34% песка, 10% жидкого стекла. Этими же обмаз-
ками или асбестом уплотняют возможные
неплотности между разъемной поверх-
ностью вкладыша и формой.
Для получения прибыли па верхний
торец вкладыша накладывают бурт, сде-
ланный из указанных обмазок.
На фиг. 193,6 изображен другой вид
формы. Заливку вкладыша ведут с ниж-
ней его части. Это предупреждает по-
падание в заливку шлаков и посторонних
примесей, которые ввиду меньшего удель-
ного веса остаются в литнике.
Для заливки колодок упорного под-
шипника применяют форму, указанную на
фиг. 194. В круглую металлическую ко-
Фиг 194 Форма для зч- РобкУ> заполненную обмазкой, вдавливают
ливки колодок упорного колодки. После укладки колодок форма
подшипника должна быть хорошо просушена. 11-еред
заливкой необходимо проследить за тем,
чтобы поверхность колодок оставалась чистой.
Заливка. Залижка турбинных вкладышей является ответствен-
ной работой, от которой зависит срок службы баббита и безопас-
ность работы турбины.
В табл. 55 даны температурные условия при заливке баббита
марки Б-83.
Таблица SI
Температурные условия при заливке баббита марки Б-*3
Температура, °С
критическая
верхняя
350
нижняя
240
при заливке
баббита
40®
подогретого
вкладыш.ч
250
При верхней критической температуре баббит полностью рас-
плавляется. Нагревать баббит при заливке рекомендуется не выше
чем на 50—60° сверх верхней критической температуры, что для
баббита марки Б-83 соответствует 400°.
Вкладыш при заливке подогревают до 250°, но не выше, так
как это может привести к оплавлению полуды; в свою очередь
§ 86] Ремонт опорных подигипникдё 30?
заливка баббита в недостаточно подогретый вкладыш может при-
вести к отставанию от него баббита.
Температуру расплавленного баббита можно определять пиро-
метром. Для приближенного замера температуры (при слесарной
практике) можно пользоваться сухой лучиной из сосны. Погру-
женная в расплавленный металл лучина при температуре 400°
слегка обуглится, при температуре около 460° обуглится пол-
ностью, а при температуре около 500° вспыхнет. При определении
температуры поверхность баббита долж:на быть очищена от дре-
весной мелочи или угля.
Одновременно с расплавлением баббита прогревают корпус
вкладыша так, чтобы к моменту заливки он был прогрет до не-
обходимой температуры. Баббит плавят в чугунном или железном
ковше на спокойном, медленном огне. Поверхность сплава, во
избежание окисления, рекомендуется покрывать слоем древесного
угля. Непосредственно перед заливкой уголь с поверхности баб-
бита удаляют деревянной падкой (во избежание попадания его
з форму). Не рекомендуется оставлять баббит, доведенный до
необходимой температуры, продолжительное время на огне. Вы-
ливать сплав в форму следует осторожно, непрерывной струей,
без брызг. Првцесс заливки нормальн© длится 1,5—3 мин.
' " Пэсле заполнения баббитом формы на поверхность расплав-
ленного металла кладут горячий древесный уголь или же подогре-
вают форму паяльными лампами. Этим достигается постепенное
охлаждение металла от нижних частей к верхним, благодаря чему
все вредные включения и усадочные раковины располагаются
в прибыльной части, которая затвердевает в последнюю очередь.
Кроме того, удалению газов способствует прокалывание железным
стержнем наружной корки, образующейся на поверхности от-
ливки. Встряхивание формы тотчас после заливки также помо-
гает удалить газы и уплотнить баббит. После того как металл
начнет затвердевать, необходимо дать форме спокойно остыть.
— 2. Обработка вкладышей после заливки. После того как форма
окончательно остыла, се разбирают.
Стыковые (поверхности обеих половин вкладыша тщательно
очищают от приставшего к ним баббита и пригоняют одну
к другой.
Расточку вкладыша производят на станке, по размеру соот-
ветствующему диаметру шейки вала, с учетом величины зазора.
Выверку установки шарового или цилиндрического вкладыша на
станке для расточки производят с помощью индикатора по кон-
трольным пояскам, проточенным па наружной поверхности, или,
в случае их отсутствия, по шаровой или цилиндрической наруж-
ной поверхности и, кроме того, по торцевой поверхности вкла-
дыша.
Шаровые или цилиндрические вкладыши нередко растачивают
по диаметру шейки; это делается для возможности некоторого
20*
308 Опорные подшипники (вкладыши) [Гл. XVI
смещения ротора при его центровке, для чего производится шаб-
ровка баббита нижней половины вкладыша. Боковые и верхний
зазоры доводят до нормальных размеров также шабровкой баб-
бита после окончания центровки. При необходимости значитель-
ного смещения ротора вкладыш устанавливают .на станке вне
центра в вертикальной и горизонтальной плоскостях на величину
смещения, необходимого для центровки ротора.
При расточке вкладышей с учетом необходимых зазоров, т. е.
диаметром, равным шейке вала плюс зазор, вкладыш устанавли-
вают на станке в вертикальной плоскости вне центра в сторону
нижней половины на величину половины верхнего зазора.
При расточке вкладышей овального типа их устанавливают
на станке вне центра в вертикальной плоскости на величину, рав-
ную также половине величины верхнего зазора, тогда
при проверке индикатором по наружной поверхности вкладыша
бой в вертикальной плоскости будет равен: плюс величина верх-
него зазора у верхней половины и плюс двойная величина этого
же зазора у нижней половины вкладыша по отношению к бою
его сторон.
Выверку установки на станке вкладышей с колодками, если
не имеется поверхностей, пригодных для проверки установки,
производят по наружным поверхностям колодок, предварительно
проверив их установку по отношению расточки вкладыша под
баббитовую заливку.
Расточку вкладышей овального типа нужно стремиться про-
извести так, чтобы в дальнейшем не потребовалась шабровка баб-
битовой заливки вкладыша, в том числе и его «постели», так как
правильно расточенный вкладыш овального типа должен устанав-
ливаться в турбину без подгонки баббитовой заливки в нижней
половине вкладыша. По окончании расточки вкладыша произво-
дят разметку холодильников, канавок, отверстий и пр. и их фре-
зеровку, вырубку и сверловку.
Проверка качества перезаливки. При про-
стукивании баббитовой заливки молотком она должна издавать
чистый звук; глухой или дребезжащий звук указывает на
плохую связь баббита с вкладышем.
Простейший способ проверки качества баббита — это осмотр
его поверхности и исследование излома. Только что отлитый
баббит нормального состава при правильно проведенной отлив-
ке должен иметь блестящую, почти серебристую поверхность,
а также мелкозернистый излом, совершенно однородный но
своему сечению.
Синий или темиосерый цвет и землистый вид поверхности
(а также, если стружка крошится) служит признаком более или
менее сильного перегрева, допущенного при заливке. Крупнозер-
нистый излом указывает на слишком медленное охлаждение при
затвердевании, что может произойти или от перегрева баббита,
§86]
Ремонт опорных подшипников
309
или от заливки его в сильно нагретую форму. Неоднородные по
цвету и величине зерна излома, хотя бы мелкозернистого строе-
ния, указывают на происшедшую в баббите ликвацию в резуль-
тате выгорания отдельных составных частей баббита.
3. Наплавка вкладышей. Частичный ремонт вкладышей в осно-
вном сводится к заплавке (заделке) раковин, выкрошившихся
кусков баббитовой заливки и к наплавлению поясков для умень-
шения боковых зазоров.
Указанный ремонт баббитовой заливки вкладышей произво-
дят тогда, когда 'нет отставания баббита от корпуса вкладыша,
т. е. когда раковины или выкрошившиеся куски, отслоившиеся
от баббитовой заливки, не соприкасаются с расточкой корпуса.
Перед наплавкой поврежденных мест их стенки подрубают
и полностью очищают таким образом, чтобы получилась чистая
и здоровая поверхность баббита. Для заделки поврежденных мест
из баббита отливают бруски удлиненной формы.
Процесс заделки проводится'следующим образом. Нагревают
паяльник и заполняют расплавленным баббитом бруска ракови-
ну; чтобы расплавленный баббит прочно соединился с окружаю-
щим баббитом заливки, паяльником .расплавляют баббит заливки,
перемешивая его с вновь добавляемым баббитом. Поверхность
заливки поврежденного места стараются по возможности выров-
нять паяльником, а когда доливка остынет, то неровности ее по-
верхности выравнивают шабровкой.
. Пояски для уменьшения зазора наплавляют аналогичным об-
разом; только в этом случае к торцу вкладыша прикрепляют же-
лезный лист, вырезанный по диаметру внутренней расточки вкла-
дыша; между листом и торцом зазор уплотняют асбестом. Во
время указанных операций паяльник можно подогревать огнем
автогенной горелки.
Хороший результат получается также при наплавке баббита
с применением автогенной горелки № 1 при давлении кислорода
за редуктором 1—2 ат; при этом расплавляется как наплавляе-
мый баббит, так и основная его масса.
4. Замена вкладышей. Перед установкой вкладыша на место
его очищают и тщательно осматривают.
Замена вкладышей с шаровой опорной
поверхностью. Проверяют состояние шаровой поверхности
вкладыша; устанавливают вкладыш в расточку корпуса подшип-
ника и проверяют щупом итю следу краски плотность прилегания
шаровой поверхности вкладыша к поверхности расточки корпуса
подшипника; в случае необходимости производят шабровку; в не-
которых случаях производят притирку шаровых поверхностей.
Для притирки поверхности покрывают наждачным порошком,
накрывают крышку корпуса и вкладыш зажимают. Передвижение
его при притирке производится с помощью деревянного бруса,
один конец которого вставлен в расточку вкладыша.
310
Опорные подшипники (вкладыши)
[ Гл. XVI
Проверяют расточку баббитовой заливки вкладыша посадкой
его на шейку ротора. Иногда припуск па пригонку баббитовой
заливки дан такой, что вкладыш может не сесть полностью на
шейку; в этом случае боковые поверхности расточки баббитовой
заливки шабрят по следам краски.
Окончательную подгонку для получения необходимых боко-
вых зазоров и подгонку нижней части, занимающей одну треть
нижней половины вкладыша, для вкладышей с цилиндрической
расточкой производят в зависимости от результатов проверки
центровки ротора в цилиндре и по полумуфтам. Баббит вкла-
дыша сшабривают с той стороны, в которую необходимо подать
ротор для выправления центровки. При этом нужно иметь в виду,
что для подачи ротора в какую-нибудь из сторон приходится про-
изводить шабровку с нижней части вкладыша, т. е. ротор осажи-
вается несколько вниз.
По окончании подгонки вкладыша проверяют верхний и боко-
вые зазоры, натяг вкладыша крышкой подшипника, положение
стопора в гнезде вкладыша, совпадение отверстий для подвода
масла и зазоры между маслозащитными кольцами и шейкой вала.
Замена вкладышей с колодками («сухарями»).
Для вкладышей, имеющих опорные колодки, проверяют: подгонку
колодок к соответствующим выточкам в корпусе вкладыша по
краске и щупу; маркировку положения колодок по отношению
к выточкам вкладыша; диаметр отверстия в диафрагме, установ-
ленной на подводе масла; состояние и толщину подкладок под
колодками; прилегание опорных поверхностей колодок к расточке
подшипника (проверка ведется щупом и по натиру); совпадение
отверстий для подвода масла во вкладыше с соответствующим
отверстием в корпусе подшипника; правильность положения
в гнезде вкладыша шайбы, стопорящей вкладыш от поворачива-
ния и перемещения; диаметр расточки баббитовой заливки (про-
верку этого диаметра производят, накладывая вкладыши на шей-
ку вала).
Вкладыши, имеющие колодки, по сравнению с вкладышами
шаровыми, устанавливаемыми непосредственно в расточку кор-
пуса подшипника, имеют то преимущество, что расточка их бабби-
товой заливки может быть выполнена с незначительным припу-
ском на пригонку постелей для шейки в нижней половине вкла-
дыша. Для шаровых же вкладышей должен быть дан припуск
для производства смещения ротора, если таковое потребуется при
его центровке в цилиндре и по полумуфтам.
По окончании проверок вкладыш устанавливают в корпус
подшипника и опускают ротор; при этом проверяют плотность
прилегания колодок к расточке корпуса подшипника. Если по ре-
зультатам проверки центровки необходимо передвинуть ротор
в ту -или другую сторону, опустить или поднять его, это смещение
производят, устанавливая новые подкладки под колодки вклады-
§ 87] Проверка натяга вкладыша крышкой подшипника 311
ша. Для этого ротор должен быть приподнят и вкладыш вынут из
расточки корпуса.
При выборе толщины новых подкладок нужно учесть, что при
смещении вкладыша хорошо пригнанная к поверхности расточки
колодка подшипника уже не будет иметь полного прилегания,
а следовательно, потребуется ее вторичная пригонка. Для этого
должен иметься запас в толщине подкладок колодки, чтобы не
получить зазора между колодкой и поверхностью расточки
в корпусе подшипника.
Перед окончательной пригонкой колодок проверяют правиль-
ность прилегания шейки ротора к нижней половине вкладыша,
а также щупом — боковые зазоры. Пришабровку постели лучше
производить тю следу иатира от шейки, оставленному при (пово-
рачивании ротора.
§ 87. Проверка натяга вкладыша крышкой подшипника
Для плотного прилегания крышки подшипника к вкладышу
во время работы турбины (т. е. при разогреве корпуса подшипни-
ка) нередко осуществляют натяг вкладыша крышкой подшипни-
ка. Однако в турбинах многих типов не только не предусматри-
вается натяг, но требуется сохранять зазор в пределах 0,05—
0,20 мм между верхней частью вкладыша и внутренней расточ-
кой крышки.
Величину натяга вкладыша крышкой подшипников обычно
принимают в пределах 0,05—0,10 мм. Для проверки натяга на
разъемный фланец корпуса подшипника укладывают свинцовую
проволоку толщиной в 1 мм и длиной, равной ширине фланца.
В подшипниках, имеющих два вкладыша, проволоку укладывают
по одному куску с каждой 'стороны каждого вкладыша. Один-
два куска проволоки укладывают на верхнюю часть вкладыша.
Опустив крышку на подшипник, поджимают гайки болтов.
Поджатие крышки производят, одновременно проверяя зазор
между разъемными фланцами подшипника; при этом стремятся
к тому, чтобы зазор порядка 0,4—0,5 мм был одинаков по всему
фланцу.
После указанной операции поднимают крышку, проверяют
микрометром и записывают получившуюся толщину кусков про-
волоки. Величина толщины проволоки, уложенной на вкладыш,
минус средняя величина толщины двух проволок, уложенных
на фланец против данного вкладыша, даст величину зазора или
натяга вкладыша крышкой. В случае недостаточной или излиш-
ней величины натяга изменение ее производят, меняя толщину
подкладок под верхней колодкой.
Для шаровых вкладышей увеличение натяга достигается не-
сколькими способами, а именно: установкой подкладки между
шаровыми поверхностями в верхней части вкладыша; укладкой
прокладки встык между нижней и верхней половинами вкладыша,
312
Упорные подшипники
[ Гл. XVII
если имеется возможность увеличить верхний зазор между шей-
кой и баббитовой расточкой вкладыша.
Несмотря на видимую простоту указанной проверки, нередко
допускают ошибки, заключающиеся в следующем: уложив про-
волоку на вкладыш и разъемный фланец и опустив крышку под-
шипника, производят ее сильную затяжку. При этом не обращают
внимания на необходимость осуществления зазора по горизон-
тальному стыку корпуса подшипника, вследствие чего уложенная
на вкладыш проволока деформируется настолько, что создает про-
гиб крышки. В этом случае разница в величинах толщины про-
волок, расположенных на вкладыше и на фланце, покажет умень-
шенную величину натяга. В результате указанной ошибки осу-
ществляется натяг, значительно превосходящий необходимый, что
может привести к открытию стьжа фланцевого соединения под-
шипника с торца.
Другая ошибка, которая также нередко допускается, заклю-
чается в том, что при проверке натяга не учитывают толщины
слоя шеллака, а иногда и нитки, прокладываемой для уплотнения
фланцевого соединения подшипника.
Выбор величины правильного натяга особенно важен для ша-
ровых опорно-упорных подшипников. При нагреве крышки кор-
пуса подшипника паром, выходящим из концевых уплотнений,
могут произойти ослабление и сдвиг шарового вкладыша в расточ-
ке корпуса, вследствие чего изменяется осевые зазоры в уплотне-
ниях и в проточной части турбины.
В турбинах ЛМЗ высокого давления опорно-упорный подшип-
ник шарового типа располагается в обойме, которая в свою
очередь устанавливается в расточке корпуса подшипника
(см. фиг. 197); величина натяга верхней обоймой шаровой части
подшипника принимается равной 0,04—0,08 мм.
Глава XVII
УПОРНЫЕ ПОДШИПНИКИ
§ 88. Конструктивные особенности
Упорный подшипник служит для точной установки ротора по
отношению к_цилиндру в осевом направлении, а также для вос-
принятая имеющегося или появившегося во время работы турби-
ны осевого давления.
Упорный подшипник турбины играет весьма важную роль,
так как его повреждение приводит к осевому перемещению рото-
ра, что нередко связано с полным разрушением проточной части
турбины (фиг. 195). Поэтому основным требованием, предъявляе-
мым к подшипнику, является его совершенная надежность,
§88]
Конструктивные особенности
313
В многоцилиндровых турбинах каждый ротор имеет свой соб-
ственный упорный подшипник, если роторы соединены гибкой
муфтой. Если же они соединены жесткой муфтой, ставят только
один упорный подшипник, который обычно помещается между
цилиндрами турбины. Такое расположение уменьшает относи-
тельное тепловое удлинение между ротором и цилиндром тур-
бины.
Фиг. 195. Разрушение проточной части турбины вследствие аксиального
сдвига ротора
1. Упорные подшипники с колодками. В настоящее время
большинство конструкций турбин средних и больших мощностей
выполняется с упорными подшипниками, имеющими упорные
колодки, которые устанавливают в отдельном корпусе (фиг. 196)
или в одном корпусе с соседним опорным подшипником
(фиг. 197).
Упорный подшипник, выполненный отдельно от опорного и
вьшесенный к концу ротора за червяк от опорного подшипника,
обычно называют подшипником консольного типа (фиг. 198).
Упорный подшипник, соединенный с опорным, называют подшип-
ником комбинированного типа.
Правильное осевое положение упорного подшипника, а следо-
вательно, и ротора фиксируется при помощи установочных сталь-
ных или бронзовых колец, разрезанных на сегменты, которые за-
кладывают по обе стороны корпуса упорного подшипника. Тодщц-
314
Упорные подшипники
[ Гл. XVII
ка колец определяется необходимой величиной зазора между
диафрагмами и рабочими лопатками турбины.
Осевое давление ротора через упорный диск передается на
упорные колодки, которые во время работы турбины, поверты-
13
Сторона генератора
Фиг. 196. Упорный подшипник, выполненный отдельно от опорного
ваются на небольшой угол; между диском и баббитовой заливкой
колодок получается масляный клин. Образование масляного клина
во время работы и является основой конструкции упорных под-
шипников с колодками.
§88]
Конструктивные особенности
315
Основное требование, предъявляемое к конструкции и сборке
упорного подшипника,— равномерное распределение нагрузки на
все упорные колодки с учетом возможного отклонения упор-
ного диска ротора во время работы от положения его в состоянии
покоя.
Фиг. Н)7. Упорный подшипник комбиниропппного типа
1 — корпус упорного подшипники; 2—обойми; 3 колодки;
4 упорный диск; Я рабочие колодки; 6— уст.'июиочпис ко-
лодки; 7 устппопочиые кольца
Конструктивной особенностью подшипников консольного типа
(фиг. <198) некоторых конструкций турбин является наличие
сферической шайбы, несущей упорные колодки, Шайба должна
316
Упорные подшипники
[ Гл. XVII
самоустанавливаться во время работы и занимать такое положе-
ние, которое обеспечивало бы передачу равномерно распределен-
ного осевого усилия от упорного диска на все упорные колодки
(сегменты) и не вызывало бы появления момента, изгибающего
Фиг. 198. Упорный подшипник консольного типа .
/ — корпус упорного подшипника; 2— упорный диск; 3 —сферическая шайба;
4—рабочие колодки; 5,7— установочные кольца; 6 — стопорные болты
конец вала, а также неравномерного износа баббитовой заливки
сегментов.
Однако подшипник консольного типа с установкой колодок
в шайбе со сферической поверхностью имеет существенные не-
достатки: во-первых, шайба под действием силы тяжести сме-
щается вниз, и требуется значительное усилие, чтобы она манила
нужное положение во время работы, и во-вторых, требуется са-
мая тщательная пригонка сферической поверхности и сборка
подшипника, чтобы обеспечить правильное положение колодок
во время работы.
Большое преимущество конструкции подшит i и кон комбини-
рованного типа — близкое расположение упорной части от опор-
ной (обычно в одном корпусе), а также наличие (во многих коп-
S *«]
Конструктивные особенндС'Ти
317
струкциях) шаровой опорной поверхности у корпуса вкладыша,
что дает возможность упорным колодкам следовать за перемеще-
ниями упорного диска.
Перераспределение нагрузки между колодками осуществлено
в подшипнике, представленном на фиг. 199. Здесь каждая
упорная колодка опирается на две уравнительные подушки, уста-
новленные по окружности в виде замкнутой цепи. При увеличе-
нии нагрузки на одну какую-либо упорную колодку расстояние
ее от упорного диска увеличивается, а расстояние смежных с ней
колодок уменьшается. Благодаря этим перемещениям колодок
нагрузка на них распределяется равномерно как в слушае некото-
рого отклонения плоскости упорного диска от первоначального
положения, так и при некоторой неточности в изготовлении
колодок.
ш
Упорные подшипники
[ Гл. XVll
Масло для смазки большей частью подается к средней части
подшипника и сливается через отверстия верхней половины.
Для контроля за отсутствием сработки баббитовой заливки
упорных колодок в подшипниках роторов высокого давления
отдельные заводы (ЛМЗ имени
Сталина) пользуются скобой
осевой установки ротора (фиг.
200), при помощи которой пе-
риодически проверяют щупом
(зазор А) положение ротора.
Некоторые заводы применяют
специальные указатели и для
контроля за положением рото-
ра низкого давления (фиг. 201).
Для своевременного пред-
упреждения развития аварии с
Фиг. 200. Скоба для проверки поло- упорным ПОДШИПНИКОМ многие
жения ротора в. д. в осевом направ- гурбииы снабжены «реле ОСС-
лении вого сдвига», которое дей-
1 — скоба; 2 — палец; 3 — торцевая крышка ^
подшипника; 4 -конец вала ротора в. д. СТВует при СрабоТКе ИЛИ ЧаСТИЧ-
Фиг. 201. Указатель положения ротора н. д. в осевом шшранлсиии
§68]
Конструктивные особенности
8i9
Фиг. 202. Упорный подшипник гребенчатого типа
320
Упорные подшипники
[ Гл. XVli
ном подплавлении баббитовой заливки рабочих колодок упорного
подшипника, т. е. при ненормальном сдвиге ротора. Конструкции
реле весьма разнообразны и основаны на различных принципах
действия (электромагнитном, индукционно-магнитном, гидроме-
ханическом, механическом). Действуют реле в большинстве слу-
чаев на рычажную передачу закрытия автоматического клапана,
отключающего доступ пара
4г?т7777г4&л ' в турбину, или на световой
или звуковой сигнал, пред-
упреждающий об аварии.
2. Гребенчатые упорные
подшипники. Упорные гре-
бенчатые подшипники по
своему конструктивному
оформлению можно разде-
лить па три группы, а
именно:
а) подшипники, где в
опорной части прорезаны ка-
навки для упорных гребней;
б) подшипники, где к опорной части присоединяют на болтах
или в передней опорной части протачивают упорную часть
(фиг. 202);
в) подшипники, где упорная часть совершенно независима от
опорной (фиг. 203). К этой группе принадлежат, например, под-
шипники турбин первых выпусков Ленинградского Металлическо-
го завода имени Сталина.
Фиг. 203. Упорный консольный подшип-
ник гребенчатого типа
§ 89. Аварии и наиболее часто встречающиеся дефекты
при работе упорных подшипников
Наиболее характерная авария с упорными подшипниками —
частичное или полное выплавление баббита его колодок. Если при
этом турбина во-время не разгружена и не остановлена, то ава-
рия с упорным подшипником почти всегда приводит к значитель-
ному разрушению элементов проточной части. В большей степени
авариям подвержены .подшипники роторов высокого давления
активных двухцилиндровых турбин и подшипники одноцилиндро-
вых турбин. Особенно страдают те турбины, которые имеют зна-
чительное осевое давление.
Причины аварий упорных подшипников весьма разнообразны;
во многих случаях их удается выяснить только после тщательного
обследования.
1. Аварии упорных подшипников с колодками ротора высоко-
го давления. Выплавление баббита колодок подшипника может
быть вызвано рядом причин.
§ 89] Аварии и наиболее часто встречающиеся дефекты 321
а) Увеличенное осевое давление. Возможные причины увели-
ченного осевого давления, в свою очередь, могут вызываться
следующим:
Водяной удар. Под водяным ударом понимается попа-
дание воды в турбину из котлов вследствие их лерепитки, вски-
пания воды в котлах из-за загрязнения воды или же из-за свой-
ства некоторых котлов выбрасывать воду в паропровод при
изменении режима. Вода может попасть также при неудачном
приключении какого-либо котла к работающей магистрали или
из паропровода, если в нем имеются «мешки», в которых вода
может скапливаться, а затем увлекаться паром при включении
котла, а также при резком увеличении нагрузки.
При водяном ударе вода, увлекаемая паром в большом коли-
честве, ч благодаря своей живой «силе может разрушить любую
деталь турбины, которую встретит на своем пути. Такого рода
водяные удары в практике весьма редки.
Обычно водяной удар выражается в заполнении слоем воды,
попавшей в турбину, части или всех каналов между рабочими
лопатками той или иной ступени; лри этом получается разность
в давлении по4 обе стороны диска. Происходит это от того, что
вода, протекающая через рабочие лопатки какого-либо диска,
отбрасывается к их периферии и частично закупоривает каналы
между лопатками, в результате чего давление пара за диском
начинает уменьшаться и по той же причине давление пара перед
закупоренным диском начинает увеличиваться. Таким образом,
возникает значительная осевая -сила, направленная по ходу пара
от высокого к низкому давлению. Даже при незначительной
разнице в давлении перед диском и за ним осевое усилие, пере-
дающееся на упорный подшипник, может значительно возрасти,
причем оно имеет характер толчка, что в большинстве случаев
приводит к аварии с подшипником. Если при этом доступ пара
не будет немедленно прекращен, то авария разовьется не только
до частичного или полного выплавления баббита, но и до снаши-
вания металла колодок или гребней упорного подшипника.
От водяных ударов особенно резко могут страдать турбины,
имеющие в части высокого давления диски большого диаметра
с малыми высотами лопаток, при которых достаточно небольших
количеств воды, чтобы создать значительную разность давлений
по обе стороны диска. На реактивные турбины барабанного типа
с уравновешивающими поршнями вода, попавшая в турбину, ока-
зывает значительно меньшее влияние, чем на турбины» активного
типа, благодаря отсутствию дисков со значительными поверхно-
стями и наличию уравновешивающих поршней.
Увеличенные зазоры в уплотнениях диа-
фрагм. Увеличенные зазоры могут быть установлены при мон-
таже или ремонте или появиться во время эксплуатации турбины;
в последнем случае увеличение зазоров возможно как следствие;
21 А. Н. Сверчков.
322
Упорные подшипники
[Гл. XVU
вибрации турбины; потери упругости пластинок (фиг. 188), под-
держивающих уплотнительные кольца; поломки или отгиба
уплотнительных гребней из-за неудовлетворительной конструк-
ции, некачественного или несоответствующего своему назначению
материала или ошибок, допущенных в производстве.
Увеличение зазоров в уплотнениях диафрагм может возник-
нуть и как следствие отжима сегментов в радиальном направлении
под действием силы пара. Этому явлению может способствовать
недостаточная сила упругости пружины, а также вибрация тур-
бин. При вибрации может иметь место отбрасывание уплотнитель-
ных сегментов в радиальном направлении; восстановлению же
нормального положения сегментов будет мешать малая сила
упругости пружин, а также наличие трения сегмента о стенку рас-
точки в диафрагме под действием силы давления пара на сегмент
в осевом направлении.
Мероприятие против возникновения аварии по указанной при-
чине, кроме увеличения упругости пружин, применяется следую-
щее: сверлятся 6—8 диаметрально расположенных отверстий
в диафрагме со стороны входа пара в камеру, где располагаются
пружины (фиг. 188). Это мероприятие будет эффективно при на-
личии плотных стыков во 'время работы между уплотнительными
сегментами.
Увеличенные зазоры в стыках диафрагм.
Увеличение зазоров может произойти вследствие неправильной
установки и крепления диафрагм в цилиндре при монтаже или
ремонте или вследствие ее деформации.
Механические повреждения проточной
части. Посторонние тела, попавшие в цилиндр, отлетевшие
части цилиндра или поломавшиеся лопатки могут заклиниться
между рабочими лопатками или дисками и диафрагмами и при-
вести к возникновению весьма значительного осевого давления.
Посторонние тела, попавшие в цилиндр, могут также загнуть
кромки рабочих лопаток, вследствие чего может появиться раз-
ница в давлении перед диском (или несколькими дисками) и
после него. Эта разность в давлении вызывает добавочное осевое
усилие, которое легко может привести к аварии упорного под-
шипника.
Удаление како й-л ибо из диафрагм. При уда-
лении диафрагмы какой-либо ступени со срезкой рабочих лопаток
этой же ступени изменяются условия работы предыдущей ступе-
ни, так как тепловой перепад этой ступени при данной нагрузке
увеличивается, и может возникнуть большая реакция на рабочих
лопатках, что вызовет значительное увеличение осевого давления
против расчетного.
При удалении диафрагмы без срезки рабочих лопаток этой
ступени возникает дополнительное осевое давление, так как соз-
дается разница в давлении перед диском и за ним. Работа тур-
§89] Аварии и Наиболее часто встречающиеся дефекты 323
бины ,при удаленной диафрагме и несрезанных лопатках даже при
малых нагрузках недопустима.
Занос рабочих лопаток солями. По мере
роста загрязнения лопаток нагрузка на упорный подшипник уве-
личивается. Причиной загрязнения лопаток является отложение
солей из пара, т. е. неудовлетворительное качество котловой воды.
По мере сужения от заноса междулопаточных сечений скорость
пара в них должна увеличиваться для того, чтобы лропустить
необходимое его количество. Указанное увеличение скорости
обеспечивается за счет увеличения разности давления перед рабо-
чими лопатками и за ними, что приводит к увеличению осевого
давления на упорный подшипник.
^ Резкое понижение температуры свежего
пара. При резком понижении температуры пара происходит
охлаждение ротора и, как следствие, его укорочение, большее чем
укорочение цилиндра. В этот момент увеличивается осевое давле-
ние на упорный подшипник (при эластичных муфтах) вследствие
наличия тормозящего усилия в муфте, возникшего при этом пере-
мещении. Бслц в муфте имеет место заклинивание из-за износа
кулачков, зубьев или 'пружин, то это тормозящее усилие может
быть настолько велико, что приведет к аварии с упорным 'под-
шипником.
Неправильное изготовление лопаточного
аппарата, заключающееся в увеличенных проходных сечениях
диафрагм или уменьшенных проходных сечениях у рабочих лопа-
ток против расчетного.
Допущенное при расчете слишком значи-
тельное осевое усилие. В этом случае аварии с под-
шипниками происходят при резком увеличении нагрузки или ра-
боте турбины с перегрузкой, а также в совокупности с другими
причинами, указанными в вышеприведенных .примерах, или с опи-
санными ниже.
б) Дефекты системы смазки. Аварии с упорными подшип-
никами, возникающие по этой причине, в большинстве случаев
являются следствием неудовлетворительной эксплуатации или
ремонта.
Загрязненное масло. Масло загрязняется в ре-
зультате ряда причин. Наиболее часто в подшипник заносятся
мелкие частички: песок, вымытый из корпусов подшипников или
деталей масляной системы; бронза или баббит вследствие истира-
ния червячной пары; шеллак или лак и прочие уплотняющие
вещества, применяющиеся для смазки разъемных фланцев кор-
пусов подшипников и фланцев маслопровода; частицы прокладок
маслопровода, попавшие в маслопровод. Заклиниваясь между
поверхностями баббитовой заливки упорных колодок и диском,
они могут привести к натаскиванию баббита колодок (от преды-
21*
324
Упорные подшипники
t Гл. XVII
дущей к последующей по направлению вращения) с наруше-
нием масляного клина и последующим выплавлением баббита
колодок.
Недоброкачественное масло. Масло понижен-
ного качества, зашламленное, содержащее воду в недопустимых
количествах и пр., может привести к нарушению масляного
клина и, как следствие, к выплавлению баббитовой заливки ко-
лодок подшипника.
Прекращение или уменьшение подачи
масла к подшипнику. Обычно подача масла к подшип-
нику производится через шайбу небольшого диаметра. Принесен-
ные маслом посторонние тела, оторвавшиеся куски прокладок
маслопровода, окалина от труб, предметы, попавшие в маслопро-
вод, и пр. могут перекрыть отверстие в шайбе или полностью
закупорить его. Возможны случаи уменьшения или прекращения
подачи смазки в подшипники вследствие понижения уровня масла
в баке, разрыва трубы подвода масла или ее соединения, а так-
же из-за загрязнения сеток фильтров.
Разрыв струи масла в подшипнике. Масло,
поступая на упорный диск, отбрасывается к его периферии;
в случае попадания воздуха в подшипник, вследствие неплотности
всасывающего маслопровода, может разорваться струя масла,
поступающего под упорные колодки, и, следовательно, нару-
шиться масляный клин.
в) Неудовлетворительное качество ремонтных работ. К числу
дефектов, связанных с неудовлетворительным выполнением ре-
монтных работ, необходимо отнести: плохую перезаливку ко-
лодок; неправильную подгонку их к упорному диску; недоста-
точный зазор между упорными колодками; неправильное располо-
жение ребра качания или опорного штифта на тыловой стороне
колодки; неплотную посадку упорного диска на вал (ослабление
посадки); бой диска; неудовлетворительное состояние поверх-
ности диска и др.
2. Аварии упорных подшипников с колодками ротора ци-
линдра низкого давления. Аварии с подшипниками ротора ци-
линдра низкого давления бывают значительно реже, чем с под-
шипниками ротора цилиндра высокого давления. Это объясняется
тем, что условия работы ротора н. д. значительно отличаются от
условий работы ротора ц. н. д.
Аварий с подшипниками ротора ц. н. д. вследствие водяного
удара не отмечено; влияние зазоров в уплотнениях и стыках
диафрагм сказывается на увеличении осевого давления в значи-
тельно меньшей степени, так же как и занос проточной части
солями, загиб кромок лопаток и пр.
Кроме общих причин, связанных с дефектами смазки и сбор-
ки, аварии с подшипниками ротора низкого давления могут воз-
никнуть:
§ 89] Аварии и наиболее часто встречающиеся дефекты 325
1) из-за увеличения осевого давления, против расчетного, при
восприятии подшипником усилий, передаваемых от ротора гене-
ратора, вследствие его неправильной установки в осевом направ-
лении по отношению к статору (при жесткой или полужесткой
муфте между ротором н. д. и генератором);
2) из-за увеличения осевого давления вследствие нажима
ротора в. д. на ротор н. д., передаваемого через муфту, вызывае-
мого недостаточностью торцевого зазора между полумуфтами,
выбираемого при тепловом расширении ротора в. д.;
3) из-за возникновения давления на нерабочие колодки вслед-
ствие недостаточности торцевого зазора опорного подшипника
генератора при тепловом расширении роторов (при жестких или
полужестких муфтах).
3. Аварии упорных подшипников гребенчатого типа. При-
чины аварий с упорными подшипниками гребенчатого типа ана-
логичны причинам аварий упорных подшипников с колодками.
Отличие представляют только аварии из-за неправильностей
сборки и пригонки подшипников вследствие их конструктивных
особенностей.
Необходимо отметить, что аварии с упорными подшипниками
гребенчатого типа, в особенности с подшипниками, имеющими
бронзовые гребни вкладыша (фиг. 203), развиваются несколько
отлично от аварий с подшипниками с колодками. Отличие за-
ключается в том, что срабатывание бронзового вкладыша проте-
кает сравнительно медленно и сопровождается значительным уве-
личением температуры масла, а иногда и выделением дыма,
сигнализирующим о наличии аварии.
4. Внешние признаки аварий с упорными подшипниками. При
аварии с упорным подшипником, для предохранения турбины от
сильных разрушений, необходимы своевременные и соответствую-
щие мероприятия по ее локализации. Практика показала, что вы-
плавление тонкого слоя баббитовой заливки упорных колодок
протекает быстро, и при несвоевременном принятии мер (снятии
нагрузки и прекращении доступа пара в турбину) не -только
выплавляется баббит колодок подшипника, но и истираются
более твердые его части. Это приводит к такому перемещению
ротора, что подвижные части начинают задевать за неподвиж-
ные и частично или полностью разрушается проточная часть тур-
бины.
Авария с упорными подшипниками с колодками усугубляется
не только тем, что она происходит быстро и нередко бывает трудно
проследить за нарастанием температур, но и тем, что температура
масла повышается не столь значительно вследствие его обильного
подвода к подшипникам. Имели место случаи, когда температур-
ный перепад по маслу изменялся на 1—2°, в то время как под-
шипники имели значительную сработку баббита, а при резком
увеличении темлературмого перепада на 8—15° был выплавлен не
326
Упорные подшипники
' [ Гл. XVII
только баббит упорных колодок, но в значительной степени срабо-
талось и тело самих колодок.
Упорные колодки конструктивно выполняются так, что осевую
толщину баббитовой заливки делают меньше, чем минимальный
осевой зазор в уплотнениях и проточной части. Однако это меро-
приятие не предохраняет проточной части от разрушения, если не
будут приняты своевременные меры.
Для быстрой локализации аварий с упорными подшипниками
весьма целесообразно, особенно для турбин большой и средней
мощности, установить реле осевого сдвига.
Во всех случаях аварий с упорными подшипниками внешние
признаки носят характер:
!) увеличения перепада температуры масла подшипника про-
тив обычного для данной нагрузки;
2) увеличения зазора между указателем осевого сдвига и ско-
бой (фиг. 200).
При развившейся аварии, т. е. при значительном перемещении
ротора, внешними признаками ее кроме указанных могут быть:
1) появление дыма из переднего или заднего уплотнения;
2) увеличение вибрации турбины;
3) посторонние звуки в цилиндре вследствие задевания по-
движных частей за неподвижные.
Внешними признаками водяного удара являются:
1) резкое понижение температуры свежего пара;
2) изменившийся шум турбины;
3) увеличение температуры масла на выходе из упорного под-
шипника;
4) выбрасывание видимого насыщенного пара, а иногда и
воды из переднего уплотнения ц. в. д. в вестовую трубу;
5) выбрасывание воды и влажного пара из фланцевого стыка
цилиндра;
6) выбрасывание воды и влажного пара из зазора между што-
ком и втулкой автоматического и регулировочных клапанов;
7) удары в паропроводе.
5. Фиктивный сдвиг ротора. Изменение зазора между указа-
телем осевого сдвига и скобой (фиг. 200) или смещение роторов
по указателю осевого сдвига не всегда являются признаком сра-
ботай или выплавления баббитовой заливки упорных колодок.
Были случаи, когда увеличение указанного зазора во время рабо-
ты вводило в заблуждение эксплуатационный персонал, приводило
к остановке турбины и к разборке упорного подшипника.
Изменение зазора между указателем осевого сдвига и скобой
при работе турбины возможно по следующим причинам: для под-
шипников с колодками консольного типа (фиг. 198) зазор, изме-
ренный при малой нагрузке, по мере возрастания нагрузки уве-
личивается за счет перемещения сферического кольца из его
нижнего положения в рабочее. Увеличение зазора может про*?-
§ 90]
Ремонт упорных подшипников
327
зойти также за счет деформации корпуса подшипника и за счет
возможной слабины в посадке установочных колец. Изменение
зазора от холостого хода до максимальной нагрузки достигает
0,20 мм.
Для подшипников с колодками, имеющих шаровую опору,
зазор, измеренный между указателем и скобой при малой нагруз-
ке и при максимальной, а также при включении отбора, имеет
различную величину вследствие:
>1) слабины посадки шаровой поверхности корпуса упорного
подшипника в шаровой расточке обоймы или корпуса переднего
подшипника;
2) слабины посадки установочных колец корпуса подшипника;
- 3) деформации упорной части шаровой обоймы или корпуса
переднего подшипника.
Частые и неаккуратно проводимые замеры зазора Л (фиг. 200)
могут привести к изнашиванию указателя осевого сдвига ротора
и к ложным выводам о наличии осевого сдвига, особенно в тех
случаях, когда конец указателя не закален.
§ 90. Ремонт упорных подшипников
1. Разбег ротора. Зазор между упорным диском и баббитовой
заливкой упорных колодок обычно называется разбегом ротора.
Проверка разбега ротора производится при полностью собранном
упорном подшипнике. Определяют разбег ротора следующим спо-
собом.
Ротор перемещают небольшим домкратом или рычагом в осе-
вом направлении в крайнее положение сначала в одну, а затем
в другую сторону. Для фиксации указанных крайних положений
ротора измеряют зазор между какой-либо его частью и неподвиж-
ной деталью статора, например, между полумуфтами, лопатками
и диафрагмами, указателем для осевого сдвига и скобой и пр.
Вместо измерения зазора щупом более надежно пользоваться
индикатором, для чего его закрепляют на статоре, а движок опи-
рают на какую-либо деталь ротора, обычно на диск, и замечают
показания индикатора, когда ротор находится в своих крайних
положениях.
Несмотря на кажущуюся простоту измерения разбега ротора,
нередко измерения производятся недостаточно точно. При этом
могут быть допущены следующие ошибки.
1. Для того чтобы легче переместить ротор в крайнее положе-
ние, его приходится проворачивать; произведя измерения в одном
из крайних положений, ротор проворачивают, причем производят
новое измерение не в той же точке па роторе, а в другой.
2. Не учитывают возможного сдвига корпуса упорного под-
шипника. Величина смещения корпуса может быть определена
с помощью индикатора, движок которого опирается около разъема
корпуса. Действительный зазор в упорном подшипнике будет
328
Упорные подшипники
[Гл. XVII
равен величине смещения ротора из одного крайнего положения
в другое минус величина смещения корпуса, отмеченного инди-
катором.
3. Величина разбега ротора, полученная при проверке со снятой
крышкой подшипника, может разниться от величины, полученной
при закрытой крышке; поэтому для большинства конструкций
турбин надлежит проверять разбег ротора при закрытой
крышке.
4. Комбинированный подшипник, особенно с шаровой опор-
ной поверхностью, имеет стремление провисать своей консольной
частью. Следствием этого произойдет ошибка в измерениях вели-
чины разбега ротора, так как упорный диск упрется в рабочие
колодки верхней половины подшипника при роторе, сдвинутом
по ходу пара, и в нерабочие колодки нижней половины при
роторе, сдвинутом в противоположную сторону.
Для того чтобы избежать указанной ошибки, необходимо перед
проверкой разбега ротора застропить тонким стропом консольную
часть корпуса упорного подшипника и натянуть строп с помощью
крана настолько, чтобы корпус упорного подшипника занял свое
нормальное положение. Только после этого можно производить
проверку разбега ротора.
б. При проверке разбега ротора в турбинах, имеющих упорный
подшипник консольного типа, ротор нередко не занимает своих
крайних положений вследствие трудности выжимания из нижнего
положения сферической шайбы в рабочее положение, т. е. поло-
жение, при котором сферическая шайба находится при работаю-
щей турбине под полной нагрузкой. Для получения точных резуль-
татов измерений разбега ротора необходимо, несколько раз пово-
рачивать ротор, применяя для этого значительное усилие. При
этом можно пользоваться приспособлением, состоящим из уголь-
ника или глухого фланца, который крепится к торцу корпуса
переднего подшипника. Против центра торца вала в приспособле-
нии имеется отверстие с резьбой для болта. Ввертывая болт, на-
жимают на ротор, заставляя его перемещаться в свое крайнее
положение по ходу пара.
Разбег ротора принимается: 0,25—0,5 мм для подшипников
комбинированного типа; 0,2—0,4 мм для упорных подшипников
гребенчатого типа.
При упорных дисках, имеющих диаметр свыше 400 мм, ре-
комендуется придерживаться верхнего предела указанной вели-
чины.
Увеличение или уменьшение величины разбега ротора произ-
водится следующими способами:
1. Во многих конструкциях упорных подшипников в корпусе
имеется кольцо, на которое опираются нерабочие колодки; изме-
нением толщины этого кольца может быть увеличен или умень-
шен разбег ротора.
§90]
Ремонт упорных подшипников
329
2. Уменьшение разбега может быть достигнуто установкой
под кольцо подкладки соответствующей толщины.
3. Увеличение разбега может быть достигнуто шабровкой баб-
бита колодок.
4. Некоторые конструкции упорных подшипников имеют ко-
лодки, опирающиеся на штифты; изменяя толщину подкладок
под шайбой (фиг. 204), можно уменьшить или увеличить .разбег
ротора.
Фиг. 204. Упорный подшипник с колодками, опирающи-
мися на штифты
/ — колодки; 2— штисЬт; 3 — шайбы; 4 — подкладка; 5 — устано-
вочное кольцо; 6 — упорный диск; 7— маслозащитное кольцо;
8 — корпус Подшипника
5. Увеличить или уменьшить разбег можно также, заменив
колодки на менее или более толстые.
2. Рабочие колодки. Колодки, применяемые в подшипниках,
по своей конструкции весьма разнообразны. Колодки обычно
изготовляются из бронзы, но в виде исключения встречаются
и стальные колодки. Рабочая (обращенная к диску) сторона
колодок заливается баббитом; только некоторые заводы выпол-
няют колодки целиком из специальной бронзы, без баббитовой
заливки. Тыловая сторона колодки имеет самые различные кон-
структивные формы.
На фиг. 205,а изображена колодка упорного подшипника;
тыловая сторона колодки имеет скос; благодаря ему образуется
линия кач-ания, направленная обычно радиально и делящая
тыловую сторону колодки на участки, из которых участок / при-
нимается от 0,40 до 0,49 L.
330
Упорные подшипники
[Гл. XVII
На фиг. 205,6 изображена колодка, имеющая ступенчатую
форму с тыловой стороны: ребро качания лежит по краю уступа.
В последнее время отдельные заводы для упорных подшипников
с колодками, расположенными на большом диаметре или с боль-
шим их числом, выполняют ребро
Фиг. 205. Упорные колодки с линией Фиг. 206. Упорная колодка
и ребром качания с шаровой поверхностью
лельно выходной кромке колодки, обеспечивая этим более пра-
вильную работу масляного клина.
В колодке, изображенной на фиг. 206, линия качания замене-
на шаровой поверхностью, входящей в шаровую выточку сфе-
рической шайбы. В некоторых конструкциях колодки опираются
на штифты (фиг. 204), которые входят в цилиндрическую выточку
Фиг. 207. Колодки, опирающиеся на шарики
колодки. На дно выточки устанавливают шайбу. Изменяя тол-
щину подкладок под шайбой, регулируют величину разбега ро-
тора. Подкладки служат также для выравнивания колодок
в одной плоскости по отношению друг к другу.
На фиг. 207 изображена колодка, образование клина в кото-
рой происходит за счет перемещения ее на шариках. К модерни-
зированным подшипникам с колодками принадлежат подшипники,
показанные на фиг. 199, и подшипники, где скосы профиля коло-
док выполнены в кольце (фиг. 208).
Устанавливаются колодки в различных конструкциях под-
шипников или непосредственно в расточку корпуса подшипника,
§90]
Ремонт упорных подшипников
331
или в сферические и цилиндрические обоймы. Рабочие колодки
и соответствующие им места должны иметь маркировку.
Баббитовая заливка рабочих колодок не должна иметь приве-
денных ниже дефектов:
1) различного по величине следа работы на рабочих поверх-
ностях одних колодок по отношению к другим; при обнаружении
/7
-+1
A^J
§ Баритовая заливка^
По Л Л
КолЬцо сегментов из двух
половин
Скос'
Фиг. 208. Упорное кольцо
неравномерного следа работы необходимо обследовать подшипник
и вьгявить причину;
2) значительного износа; величину износа баббитовой залив-
ки колодок определяют микрометром, измеряя колодки в четы-
рех точках; кроме того, износ проверяют наложением линейки
(фигГ.209); величина зазора между линейкой и баббитовой залив-
кой, измеренная щупом, ,
Линейка*.
Места из-
мерения тол-
щины колод-
ки
Износ (farfduma
Фиг. 209. Проверка
колодок
определяет величину из-
носа;
3) глубоких рисок; .не-
редко поверхность бабби-
товой заливки представ-
ляет собою вид граммо-
фонной пластинки; риски
должны быть сглажены
шабровкой;
4) трещин и выкра-
шивания кусков бабби-
та; наличие трещин мож-
но проверить, пользуясь лупой; в сомнительных случаях для
проверки колодку погружают в керосин, затем ее тщательно на-
сухо обтирают и кладут на чистый лист бумаги баббитовой залив-
кой вниз; при наличии трещин керосин из них вытечет, оставив
на бумаге след их расположения.
Трещины (в дальнейшем ведущие к выкрашиванию баббитовой
заливки) нередко располагаются не только в месте выхода масла
с колодки, но и в средней ее части; в этих случаях они возникают
вследствие ударных нагрузок из-за вибрации, ослабления или
боя упорного диска. Обычно появлению трещин предшествует из-
менение цвета баббита; вначале на матовой поверхности баббито-
вой заливки появляется блестящее беловатого цвета пятно, затем
332
Упорные подшипники
[ Гл. XVII
появляются трещины, имеющие вид замкнутых контуров, а в даль-
нейшем выкрашиваются куски, обрисованные этими контурами.
Нередко также выкрашивание происходит из-за неудовлетвори-
тельного качества баббита или заливки. Неудовлетворительность
заливки в этом случае заключается в том, что между баббитом
я телом колодки в средней ее части остается воздух; при нагреве
воздух, расширяясь, выпучивает в этом месте баббит.
Далее, не должно быть:
5) отставания баббитовой заливки от тела колодки; отста-
вание баббита у краев колодки может быть замечено простым
осмотром; в начальной стадии при нажиме на баббитовую залив-
ку с торца колодки из-под баббита будет выдавливаться масло
или появятся воздушные пузырьки;
6) деформации баббита; деформация баббита обычно свиде-
тельствует о сильном осевом давлении на колодки, сопровождав-
шемся нагревом баббита; эту деформацию легко обнаружить по
наличию выступа баббита по отношению к торцу бронзового тела
колодки;
7) посторонних включений (мелкая стружка, песок и др.);
посторонние включения могут попасть в баббит как в процессе
заливки, так и во время работы турбины; наличие посторонних
включений может быть обнаружено простым осмотром через
лупу.
В тех случаях, когда подшипник потерпел аварию, т. е. частич-
но или полностью выплавилась баббитовая заливка колодок, или
когда во время осмотра обнаружено неудовлетворительное состоя-
ние баббитовой заливки (например, выкрашивание, отставайте,
трещины, значительный или неравномерный износ, подработка
баббитовой заливки), упорные колодки должны быть заменены
новыми или перезалиты. Технология перезаливки колодок изло-
жена в гл. XVI.
Новые колодки перед установкой на место должны быть тща-
тельно осмотрены, причем нужно проверить:
1) толщину баббитовой заливки, которая не должна быть
больше 1,5 мм; эту проверку производят штангелем или мери-
тельной линейкой, прикладываемой к торцу колодки;
2) наличие скоса на баббитовой заливке со стороны входа
масла на колодку (фиг. 205);
3) правильность расположения опоры линии качания или от-
верстия для опорного штифта;
4) плоскость баббитовой заливки колодки; для этого колодку
трут о проверочную плиту; след натира должен быть на всей
рабочей поверхности баббитовой заливки колодки;
5) толщину колодок; результаты измерения толщины колодок
сравнивают между собой; в случае обнаружения разницы в тол-
щине колодок, в более толстых колодках баббитовую заливку под*
шабривают; разница толщин колодок не должна превосходить
§901
Ремонт упорных подшипников
333
0,02 мм; в некоторых случаях толщина упорных колодок подшип-
ников комбинированного типа в силу необходимости может быть
допущена различной, но при обязательном условии равномерного
яатира или следа работы на рабочих поверхностях баббитовой
заливки всех колодок (разность толщин колодок приходится до-
пускать вследствие неперпендикулярности опорной поверхности
под колодками к оси расточки баббитовой заливки вкладыша
подшипника, допущенной при его изготовлении; разность эта
в практике иногда доходит до 0,2—0,3 мм);
6) маркировку колодок соответственно имеющимся маркам
на корпусе подшипника, на обойме или шайбе.
После установки колодок в корпусе упорного подшипника
должны быть произведены проверки:
1) наличия зазора в радиальном направлении в расточке для
колодок, а также суммарного зазора между колодками, который
должен быть не менее 1 мм для колодок, не фиксированных на
обойме штифтами;
2) правильности прилегания рабочей поверхности баббитовой
заливки колодок к упорному диску; эту проверку следует произ-
водить после полной сборки подшипника приведенным ниже спо-
собом.
Нажимают ротор в сторону хода пара так, чтобы диск упи-
рался в колодки. Для упорных подшипников консольного типа
этот нажим должен быть настолько сильным, чтобы сферическая
шайба заняла рабочее положение. После поворота ротора на
2—3 оборота подшипник разбирают для осмотра колодок.
При правильном прилегании колодок к упорному диску вся
рабочая поверхность баббитовой заливки каждой колодки будет
иметь след натира, причем натир каждой колодки по отношению
к другим должен быть равномерным. В случае неравномерного
распределения следа натира баббит колодок, имеющих большую
площадь натира, подшабривают и вновь производят проверку
на натир.
Перед проведением указанных проверок как колодки, так и
диск должны быть насухо вытерты; в этом случае след натира
виден весьма ясно. Применение для этой проверки краски не дает
положительных результатов.
Равномерность следов натира на всех колодках проверяют
также после нескольких часов работы турбины под нагрузкой.
В случае необходимости баббит дополнительно осторожно под-
шабривают.
Установочные колодки несут обычно значительно меньшую
нагрузку и в очень малой степени подвержены явлениям, перечис-
ленным для рабочих колодок. Нсзагисимо от этого, требования,
предъявляемые к рабочим колодкаг , остаются в силе и для не-
рабочих (установочных) колодок.
334
Упорные подшипники
[Гл. XVII
3. Корпус упорного подшипника. Изменение осевых зазоров
проточной части достигается сдвигом корпуса упорного подшип-
ника в необходимую сторону. Положение корпуса в осевом на-
правлении фиксируют установочными кольцами (фиг. 197 и 198);
следовательно, их толщина определяет положение ротора в ци-
линдре.
Перед тем как приступить к подбору толщины новых устано-
вочных колец, необходимо проверить при установленных старых
кольцах осевые зазоры проточной части и уплотнений, предвари-
тельно убедившись в том, что ротор действительно находится
в своем крайнем положении. На основании анализа величины всех
осевых зазоров проточной части решают вопрос, насколько нуж-
но уменьшить или увеличить толщину уста-новочных колец, учи-
тывая плотность посадки старых. Толщину новых колец доводят
шабровкой до необходимой величины. Новые кольца нужно подо-
гнать так, чтобы они входили из-под легких ударов ручника. Коль-
ца должны иметь маркировку; должна быть также указана их
толщина.
По окончании подгонки колец и их установки накрывают
крышку подшипника; при этом следят за усилием, с которым она
входит на вновь пригнанные кольца. После этого ротор сдвигают
в крайнее положение и производят несколько контрольных заме-
ров по проточной части, чтобы проверить правильность осевой
установки ротора.
При смене корпуса упорного подшипника проверяют: а) состоя-
ние нового корпуса (отсутствие формовочной земли в маслоподво-
дящих каналах, трещин, сквозных раковин, отставания баббито-
вой заливки маслозащитных поясков и пр.); б) прилегание верх-
ней и нижней половин корпуса по разъемному фланцу; в) плот-
ность посадки установочных болтов, фиксирующих положение
верхней половины корпуса по отношению к .нижней.
Установка корпуса комбинированных подшипников тожде-
ственна установке опорных подшипников, так как корпус упор-
ного подшипника, являясь консольной частью опорного подшип-
ника, самостоятельно не устанавливается.
При установке корпуса упорного подшипника консольного
типа нужно учесть приподнимание при работе турбины конца ро-
тора по отношению к подшипнику. Так, например, для турбин
ЛМЗ имени Сталина зазор в маслозащитных поясках (фиг. 198)
распределяется: .нижний зазор 0,15—0,25 мм; верхний 1,50—
1,80 мм.
4. Упорный диск. Рабочая поверхность упорного диска должна
быть гладкой, не иметь царапин и забоин. В случае неудовлетво-
рительного состояния поверхности она может быть отшлифована
одним из следующих способов:
1. Поверхность диска, смоченную маслом, шлифуют бруском
(оселком). Шлифовку производят, равномерно по нескольку раз
§90j
Ремонт упорных подшипнйЧйб
335
проходя бруском шлифуемую поверхность, постепенно и равно-
мерно временами проворачивая ротор. При шлифовке следят,
чтобы не получить углублений, конусности диска и пр.
2. Поверхность диска можно отшлифовать пастой ГОИ или
шлифовальными порошками. Для этого в качестве полироваль-
ника применяют чугунный диск толщиной в 15—20 мм (фиг. 210),
с разрезом в нижней его части. Внешний диаметр диска выта-
чивается несколько больше диаметра упорного диска, а внутрен-
Фиг. 210. Полировальник
/ — упорный диск; 2 — полировальник; 3 — рукоятка; 4 — ломики
ний — по диаметру втулки упорного диска. Рабочая поверхность
чугунного диска шабрится.
Этот способ шлифовки может быть также применен для
уменьшения боя упорного диска. В этом случае нужно лишь
учесть, что место наибольшего боя упорного диска должно быть
подвержено наиболее длительной шлифовке и более частому кон-
тролю за результатами последней; в остальном процесс шлифовки
остается тем же.
На фиг. 211 показано приспособление для шлифовки при
роторе, находящемся в своих подшипниках, и отличающееся от
вышеприведенного тем, что чугунный диск прижимается болтом
(7г—5/ь") через тяги из полосового железа, закрепленные с одной
стороны к чугунному диску, а с другой — к планке, через которую
проходит болт. Приспособление указанной конструкции следует
применять при необходимости значительной шлифовки диска.
Процесс шлифовки заключается в следующем. Упорный диск
разбивают на четыре части и замеряют его толщину в этих ме-
стах. Рабочую плоскость чугунного диска покрывают пастой ГОИ
или наждачным порошком. Сделав отметку положения ротора и
прижав чугунный диск ломиками с обеих сторон (фиг. 210), его
. поворачивают на 40—60° в ту и другую сторону. В процессе
шлифовки ротор через одинаковые промежутки времени повора-
чивается на 90°, 180° и т. д.
Для определения равномерности снятия материала диска при
шлифовке производят замер упорного диска в ранее замеренных
ш
Упорные подшипники
[ Гл. XVII
точках и сравнивают полученные результаты с первоначальными.
Шлифовку продолжают до тех пор, пока не получат надлежащей
чистоты поверхности упорного диска.
3. В тех случаях, когда состояние поверхности диска настолько
неудовлетворительно, что указанными способами отшлифовать
его без затраты значительного времени и труда не представляется
возможным, его протачивают, а затем шлифуют, вращая ротор
в подшипниках турбины, или же диск снимают с вала и протачи-
вают и шлифуют на станке.
Способ проточки на станке менее надежен, так как рабочие
поверхности, по которым можно выверить диск, часто находятся
Фиг. 211. Приспособление для шлифовки упорного
диска
1 — полировальник; 2 — упорный диск; 3 — тяги; 4 — планка;
5 — нажимной болт
в неудовлетворительном состоянии. Кроме того, при насадке диска
на вал после проточки он может покоробиться вследствие нерав-
номерного нагрева. Более надежен способ проточки упорного
диска в подшипниках турбины. В этом случае для облегчения
вращения ротора шейки его рекомендуется смазывать цилиндро-
вым маслом или нигролом.
При удовлетворительных результатах проточки диска при-
ступают к его шлифовке пастой ГОИ или же с помощью шкурки,
переходя в процессе шлифовки ко все более мелким ее номерам;
шлифовку ведут при вращающемся роторе.
По окончании проточки и шлифовки диск проверяют на бой
с помощью индикаторов (гл. IX) и на плоскостность с помощью
линейки, укладываемой на поверхность диска. Бой рабочей по-
верхности диска менее 0,04 мм считается допустимым.
Посадку диска на вал в большинстве случаев осуществляют
с натягом в пределах 0,04—0,15 мм. Величина натяга зависит от
конструкции подшипника, диаметра вала и от осевых усилий, пе-
§90]
Ремонт упорных подшипников
337
редаваемых от ротора на диск. В тех конструкциях, где для раз-
борки упорного подшипника приходится снимать диск, его посад-
ка осуществляется с допуском посадки «Т» или «П».
5. Сферические поверхности шайбы (фиг. 196 и 198) и корпу-
са подшипника. Сферические поверхности должны быть совер-
шенно чистыми, без налета шлама, коррозийных отложений, ца-
рапин, забоин и пр.
Подгонку сферической поверхности шайбы, несущей рабочие
колодки, к сферической поверхности корпуса подшипника про-
изводят в следующих случаях:
1) при обнаружении неудовлетворительного состояния или
плохого прилегания сферических поверхностей;
2) при смене ротора, когда корпус упорного подшипника
остается старым, а ротор заменяется на новый;
3) при смене корпуса упорного подшипника.
Во всех случаях, когда приходится снимать упорный диск (на-
пример, для смены червяка, уплотнений или самого упорного
диска), т. е. в тех случаях, когда сферическая шайба может быть
снята с вала, рекомендуется проверять правильность прилегания
сферических поверхностей, так как хорошо подогнанные сфериче-
ские поверхности со временем могут перестать плотно прилегать
из-за деформации корпуса подшипника.
Когда прилегание сферических поверхностей или их состояние
настолько неудовлетворительны, что требуется значительная при-
гонка, такую пригонку выгоднее по времени и затратам труда
производить, сняв шайбу с вала, для чего должен быть снят упор-
ный диск. Пригонку сферических поверхностей, состояние кото-
рых не требует значительного объема работ, можно производить,
не снимая шайбу с вала.
Перед пригонкой сферических поверхностей необходимо:
1) проверить плотность посадки болтов, крепящих верхнюю
и нижнюю половины корпуса упорного подшипника; в случае
обнаружения слабины их посадки они должны быть заменены
новыми с более плотной посадкой;
2) проверить щупом и по краске правильность прилегания
разъемного фланца верхней и нижней половин корпуса подшип-
ника;
3) вывернуть стопорные болты (фиг. 198), предварительно
проверив их маркировку, тщательно очистить и осмотреть сфери-
ческие поверхности и удалить забоины, неровности и пр.
При пригонке сферических поверхностей, как правило, произ-
водят шабровку сферической поверхности корпуса подшипника
и только в некоторых случаях несколько подшабривают шайбу,
если к тому имеются основания.
По окончании шабровки переходят к шлифовке сферических
поверхностей пастой ГОИ сначала средним, а затем и тонким
сортом.
22 А. Н. Сверчков.
338
Соединительные муфты
[Гл. XVIII
6. Упорные подшипники гребенчатого типа. Ремонт упорных
подшипников гребенчатого типа в основном сводится к переза-
ливке гребней вкладыша и механической обработке после пере-
заливки. Эта операция производится так же, как и перезаливка
вкладышей опорных подшипников (см. гл. XVI).
Проточку канавок для гребней упорной гребенки проверяют
с помощью контршаблона. Контршаблон делают по шаблону
(фиг. 212), изготовленному по гребням ротора или по чертежу
подшипника. Материалом для контршаблона и шаблона служит
Фиг. 212. Шаблон и контршаблон веркой по краске или натиру про-
веряют плотность посадки устано-
вочных болтов, фиксирующих положение одной половины вкла-
дыша по отношению к другой. Основное требование пригонки
вкладышей — равномерное прилегание рабочих поверхностей гре-
бенки к боковым поверхностям канавок вкладыша по отношению
друг к другу, а также равномерное прилегание каждого гребня
к его опорной поверхности в канавке.
Осевую установку ротора и проверку его осевого разбега про-
изводят таким же образом, как и в упорных подшипниках с ко-
лодками.
Глава XVIII
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ
По конструктивному выполнению соединительные муфты мож-
но разделить на муфты пружинные, кулачковые, зубчатые,
полужесткие и жесткие.
Муфты, независимо от того, к какому типу они принадлежат,
имеют некоторые общие черты конструктивного оформления.
Посадка муфт на конусный или цилиндрический конец нала
осуществляется с натягом величиной 0,0003—0,0006 от диаметра
вала в месте посадки полумуфты, причем меньший натяг приме-
няется для муфт турбин меньших мощностей.
От проворачивания на валу полумуфта удерживается одним
или двумя шпоночными соединениями; от перемещений и осевом
направлении ее крепят гайкой или шурупом, ввернутым в торец
в месте стыка полумуфты с валом.
Все разъединяемые части муфты должны быть четко марки-
рованы и их сборка должна производиться по этим маркам.
§91]
Пружинные муфты
339
Гайки крепления отдельных частей муфты должны быть за-
шплинтованы или застопорены.
Соединение одной полумуфты с другой всегда должно произво-
диться в одном и том же взаимном расположении.
§ 91. Пружинные муфты
Муфты со змеевидной пружиной применяют для передачи уси-
лий от одного вала к другому в -машинах различных типов. Ши-
рокое распространение они получили и в паротурбостроении. Со-
храняя принцип применения змеевидных пружин, муфты эти
имеют весьма различное конструктивное выполнение. Одной из
разновидностей является пружинная (фиг. 213) муфта, применяе-
мая отечественными турбостроительными заводами.
Конец вала для посадки муфты выполняют цилиндрическим
или конусным. Концы валов турбин ЛМЗ, УТЗ, MB и пр. выпол-
няются с конусностью в 6%. Шпонки, удерживающие полумуфту
от проворачивания, обычно изготовляют из двух конусных брус-
ков (конусность колеблется в пределах 7бо—Vioo). Гайка, крепя-
щая полумуфту от перемещения в осевом направлении, удержи-
вается от отворачивания с помощью шурупа.
Передача усилий происходит через пружины, входящие во
впадины между зубьями фланца полумуфты. Количество пружин
колеблется от 3 до 8 в зависимости от диаметра фланца.
Кожух муфты со стороны ротора в. д. крепится шпильками,
ввернутыми во фланец; кроме этих шпилек, имеются сквозные
шпильки, проходящие через оба фланца и стягивающие половины
кожухов друг с другом. Эти шпильки не предназначены для
передачи усилий; для этого во фланце ротора н. д. отверстия для
прохода шпилек выполнены с зазором и овальными в тангенци-
альном направлении, что позволяет смещаться одному ротору по
отношению к другому, когда не установлены пружины, на вели-
чину 4—5 мм по окружности. Указанные шпильки выполняются
с заплечиком или со втулкой, надетой на нее; зазор между за-
плечиком и внутренней торцевой поверхностью крышки выпол-
няется в пределах 0,9—1,1 мм.
Важно, чтобы при сборке муфты гайки сквозных шпилек креп-
ления кожуха были затянуты с такими усилиями, чтобы кожух
не имел деформации; при сильной затяжке создаются дополни-
тельные усилия на шпильки, что может повести к их поломке во
время эксплуатации.
Величина перемещения пружины в кожухе в осевом направле-
нии колеблется от 1,5 до 2,0 мм. Проверку можно сделать, полу-
чив оттиск свинцовой проволоки или сравнивая результаты изме-
рения ширины пружины по виткам и глубины внутренней рас-
точки половинок кожуха. Зазор б между внутренней расточкой
кожуха и ступицей полу муфты не должен превышать 0,15 мм.
22*
340 Соединительные муфты [ Гл. XVIII
Масло в зацепление муфты подводится через отверстия, про-
сверленные в ступице полумуфты ротора в. д., и сливается через
отверстия в торцевой поверхности кожуха в корпус подшипника.
Отверстия для
спида масла
Фиг. 213. Пружинная муфта
Некоторые конструкции муфт имеют во внутренней полости ко-
жуха кольца; поступающее масло, прежде чем дойти до сливного
отверстия, проходит через ряд узких щелей и отверстий неболь-
шого диаметра. В таких конструкциях щели и отверстия после
непродолжительной работы турбины заносятся шламом и фак-
§91]
Пружинные муфты
341
тически зацепление муфты остается без смазки, что приводит
к износу пружин и зубьев.
Для улучшения смазки в новых конструкциях внутренние
кольца в кожухе муфты не применяют. В старых конструкциях,
в кольцах сверлят отверстия через имеющиеся отверстия в ко-
жухе (фиг. 213), что улучшает смазку муфты.
Смена пружин «ой муфты. Основной причиной, вызы-'
вающей смену муфты, является чрезмерный и неравномерный
износ зубьев полумуфты, который может вызвать неспокойный
ход турбины. Износ зубьев в большинстве случаев бывает вызван
Фиг. 214. Приспособление для снятия муфты
1 — фланец; 2— болт нажимной; 3 — шпильки; 4— втулка
с резьбой; 5— шайбы; 6— подкладка
недостаточной смазкой, неудовлетворительной центровкой рото-
ров между собою или неточностью изготовления.
В новой муфте проверяют: соответствие габаритов муфты чер-
тежу, диаметр расточки ступицы, правильность фрезеровки шпо-
ночных канавок, шаг по зубьям, ширину впадин между зубьями,
а также наличие и чистоту отверстий для подвода масла.
Полумуфту снимают приспособлением, изображенным на
фиг. 214. Вместо нажимного болта может быть применен гидравг
лический домкрат; в этом случае длина стяжных шпилек увели-
чивается.
Снимают полумуфту при роторе, установленном на козлы.
Предварительно определяют положение старой полумуфты на
валу в осевом .направлении, для чего изготовляют шаблон, опре-
деляющий расстояние между торцом втулки полумуфты и сосед-
ней деталью ротора или торцом галтели вала. Этот шаблон как
контрольный может быть полезен в случае возникновения вопро-
са о величине натяга старой полумуфты, для суждения о посадке
новой полумуфты и пр. (фиг. 214).
342 Соединительные муфты [ Гл. XVIИ
Перед снятием полумуфты высверливают стопоры гайки, кре-
пящей полумуфту, после чего отвертывают гайку и снимают ее.
Шпонки рекомендуется удалить, для чего на торце половины
шпонки с прямым конусом засверливают и нарезают отверстие
для выжимного болта.
После удаления шпонок навертывают гайку примерно на XU—
У2 длины резьбы вала, Это необходимо в связи с тем, что при
снятии полумуфты тяги находятся в напряженном состоянии,
и в момент срыва с вала полумуфта иногда отбрасывается на
Фиг. 215. Шаблон для определения положения
полумуфты
расстояние в несколько метров, что может привести к несчастным
случаям.
Затем нажимным болтом приспособления создают усилие при-
мерно в 10—15 m и равномерно прогревают полумуфту с по-
мощью двух автогенных горелок № 5 — 7. Прогрев начинают
с периферии фланца полумуфты, постепенно переходя к его сту-
пице, и ведут до тех пор, пока полумуфта не сдвинется с конуса
вала, после чего отвертывают гайку полностью и с помощью кра-
на снимают полумуфту с вала.
В случае, когда при смене полумуфт кожух оставляют ста-
рый, перед посадкой полумуфты необходимо убедиться в соот-
ветствии размеров полумуфты и кожуха и совпадении отверстий
для шпилек в кожухе и в полумуфте.
Запасные полумуфты обычно изготовляют с припуском по
внутреннему диаметру ступицы. Растачивают полумуфту по раз-
мерам конуса вала с учетом посадочного натяга (0,05—0,15 мм)
и пригонки расточки полумуфты к конусу вала (0,05—0,10 мм).
Выверяют установку полумуфты на станке для ее расточки
в радиальном направлении по внутренней расточке ступицы и
§91]
Пружинные муфты
343
наружному диаметру фланца полумуфты, а в осевом — по пло-
скости фланца полумуфты.
Подгонку полумуфты к валу после ее расточки производят
шабровкой по краске, причем только поверхности конуса полу-
муфты, но не вала.
Посадка полумуфты на вал. Предварительно полу-
муфту плотно насаживают на вал из-под легких ударов свинчат-
ки. При этой установке полумуфты на вал отмечают положение
ее по отношению к шпоночным канавкам вала. Это необходимо,
чтобы получить совпадение шпоночных канавок вала и полумуф-
ты в момент окончательной ее посадки.
Величина продвижения полумуфты в сторону ее посадки от
места посадки на вал в холодном состоянии зависит от величины
посадочного натяга, а также от величины конусности вала и опре-
деляется по формуле:
где А/ — величина продвижения полумуфты по конусу вала
в мм;
D — максимальный диаметр конуса муфты в мм;
d—минимальный диаметр конуса муфты в мм;
Нм—величина нчтяга посадки муфты на вал, равная
(0,0003-г- 0,0006) D;
I — посадочная .длина конуса муфты в мм.
Пример. £>=г300 мм; Им = 0,0006D = 0,16 мм; d = 288 mm; l=z
= 400 мм. '
д1~ I) — (V — 300 — 288 — 6 ММ'
Если известна величина конусности вала К = —-р—'100
в процентах, то М может быть определена по формуле:
Я .100
М.
К
Пример. Я=6%; D = 250 мм; Нм =0,00050 = 0,125 мм;
Им -100 0,125-100
Д/ = J{ = —- б -— = 2,08 мм.
Для определения положения муфты после окончательной ее
слесарной пригонки к конусу вала и насадки ее в холодном со-
стоянии подгоняют специально изготовленный шаблон А (рас-
стояние между торцом втулки полумуфты и галтелью вала или
соседней деталью ротора, фиг. 215). Далее этот шаблон укорачи-
вают на величину продвижения муфты, полученную из подсчета
и зависящую от конусности и величины натяга, с которым полут
344
Соединительные муфты
[ Гл. XVIII
муфту насаживают на вал (фиг. 215,£); после этого полумуфту
снимают.
Перед окончательной насадкой полумуфты кожух ее надевают
на вал. Конусные поверхности шпонок должны быть проверены
по краске и шпонки подогнаны к шпоночным канавкам полу-
муфты. Перед окончательной посадкой муфты ,на вал шпонки
с прямым конусом не должны входить в шпоночные канавки на
10—12 мм (фиг. 215). Затем с помощью автогенной горелки полу-
муфты нагревают до 110—130°; прогрев ведут так же, как при
снятии полумуфты. Производят посадку полумуфты на вал со-
гласно сделанной отметке положения ее по отношению к валу.
В момент посадки полумуфты устанавливают посадочные шаб-
лоны Б (2 шт.), фиксирующие положение ее так, чтобы полу-
муфта уперлась в них, быстро вгоняют шпонки заподлицо с тор-
цом полумуфты и навертывают гайку на вал. После окончатель-
ного остывания гайку затягивают и стопорят шурупом.
§ 92. Кулачковые муфты
На фиг. 216 изображена кулачковая муфта наиболее распро-
страненного типа. Самое название муфты определяет ее основной
конструктивный принцип.
Посадка звездочки / на вал осуществляется в некоторых турби-
нах на конусную, в других и на цилиндрическую поверхность. При
посадке на конус муфта
2 крепится гайкой, при по-
3 -<fil£«zih / садке на цилиндрическую
/ поверхность — шурупами.
Коронки 2 муфты кре-
пят друг к другу цилинд-
рическими или конически-
ми болтами. От (провора-
чивания на валу муфта
удерживается обычно дву-
мя шпонками. Посадка
звездочки 1на вал осуще-
ствляется с натягом. Воз-
можное осевое перемеще-
ние коронок (при собран-
ной муфте) между кулач-
ками колеблется в преде-
лах 4-8 мм.
Посадку коронки на звездочку по центрующему пояску 3
осуществляют с радиальным зазором от 0,08 до 0,15 мм на диа-
метр. Увеличенные радиальные зазоры между звездочкой и ко-
ронкой могут вызывать некоторый небаланс ротора, стуки в муф-
те при пуске или при резком изменении режима работы турбины.
Фиг. 216. Кулачковая муфта
§92]
Кулачковые муфты
345
Малые зазоры могут привести при некотором расстройстве цен-
тровки по полумуфтам к заклиниванию муфты, т. е. к превраще-
нию ее из эластичной в жесткую. Тангенциальный зазор между
кулачками звездочки и коронкой принимается от 0,30 до 0,60 мм.
При набое или неравномерной выработке рабочих поверхно-
стей кулачков друг по отношению к другу приходится произво-
дить пригонку этих поверхностей. Операцию пригонки легче и
надежнее выполнять при снятых с вала звездочках на специально
изготовленном для этой цели приспособлении (фиг. 217). 'Ко-
ронка 1 крепится к планшайбе 4\ звездочку 2, сидящую на оправ-
Фиг. 217. Приспособление для пригонки зубьев
кулачковой муфты
ке 3 и неподвижно с ней соединенную, могут смещать в процессе
пришабровки в направлении продольной оси оправки. Коронка и
звездочка выверяются в приспособлении строго концентрично
одна по отношению к другой. Проверка концентричной их уста-
новки производится по центрующему пояску звездочки и цен-
трующей выточке планшайбы. После установки и выверки корон-
ка крепится 'неподвижно к планшайбе. Пригонку ведут по следу
краски и результатам измерений зазора между рабочими поверх-
ностями кулачков коронки и звездочки. Для получения следа при-
легания рабочих поверхностей кулачков коронку двигают в осе-
вом направлении в ту и другую сторону, повернув ее, с помощью
ломика, вставленного в отверстие вала, до соприкосновения про-
веряемых поверхностей. После нескольких перемещений звездочки
ее выводят из зацепления для пригонки, которую производят вна-
чале опиловкой, а в дальнейшем шабровкой по следу краски. При
пригонке необходимо следить, чтобы рабочая поверхность кулач-
ков была параллельна оси вала, что может быть проверено уголь-
ником по торцевой поверхности кулачка звездочки. Операцию
пригонки повторяют до тех пор, пока площадь прилегания будет
не менее 75% поверхности каждого кулачка. Пришабровка,
346
Соединительные муфты
[ Гл. XVIII
а в дальнейшем и сборка муфты должны вестись при каком-то
одном взаимном положении зубьев звездочки и коронки, каковое
отмечается соответствующим клеймом.
Приго;нка рабочих поверхностей кулачков муфты может быть
также произведена без снятия звездочки с вала. В этом случае,
для проверки по щупу и краске, коронка центруется со звез-
дочкой с помощью клиньев, которые забиваются в зазор с не-
рабочей стороны между кулачками, и соответствующих прокла-
док, устанавливаемых в зазор по центрующему пояску. Однако
выполнение работы этим способом значительно сложнее, менее
точно и требует больше времени.
В тех случаях, когда имеет место увеличенный зазор между
кулачками, его можно уменьшить, если позволяет материал муф-
ты, направляя валик металла электросваркой на нерабочей сто-
роне кулачка у его вершины. Наплавить металл достаточно лишь
на четырех кулачках, расположенных на двух взаимно перпенди-
кулярных диаметрах. Зазор между наплавленным металлом и не-
рабочей поверхностью кулачка при пригонке должен быть выдер-
жан одинаковым по всем кулачкам.
Другой способ уменьшения зазора заключается в следующем:
на кулачках звездочки с нерабочей стороны выпиливают канавку
шириной 20—30 мм и глубиной 3—4 мм по профилю ласточкина
хвоста. Изготовляют вставки этого же профиля по толщине, пре-
вышающей глубину канавки, на величину зазора, а по длине -на
2—3 мм короче ширины кулачка. От перемещения вставка удер-
живается подчеканкой материала кулачка у ее торцов.
Снятие звездочки с вала производится при ее нагреве и
в основном аналогично снятию пружинной полумуфты, описан-
ному выше.
§ 93. Зубчатые муфты
На фиг. 218 представлена зубчатая муфта, применяемая не-
которыми заводами для турбин небольших мощностей. Этот тип
муфты в конструктивном отношении выполняется по двум ва-
риантам. В первом случае внутреннее пространство муфты напол-
няют густой смазкой; добавление смазки производят при нерабо-
тающей турбине через пробку, расположенную во фланце корпуса
муфты. При данном варианте муфта располагается вне подшип-
ника.
Во втором случае муфта имеет непрерывную смазку и поме-
щается в корпусе подшипника; масло поступает через две трубки
с одного и с другого конца муфты; далее оно движется к ее цент-
ру и через отверстия в кольце вытекает наружу.
Посадочный натяг муфты на вал, величина зазора между
зубьями и зазор по центрующему пояску (муфта с непрерыв-
ной смазкой) остаются такими же, что и в кулачковых муфтах.
§94]
Полужесткие муфты
347
На фиг. 219 изображено приспособление, с помощью которого
может быть произведена пригонка рабочих поверхностей зубьев
муфты. Для производства указанной работы звездочки должны
быть сняты с валов.
Фиг. 218. Зубчатая муфта: а—внешний вид; tf —разрез
верки прилегания зубчатой муфты
/ — коронка муфты; 2 — звездочка муфты;
3 — основание; 4 — втулка для крепления
коронки
§ 94. Полужесткие муфты
Правильность сборки полужесткой муфты (фиг. 220) опреде-
ляется следующим: а) бой торцевых поверхностей полумуфт
не должен превышать 0,05 мм; б) торцевые поверхности полу-
муфт не должны иметь забоин, выпуклостей и пр.; в) соедини-
тельные болты должны быть маркированы и входить в отверстия
из-под легких ударов свинчатки; г) не должно быть смещения
ш радиальном направлении при установке соединительных болтов
348
Соединительные муфты
[ Гл. XVIII
фланца .полумуфты с компенсатором по отношению к фланцу
жесткой полумуфты (это смещение может вызываться неправиль-
ным разворачиванием отверстий во время монтажа).
§ 95. Жесткие муфты
К этому типу муфт 'предъявляют требования более строгие,
чем к полужестким муфтам. Бой торцевых поверхностей полу-
муфт не должен превышать
0,02—0,03 мм. Жесткие муфты
(фиг. 221) обычно центруют-
ся буртом, который выточен ш
одной полумуфте и входит в
выточку другой. При изготов-
лении муфты проточку центрую-
щих поверхностей бурта и
выточки производят обычно
по второму классу точности
А
с допуском посадки -~- ;
например, при диаметре бур-
та в 120 мм допуск по-
Фиг. 221. Жесткая муфта
а)
Фиг. 222. Посадка соединительных болтов в жесткую муфту
§96]
Червячные пары
349
садки будет колебаться от 0 до 0,058 мм Отверстия под соеди-
нительные болты в полумуфте обрабатывают разверткой; болты
должны входить в отверстия с одинаковым посадочным натягом
из-под легких ударов свинчатки. Некоторые заводы осуществляют
установку болтов с плотной посадкой только в одном фланце
(фиг. 222,а); в другом же фланце болты проходят с зазором
в 0,10 мм для болтов диаметром до \XU" и в 0,20—0,25 мм для
болтов диаметром до 2" и более.
Для жестких муфт с промежуточной шайбой болты должны
входить с плотной посадкой в отверстия обоих фланцев; при тол-
щине фланца полумуфты более 60 мм и некоторых конструкциях
болты имеют посадку не по всей своей длине, а на величину, ука-
занную на фиг. 222, б.
Крепление на валу, посадочные натяги полумуфт — такие же,
как и для муфт полужестких и пружинных.
Глава XIX
ЧЕРВЯЧНЫЕ ПАРЫ И РЕДУКТОРЫ
§ 96. Червячные пары
1. Назначение червячной пары. В большинстве конструкций
паровых турбин центробежный регулятор и главный масляный
насос приводятся во вращение через червячную передачу, состоя-
щую из стального червяка и одного или двух червячных колес,
обычно бронзовых; при этом червяк насажен на вал турбины,
а шестерня на вал, несущий регулятор и масляный насос; при
наличии двух шестерен от одной шестерни приводится в движе-
ние регулятор, от другой — масляный насос.
Расположение рсгуляторного вала может быть как горизон-
тальным (фиг. 223), так и вертикальным (фиг. 224).
2. Неполадки в работе червячных пар. а) Неправильное зацеп-
ление пары. 1. След работы во всех зубьях колеса располагается
с одной стороны рабочей поверхности зубьев
(фиг. 225,а). В этом случае плоскость, проходящая через сере-
дину зубьев червячного колеса и перпендикулярная к его оси, не
пересекает оси червяка. Для исправления червячное колесо пере-
мещают в сторону следа наработки в зависимости от величины
поверхности следа наработки по отношению к рабочей поверхно-
сти зуба; чем меньше след наработки, тем больше нужно сдви-
нуть шестерню на валу по отношению к червяку.
2. След работы на всех зубьях располагается у корня
(фиг. 225, б) или у вершины зубьев (фиг. 225, в). Непра-
вильность зацепления в большинстве случаев является следствием
отклонения действительного междуцентрового расстояния пары
350
Червячные пары и редукторы
[Гл. XIX
'0
О
i0
§96]
Червячные пары
351
от расчетного. В первом случае действительное междуцентровое
расстояние меньше, а во втором больше расчетного.
Изменить междуцентровое расстояние для большинства кон-
струкций весьма затруднительно; поэтому для доведения зацеп-
ления до нормального приходится шабрить рабочую поверхность
зубьев колеса.
3. След работы зубьев располагается с противополож-
ных сторон колеса, причем в одних зубьях — в верхней ча-
сти, а в противоположно
лежащих — в нижней ча-
сти (при вертикальном
положении вала регуля-
тора) или с правой и с
левой сторон (при гори-
зонтальном положении ва-
ла регулятора). Непра-
вильность зацепления в
этом случае вызывает-
ся неперпендикулярно-
стью осей червяка и чер-
вячного колеса. Чтобы до-
вести зацепление до нор-
мального состояния, при-
ходится шабрить рабочую
поверхность зубьев ко-
леса.
4. Другие виды непра-
вильностей в зацеплении
могут иметь место вслед-
ствие ошибок, допущен-
ных при изготовлении па-
ры, которые обычно так-
же устраняются шабров-
кой рабочей поверхности
колеса.
б) Сработка зубьев
червячного колеса. Рабо-
чая поверхность зубьев в некоторых случаях срабатывается еще
до доведения оборотов турбины до нормальных или после работы
пары в течение всего лишь нескольких часов. Сработку рабочих
поверхностей зубьев можно обнаружить при осмотре пары по
заусенцам на зубьях, бронзовой пыли в картере подшипника или
во впадинах зубьев, а также по уступу на поверхности зуба. Рабо-
чие поверхности ниток червяка в этих случаях обычно бывают
обмеднены.
Возможные причины сработки следующие:
1. Дополнительная нагрузка на червячную пару, передаваем
Фиг. 224. Вертикальное расположение в?ла
регулятора и масляного насоса
След работы
Фиг. 225. След работы на рабочей поверх-
ности зубьев червячного колеса
352 Червячные пары и редукторы [Гл. XIX
мая от главного масляного насоса или регулятора вследствие
заеданий, перекосов, увеличенного давления масла и т. п.
2. Несоответствующий материал шестерни.
3. Наличие или появление трещин .на рабочей поверхности
ниток червяка.
4. Неудовлетворительная обработка рабочей поверхности ни-
ток червяка.
5. Неправильная или недостаточная смазка пары, а также
смазка ее загрязненным маслом.
6. Значительные удельные нагрузки на зубья, допущенные
при расчете.
7. Ошибки, допущенные при проектировании или изготовлении
(в части правильности шага или зацепления).
Фиг. 226. Выкрашивание (питтинг) на рабочей поверх-
ности зубьев колеса
Обмеднение на рабочей поверхности ниток червяка снимают
оселком или пастой ГОИ, наложенной на кожу; применение наж-
дачной или стеклянной шкурки не рекомендуется. Снимать омед-
нение нередко приходится несколько раз после повторных пуски».
Если после проведения мероприятий зубья колеса продолжают
срабатываться, то пару следует сменить.
в) Выкрашивание рабочей поверхности зубьев колеса. В неко-
торых случаях выкрашивание (питтинг) (фиг. 226) появляется
после непродолжительной работы пары. При расположении
червячных передач, как указано на фиг. 223, в большинстве слу-
чаев выкрашивание начинается со стороны выхода нитки червяка
из зацепления.
Одновременно с выкрашиванием почти всегда на рабочей по-
верхности зуба можно заметить ряд трещинок, которые посте-
пенно проникают в глубь профиля зуба, приводя к выкрашива-
нию небольших кусков с поверхности зуба; в картере подшипника
можно наблюдать под червячной парой не только осевшую брон-
зовую пыль, но и кусочки бронзы.
Вид этих кусочков в большинстве случаев один и тот же:
с одной стороны — гладкая блестящая поверхность, а с другой —
неровная, несколько засветленная, со смятыми гранями. Это ука-
зывает на то, что выкрашивание вызывается прогрессирующим
§96]
Червячные пары
353
образованием трещин. Трещины проходят несколько наклонно
к рабочей поверхности зуба.
Глубина выкрашивания материала различна (от десятых до-
лей до 2 мм). Пористый материал червячных шестерен подвержен
выкрашиванию в большей степени, так как поры, которые к тому
же имеют остроугольные очертания, создают сильную концентра-
цию напряжений, вследствие чего предел усталости значительно
снижается.
Появление трещин на рабочей поверхности зуба червячного
колеса (а в дальнейшем и выкрашивание) можно считать резуль-
татом переменного напряжения (сжатие — снятие нагрузки), до-
стигающего величины, превосходящей предел усталости в поверх-
ностных слоях материала. Как следствие этого появляются тре-
щины усталости, а в дальнейшем и отслоение кусочков.
Причинами прогрессирующего выкрашивания служит то об-
стоятельство, что трещина после того, как она образовалась, раз-
вивается в результате давления масла, проникшего в трещину
в момент контакта под действием нагрузки. Кроме того, ускоре-
нию выкрашивания способствует то, что смазка легко выжимается
в язвинки выкрашивания. Для локализации выкрашивания при-
меняют следующее мероприятие: поверхность зубьев, покрытая
трещинами и язвинами, опаивают оловом, предварительно про-
травив места пайки и подогрев всю шестерню автогенной горел-
кой; после панки излишнее олово удаляют опиловкой и шабров-
кой до получения ровной поверхности по профилю зуба.
Другой причиной, ускоряющей появление выкрашивания, мо-
жет быть повышение температуры из-за трения в зоне контакта до
величины, при которой масло теряет свою вязкость. Ослабить
влияние этого явления можно, дополнительно подведя масло
непосредственно в зацепление, для чего через обод в каждую впа-
дину между зубьями сверлят отверстия в плоскости, проходящей
мере:* середину червячного колеса.
На основании изложенного можно сделать следующие выводы.
Если выкрашивание вызвано неровностями рабочих поверхностей
зубьев или неправильностью их прилегания, вследствие чего воз-
никают значительные местные напряжения, уменьшающиеся в ре-
зультате последующего износа, то дальнейшее распространение
выкрашивания нередко прекращается. Если же выкрашивание
возникает на приработавшихся поверхностях зубьев и в дальней-
шем распространяется .па все большую поверхность зуба, то это
может привести к быстрому износу зубьев.
До последнего времени причину появления выкрашивания
многие усматривали в прохождении блуждающих электрических
токов; повреждения, действительно, могут возникать и вследствие
блуждающих токов, но их характер мало похож па те поврежде-
ния, которые обычно наблюдаются на рабочих поверхностях
зубьев червячного колеса турбины.
~>3 A. H. Сверчков.
354
Червячные пары и редукторы
[ Гл. XIX
г) Трещины на рабочей поверхности ниток червяка. Случаи
появления трещин отмечаются только на червяках цементирован-
ных. В большинстве случаев они едва заметны невооруженным
глазом и только сравнительно редко выступают резко, что чаще
всего сопровождается натаскиванием бронзы на рабочую поверх-
ность червяка. Появление трещин на червяке обычно сопровож-
дается быстрым износом червячного колеса, так как острые кром-
ки трещины можно сравнить с фрезой, постепенно снимающей
материал червячного колеса.
Трещины на рабочей поверхности могут возникнуть до начала
работы червяка вследствие небрежной шлифовки поверхности
его ниток, а также вследствие несовершенства цементации.
Образование трещин, направленных не только перпендику-
лярно к рабочей поверхности, но и параллельно ей, с последую-
щим отслоением чешуек материала можно объяснить усталостью
материала. Напряжения, возникающие в месте соприкосновения
рабочих поверхностей зубьев, под нагрузкой достигают макси-
мальной величины и, если глубина проникновения таких напря-
жений превысит глубину цементированного или закаленного слоя,
то возникают трещины, а затем и выкрашивание в виде отслаи-
вающихся чешуек материала. Отслаиванию могут способствовать
еще и малая прочность закаленного слоя, либо дефекты материа-
ла (шлаковые включения, излишек свободного цементита и т. д.}Р
либо повышенные внутренние напряжения при наличии поверхно-
стных микротрещин, например таких, какие могут возникнуть
в закаленной поверхности.
Кроме указанных причин, трещины могут образоваться вслед-
ствие быстрого изменения температуры в поверхностном слое,
например, при прекращении смазки, попадании посторонних ча-
стиц и пр.
3. Проверка установки червячных пар. Ось червяка при работе
турбины должна находиться в плоскости, проходящей через сере-
дину зубьев червячного колеса. Правильность установки червяч-
ного колеса в этом положении на неработающем"! турбине прове-
ряют по краске, считая эту проверку предварительной.
Установка пары по краске в нерабочем состоянии еще не озна-
чает правильности расположения червяка, насаженного непосред-
ственно на вал турбины, по отношению к червячному колесу,,
а следовательно, и правильности зацепления при работе турбины.
Необходимо иметь в виду, что при работе турбины вал ее пере-
мещается, а следовательно, изменяется и положение червяка по
отношению к колесу.
Правильность зацепления пары характеризуется величиной
следа соприкосновения рабочей поверхности нитки червяка с ра-
бочей поверхностью зубьев колеса; в нерабочем состоянии ее
проверяют с помощью краски (лазури, сажи), которой покрывают
червяк, вращая затем ротор. При правильном зацеплении пары
§96]
Червячные пари
355
.не менее 80% рабочих поверхностей зубьев червячного колеса
должно быть окрашено и притом равномерно по отношению друг
к другу. Одностороннее окрашивание зубьев указывает на необхо-
димость перемещения колеса.
Шабровка рабочих поверхностей зубьев червячного колеса
не рекомендуется за исключением тех случаев, когда при правиль-
но установленном по отношению к червяку червячном колесе про-
верка по краске покажет соприкосновение поверхностей отдель-
ными .небольшими участками; только в этих случаях допускается
снятие указанных участков (выпуклостей).
Чтобы установить червячное колесо, расположенное на гори-
зонтальном валу (фиг. 223), в возможно правильное положение
в рабочем состоянии (т. е. учитывая смещение вала), нужно до-
биться, чтобы при вращении ротора по часовой стрелке (смотря
по ходу пара) рабочие поверхности зубьев колеса были окра-
шены в пределах от 1/2 ДР 3/i их длины с правой стороны, для
чего колесо сдвигают в левую сторону. При вращении ротора про-
тив часовой стрелки колесо должно быть смещено в обратную
сторону.
Окончательно проверяют правильность зацепления пары по
следу наработки на рабочих поверхностях зубьев колеса после
работы турбины на полных оборотах.
4. Проверка зазоров. Минимальные и максимальные -боковые
зазоры между зубьями колеса и нитками червяка (игра) для но-
вых пар приведены в табл. 56. Максимальные допустимые зазоры
для пар, находящихся в эксплуатации, определяются состоянием
пары и причинами, вызывающими износ зубьев; в некоторых слу-
чаях пары могут быть оставлены в работе с боковым зазором,,
в полтора раза превышающим максимально допустимый зазор
для новых пар.
Боковой зазор измеряют с рабочей стороны зуба щупом при
червячном колесе, отжатом в сторону, противоположную враще-
нию. Указанную проверку рекомендуется сделать по зубьям, рас-
положенным на двух перпендикулярных друг к другу диаметрах.
Зубья на колесе, по которым производится промер, маркируются.
Боковой зазор более точно может быть проверен с помощью
индикатора. Для этого движок индикатора устанавливают при-
близительно перпендикулярно к профильной (боковой) поверх-
ности какого-либо зуба (индикатор может быть прикреплен к ско-
бе, укрепленной на корпусе подшипника) и отмечают показания
индикатора при поворачивании колеса на величину бокового
зазора в ту и другую сторону.
Радиальный зазор между вершиной зуба колеса и впадиной
червяка проверяют щупом или по оттиску свинцовой проволоки,
пропущенной в этот зазор при вращении ротора. Радиальный
зазор для каждого типа пары индивидуален; минимальный зазор
принимается в 0,10 модуля.
23*
356
Червячные пары и редукторы
[ Гл. XIX
Таблица 56
Допуски червячной передачи в мк
(2-й класс точности)
Отклонения
и допуски
Боковой
зазор
Минимально
Макси-
мально
Предельное отклоне-
ние межосевого расстоя-
ния
Предельный перекос
осей на ширине колеса
Модуль1
—
2,25-4
4—6
6—10
10-14
—
2,25—4
4—6
6-10
10-14
Межосевое расстояние, мм
75-150
90
380
450
600
750
±50
150—30Э
150
450
550
650
800
±60
300—500
240
550
600
700
900
±70
500—800
350
650
700
800
1С00
±80
15
20
25
30
15 — шаг по зубьям; D—диаметр делительной окружности; z — число
зубьев.
5. Проверка новой червячной пары и расточка внутренних по-
верхностей. Перед установкой новой червячной пары производят
следующие проверки и работы.
Проверяют: 1) отсутствие каких-либо повреждений (забоин,
раковин, отслоений, трещин и пр.) на рабочих поверхностях ниток
червяка и зубьев колеса; 2) диаметр внутренних отверстий чер-
вяка и червячного колеса, а также ширину шпоночных пазов
(результаты промера сравнивают с данными чертежа); 3) нали-
чие опиловки у двух-трех зубьев и впадин в зависимости от кон-
струкции пары (фиг. 227,я) для вывода колеса из зацепления;
4) наличие скоса входной кромки рабочих поверхностей зубьев
червячного колеса для обеспечения смазки (фиг. 227,6).
§96]
Червячные пары
357
Колеса, имеющие значительный диаметр и вес, обычно под-
вергают балансировке. В случае необходимости металл снимают
(для баланса) с внутренней поверхности обода шестерни; когда
имеется значительный небаланс шестерни, он может быть устра-
нен установкой груза, чтобы не ослаблять обода.
Места среза
Скос для смазки
Фиг. 227. Опиловка зубьев для заводки колеса
в зацепление и для подвода масла
Внутренний диаметр червяка (для большинства конструкций)
должен быть меньше диаметра вала в месте посадки червяка на
0,01—0,04 мм, т. е. посадка червяка на вал осуществляется^ на-
тягом. Некоторые заграничные фирмы осуществляют плотную
посадку червяка на вал: червяк насаживается или снимается
с вала под легкими ударами ручни- Котртные поВерхносм
ком через оправку. Л
Овальность или конус внутрен-
него отверстия червяка должны
быть не более 0,02 мм.
Расточка червяка и червячного
колеса производится с соблюдением
ряда правил.
1. При расточке на станке чер-
вяк выверяют по имеющимся кон-
трольным поверхностям, указанным
на фиг. 228; биение внутренней по-
верхности расточки должно быть не
более 0,02 мм «по индикатору по отно-
шению к контрольной поверхности.
2. При расточке червяков, изготовляемых из материала боль-
шой твердости, нередко получается конусность; поэтому рекомен-
дуется вести проверку диаметра расточки не только у края чер-
вяка, но и по всей его длине.
3. Внутренний диаметр ступицы червячного колеса растачи-
вают против диаметра вала с допуском посадки «П».
Фиг. 228. Контрольные
поверхности червяка
358
Червячные пары и редукторы
[ Гл. XIX
4. Выверку червячного колеса на станке для проточки вну-
треннего диаметра его ступицы производят по контрольным по-
верхностям, указанным на фиг. 229.
Производство работ по снятию и посадке
червяка на вал аналогично работам по снятию
и посадке других мелких деталей (упор-
ного диска, втулок и пр.), описанных в главе
девятой, § 48.
Снимают колесо с вала обычными приспо-
соблениями (съемниками). Посадка червячного
колеса также не представляет каких-либо труд-
ностей. Колесо должно входить на вал без
больших усилий при подвертывании гайки
натяжного болта приспособления. В противном
случае надо колесо сеять и подшабрить его
посадочную поверхность.
Фиг. 229. Контроль-
ные поверхности
червячного колеса
§ 97. Редукторы
Редукторы в турбостроении — цилиндрические, косозубые и
шевронные—применяются для передачи усилий от ротора тур-
бины к ротору генератора (фиг. 230,а и б) и к валу главного
масляного насоса (фиг. 231).
1. Неполадки в работе редукторов. Неполадки в основном за-
ключаются в повреждениях зубчатого зацепления: поломке
зубьев, износе рабочей поверхности зубьев или ее разрушении.
Причины повреждений могут быть следующие:
1) недостаточно точное изготовление зубчатой передачи для
данной скорости;
2) несоответствие и дефекты материала;
3) неточность сборки при ремонтах;
4) неправильность расположения валов, возникшая при ра-
боте;
5) недостаточная, неправильная или загрязненная смазка.
Поломка зубьев, вызванная нагрузкой. Такая
поломка происходит в результате повторных действий нагрузки,
достаточной для того, чтобы вызвать появление и распростра-
нение трещин усталости. В зубчатом колесе, имеющем большую
ширину по отношению к шагу, может выломаться часть зуба.
Трещины почти всегда начинаются на галтели у корня зуба, где
возникает максимальное изгибающее напряжение. Это напряже-
ние резко возрастает вследствие концентрации напряжений при
наличии острых углов.
Нагрузка, которая может надежно передаваться при равно-
мерном ее распределении вдоль ширины зубчатого колеса, в слу-
чае ее местной концентрации способна вызвать разрушение зуба.
Редукторы
Фиг. 230. Редукторная передача от турбины к генератору
360
Червячные пары и редукторы
[Гл. XIX
В таких случаях поломка происходит прежде, чем зубья в резуль-
тате приработки достигнут полного контакта.
Неравномерное распределение нагрузки вдоль зубьев может
получиться из-за их плохого .нарезания, неправильности началь-
ного или получившегося во время работы расположения валов.
Разрушиться зубья могут
также из-за ударных нагрузок,
возникших как следствие:
1) расцентровки валов ре-
дуктора с валами турбинным
или генераторным;
2) неправильности зацепле-
ния зубьев или кулачков сое-
динительной муфты из-за не-
равномерного их износа;
3) вибрации или пульсации
турбинного ротора, которая осо-
Фиг. 231. Редукторная передача от турбины к валу
масляного насоса
/ —шестерня на нллу турбины; 2— колесо на промежуточном
валу передачи к масляному насосу и регулятору
бенно сказывается в передачах к валу масляного насоса, выпол-
няемых с применением редуктора.
Предупредительным мероприятием против поломки зубьев яв-
ляется снятие фаски на величину 0,05—0,10 мм на концах зубьев
на расстоянии 5—10 мм от их торца, что предотвращает пере-
грузку их наиболее слабых мест.
§97]
Редукторы
361
Повреждения рабочей поверхности зубьев.
Выкрашивание и трещины возникают по тем же причинам, что
и у червячных пар (см. §' 96).
Износ зубьев, имеющий место при хорошо приработан-
ных поверхностях, может происходить вследствие малой толщины
масляной пленки, а также из-за недостаточной твердости поверх-
ности материала зубьев.
Заедание выражается в отрыве частиц материала или
задирания поверхности в направлении скольжения. Заедание
является следствием разрушения масляной пленки; при этом
частицы металла отрываются от одного зуба и прочно соединя-
ются с другим.
Шум в передаче и его причины. Основная причина
шума заключается в неравномерной нагрузке на зубья. Ошибка
в профиле, регулярно повторяющаяся на каждом зубе, может вы-
зывать определенный тон преобладающего звука в шуме,
соответствующий частоте зацепления зубьев. Нерегулярные ошиб-
ки в шаге могут вызвать многие разнообразные звуки, зависящие
от окружной скорости и от резонансных свойств зубчатых колес
и корпуса передачи. В быстроходных передачах часто можно
обнаружить в различных точках отчетливо выявляющиеся зоны
звуков с совершенно различными частотами.
2. Допуски изготовления и сборки. Цилиндрические зубчатые
колеса с косыми или шевронными зубьями редукторов, применяе-
мых в турбостроении, изготовляются по первому и второму клас-
сам точности.
Допуск на основной шаг +0,02 мм
Допускаемое биение диаметра окружности вы-
ступов по отношению к шейкам 0,03 я
Овальность бочки 0,03 „
Допуск на перекос и непараллельность осей передачи и мини-
мальные величины боковых зазоров указаны в табл. 57.
Овальность и конусность шеек не должны выходить за пре-
делы допусков, указанных в табл. 58.
Для косозубых колес по второму классу точности осевая игра
валов должна лежать в пределах, указанных в табл. 59. При шев-
ронном зацеплении шестерки должны устанавливаться за счет
осевой .игры вала.
•Прилегание зубьев собранной передачи не должно быть мень-
ше 75% длины- зуба и 65% высоты зуба.
3. Проверка и пригонка зацепления. Правильность зацепления
по натирам на зубьях проверяют после работы турбины на малых
оборотах, полных оборотах -и после нагрузок: 1/Лу 1/2 и полной.
Чтобы получить ясную картину зацепления (по натирам на
зубьях), несколько зубьев на обеих шестернях натирают смесью
следующего состава: воды 560 г; медного купороса 140 г; серной
362
Червячные пары и редукторы
[ Гл. XIX
Таблица 57
Допуски зубчатых передач в мк
(2-й класс точности)
Предельное отклоне-
ние межцентрового рас-
стояния
Наименьший боковой
зазор
Предельная не парал-
лельность осей 1\ ф /2
(фиг. 232, а) (на ширине
колеса)
Предельный перекос
осей аг ф а2 (фиг. 232, б)
(на ширине колеса)
Модуль тп ,
мм
—
—
2,25-4
4—6
6-8
8—10
10-14
2,25-4
4-6
6-8
8-10
10—14
Межцентровос
1 СО—200
±50
70
8
12
15 Для
25
35
200—400
±60
ПО
J3* < 15 /
6
10
12 Для £*<15 /
20
30
i расстояние, мм
400—800
±70
190
800—1200
±80
270
20
и 30 Для
45
15
20
*- з2о5 **
35
Для
^ 15 тп
* В — активная ширина колеса.
Таблица 58
-J- Допуски на овальность и конусность
т шейки вала в мк
Фиг. 232. Непараллельность и пе-
рекос осей в зубчатой передаче
Дняметр пяля,
мм
5G—80
80—120
120—180
180—260
260-360
Допуск
на овальность
10
12
14
15
17
на
конусность
15
17
20
22
27
§97]
Редукторы
363
Величина осевой
Расстояние между
подшипниками,
мм
Минимальная осевая
игра
Максимальная осевая
100—400
0,15
0,30
игры валов
400—600
0,30
0,45
в мм
600—800
0,40
0,60
Таблица 59
800—1000
0,50
0,75
кислоты 66° Боме 70 г. При составлении смеси кислоту медленно
добавляют в -воду, а затем растворяют купорос.
Перед покрытием зубьев смесью их поверхность промывают
четыреххлористым углеродом (СС14); затем тряпкой наносят и
втирают раствор на зубья шестерен (работа производится в рези-
новых перчатках).
Если след натиров йа зубья после пусков турбины будет нор-
мальным по длине « ширине зубьев обоих венцов, то турбину
пускают в эксплуатацию.
Если проверка зацепления при шевронных зубьях генератор-
ной шестерни покажет .натиры на венцах со стороны генератора,
то шабрят вкладыш для смещения шестерни с этой же стороны.
Есл.и, наоборот, натиры наблюдаются на турбинном -венце, сле-
дует подшабрить вкладыш шестерни со стороны турбины. Вели-
чина подшабровки баббита не должна превышать 0,10 мм. После
проведения указанных исправлений зубья натирают для после-
дующей проверки результата шабровки вкладышей.
Если натиры на зубьях появляются на их внутренних концах,
при .примерно одинаковой их длите .на обоих венцах, то это ука-
зывает, что центровка шестерен правильна, но имеется небольшая
разница в углах зубьев.
Если натиры (полученные после максимально допустимой
шабровки вкладышей) будут меньше 75% полной длины зубьев,
рабочие поверхности шабрят, чтобы увеличить их контакт.
'При проверке зацепления могут наблюдаться следы касания
««а нерабочей стороне зубьев.
Эти следы в большинстве случаев не должны вызывать опа-
сений, так как они могут возникать из-за осевой игры передачи
во вром'Я пусков и остановок.
4. Притирка зубьев в паре. Для улучшения качества зацепле-
ния прибегают к притирке зубьев, что может быть произведено
при собранной турбине на малых числах оборотов; при этом
окружная скорость вращения колес не должна превышать 2,5—
3 м/сек.
Нагружение передачи при притирке должно быть незначи-
тельным и рассчитано только на обеспечение постоянного контак-
та рабочих профилей зубьев.
364
Червячные пары и редукторы
I Гл. XIX
В качестве материала для притирки зацепления применяют
лапинг-пасту № 2 (для колес с модулем меньше 8) или пасту
ГОИ. Для предохранения подшипников от попадания в них абра-
зивного материала ставят временные щитки.
Процесс притирки заключается в следующем: зубья шестерни
покрывают пастой, которая гьри медленном вращении передачи
размазывается на зубьях; по .мере сработай пасты зацепление
смазывают свежей пастой. /Весь процесс может продолжаться
несколько десятков часов с периодическими остановками для
осмотра.
По окончании притирки передачу и корпус тщательно очи-
щают от пасты.
Доводку зацепления пары шабровкой с последующей притир-
кой рабочих поверхностей зубьев можно считать лучшим мето-
дом исправления пары.
5. Смазка редуктора. Зубчатые передачи редукторов обычно
требуют большей вязкости масла, чем для смазки подшипников,
скольжения. Смазка редукторов, применяемых -в турбостроении,
обычно производится тем же маслом, что и смазка подшипников,
турбин и генератора.
Если для улучшения работы зацепления требуется омазка
большей вязкости, то у турбинных редукторов это может быть
осуществлено дополнительным охлаждением масла, подводимого
к зацеплению, для чего на линии подвода устанавливают допол-
нительный маслоохладитель.
Таблица 60
Вязкость смазки
Материал
Сталь . . .
То же . . .
[кГ1мм*]
47—100
100—125
125-158
Сталь с цементирован-
ной или закаленной по-
верхностью
v [м!сек]
5-12,5
Л
8
11
16
12,5—15 |
6
8
И
25
4,5
6
8
Таблица 61
Вязкость масла (по Энглеру) в зависимости от температуры
Температура, °С
Вязкость ....
20
13
30
6,0
35
4,7
40
3,8
<1Г»
3,2
50
2,0
§98]
Системы регулирования
365
Выбор вязкости смазки зависит от окружной скорости v и пре-
дела прочности ов материала зубчатых колес. Рекомендуемая
вязкость смазки в градусах Энглера при температурах 50° при-
ведена в табл. 60.
Изменение вязкости масла марки турбинное 22 в зависимости
от температуры приведено в табл. 61.
Глава XX
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТУРБИН
§ 98. Системы регулирования
Системы регулирования по своему конструктивному оформле-
нию могут быть разделены на системы с отсечным, проточным зо-
лотниками или с тем и другим вместе.
1. Регулирование с отсечным золотником. Этот тип регули-
рования в большинстве случаев выполняется с применением ры-
чажной передачи.
Схема регулирующего механизма представлена на фиг. 233.
При нарушении равновесия .между нагрузкой и развиваемой
•мощностью изменяется число оборотов агрегата, а следовательно,
и число (Оборотов центробежного регулятора, что меняет положе-
ние его грузов и муфты, а вместе с ней и положение рычагов,
связанных с муфтой.
Это перемещение .выбывает смещение отсечного золотника из
среднего положения .и подачу масла в одну из полостей серво-
мотора с одновременным сливом из другой полости, благодаря
чему перемещается поршень поворотного сервомотора. Сервомо-
тор поворачивает распределительный кулачковый вал, изменяя
положение регулировочных клапанов.
Насаженная на распределительный вал улитка (или кулачек
обратной связи) перемещает при повороте распределительного
вала конец рычага Л, который устанавливает золотник в среднее
положение и тем самым прекращает подачу масла в сервомотор.
Рычаг А называется рычагом обратной связи.
При неизменной нагрузке золотник находится в среднем поло-
жении, прекращая подачу масла в сервомотор; при этом его пор-
шень остается в положении, определяемом положением муфты
регулятора. Характерная особенность данной системы регулиро-
вания— применение отсечного золотника.
Процесс регулирования с отсечным золотником при поршне-
вьих сервомоторах и дроссельных клапанах (фиг. 234) остается
таким же, как при поиоротпом сервомоторе. Разница в системах
регулирования заключается только в том, что масло, подаваемое
в поршневой сервомотор, перемещает его поршень, связанный не-
посредственно с регулировочным дроссельным клапаном.
366
Регулирование турбин
[ Гл. XX
§ 98]
Системы регулирования
367
под действием пружины.
Г
На фиг. 235 изображен поршневой сервомотор, отличающийся
от двухстороннего тем, что открытие клапанов происходит под
действием масла, а закрытие
Рычаг обратной связи Б,
соединенный со штоками сер-
вомотор — дроссельный кла-
пан, устанавливает буксу зо-
лотника (в некоторых конст-
рукциях — золотник) в сред-
нее положение и тем самым
прекращает подачу масла в
сервомотор.
2. Регулирование с про-
точным золотником. Для
этой системы регулирования
передаточные связи в боль-
шой своей части ВЫПОЛНЯЮТ- фиг> 234. Схема регулирования с отсеч-
СЯ беЗрЫЧаЖНЫМИ ГВДравлИ- ным золотником и поршневым сервомо-
ческими. тором с подачей масла по обе стороны
поршня
8 маслоохлади- v> -*■ \^J
me/ib
Фиг. 235. Схема регулирования с отсечным золотником и с поршневым
сервомотором с подачей масла с одной стороны поршня
1 — регулятор; 2 — сервомотор; 3 — пружины; 4 — золотник
368
Регулирование турбин
[ Гл. XX
Принцип регулирования с проточным золотником заключается
в изменении количества протекающего масла через золотник регу-
лятора скорости, а для турбин с отбором пара — также и через
золотник регулятора давления. В связи с этим изменяется давле-
ние масла, подводимого к золотнику сервомотора. Последний
изменяет свое положение, а следовательно, происходит и изме-
нение величины открытия регулирующих клапанов. Положение
проточного золотника определяется режимом работы турбины.
Ниже описан принцип работы регулирования с использова-
нием проточного золотника в комбинации с отсечным золотником,
применяющийся в новых конструкциях турбин Ленинградского
Металлического завода имени Сталина.
3. Регулирование турбин JIJV13. А. Регулирование турбине от-
бором пара. Турбины с регулируемым отбором пара выполняют-
ся заводом следующих типов-: АП-25-2 с давлением в отборе
пара 8—13 ата\ ВТ-25-4 с отбором пара 1,2—2,5 ата -и ВПТ-25-3
с двумя отборами 8—13 и 1,2—2,5 ата. Регулирование турбин
ВПТ-25-3 в принципе не отличается от регулирования турбин
ВТ-25-4 и АП-25-2.
В системах регулирования турбин с отбором необходимые
открытия регулирующих клапанов свежего пара и поворотной
.диафрагмы отбора пара осуществляются при изменении какой-
.либо нагрузки (электрической или тепловой) с сохранением почти
постоянной другой нагрузки; при этом каждьий из регуляторов
управляет обоими сервомоторами одновременно независимо один
от другого.
1. Описание узлов регулирования. Работа систе-
<мы регулирования осуществляется входящими в нее узлами, ука-
занными в схеме фиг. 236 (ом. вклейку); описание некоторых из
узлов регулирования приводим ниже.
Регулятор скорости (поз. /) центробежного типа, предназна-
ченный для регулирования числа оборотов турбины, расположен
на горизонтальном валу, который приводится во вращение от па-
ла турбины через редуктор и червячную передачу.
При работе турбины центробежная сила грузов уравновеши-
вается натяжением пружин самого регулятора скорости и пру-
жины приспособления для изменения числа оборотов, натяжение
которой может быть изменено от руки при помощи маховичка
или электродвигателем, управляемым со щита.
Золотники регулятора скорости (2, 3) служат для передачи
импульса от регулятора скорости к суммирующему золотнику
№ 1. К качающемуся рычагу 4 регулятора через коромысло и
серьги подвешены два золотника — отсечный 2 и проточиьии 3.
Во время работы турбины при установившемся режиме про-
точный золотник 3 удерживается силой от давления масла, под-г
веденного в камеры над его поршнем и под ним.
§ 98] Системы регулирования 369
Иод поршень проточного золотника масло поступает через два
отверстия ( 0 2 мм) но внутреннее сверление золотника, откуда
часть масла сливается через два ( 0 2,7 мм) отверстия в средней
части золотника. Тем самым поддерживается определенное давле-
ние под его поршнем.
Масло в камеру над поршнем поступает из камеры отсечного
золотника, давление в которой устанавливается в момент его
перемещения и таким образом поддерживает необходимое для
равновесия проточного золотника давление. При всех устано-
вившихся режимах отсечный золотник находится в среднем по-
ложении, т. е. неизменном положении для различных режимов.
И камеру А проточного золотника поступает масло из маги-
страли, соединенной с камерой под суммирующим золотником
№ 1. В процессе регулирования при перемещении проточного зо-
лотника изменяется сечение сливных окон из камеры Л, вслед-
ствие чего в еей произойдет незначительное изменение давления,
а следовательно, изменение давления и в камере под суммирую-
щим золотником № 1, что вызовет ого перемещение.
Ограничитель мощности 7 служит для предохранения турбины
при конденсационном режиме от перегрузки при данных эксплуа-
тационных условиях и представляет собой ограничитель хода
горизонтального рычага, с подвешенными к нему золотниками 2
и 3, при его движении вниз, благодаря чему ограничивается
открытие pci улироничных клапанов. Ограничитель мощности,
кроме указанного, используется для пуска турбин в ход, а также
служит для перемещения проточного золотника в процессе про-
верки регулирования при неработающей турбине.
Ограничитель мощности имеет шкалу, отградуированную по
ходу проточного золотника; 1 мм хода проточного золотника
(то же — муфты регулятора скорости) составляет 1 мм шкалы
ограничителя мощности.
Регулятор давления 8 служит для поддержания постоянства
давления регулируемого отбора в пределах заданной неравно-
мерности регулирования. Регуляторы давления 8—13 ата турбин
типа АЛ-25-2 и турбин типа ВТ-25-4 на давление 1,2—2,5 ата
однотипны, основное различие их конструкции относится к мем-
бране, пружине растяжении и штоку, через внутреннее сверление
которого подводится .нар и корпус с мембраной.
В камеру под поршень золотника подается масло давлением
12 кГ/см2; в камеру 'над поршнем золотника масло поступает,
пройдя предварительно через дроссельную шайбу, а затем сли-
вается через кольцевой зазор Ь, образованный соплом из внут-
реннего сверления в золотнике и корпусом, в котором располо-
жена мембрана регулятора. Давление масла над поршнем золот-
ника, а следовательно, и его положение автоматически устанав-
ливаются зазором Ь. (Величина зазора Ъ ^ 0,25 мм и при работе
регулятора практически остается постоянной. Связь корпуса с зо-
370
Регулирование турбин
' | Гл. Х\
летником осуществлена ис жесткой, а гидравлической—с изме-
нением положения корпуса с мембраной на какую-либо величину;
на эту же величину переместится и его золотник.
Суммирующие золотники 5, 6 являются промежуточным гид-
равлическим устройством, .получающим импульс от золотников
регулятора скорости и регулятора давления.
Посредством двух -параллельных проточных систем эти зо-
лотники управляют сервомоторами клана ион свежего пара
(ч. ,в. д.) .и поворотной диафрашы отбора. При этом каждый из
сервомоторов находится одновременно под воздействием обоих
регуляторов.
Суммирующие золотники, их неподвижные буксы, переклю-
чатель и дроссель расположены -в одном корпусе.
Суммирующие золотники являются золотниками по]) и пневого
типа: верхняя площадь поршня (кольцевая) и нижняя (торцовая)
выбраны таким образом, что для равновесного положения золот-
ника, с учетом его веса, давление под ним должно быть
6,15 + 0,25 кГ/см2 при напорном давлении 12 кГ/см'1. Напорное
масло под суммирующие золотники поступает через нижний ряд
окон в буксах. 'Величина открытия окон зависит ог величины от-
крытия регулирующих окоп золотников регуляторов.
Из камеры под суммирующим золотником № 1 масло посту-
пает в камеру Л, т. е. к регулирующим сливным окнам проточ-
ного золотника регулятора скорости, -образуя проточную систему,
управляемую регулятором скорости.
(Из камеры под золотником № 2 масло поступает к регули-
рующим сливным окнам золотника регулятора давлении отбора,
образуя проточную систему, управляемую только регулятором
давления.
При любом равновесном положении суммирующих золотников
№ 1 и № 2 давление под ними равно 6,15+0,25 кГ/см2. >)то
обеспечивается тем, что открытия площадей впускных регулирую-
щих окон в буксах всегда оказываются приблизительно равными
открытиям сливных площадей регулирующих окоп, соответствен-
но в золотниках регулятора скорости и регулятора давления.
Напорное масло ,из внутренней полости золотника № 1 через
выпускные регулирующие окна его буксы поступает в камеры» В
и Я, откуда через впускные окна в буксе золотника № 2 посту-
пает в сливную камеру С, а затем через верхние окна в золот-
нике сливается в камеру, соединепшую с масляным баком. Таким
образом получаются две параллельные проточные системы, ,и дав-
ление в каждой из них определяется положениями золотников
№ 1 и № 2.
Верхняя проточная система — камера Я — сообщается с тупи-
ковой камерой над золотником сервомотора поворотной диа-
фрагмы отбора пара.
§&8]
Системы регулирования
371
Вторая сверху проточная система — камера В — сообщается
с тупиковой камерой под золотником сервомотора клапанов све-
жего пара. Камера Н имеет перегородку, делящую камеру на две
части, 'отделяя золотник № 1 от золотника № 2. Обе части каме-
ры Н a Hi разобщены, когда переключатель 9 закрыт (конденса-
ционный режим) .и сообщаются .между собою, когда переключа-
тель открыт (режим с отбором).
Переключатель 9 служит для включения регулятора давле-
ния при переводе турбин с конденсационного режима на режим
с отбором лара, и наоборот.
Дроссель 10 обеспечивает при конденсационном режиме тре-
бующееся положение суммирующего золотника № 2.
2. Работа турбины на конденсационном режи-
ме. Процесс регулирования происходит следующим образом.
При увеличении электрической нагрузки (при работе турбоге-
нератора на изолированную сеть) или при уменьшении частоты
в сети (при работе в параллель) число оборотов турбины па-
дает, грузы центробежного регулятора скорости сходятся и свя-
занная с ним муфта идет влево (см. схему фиг. 236, вклейка);
соединенный с муфтой качающийся рычаг 4У через валик и рыча-
ги, перемещает вниз из среднего положения отсечной золотник 2,
что вызовет подачу напорного масла в полость над поршнем про-
точного золотника <?, его перемещение вниз .и восстановление
среднего положения отсечного золотника: При перемещении про-
точного золотника вниз происходит некоторое закрытие регули-
рующих окон на сливе масла из камеры Л, соединенной с по-
лостью под суммирующим золотником № 1; так как давление
в камере А несколько возрастает, то и давление под золотником
№ 1 станет выше значения, необходимого для равновесия золот-
ника, вследствие чего золотник № 1 начнет перемещаться вверх
до тех пор, пока нижние окна в буксе этого золотника на под-
воде напорного масла под золотник не прикроются настолько,
сколько требуется для сохранения давления под золотником (око-
ло 6 кГ/см2), т. е. для его равновесного состояния; после этого
движение золотника прекратится.
При перемещении вверх золотник № 1 своими заплечиками от-
крывает окна .в буксе на выпуске напорного масла из его внут-
ренней полости в обе камеры (импульсных давлений) В и Нх
которые соединены с золотниками 11 и 13 сервомоторов части
высокого давления (ч. в. д.) и поворотной диафрагмы части сред-
него давления (ч. с. д.) для турбины АП-25-2 или части низкого
давления (ч. н. д.) для турбины ВТ-25-4. Импульсное давление
увеличится только в магистрали к золотнику 11 сервомотора
ч. в. д. «В магистрали к золотнику 13 сервомотора ч. с. д. им-
пульсное давление останется неизменным и близким к 12 кГ/см2,
так как переключатели регулятора давления закрыты — находят-
ся в положении «выключено» по шкале указателя.
24*
372 Регулирование турбин [ Гл. XX
Увеличение импульсного давления под золотником // серво-
мотора ч. в. д. вызывает перемещение золотника из среднего по-
ложения вверх, что повлечет за собой перепуск напорного масла
под поршень сервомотора и слив масла в систему омазки из по-
лости «ад поршнем; поршень, поднимаясь вверх через рычаг,
зубчатую рейку и кулачковый вал, открывает регулирующие кла-
паны свежего пара, а через рычаг обратной связи 16 золотник
сервомотора возвращается в среднее положение, после чего дви-
жение сервомотора ч. в. д. и регулирующих клапанов прекра-
щается, и они остаются в новом положении при увеличенной
мощности турбины.
3. Работа турбины на режиме с отбором пара.
а) Процесс регулирования при изменении тепловой нагрузки
и неизменной электрической нагрузке заключается в следующем.
При увеличении количества отбираемого пара давление пара
в камере отбора и, следовательно, в корпусе мембраны регуля-
тора давления падает; под действием пружины корпус мембраны
переместится вверх и увеличит зазор Ь между нижним торцом
корпуса мембраны и верхним торцом золотника, а следовательно,
и слив из камеры над поршнем золотника. Золотник будет следо-
вать вверх за корпусом мембраны, практически сохраняв преж-
нюю величину зазора 6, пока не будет иметь место равновесие
сил, действующих на поршень золотника сверху и снизу.
При движении вверх золотник (регулятора давления увеличит
открытие окон в его буксе, через которые происходит слив масла
из полости под суммирующим золотником № 2, вызовет незначи-
тельное падение давления под последним, и он будет перемещать-
ся вниз, увеличивая при этом открытие окон в своей буксе на
впуске напорного масла под золотник № 2 (при практически не-
изменном под ним давлении) до тех пор, пока не остановится зо-
лотник регулятора давления. Движение золотника № 2 прекра-
тится, когда через окна буксы будет поступать столько напорного
масла, сколько вытекает через золотник регулятора давления.
При перемещении вниз суммирующий золотник № 2 уменьшит
открытие окон в его буксе на сливе в камеру С из камеры В; сле-
довательно, в линии импульсного давления к золотнику 11 и под
ним произойдет увеличение давления, что приведет к перемеще-
нию золотника вверх и перепуску масла в сервомотор под его
поршень, т. е. на открытие клапанов свежего пара, а это увели-
чит пропуск пара в ч. в. д.
При этом же перемещении вниз суммирующий золотник № ?
увеличит открытие окон в его буксе на сливе масла из камер И
и #i в сливную камеру С, что приведет к уменьшению импульс-
ного давления над золотником 13 сервомотора поворотной диа-
фрагмы, перемещению золотника вверх и перепуску масла на
поршень сервомотора 14, т. е. на прикрытие окон поворотной диа-
фрагмы — уменьшение пропуска пара в ч. н. д.
§98]
Системы, регулирования
373
Таким образом увеличится отбор пара, а электрическая на-
грузка останется почти 'неизменной.
При уменьшении количества отбираемого пара давление в ка-
мере отбора повышается, перемещения органов регулирования
будут обратными описанному выше.
б) Процесс изменения электрической нагрузки при неизмен-
ной тепловой -нагрузке осуществляется в следующем виде.
При увеличении электрической нагрузки муфта регулятора
пойдет влево и через рычажную передачу переместит отсечный
золотник 2 вниз, что вызовет подачу масла в камеру над порш-
нем проточного золотника 3, его перемещение также вниз и
уменьшение слива масла из камеры А. Давление масла в каме-
ре Л, а следовательно, и под суммирующим золотником № 1
в момент действия регулирования несколько увеличится; золот-
ник № 1 переместится вверх и увеличит открытие окон в буксе
на впуске напорного масла в камеры В и Я. Импульсные давле-
ния к золотникам 11 и 12 сервомоторов ч. в. д. и ч. с. д. (или
ч. н. д.) увеличатся. Клапаны свежего пара и поворотная диа-
фрагма переместятся в сторону открытия; расход пара через
турбину и мощность увеличатся, при этом расход отбираемого
пара останется почти неизменным. При уменьшении электриче-
ской нагрузки перемещения органов регулирования будут обрат-
ными.
Б. Регулирование турбин конденсационных. На фиг. 237 (см.
вклейку) представлена схема регулирования турбин В<К-25-1,
ВК-50-1 и В<К-100-2. Элементы регулирования и парораспределе-
ния этих турбин однотипны с элементами регулирования турбин
ЛМЗ с отбором; исключение представляет некоторое конструк-
тивное различие в выполнении проточного золотника, а также от-
сутствие элементов, предназначенных для регулирования отбора
пара. Открытие клапанов парораспределения работающей тур-
бины зависит только от положения проточного золотника и муф-
ты регулятора скорости.
При .изменении числа оборотов ротора турбины грузы регуля-
тора скорости, изменяя свое положение, перемещают муфту ре-
гулятора; соединенный с муфтой качающийся рычаг через валик
и рычаги перемещает золотник 2 (находящийся во время работы
в среднем положении), что вызывает некоторое изменение давле-
ния масла в полости над поршнем проточного золотника 3 (нахо-
дящогося во время работы в различных положениях) и его пере-
мещение с возвратом в среднее положение через рычажную пере-
дачу золотника 2.
При перемещении золотника 5 изменяется проходное сечение
нижних (на сливе масла) и верхних (на впуске напорного масла)
узких регулировочных окон в буксе, что влечет за собой измене-
ние давления масла в камере Л, а следовательно, и под золот-
ником 5 сервомотора 6Ч
374
Регулирование турбин
[Гл. XX
Под действием изменившегося давления масла под золотни-
ком 5 и пружины, расположенной над ним, золотник 5 переме-
щается из среднего положения, что приводит к перепусканию мас-
ла в одну (из полостей сервомотора и к сливу его из другой по-
лости в систему смазки. В процессе регулирования золотник 5
устанавливается в среднее положение с помощью рычага обрат-
ной связи.
Поршень сервомотора, перемещаясь, через рычаги и зубчатую
рейку меняет величину открытия регулировочных клапанов,
а следовательно, и количество пара, поступающего в турбину.
В. Проверка правильности сборки регулирования. О правиль-
ности сборки отдельных узлов регулирования, без производства
специальных испытаний, в том числе и снятия характеристик,
можно судить по имеющимся давлениям масла согласно пока-
заний манометров, «установленных на щите приборов.
Проверка давлений масла в отдельных узлах регулирования,
а также величина открытия сервомоторов и клапанов регулирова-
ния производятся при пущенном масляном турбонасосе; изменение
давлений масла для проверки правильности сборки регулирова-
ния может быть произведено изменением положения проточного
золотника регулятора скорости; для этого золотник перемещает-
ся посредством ограничителя мощности. Величины давления мас-
ла в узлах системы регулирования приведены в приложении 23.
§ 99. Установка регулирования
Установочные величины элементов системы регулирования
обычно даются заводами-изготовителями. Для тех систем, где
данных не имеется, установка регулирования мож§* быть произ-
ведена нижеописанным способом.
При неработающей турбине удаляют пружины регулятора;
замеряют полный ход муфты регулятора; пускают масляный тур-
бонасос. При полностью закрытьих клапанах и золотнике, установ-
ленном в среднее положение, изменением длины тяг рычажной
передачи устанавливают муфту регулятора на 20—30% ее пол-
ного хода от упора на закрытие клапанов. Этот запас 'необходим
для ускорения процесса регулирования при сбросе нагрузки.
Муфту регулятора перемещают в сторону на открытие кла-
панов и отмечают ее положение при полностью открытых клапа-
нах, которое не должно доходить на 10—16% полного хода
муфты до упора на открытие клапанов.
Дальнейшую настройку регулирования производят после про-
верки числа оборотов холостого хода. Если холостой ход турбины
при распущенной пружине приспособления изменения числа обо-
ротов установится ниже, чем 3—4% от номинального числа обо-
ротов турбины, то после остановки турбины дают большее натя-
жение главным пружинам регулятора при пружинах, работающих
§ 100] Определения и требования к системе регулирования 375
на раетяжение; в случае установления числа оборотов холостого
хода ш.мое указанной величины, дают меньшее натяжение пру-
жинам. Эту операцию повторяют, пока не будет достигнуто необ-
ходимое число оборотов холостого хода.
Установочные величины регулирования турбины АТ-25-1 и
ЛТ-2Г>-2 приведены в приложении 24.
§ 100. Определения и требования, предъявляемые к системе
регулирования
Степенью неравномерности Ъ регулирования скорости турбин
называют 'разность между числом оборотов nyv холостого хода
и числом оборотов п м И номинальной нагрузки, выраженную
в процентах от среднего значения числа оборотов:
1= **-*"*"■"--100%.
При изменении нагрузки в этом случае приспособлением для
изменения числа оборотов ле пользуются. Вместо среднего числа
оборотов [nc/f п= (пЛ. v | пИ н ):2] обычно берется номинальное
число оборотов турбины.
Под степенью 'Неравномерности [регулятора давления пони-
мается величина 'Изменения давления (н камере противодавле-
ния или отбора пара турбины), соответствующая рабочему ходу
регулятора давления, выраженная в процентах от среднего зна-
чения номинального давления в линии противодавления или от-
бора:
^"*-". 100% =-^.100%,
I'c/t "ср
где р2 — р{ г- \р ■— изменение давления пара на участке рабо-
чего хода регулятора;
рс) — средне!» значение номинального давления в
липни прогпнодавлеппя или отбора.
Нечувствительность определяется лз характеристики, построен-
ной пр.и испытании регулирования, как |)а:шость в числе оборотов
турбины для одного я того же положения элементов регулиро-
вания (регулятор, сервомотор и пр.) пр'И их последовательном
перемещении и одну, а затем в другую сторону.
Основные требования, которым должна удовлетворять работа
регулирования, приведены ниже.
1. При пуске турбины, когда число оборотов1 приближается
к номинальному, регулирующие клапаны должны закрыться на-
столько, чтобы при полностью открытом пусковом клапане и вы-
веденном приспособлении для изменения числа оборотов число
оборотов было на 3- 4% ниже номинального.
376 Регулирование турбин [ Гл. XX'
2. Регулирование должно при полностью открытом пусковом
клапане устой чиню поддерживать число оборотов холостого хода,
соответствующее положению приспособления для изменения обо-
ротов.
3. Приспособление для изменения оборотов должно обеспечи-
вать возможность изменять число оборотов в пределах ог —3%
до +7% от номинального.
4. При работе турбины ;на отдельную сен» или в параллель
с другими турбинами не должно происходить самоироишольного
колебания оборотов или периодического изменения мощности.
5. Степень неравномерности регулирования скорости для боль-
шинства конструкций турбин должка находиться в пределах
3,5—5,5% от номинального числа оборотов.
6. Степень неравномерности регулятора давления должна на-
ходиться в пределах 6—12% от номинального значения регули-
руемого давления.
7. Повышение числа оборотов при сбросе плгру:»кп о г полной
до нуля обычно определяется техническими условиями поставки
турбины; ориентировочно для конденсационных турбин 'Неболь-
шой мощности увеличение числа оборотов не должно превышать
5—7% от номинального их значения; для турбин большой мощ-
ности ц теплофикационных кратковременное повышение числа
оборотов при сбросе полной нагрузки может быть допущено до
8-10%.
§ 101. Неполадки в работе регулирования и их причины
1. Неустойчивость холостого хода. При выведенном приспособ-
лении изменения числа оборотов (положение, соответствующее
наименьшему числу оборотов) открытие пускового клапана при-
водит к увеличению числа оборотов турбины сверх номинального.
Иногда это явление наблюдается спустя некоторое время после
пуска. Вышеуказанная неисправность регулирования имеет место,
если регулирующие клапаны пропускают большее количество па-
ра, чем требуется для поддержания холостого хода при номи-
нальном числе оборотов.
Неустойчивый холостой ход турбины может иметь место из-за
ряда перечисленных ниже причин.
1. Неплотная посадка какого-либо из регулирующих клапа-
нов на седло; увеличенный зазор между клапаном и его седлом
(зазор у на фиг. 243, а). ^
2. Неправильная установка элементов регулирования или уве-
личенный первоначальный натяг пружин регулятора (ом. § 99).
3. Заедание подвижных деталей регулирования: штоков, сер-
вомотора, золотников, рюмочных клапанов.
4. Самоотвинчивание в сочленениях рычагов или золотников.
5. Пропуск пара помимо регулирующих клапанов (через ра-
ковины в парораспределительной коробке в месте посадки седла,
101 ] Неполадки в работе регулирования и их причины 377
через продувочные линии при неправильной их схеме или обслу-
живании).
6. Разница 'В тепловых расширениях рычажной передачи и
цилиндра турбины. Цилиндр при работе турбины имеет темпера-
туру значительно большую, чем вертикальная тяга 4 (фиг. 233).
Золотник 2 при этом будет приподнят, т. е. займет положение,
отличающееся от установки его при холодной турбине.
Неустойчивость холостого хода турбины приводит к затрудне-
ниям при включении турбоагрегата на параллельную работу
в общую сеть.
При сбросе даже небольшой нагрузки число оборотов может
возрасти до предела, при котором произойдет отключение тур-
бины автоматом безопасности.
2. Колебания числа оборотов турбины (качка регулирования).
«Качка регулирования при работе турбины на отдельную сеть от-
мечается по тахометру в виде периодического изменения числа
оборотов. (Колебание оборотов не нужно смешивать с колебания-
ми стрелки тахометра, которое может иметь .место из-за неудовле-
творительного состояния в передачах как самого тахометра, так
и передачи к нему от регуляторного вала.)
■При качке регулирования происходит периодическое частичное
открытие и закрытие регулирующих клапанов, сопровождающееся
периодическим изменением давления пара по 'Манометру перед
первой ступенью турбины (при сильной качке отмечается также
и другими 'манометрами, присоединенными к проточной части
турбины). В случае параллельной работы турбины с сетью качка
регулирования сопровождается периодическими изменениями
мощности, развиваемой турбиной. Величина колебаний нагрузки,
происходящих в результате нечувствительности, примерно может
быть оцеп он а отношением степени нечувствительности к степени
неравномерности:
fl мат.
Качка регулирования может происходить от перечисленных
ниже причин.
1. Заедание штоков регулирующих клапанов или нижней
4iacT.ii рюмочных клапанов, происходящее вследствие недостаточ-
ного за.юра, попадания посторонних тел или окалины, коробле-
нии «направляющих втулок штоков, искривления штоков, заноса
солями.
2. Заедание в регуляторе, сервомоторе, золотниках или ры-
чажной передаче.
3. Мертвый ход в сочленениях рычажной передачи и в регу-
ляторе.
4. Ошибки конструирования или изготовления: неправильная
профилировка кулачков распределительного вала, кулачка или
улитки обратной связи; неправильная профилировка регулирую-
378 Регулирование турбин [Гл. XX
щих клапанов; малая степень неравномерности (менее 3,0°/)); не-
правильные перекрыши золотников.
5. Скопление воздуха в сервомоторе при отсутствии его от-
вода.
При качке регулирования будет иметь место: 1) на холостом
ходу — весьма затрудненное включение агрегата и параллельную
работу; 2) при работе под нагрузкой — колебание нагрузки (при
работе в сеть), неустойчивость числа оборотов (мри работе само-
стоятельно) и износ трущихся деталей регулирования.
3. Пульсация в системе регулирования. Иногда происходит
пульсация рычагов, золотников, буксы и связанная с этим ви-
брация отдельных элементов регулирования (маслопроводов и их
опор 'И пр.). Причина этих явлений еще (недостаточно изучена.
Возможными причинами могут быть: малая неравномерность ре-
а) 6) 6)
Фиг. 238. Направление истечения пара в клапанах
дукциошюго клапана; заедания в сочленениях или в муфте регу-
лятора или неуравновешенность его грузов. Имеют значение так-
же влияние скорости истечения масла через щели золотника и
буксы, люфты в рычажной передаче и скопление воздуха в от-
дельных местах масляной системы регулирования.
4. Колебания (вибрация) регулировочных клапанов. В зави-
симости от формы клапана колебания возникают в большинство
случаев -при определенных положениях клапана. Колебания кла-
панов нередко приводят к износу деталей крепления .клапана на
штоке, а также к поломке штоков клапанов.
Двухседельиые клапашьв по большой части обладают профили-
рованными дроссельными седлам)!, illpn движении пара от боль-
шего сечения к .меньшему (фиг. 238/0 каких-либо импульсов,
вызывающих вибрацию клапана, не возникает. Вибрация кла-
панов не возникает также и при его посадочных поверхностях,
указанных на фиг. 238,6. Если движение пара происходит
(фиг. 238,б) от меньшего сечения к большему {кромки клапана
образуют вид сопла), то при таких конструкциях могут ivoniикать
импульсы, создающие вибрацию клапана.
5. Неплотное закрытие регулирующих клапаноп. Проверку
плотности закрытия регулирующих клапанов производят на хо-
лостом ходу турбины, перемещая золотник регулятора скорости
в сторону закрытия клапанов (в большинстве конструкций —
§ 101 ] Неполадки в работе регулирования и их причины 379
поднимая золотник вверх). Клапаны при этом перемещении золот-
ника -будут прикрываться, и число оборотов должно соответствен-
но уменьшаться.
При дальнейшем ручном перемещении (поднятии) золотника
клапаньи должны закрыться и прекратить доступ пара ,в тур-
бину. Если регулирующие клапаны пропускают пар, снижение
числа оборотов приостановится. Это установившееся число оборо-
тов после закрытия клапанов характеризует плотность их за-
крытия.
Перемещение золотника следует прекратить в одном из трех
случаев:
1) когда золотник регулятора скорости выдвинется из буксы
на 1 —1,6 мм;
2) когда муфта регулятора скорости дойдет до упора;
3) когда число оборотов снизится более чем на 10%.
В турбинах ЛМЗ высокого давления, имеющих ограничитель
мощности, плотность закрытия регулирующих клапанов прове-
ряется следующим образом: при открытом автоматическом сто-
порном клапане с помощью ограничителя мощности закрывают
регулирующие клапаны; установившееся число оборотов или про-
должительность снижения оборотов до полной остановки враще-
ния роторов будет характеризовать плотность закрытия клапанов.
6. Чрезмерное повышение числа оборотов при сбросе нагрузки.
Повышение числа оборотов при сбросе нагрузки зависит, главным
образом, от конструктивного оформления регулирования, если
исключить неправильности его сборки, изготовления и установки.
Максимальное- повышение чиста оборотов после сброса на-
грузки будет в 1,2—1,6 раза больше оборотов, соответствующих
степени неравномерности регулирования; установившееся число
оборотов после сброса будет соответствовать числу оборотов сте-
пени неравномерности.
Нормальная степень неравномерности конденсационных тур-
бин считается в 3,5—5,5%; однако во многих турбинах можно
встретить степень неравномерности значительно большую, что
приводит к чрезмерному повышению числа оборотов при сбросе
нагрузки и к срабатыванию автомата безопасности.
Уменьшение степени неравномерности может -быть осущест-
влено несколькими способами:
а) Уменьшают ход улитки или кулачка обратной связи.
Пример. Степень неравномерности регулирования §с =7,5%; ход кулачка
обратной связи хс =z 18 мм.
Для получения степени неравномерности dwzz5% ход нового кулачка
определится из равенства:
** _ *н
380
Регулирование турбин
[ Гл. XX
откуда 8Н 5-18
Построение профиля кулачка обратной связи изображено на
фиг. 239 (способ этот упрощенный, но достаточно точный при по-
логом подъеме профиля и при ролике небольшого диаметра).
Вычерчивают окружность радиусом г, соответствующим ближай-
шему положению ролика, обратной связи к оси распределитель-
Фиг. 239. Построение профиля кулачка обратной
связи
ного вала. При угле поворота сервомотора на 270° на очерченной
окружности берется дуга, соответствующая этому углу, и делится
на равные части (например на 24). Профиль кулачка определяет-
ся постепенным приращением каждой части, представляющим ве-
личину хода кулачка, деленную на число частей (в нашем слу-
чае на 0,5 мм, что в результате дает ход улитки в 12 мм). Полу-
ченные точки соединяют плавной кривой, которая и является про-
филем кулачка.
б) Изменяют жесткость пружины центробежного регулятора.
Жесткость новой пружины может быть получена .из уравнения-
имеющаяся степень неравномерности;
имеющаяся жесткость пружины в кГ/см;
новая степень неравномерности;
новая жесткость пружины в кГ/см.
где 8с —
8 —
«
с —
§ 101] Неполадки в работе регулирования и их причины 381
Задавшись новой степенью неравномерности, получим:
.При регуляторах с пружинами, расположенными перпенди-
кулярно к оси регулятора, .необходимо учитывать влияние на
жесткость центробежных сил самих пружин; должна быть учтена
также жесткость пружины приспособления для изменения числа
оборотов.
■в) Изменяют соотношение длины плеч рычагов обратной связи.
В этом случае характеристика регулятора сохраняется прежней;
только для изменения нагрузки турбоагрегата от нуля до полной
используется меньший рабочий ход муфты регулятора, соответ-
ствующий требуемой неравномерности:
где zH — новый, a zc —имеющийся рабочий ход муфты регу-
лятора.
Задавшись новой степенью неравномерности 8Л> будем иметь
новый ход муфты регулятора:
zh— dcZc-
Плечи рычага обратной связи следует изменить так, чтобы ход
муфты регулятора изменился пропорционально требуемому изме-
нению степени неравномерности.
7. Нечувствительность регулирования. Наличие нечувствитель-
ности вызывает запаздывание .в открытии или закрытии клапа-
нов, самопроизвольное изменение нагрузки при работе турбины
в системе и запаздывание закрытия клапанов при сбросах на-
грузки.
Причины нечувствительности регулирования могут быть сле-
дующими:
а-) износ шарнирных соединений как в рычажной системе, так
и в регуляторе;
б) усиленное трение штоков во втулках регулирующих кла
панов вследствие перекосов, отложения солей, искривления што-
ков и пр.;
в) трение в подвижных частях регулятора, золотниках, серво-
моторах, подшипниках кулачкового распределительного вала и
прочих элементах регулирования;
т) чрезмерная перекрыша в золотниках.
382
Регулирование турбин
[ Гл. XX
§ 102. Снятие характеристик регулирования
Работа регулирования турбины в основном характеризуется
степенью его (нечувствительности -и степенью неравномерности.
В случае неудовлетворительной работы регулирования снятие
характеристик (определение степени нечувствительности и сте-
пени неравномерности) значительно помогает выявить причины
неисправности и привести регулирование в нормальное со-
стояние.
До испытания регулирования нужно провести следующие
работы: проверить контрольно-измерительные приборы; устано-
вить все элементы регулирования; установить номинальное
давление масла (при работе турбины на холостом ходу).
а)
п
об/мин
3100
3000
2900V
НечубстбителЬносА/
6)
^НеяубстйителЬностЬ
^
60° 120° fS0° 240* 300° сС
О Zmm 0 20 W 60 60 100 мм h
Фиг. 210. Характеристики регулятора и регулирования скорости
Снятие кривых производится на холостом ходу турбины. !Вс<
записи при испытании регулирования должны гфоизводитьс*
одновременно по сигналу.
1. Характеристика регулятора скорости. Кривая зависимости
хода\ муфты регулятора скорости от числа оборотов турбины t
(фит.4 240,#) определяет нечувствительность регулятора скорости
Нечувствительность регулятора скорости не должна превышай
0,4% от номинального числа оборотов турбины. Снимают харак-
теристику следующим образом.
Число оборотов повышают приспособлением для -изменение
числа оборотов примерно иа 4% сверх номинального-. Затем, мед
ленно прикрывая байпасе главной запорной задвижки на трубо
проводе подачи пара к турбине, число оборотов понижают. По ме-
ре изменения числа оборотов меняется и положение муфты регу
лятора скорости. Через каждые 20 оборотов записывают одно
временно величины z и п. iK-огда муфта дойдет до конечного поло
жения, начинают, открывая байпасе, медленно повышать числ<
оборотов турбины, проводя одновременную запись тех же данных.
$ |('-'|
Снят г характеристик регулирования
383
При изменении числа оборотов обязательным условием яв-
ляется неизменность направления этого изменения оборотов; не
допускается повышение оборотов, хотя бьи кратковременное, при
снятии характеристики в направлении понижения скорости вра-
щениями наоборот. С этой целью регулировку впуска пара в тур-
бину производит .весьма осторожно.
Кривые характеристики регулятора скорости, снятые при
понижении и повышении числа оборотов, как правило, не совпа-
дают. Их несовпадение и определяет степень нечувствительности;
это несовпадение на отделы mix участках хода муфты может
быть различным.
Испытание проводится обычно дна раза. Получение степени
нечувствительности более 0,4% от номинального числа оборотов
турбииьи указывает на наличие заеданий и ненормального трения
в рогули горе.
2. Характеристика регулирования скорости. Кривая зависи-
мости хода сервомотора дроссельного клапана h или угла попо-
рота вала сервомотора регулирующих клапанов а от числа обо-
ротов турбины // (фиг. 240,6) определяет общую нечувствитель-
ность регулирования. Общая нечувствительность не должна быть
больше 0,0% от номинального числа оборотов. Эта кривая сни-
жается тем же методом, что и характеристика регулятора ско-
рости, и обычно одновременно с ней.
При неудовлетворительной работе регулирования сопостав-
ление :>тих двух характеристик дает возможность судить, в чем
причина дефекта: в регуляторе скорости или в других элементах
регулирующей спетомЫ1.
3. Статическая характеристика регулирования — изменение
числа оборотов в зависимости от изменении нагрузки на турбину
(п — TV). Характеристика строится (фиг. 241) по данным, полу-
ченным из характеристики регулятора скорости (z—п) или ре-
гулирования скорости (h или а — п) (фиг. 240, а, б) и характери-
стики z — N или hfa — N.
Из статической характеристики определяется неравномер-
ность регулировании скорости.
Для устойчивой работы регулирования па всем диапазоне из-
менения нагрузки кривая статической характеристики регулиро-
вания должна иметь постоянный уклон и не иметь горизонталь-
ных участков.
Статическая характеристика для более устойчивой работы
регулирования на холостом ходу (и близком к нему) должна
быть более .крутой, чем на остальном протяжении.
При параллельной работе турбин, при изменении частоты в
системе, изменение нагрузки будет больше восприниматься тур-
бинами, имеющими более пологие характеристики; на турбины,
имеющие более крутые характеристики, изменение нагрузки бу-
дет сказываться в меньшей степени.
384
Регулирование турбин
[ Гл. XX
В некоторых случаях для наладки регулирования, кроме вы-
шеприведенных, целесообразно снимать следующие характери-
стики:
поворот или подъем поршня сервомотора ,в зависимости от
давления масла под его золотником (* — р);
подъем регулирующих клапанов в зависимости от угла пово-
рота поршня сервомотора и другие характеристики.
Фиг. 241. Статическая характеристик.! регулировании
скорости
4. Характеристика регулятора давления теплофикационных
турбин. На фиг. 242 представлена кривая зависимости хода зо-
лотника регулятора давления (мембраны) от изменения давле-
ния на мембрану.
Снимать характеристику регулятора давления можно, подво-
дя воздух для создания давления на мембрану (при малых рабо-
чих давлениях, например, для теплофикационный отборов) или
подводя воду от ручного насоса (для производственных отборов).
Снимают эту характеристику при остановленной турбине следую-
щим образом.
От парового вентиля регулятора давления отсоединяют труб-
ку, сообщающую регулятор с камерой отбора пара, и присоеди-
няют шланг от магистрали сжатого воздуха. Вместо пробки для
выпуска воздуха в крышке регулятора ставят проверенный мано-
метр. iK корпусу регулятора прикрепляют миллиметровую шкалу
§ 102] Снятие характеристик регулирования 385
(линейку с делениями, либо пластинку с наклеенной миллимет-
ровкой), по которой во время испытания при помощи стрелки,
укрепленной -на штоке регулятора, фиксируется перемещение
мембраны. Более точные результаты может дать применение ин-
дикатора. Нижний упор (упорную гайку) устанавливают на пол-
ный (геометрический) ход .регулятора давления.
Перед испытанием вентиль на подаче воздуха плотно закры-
вают; вентиль на выпуске воздуха частично оставляют открытым.
Главную пружину с помощью маховичка устанавливают в поло-
Поджатие
пружинь/
i
1 хно 25мм
I
'!
!
=1
Нечувствительность
Рабочий l
Верхний |L_*^-.J
упор — | Полный ход
'S I
:.т Л
Рабочая
г неравномерность
';■ HUMHUU уПОр
1
3 4 5 6 7 8 9 10 мм
Ход золотника регулятора
Фиг. 242. Характеристика регулятора давления
жепие, соответствующее делению 7«i шкалы указателя натяга
пружины. После этого медленной регулировкой вентилей на ма-
гистрали сжатого воздуха поднимают давление в камере над
мембраной регулятора.
■■При этом мембрана, а следовательно, и шток при некотором
давлении начинают перемещаться вниз. Когда регулятор дойдет
до нижнего упора, вентили закрывают. Затем, еще более медлен-
но открывая атмосферный вентиль, осуществляют обратный ход
регулятора до верхнего упора.
При испытании одновременно записывают давление над мем-
браной и ее положение (ход штока или золотника).
Записи делаются примерно через 0,05 кГ/см2 для резиновой
мсмПраны и через 0,20—0,25 кГ/см2 для металлической (типа гар-
монии), luvin все записи были произведены при медленном дви-
жении мембраны (а не при покое или слишком быстром или скач-
кообразном движении), то можно быть уверенным в том, что при
построении характеристики правильно выявится действительная
нечувствительность регулятора давления.
■Степень нечувствительности регулятора давления должна быть
не более 0,7% от номинального значения регулируемого давления.
25 А. Н. Свсрчкоп.
386 Регулирование турбин I i';i. XX
Испытание повторяют при другом натяге пружины, соответ-
ствующем давлению 3/4 шкалы указателя.
Построение характерно гики дает возможность определить:
1) правильность выбора верхнего упора по степени прямоли-
нейности характеристики;
2) (нечувствительность;
3) неравномерность;
4) давление, при котором начинает трогаться мембрана от
верхнего упора, в зависимости о г натяга пружины.
§ 103. Зазоры и посадки в основных деталях системы
регулирования
1. Регулировочные клапаны. Зазор между штоком \\ втулкой
клапана принимают: я=0,005-Н),(ММ от диаметра штока (фиг. 243).
В табл. 62 приведены величины зазоров в зависимости от диамет-
ра штока и температуры пара (по данным одного из заводов).
Фиг. 243. Зазоры регулировочных клапанов
Таблица 62
Зазоры между штоком и втулкой регулировочных клапанов в мм
Диаметр
штока,
мм
15
20
25
30
35
40
45
50
350—375°
0,09
0,10
0,11
0,12
0,14
0,15
0,17
0,19
375—400°
0,11
0,12
0,13
0,14
0,16
0,17
0,19
0,21
400—425°
0,13
0,14
0,15
0,16
0,18
0,19
0,21
0,23
425 ^150°
0,15
0,16
0,17
0,18
0,20
0,21
0,23
0,25
450 4/5°
0,17
0,18
0,19
0,20
0.22
0,23
0,25
0,27
475—500°
0,19
0,20
0,21
0,22
0,24
0,25
0,27
0,29
§103] Зазоры и посадки е деталях регулирования 38?
Зазор между клапаном и седлом принимают:
для рюмочных клапанов (фиг. 243,а) зазор у = 0,40-г 0,60 мм
(на диаметр);
для двухседельных клапанов (фиг. 243,6) зазор 2=0,0015—-
0,002 от диаметра клапана;
для клапанов фиг. 243,6 зазор а и Р равен 0,4 ч- 0,6 мм.
Фиг. 244. Сервомоторы
В клапанах турбин высокого давления место посадки на седло
осуществляется на конус; для таких конструкций у основания
конуса зазор аир берется 0,05 -:-0,10 мм.
В двухседельных клапанах (для некоторых конструкций) оста-
вляют зазор в холодном состоянии между шнжией уплотняющей
кромкой и седлом. Величина зазора берется в зависимости от
высоты клапана — от 0,0005 до 0,0008 Н.
25*
388 Регулирование турбин [ Гл. XX
Посадка втулок и седел в корпусе клапанов берется с допу-
ском посадки «оПл».
2. Сервомоторы. Поршневые сервомоторы (фиг.
244,а). Зазор между поршнем и корпусом принимается: 6=0,10ч-
0,30 мм (на диаметр) при конструкциях сервомоторов без порш-
невых колец; между штоком и втулкой — в = 0,05 -г- 0,15 мм (на
диаметр).
Фиг. 245. Золотник Фиг. 246. Регулятор ЛМЗ
Посадка втулок в корпус или в крышку сервомотора берется
с допуском посадки «Т».
Поворотные сервомоторы (фиг. 244,6). Радиаль-
ный зазор между поршнем ;и корпусом берется: г = 0,10-^0,15 мм
(при конструкциях сервомоторов без уплотняющей вставки на
поршне), осевой зазор между поршнем и крышкой корпуса д —
= 0,10-Ю,20 мм; зазор между валом поршня и втулкой е =
= 0,05-Н), 10 мм (на диаметр).
Посадка втулок в корпус или крышку сервомотора берется
с допуском посадки «Т».
3. Золотники. Зазор между золотником и буксой принимают
равным 0,05—0,10 мм (на диаметр) (фиг. 245), а перекрыши от-
секающей кромки золотника над кромкой окна буксы: b — от
— 0,Ю до + 0,30 мм; п — от + 0,05 до + 0,20 мм.
Посадка буксы (при неподвижных буксах) в золотниковую
коробку берется с допуском посадки «П».
4. Регуляторы. Для регуляторов принимаются следующие ве-
личины зазоров: зазор между валом и муфтой К — 0,05 -г 0,10 мм
(на диаметр) (фиг. 246); зазор в подшипниках регул и торного
вала М = 0,0012-: 0,0018 от диаметра вала; для регуляторов
ЛМЗ 'имени Сталина зазор в сухарях С = 0,07 ч 0,12 мм; разбег
вала Р =0,15 :- 0,30 мм.
§ 104]
Ремонт регулирования
389
§ 104, Ремонт регулирования
Ремонт регулирования в основном сводится к замене изно-
шенных иЛи поврежденных деталей. При производстве ремонта
важно, чтобы работы по пригонке деталей были произведены! со
всей тщательностью, исключающей перекос деталей, заедание
в сочленениях, а также были выдержаны необходимые зазоры и
допуски сборки, произведено надлежащее крепление и стопоре-
ние деталей. Невыполнение этих условий может привести к не-
нормальной работе регулирования, а в некоторых случаях и
аварии.
При смене деталей, посаженных с прессовой посадкой (вту-
лок, седел и пр.), когда эти детали при приложении значитель-
ных усилий с помощью приспособлений не удается удалить, при-
бегают к охлаждению деталей; для этого применяют охлаждаю-
щие смеси (см. § 14) и, если представляется возможность, то
перед охлаждением детали равномерно' нагревают корпус, в ко-
тором она сидит. При установке деталей с прессовой посадкой
также рекомендуется прибегать к охлаждению запрессовываемой
детали, пользуясь охлаждающей смесью.
При износе в сочленениях элементов регулирования, пальцев,
валиков и пр. они в большинстве случаев заменяются новыми;
отверстия, если имеется износ :их стенок, завариваются (см. § 34),
после чего сверлится новое отверстие и развертывается до нуж-
ного размера. В других случаях отверстие разделывается иа
больший диаметр и в него запрессовывается втулка внутрен-
ним диаметром, соответствующим диаметру пальца или ва-
лика.
Для уменьшения заедания и износа в соединениях рычагов,
подшипниках кулачкового распределительного вала и шарнир-
ных соединениях деталей, работающих при температурах выше
70—80°, смазку этих элементов регулирования надлежит произ-
водить консталином марок УТ-1 по ГОСТ 1957-43 или УТВ-1-13
по ГОСТ 1631-42.
При притирке клапанов регулирования удельное давление на
притираемую поверхность уплотнительных колец рекомендуется
принимать:
для грубой притирки 1,5 кГ\сФ
np(Vl».'4)HTejib,,(),i притирки 1,0
„ ЧПГТОП ПрПТИрКМ И ДОЖ1ДКП 0,5
Увеличенное давление может привести к вдавливанию зерен
абразивов, задирам и порче изделия.
Чрезмерное количество омазки и абразивного порошка пре-
пятствует соприкосновению трущихся поверхностей и поэтому
понижает производительность притирки.
390
Регулирование турбин
[ Гл. XX
Для начальной притирки применяются порошки № 230—320;
для доводки — микропорошки № 28—7; для окончательной до-
водки рекомендуется применять тончайший слой стеарина, раз-
веденного в бензине. Кроме порошков, для притирки рекомен-
дуется пользоваться пастой ГОИ.
Проверка качества притирки уплотнительной поверхности про-
изводится «на мел», «на карандаш» или «на краску»; на уплот-
нительных поверхностях, предварительно протертых сухой чистой
тряпкой, наносят поперечные тонкие штрихи по всей окружности,
затем на притертое кольцо в корпусе накладывается плита (при-
тир) или клапан (тарелка); создав нажимное усилие, провора-
чивают их по отношению друг к другу 2—3 раза на Vs окруж-
ности в ту и другую сторону. Если все нанесенные штрихи ока-
жутся стертыми по всей длине окружности, то это указывает на
плотность соприкосновения притертых поверхностей, и притирку
можно считать законченной. Если один или несколько штрихов
окажутся не стертыми, то это свидетельствует о незаконченности
процесса притирки.
•При проверке на краску одну из притираемых поверхностей
покрывают очень тонким слоем синьки, а затем поворачивают
несколько раз одну поверхность по другой; при удовлетворитель-
ной притирке краска должна равномерно отпечататься по всей
второй поверхности.
Изготовление штоков, клапанов и седел ре-
гулирующих клапанов. Последовательность изготовления
штока следующая:
1. Отковка. Кованые штоки менее подвержены короблению,
чем изготовленные из проката.
2. Обдирка с последующим отжигом.
3. Предварительная проточка с припуском для окончательной
обработки.
4. Отжиг в печи в висячем положении (температура отжига
550—650° или более высокая, чем рабочая температура, не менее
чем на 50°).
5. Чистовая проточка с припуском 0,3 мм для шлифовки.
6. Обработка поверхностей для ключа.
7. Шлифовка на станке.
8. Проточка резьбы на станке.
Проточку резьбы производят после шлифовки, чтобы шток
можно 'было выправить и отжечь, если он покоробился во время
шлифовки.
При изготовлении штоков, которые подвергаются азотирова-
нию, последовательность изготовления штоков в первых шести
пунктах ничем не отличается от вышеописанной. Далее идут сле-
дующие операции.
7. Предварительная шлифовка перед азотированием (с до*
пуском для окончательной шлифовки 0,1 мм).-
§ 105]
Регуляторы безопасности
391
8. Азотирование (глубина слоя 0,2 мм).
Азотированию не должны подвергаться кольцевые канавки,
выточенные в штоке, места под резьбу и пр.
9. Окончательная шлифовка после азотирования.
ilO. Проточка резьбы.
Новые штоки, изготовленные в мастерских электростанций,
а также штоки, бывшие в работе и подвергавшиеся выправле-
нию вследствие их коробления, должны! пройти термическую
обработку — отжиг при температуре 550—650°С.
Последовательность операций при изготовлении клапанов,
имеющих наплавленные рабочие уплотняющие поверхности:
1. Ковка. 1Куют клапаны только большого диаметра, неболь-
шие вытачивают из цельного куска.
2. Предварительная проточка с припуском 3 мм для оконча-
тельной обработки.
3. Наварка электросваркой на клапан рабочей уплотняющей
поверхности. Наварка ведется с подогревом клапана.
4. Отжиг при 600—650° С.
5. Окончательная проточка клапана на токарном станке.
Последовательность операций при изготовлении седел с на-
плавленными рабочими уплотняющими поверхностями:
1. .Ковка. Отковывают только седла большого диаметра; сед-
ла с малым диаметром вытачивают из куска.
2. Предварительная проточка седла с припуском 5—8 мм.
Большой припуск необходим из-за коробления при наплавлении
рабочих поверхностей.
3. Фрезеровка окон (для седел, имеющих окна).
4. Наплавка на седло рабочей уплотняющей поверхности
(с подогревом седла).
5. Отжиг при 600—650°.
6. Окончательная обработка.
§ 105. Регуляторы безопасности
Регуляторы или автоматы безопасности по своему конструк-
тивному оформлению разделяются на два типа: в виде цилиндри-
ческого бойка (фиг. 247) или в виде кольца (фиг. 248).
Передача к стопорному автоматическому клапану осущест-
вляется или через рычажную, или через рычажную и гидравли-
ческую связь. Некоторые конструкции турбин снабжены двумя
автоматами безопасности.
Предельное число оборотов, при котором вступает в действие
автомат безопасности, обычшо устанавливается па 8—12%, а для
турбин больших мощностей — на 10—12% выше нормального.
Передаточный механизм должен быть таким, чтобы с момента
действия автомата до закрытия стопорного клапана повышение
числа оборотов при полностью открытой паровой задвижке
составляло не более 2% от номинальных оборотов. Величина вре-
392
Регулирование турбин
[ Гл. XX
меня действия передаточного механизма обычно составляет доли
секунды (0,2—0,3 сек.).
Для уменьшения числа оборотов срабатывания автомата его
пружину ослабляют, а для увеличения поджимают. Натяжение
или ослабление пружины производят различными способами,
зависящими от конструкции, например, вращая гайку Г (фиг. 247),
Фиг. 247. Цилиндрический боек Фиг. 248. Кольцевой боек
поворачивая палец П (фиг. 248), а также устанавливая или
удаляя подкладки под пружиной.
Обратное включение автомата безопасности обычно происхо-
дит при оборотах на 100 ниже -нормальных при холостом ходе.
В случае, если обратное включение рычагов происходит при бо-
лее низком числе оборотов, рабочий ход бойка автомата умень-
шают; при этом нужно иметь © виду, что встречаются турбины
(например фирмьи Бумаг), где обороты» обратного включения на
250—300 об/мин «меньше нормальных.
Ниже указаны дефекты в работе скоростного автомата без-
опасности и меры по .их устранению.
1. Автомат не срабатывает; боек или «кольцо не выходит из.
гнезда. В зависимости от причин должнгы быть приняты соответ-
ствующие меры:
а) при чрезмерной затяжке пружины нужно уменьшить ее
натяг;
б) пр.и загрязнении или ржавлении поверхности бойка (коль-
ца) надо его разобрать и прочистить;
в) при перекосе бойка (кольца) следует его разобрать и
устранить заедание.
§ 105]
Регуляторы безопасности
393
2. Боек (кольцо) ударяет в рычаг, «о передаточный" механизм
не срабатывает. Причины этого могут быть следующие:
а) боек имеет недостаточный ход X (фиг. 247) (в турбинах
ЛМЗ ход бойка 6,5 мм);
б) увеличенный зазор а между бойком и выключающим ры-
чагом 1 (фиг. 249); зазор а считается нормальным в пределах
1,0—2,0 мм; увеличиться зазор может ©следствие наличия сла-
бин в шпонках передаточного механизма;
Деталь зацепления
Фиг. 2!(Л Выключающие рычаги автоматического клапана
в) неправильная установка рычагов передачи от бойка к авто-
матическому клапану, например, излишняя глубокая засечка
в рычагах 2 и 3 (в турбинах ЛМЗ нормального давления засеч-
ка выполняется в 4,6—5,0 мм, а в турбинах высокого давления в
2—3 мм); к того же рода причинам следует отнести недостаточ-
ное натяжение пружины 5 или заедание золотника 4 (фиг. 249),
3. Автоматическое устройство срабатывает самопроизвольно;
причины «могут быть следующие:
.а) повышенная вибрация переднего подшипника;
б) са*мопроизвольное отворачивание гайки Г (фиг. 247);
в) расцепление рычагов вследствие 'Недостаточной глубины
засечки или неправильного угла зацепления;
394
Центровка турбин
[ Гл. XXI
г) потеря упругости пружины, ее поломка или уменьшение
величины силы натяжения пружины из-за ржавления.
До проверки автомата на повышение числа оборотов произво-
дят проверку закрытия автоматического клапана от руки; если
при этом он закроется мгновенно, то это укажет на отсутствие
замедленного действия и заеданий в передаточном механизме.
Только в этом случае можно приступить к проверке на повыше-
ние числа оборотов.
Для этого при нормальном числе оборотов турбины, осторож-
но нажимая на золотник регулятора скорости, .их плавно повы-
шают до предельной величины; в случае несрабатывания при по-
вышении числа оборотов на 12% автомат выключают вручную.
•
Глава XXI
ЦЕНТРОВКА ТУРБИН
Центровка турбины является одной из наиболее ответственных
работ при ее ремонте; операция центровки должна производиться
со всей тщательностью, с отклонениями, не превышающими уста-
новленных допусков, а также с учетом смещения вовремя работы
турбины цилиндров, корпусов подшипников и роторов по отно-
шению друг к другу.
§ 106. Определение центровки
Под центровкой турбины понимается:
1. Центровка роторов по полумуфтам для проверки совпаде-
ния и направления осей роторов; такая центровка, как правило,
производится при каждом 'Капитальном ремонте.
2. Центровка ротора в цилиндре с проверкой положения ро-
тора в расточках для концевых уплотнений; эта проверка произ-
водится при:
а) значительной расцентровке по полумуфтам;
б) задеваниях в концевых уплотнениях и их омене;
в) перезаливке вкладышей, а также при износе их баббитовой
заливки;
ir) перецентровке диафрагм и смене их уплотнений;
д) при смене роторов.
В одноцилиндровых и двухцилиндровых, турбинах с крепле-
нием корпусов подшипников к цилиндру шпоночными соедине-
ниями, имеющих вкладыши на колодках (турбины ЛМЗ имени
Сталина, УТЗ, MB, Томсон-Гаустон и пр.), положение ротора в ци-
линдре, кроме вышеуказанных случаев, проверяют еще и при
следующих обстоятельствах: при ослаблении посадки вкладышей
в расточках; при износе продольных и вертикальных шпоночных
соединений.
§ 106]
Определение центровки
395
3. Установка с помощью уровня цидандров и корпусов под-
шипников с необходимыми уклонами (в продольном и попереч-
ном направлениях), путем .использования плоскостей фланцев их
горизонтальною разъема.
4. Центровка по струне для проверки в -горизонтальной пло-
скости взаимного расположения осей расточки цилиндров и кор-
пусов подшипников по отношению друг к Другу.
Центровка цилиндров .и корпусов подшипников по уровню
и струне (для двухцилиндровых турбин всех типов .и одноцилинд-
ровых турбин со шпоночным соединением корпусов подшипников
к цилиндру) производится при следующих обстоятельствах:
а) при значительных расцентровках по полумуфтам;
•б) пр;и значительных изменениях положения роторов в ци-
линдрах;
в) при неравномерных просадках фундамента;
г) при отставаниях опорных поверхностей корпусов подшип-
ников и цилиндров от фундаментных рам;
д) при частичном демонтаже корпуса подшипника с фунда-
ментной рамы одного из цилиндров и пр.;
е) в некоторых случаях при вибрациях турбины.
б. Проверка положения роторов по уровню, установленному
на их шейках.
6. Проверка скобами положения роторов в вертикальном на-
правлении по отношению разъемных фланцев корпусов подшип-
ников.
Проверки, указанные в пп. 5 и 6, не являются по сути дела
центровочными, а служат лишь дополнением к ним.
При капитальных ремонтах проверка положения роторов по
уровню производится для большинства типов турбин; проверка
положения роторов по скобам производится в случаях их наличия.
При центровке турбины должно быть учтено изменение поло-
жения частей турбины, возникающее в процессе ее работы,
а именно:
1) при работе турбин вследствие образования масляного кли-
на между шейкой ротора и баббитовой заливкой вкладыша ротор
приподнимается и смещается в сторону; при направлении враще-
ния по часовой стрелке ротор смещается справа налево, при вра-
щении против часовой стрелки — слева направо;
2) при конструкции цилиндров, опирающихся лапами на по-
перечные шпонки (турбины ЛМЗ), во время работы турбины ла-
пы и шпонки нагреваются, т. е. изменяется взаимное расположе-
ние цилиндра и ротора; это относится к тем конструкциям по-
перечных шпонок турбин ЛМЗ, УТЗ и НЗЛ, опорная поверхность
которых под лапами цилиндра горизонтальна (см. фиг. 58); для
конструкций с наклонными поперечными шпонками (см! фиг. 59)
указанное явление подъема цилиндра не имеет места, так как
тепловое расширение шпонок и лап, приподнимающее ось ци-
396
Центровка турбин
[ Гл. XXI
линдра, компенсируется сползанием лап по (Наклонной поверх-
ности шпонок.
В тех типах турбин, где по их конструкции подшипники -или
один из них (обычно задний) не связаны с цилиндром, а цилинд-
ры опираются своими лапами на фундаментные рамы (обычно
расположенные с левой и правой его сторон), взаимное положе-
ние ротора и цилиндра меняется из-за «разницы в тепловых рас-
ширениях корпусов подшипников и опорных лап цилиндра. Осо-
бенно велика разность в величине температурных расширений
для ч. н. д. во время работы турбины при ухудшенном вакууме
под нагрузкой или при продолжительной ее
работе на холостом ходу, когда задняя
часть ц. н. д., а следовательно, и опорные
лапы (являющиеся одним целым с ц. н. д.)
могут нагреваться до температур, значи-
тельно больших, чем корпусы подшипников,
на которые опирается ротор данного ци-
линдра.
Возникновение во время работы турби-
ны упругих деформаций ц. н. д. под дей-
ствием вакуума или веса охлаждающей во-
ды и конденсата в конденсаторе (в случае
Фиг 250. конструкция же'сткой связи конденсатора с цилиндром)
задней части ц. н. д., может привести к изменению центровки ро-
пгогибающаяся под ТОрОВ ПО ПОЛумуфтам.
влиянием веса ротора в некоторых случаях следует опасаться
неправильной центровки, возможной и при
холодном состоянии турбины, а именно: если центровку роторов
производят при вскрытых цилиндрах, а при закрытии цилиндров
положение роторов изменяется вследствие каких-либо деформа-
ций цилиндра. Например, на одной из турбин (фиг. 250) было об-
наружено, что под действием веса ротора ы. д. консольная часть
нижней половины цилиндра н. д. в месте расположения заднего
вкладыша проседает на 0,35 мм. При закрытом и сболченном
цилиндре н. д. эта часть вновь поднимается на эту величину,
искажая центровку роторов, произведенную до закрытия ци-
линдра.
§ 107. Перемещение роторов при центровке
Перемещение роторов при центровке по расточкам .уплотне-
ний и по полумуфтам производится в зависимости от конструкции
вкладышей подшипников и крепления корпусов подшипников
к цилиндрам. Ротор с конструкцией вкладышей подшипников,
имеющих установочные колодки (фиг. 191,а, б), перемещают, из-
меняя толщину подкладок под колодками.
Выбор толщины подкладок под колодки зависит от величины
смещения ротора и расположения колодок на вкладыше.
§107] Перемещение роторов при центровке 397
При изменении положения ротора по высоте на величину + А
толщину подкладок под нижней колодкой надлежит изменить на
ту же величину + А (фиг. 251), а под каждой боковой колодкой
толщина подкладок должна быть изменена на величину a=±sina.
При перемещении ротора в 'горизонтальной плоскости на ве-
личину Б толщину подкладок под боковыми колодками надле-
жит изменить на величину о - =±=/>соча.
При изменении положения ротора в вертикальной и горизон-
тальной плоскостях суммарное изменение толщины подкладок
Фиг. 251. Изменение толщин подкладок при перемещении ротора
подсчитав ается как алгебраическая сумма полученных расчетом
измерений.
В табл. 63 даны значения sin а и cos а для углов, под кото-
рыми наиболее часто расположены колодки на вкладыше.
Таблица 63
Угол
a
0
15
20
25
30
35
sin a
0,00
• 0,26
0,34
0,42
0,50
0,57
cos a
1,00
0,965
0,94
0,90
0,86
0,82
Угол
a
40
45
50
55
60
90
sin a
0,64
0,70
0,76
0,82
0,86
1,00
cos a
0,76
0,70
0,64
0,57
0,50
0,00
Надлежит иметь в виду следующее: колодки, плотно приле-
гавшие всей своей опорной поверхностью к расточке корпуса
подшипника, полного прилегания после смены подкладок иметь
не будут. Поэтому при выборе толщины подкладок должно быть
учтено указанное обстоятельство и подкладке дат припуск по
толщине, чтобы иметь возможность произвести пригонку опор-
ной поверхности колодки. При смене подкладок в процессе цен-
тровки необходимо производить с помощью щупа проверку плот-
ности прилегания опорных поверхностей колодок к расточкам.
Окончательную пригонку колодок производят по следам нагара
398
Центровка турбин
[ Гл. XXI
на их опорных поверхностях, для чего конец ротора приподни-
мают специальным приспособлением или подъемным краном на
такую величину, чтобы вкла-
дыш мог с усилием поворачи-
вать один человек при помощи
ломика (фиг. 252); вкладыш
повертывают несколько раз то
в одном, то в другом направле-
нии, после чего его вывертыва-
ют и место натира на колодках
шабрят или снимают при помо-
щи личного напильника. Эту
операцию производят до тех
пор, пока натир появится не
менее чем на 3/4 опорной по-
верхности колодки. Во время
Колодки подгонки поверхностей колодок
Фиг. 252. Подгонка колодок необходимо контролировать по-
вкладышей ложение ротора в расточках
уплотнений.
Перед окончанием пригонки колодок вкладышей при центров-
ке роторов по расточкам уплотнений рекомендуется (в двухци-
линдровых турбинах) проверить центровку по муфтам и даль-
нейшее смещение вкладышей и подгонку колодок вести, учиты-
вая, в первую очередь, результаты, полученные при этой про-
верке.
В процессе центровки, после того как ротор ■приблизительно
установили в центральное положение относительно расточек
уплотнений, проверяют положение шеек ротора во вкладышах
подшипников, для чего необходимо:
1) опустив ротор на насухо вытертые -вкладыши, провернуть
его; на баббите вкладыша останется след касания; *
2) по следу касания на баббите нижней половины вкладыша
проверить положение во вкладыше, занимаемое шейкой ротора;
след касания должен быть равномерным по всей длине вкла-
дыша;
3) щупом проверить'равномерность боковых зазоров (развал)
по длине вкладыша и их величину.
Для большой плотности посадки вкладыша в расточке кор-
пуса подшипника между нижней колодкой вкладыша и поверх-
ностью расточки обычно делают зазор в 0,04—0,08 мм при вкла-
дыше, не нагруженном ротором.
При перемещении ротора для его центровки в цилиндре по
расточкам уплотнений или по «муфтам должно быть обращено
внимание на количество подкладок под колодками вкладыша. Не
следует оставлять набора тонких подкладок, так как при этом
трудно достичь их полного прилегания во время пригонки, вслед-
^ 1081 центровка роторов в цилиндрах 399
лине чего при работе турбины может произойти ее расцентров-
k;i. Обьичпо набор подкладок заменяют двумя-тремя подкладка-
ми. После этого должна быть вновь проверена центровка ротора.
Материалом для подкладок служит листовая сталь.
Пр.и вкладышах шаровых или цилиндрических, не имеющих
колодок, смещать ротор в горизонтальном направлении можно
как исключение, перемещая корпусы подшипников (в конструк-
циях, где это представляется возможным). Перемещать эти под-
шипники по высоте можно, устанавливая подкладки разной тол-
щины; подобное перемещение производится только в подшипни-
ках, намертво закрепленных на фундаменте, и совершенно не
допускается для подшипников, корпусы которых при тепловых
расширениях цилиндров скользят по раме.
В конструкциях, где корпусы подшипников жестко связаны
или представляют одно целое с цилиндром, небольшое переме-
щение ротора может быть произведено за счет шабровки бабби-
товой заливки вкладынпей. «При необходимости значительных
перемещении ротора приходится перезаливать вкладыши.
§ 108. Центровка роторов в цилиндрах
Перед центровкой ротора в цилиндре выполняют ряд предва-
рительных операций.
1. Проверяют бой втулок уплотнений в тех .местах, по которым
в дальнейшем проверяют положение ротора в расточках цилинд-
ра для уплотнений. При наличии боя его величина и положение
должны быть ориентированы относительно какой-либо части ро-
к>ра и учтены при пропзводе.тве. замеров, определяющих положе-
ние ротора.
2. Проверяют бон шеек ротора н нескольких местах по их
длине.
3. Удаляют обоймы уплотнений.
4. В местах измерений зачищают поверхности расточек.
5. Проверяют плотность посадки вкладышей в расточках кор-
пусов подшипников.
0. Проверяют, нет ли задеваний ротора за диафрагменные
уплотнения, масло- и пароотбойпые кольца и пр.
Центровка роторов, как правило, должна производиться по
передней и задней расточкам уплотнений. Для тех конструкций
турбин, в которых обоймы присоединены к цилиндру на болтах
и обычно не вынимаются из цилиндров, центровку роторов ведут
не по расточкам .цилиндра, а по расточкам обойм для уплотне-
ний.
Ротор при окончательной центровке обычно стремятся уста-
новить концентрично расточкам с допусками, не превышающими
следующих величин: а—б = от 0,0 до 0,10 мм при вращении ро-
тора по часовой стрелке; а—б = от 0,0 до —0,10 мм при обрат-
400
Центровка турбин
[ Гл. XXI
ном вращении; в— —^— = от 0,0 до +0,10 мм в вертикальной
плоскости (фиг. 253), если нет специальных указаний заводов-
изготовителей. Например, фирма Томеон-Гаустон при суммар-
ном зазоре в переднем уплотнении, равном 0,70 мм, .рекомен-
дует следующее распределение зазора: нижний зазор 0,00 мм.
верхний зазор 0,10 мм.
При центровке ротора по расточкам уплотнений необходимо
учитывать следующее:
1. Для конструкций, гае зазор в вертикальной шпонке дает
возможность смещения подшипника по отношению к цилиндру,
в процессе центровки ротора должно быть
учтено распределение этого зазора.
2. В турбинах с комбинированными
опорно-упорными подшипниками необхо-
димо проверить отсутствие опрокидыва-
ния вкладыша в сторону консольной упор-
ной части, так как, в особенности при ша-
ровых вкладышах, может иметь место
искажение результата измерений в вер-
Фиг. 253. Положение тикалыюй плоскости,
ротора в расточке 3. Проверка положения ротора по од-
уплотнения ной расточке для уплотнения может дать
неточные результаты. Полому проверку
рекомендуется вести, если это представляется возможным, по
всем основным расточкам как переднего, так и заднего уплотнений.
4. При концентричном расположении ротора при его центров-
ке по расточкам для уплотнений -может получиться эксцентрич-
ное расположение ротора по расточкам обойм из-за эксцентрич-
ной расточки обойм ,или их коробления.
При концентричном расположении ротора по обоймам также
может получиться неодинаковый радиальный зазор но гребням
уплотнений какой-либо из обойм вследствие неправильности из-
готовления (эксцентричной расточки гребней по отношению к по-
садочным пояскам обоймы), короблеишя или деформации обоймы
и пр. Следовательно, диаметрально расположенные радиальные
зазоры по одному и тому же гребню могут йолучиться неодина-
ковыми по величине. Для конструкций елочного типа (ЛМЗ и
пр.) это может произойти как из-за эксцентричной расточки
посадочных мест обоймы, так и из-за эксцентричной расточки
в ней для елочных колец.
Поэтому при проведении центровки ротора по расточкам уп-
лотнений в цилиндре -необходимо также проверить его положение
по обоймам (если позволяет конструкция) с последующим про-
мером фактичзеских зазоров у гребней или у елочек.
б. Параллельно с центровкой ротора но расточкам для уплот-
нений в двухцилиндровых турбинах «проводят центровку роторов
§ 108] Центровка роторов в цилиндрах 401
по полумуфтам. Для получения удовлетворительных результатов
центровки может потребоваться смещение ротора, что должно
быть учтено.
При цантронке ротора по уплотнениям, проводимой каким-
либо из способов, ротор приходится смещать в ту или другую
сторону. iB большинстве случаев в процессе работы измерения и
перемещения ротора приходится производить несколько раз, пока
ротор не займет концентричное положение в расточке уплотнений
или обоймах с отклонениями, не превышающими величины допу-
сков.
По окончании центровки ротора в цилиндре необходимо на
нескольких ступенях проверить зазоры «между диафрагмами и
рабочими лопатками и сравнить результаты промеров с противо-
положных сторон (с правой и левой сторон, с поворотам ротора
■на 180°). Указанную проверку делают для определения правиль-
ности расточек уплотнений по отношению к расточкам в ци-
линдре для диафрагм.
' Проверка центровки ротора в цилиндре по расточкам уплот-
нений может быть произведена несколькими способами с приме-
нением: 1) микрометрического штихмасса; 2) свинцовых кубико-в
и штихмассов; 3) скобы; 4) хомута со штифтом и 5) провероч-
ного вала.
1. Проверка положения ротора в расточках с применением
микроме т р и ч е с кого ш т и хмасса производится изме-
рениями расстояния между поверхностью расточки и втулкой
уплотнения, насаженной на вал. Разница показаний штихмасса,
полученная при измерениях в направлении А \\Б и В (фиг. 254,а),
указывает-на величину смещения ротора.
Для многих конструкций турбин, nvie указанное расстояние
менее 50 мм, т. е. менее обычной 'Минимальной длины толовки
штихмасса, или в случаях, когда в вертикальном направлении
из-за неудобства измерений произвести замер не представляется
возможным, применяют другие способы проверки.
2. Проверка положения ротора с применением свинцовых
кубиков и штихмассов (фиг. 254,6). Свинцовые кубики
изготовляются по высоте на 1—2 мм больше предполагаемого
расстояния .между втулкой уплотнения и поверхностью расточки.
Поверхность кубика, обращенная к расточке, подгоняется по
поверхности расточки, т. о. но одному радиусу с ней. Кубик уста-
навливают в нижней части уплотнения до опускания ротора в
цилиндр.
Обычно оттиски свинцовых кубиков снимают одновременно
как по задней, так и по передней расточкам. R горизонтальной
плоскости, в исправлениях А и £, при расстояниях .меньше 50 мм
замеры производят штихмассами, которые могут быть изготовле-
ны! .из проволоки диаметром 3—4 мм; под каждый размер реко-
мендуется изготовить и подогнать отдельный штихмасс. Проведя
':>{) А II. Сморчков.
402
Центровка турбин
[Гл.
боковые замеры и измерив длину штихмассов, ротор приподни-
мают, кубики удаляют и замеряют их высоту с помощью микро-
метра или шташгеля. Сравнивая результаты! измерений длины
штихмассов и высоты кубика, определяют положение ротора
в цилиндре.
3. Скобу для проверки положения ротора применяют в слу-
чае затруднения с проведением промеров и нижней точке. Скоба
(фиг. 254,в) изготовляется так, чтобы -размер Б был равен диа-
метру расточки А. Опорные поверхности скобы должны быть хо-
рошо пригнаны к фланцу цилиндра, на котором место установки
скобы строго фиксировано. При проверке положения ротора скобу
устанавливают на фланец и замеряют размер К (между скобой
* 108]
Центровка роторов в цилиндрах
403
и втулкой ротора), который должен быть равен размеру Я; это
будет в том случае, когда К = Ч2 (n + п').
4. Проверка положения ротора с применением хомута
со штифтом. Хомут, изготовленный из железной полосы
(фиг. 254,г), надевают на втулку уплотнения. Штифт, приварен-
ный к хомуту, подгоняют по высоте так, чтобы между его концом
и поверхностью расточки оставался зазор в 0,5—1,0 мм. Измере-
ния пластинками щупа производят между концом штифта и по-
верхностью расточки в трех положениях ротора с поворотом
после каждого проведенного измерения в точках Л, В, Б. Разни-
ца в результатах измерений указывает на .величину и направление
смещения ротора для установки его кондентрично в расточках
уплотнений.
После центровки роторов по расточкам уплотнений в расточки
устанавливают обоймы лабиринтовых уплотнений (без елочных
сегментов) и также, как и по расточкам уплотнений, проверяют
положение ротора по отношению к вставленным обоймам.
5. Центровка ротора в цилиндре с предварительной установ-
кой вкладышей с помощью п р о вер оч но го вала (фиг. 155).
При этом способе .центруется в цилиндре по расточкам не ротор,
а проверочный вал. Применение проверочного вала дает боль-
шую наглядность, а следовательно, и уверенность в правильной
установке ротора в цилиндре. При производстве измерений для
определения положения проверочного вала в цилиндре к его тру-
бе против расточек для уплотнений крепится приспособление
(фиг. 155,г).
Замеры производят по поверхности расточки для уплотнения
в трех направлениях: два измерения .в горизонтальной плоскости
и одно в вертикальной. Для измерения индикатором его движок:
опирают на поверхность расточки около горизонтального разъе-
ма цилиндра. Стрелка индикатора устанавливается на нуле. Про-
верочный вал поворачивают, индикатор устанавливают в верти-
кальной плоскости и отмечают его показание, после чего прове-
рочный вал поворачивают на следующие 90° и индикатор вновь
устанавливают в горизонтальной плоскости. В зависимости от
полученных результатов показаний индикатора проверочный вал
смещают в необходимую сторону, сдвигая вкладыш. Смещение
вкладышей для установки оси проверочного вала кондентрично
расточкам уплотнений может производиться несколько раз, до
тех пор, пока разница в показаниях индикатора не будет в пре-
делах допуска центровки роторов в цилиндрах по расточкам
уплотнений для данной конструкции. Рекомендуется проверку
вести параллельно по расточкам как переднего, так и заднего
уплотнений.
При измерениях при помощи стержня последний (на хомуте
закрепляют так, чтобы между его концом и поверхностью рас-
точки был зазор в 0,5—1,0 мм.
26*
404
Центровка турбин
[Гл. XXI
«В случаях выполнения проверочного вала с консольным кон-
цом -и с приспособлением для проверки центровки по полумуф-
там, работы ведутся так же, как указано выше, но параллельно
с проверкой центровки по полумуфтам.
По окончании установки вкладышей по расточкам уплотнений
устанавливают обоймы уплотнения и проверяют правильность
их установки по отношению к расточкам. Проверку производят
аналогично проверке по расточкам уплотнений.
iB случаях .несимметричного положения обоймы по отношению
к расточке уплотнения применяют те или другие меры в зависи-
мости от конструкции обойм. При наличии нескольких обойм про-
верить следует все обоймы в уплотнении. Рекомендуется произ-
вести проверку по расточкам для уплотнений также и верхних
половинок обойм, которые по своей конструкции устанавливаются
в коробке, имеющей болтовое крепление по ее горизонтальному
разъему или прибалчиваемой к торцу цилиндра; для этого короб-
ку н-адо отнять от крышки цилиндра, а затем установить и при-
крепить болтами к нижней его половине.
По окончании установки вкладышей с помощью проверочного
вала ротор помещают в цилиндр и проводят контрольную про-
верку его установки по расточкам уплотнений одним из -выше-
описанных способов.
§ 109. Центровка роторов по муфтам
1. Общие положения центровки роторов по муфтам. Для спо-
койной работы агрегата, имеющего несколько сопряженных рото-
ров, оси роторов во время работы агрегата должны составлять
общую плавную кривую. Несовпадение осей роторов или их рас-
центровка вызывает вибрацию.
Поэтому операция по центровке должна производиться со
всей тщательностью, с отклонениями в пределах установленных
допусков и с учетом смещения роторов при работе.
Проверку сопряжения осей роторов, т. е. проверку центровки
роторов между собою, производят по соединительной муфте заме-
рами по торцу для определения наличия пересечения осей и но
окружности полумуфт—для определения величины смещения
осей в четырех положениях роторов, последовательно поворачи-
вая их на 90° в пределах полной окружности.
Если взять расстояние (зазор Т) между какими-либо двумя
точками, расположенными на торцах двух полумуфт (фиг. 255,н)
на одинаковом радиусе, и относительное расстояние между дву-
мя точками полумуфт по окружности (зазор О), то при точно
выдержанном плавном сопряжении осей расстояния Т и О оста-
нутся неизменными (Т\=Т2 и Oi=02) в любом положении рото-
ров при одновременном повороте их на какой-либо угол.
§ 109]
Центровка роторов по муфтам
405
Если оси смещены параллельно одна другой (фиг. 255,6), то
расстояние по торцу будет оставаться неизменным (7\ = Гг),
а расстояние по окружности будет изменяться (0\=£02) при од-
новременном" повороте роторов.
Если оси роторов расположены) под некоторым углом
(фиг. 255,в), пересекаясь посредине между торцами полумуфт,
то расстояние по окружности остается практически неизменным
(Oi=02), а по торцу будет изменяться {Т\ф Т2).
Фиг. 255. Положение осей роторов по отношению
друг к другу
В случае, если оси будут расположены! под углом одна к дру-
гой и будут пересекаться не посредине между торцами полумуф-
ты (фиг. 255,г) (пересекутся где-то в пространстве), то при пово-
роте роторов будут изменяться зазоры Т и О.
Операция центровки роторов сводится к тому, чтобы измене-
нием взаимного положения роторов достигнуть равенства, разно-
сти величины размеров 7, а также неизменности -величин разме-
ров О по двум диаметрально расположенным точкам при пово-
роте роторов на один и тот же угол в пределах полной окруж-
ности.
Для центровки осей роторов обычно используют муфты, но
помимо муфт можно было бы использовать любое специальное
406 Центровка турбин [Гл. XXI
приспособление, закрепленное на смежных концах валов, дающее
возможность производить соответствующие замеры.
Производство измерений при центровке по торцу и окружнос-
ти полумуфт ведется параллельно и при тех же углах поворота
роторов. Результаты центровки заносятся в соответствующий
формуляр, в котором должно быть указано также, на какой из
полумуфт закреплена скоба; там должно быть указано, кроме
того, что запись .в формуляре результатов центровки соответ-
ствует ходу пара в турбине (как обычно принято).
'При проверке центровки по окружности применяется инди-
катор или специальная скоба.
Фиг. 256. Установка скоб или индикатора при проверке центровки
по окружности
Не затрагивая разнообразных конструкций скоб, применяе-
мых для центровки и крепления их к полумуфтам, необходимо
обратить внимание на следующее:
а) скоба должна иметь достаточную жесткость и не пружи-
нить под влиянием 'щупа, заводимого в зазор между болтом и
полумуфтой;
•б) скоба или индикатор должны быть надежно закреплены
на полумуфте;
в) зазор О (фиг. 256) должен быть установлен таким обра-
зом, чтобы можно было пользоваться небольшим набором плас-
тин щупа; чем меньше набор пластин, тем точнее замер -и тем
меньше возможность ошибок при подсчетах; при замерах надо
заводить пластинки щупа в зазор с легким усилием;
г) при замерах щупом торцевых зазоров (при расстоянии,
превышающем 2—3 мм между торцами) надлежит пользоваться
металлической призмой (или пластиной) толщиной немного мень-
ше торцевого зазора; остаток зазора надо замерять пластинка-
ми щупа.
В процессе центровки по полумуфтам необходимо следить,
чтобы ротор не касался лабиринтовых уплотнений, маслозащит-
ных колец и пр., а также, чтобы при центровке валов с жесткими
муфтами выступ одной полумуфты не входил в заточку другой.
Если проворачивание роторов осуществляют с помощью кра-
на, то при производстве замеров трос не доджей находиться в на-
тянутом состоянии.
§ 109]
Центровка роторов по муфтам
407
2. Проверка центровки по торцу. Перед началом центровки
совмещают марки полумуфт смежных роторов так, чтобы они
были расположены в вертикальной или горизонтальной плоскости.
Для проверки центровки по торцу было бы достаточно произ-
водить замеры в четырех или трех точках полумуфты (см.
фиг. 259) без проворачивания роторов, если иметь уверенность
в том, что торцы полумуфт не имеют боя или повреждений (не-
ровностей) в местах .измерений; кроме того, подсчет толщины
пластинок щупа, которыми производились замеры, да и самые
измерения произведены правильно. В большинстве случаев про-
изводства проверки центровки какое-либо из этих условий может
оказаться невыполненным, а поэтому не будет уверенности в пра-
вильности полученных результатов центровки, а следовательно,
и в правильности произведенной работы. Поэтому такой метод
проверки центровки в практике не применяют.
Для проверки центровки по торцу считается достаточным из-
мерить щупом расстояния между торцами полумуфт в вертикаль-
ной и горизонтальной плоскостях по двум диаметрально распо-
ложенным точкам при четырех положениях роторов.
Этот метод проверки центровки применяется в тех случаях,
когда центровку производят, пользуясь двумя скобами, например,
при кулачковых муфтах (ом. фиг. 261) или когда центровку
производят при отсутствии полумуфт, например, в турбинах
Ютгстрам.
Произведя измерения при одном положении полумуфт, рото-
ры поочередно поворачивают на 90° и устанавливают их так, что-
бы их марки на полумуфтах совпали. После этого производят
такие же измерения при повороте роторов на 180° и 27СР. Полу-
ченные результаты измерений в каждой одинаково расположен-
ной точке на муфте суммируют и для получения средней вели-
чины суммы делят на число измерений в этой точке, что и яв-
ляется результирующей записью центровки по торцу (фиг. 257).
Для ясности представления о центровке результирующую за-
пись центровки упрощают, для чего из полученных данных вычи-
тают наименьшее значение; тогда минимум одна точка долж-
на получиться со значением нуль («приведенная» запись цен-
тровки).
Разность полученных результатов замеров по торцу полумуфт
между точками, расположенными на вертикальном диаметре, даст
угол между осями роторов в вертикальной плоскости, а разность
боковых замеров — в горизонтальной.
Для муфт жестких, полужестких и пружинных обычно произ-
водят замеры по бокам, вверху и внизу муфты, т. е. в четырех
точках.
Проверку достаточно производить в двух положениях рото-
ров: 0—180° или 90—270°.
408
Центровка турбин
[Гл. XXI
Результат центровки получается из подсчета для каждых двух
положений роторов как полусумма величин измерений в каждой
точке (фиг. 25в,а или б).
0-/80° 30°-270°
Приведенная
Vpbi
РезулЬтируншхоя (Н80°
J2L
Результирующая 90-270°
от
Ofioi \ofl6
0,02
По окруокности
Фиг. 257. Запись центровки но торцу при измерениях по двум точкам
Результирующая
при положениях
0°-1в0°
Приведенная
0°-180°
Результирующая N Приведенная
при положениях 90°-270°
90470°
Фиг. 258. Раздельная запись по торцу
§ 109] Центровка роторов по муфтам 409;
■Измерения в четырех положениях роторов (0°, 90°, 180° к
270°) производят обычно для проверки точности измерений.
В этом случае подсчет результатов центровки также должен про-
изводиться раздельно для положений 0—180° и 90—270°; при
точных измерениях результат центровки в положении роторов
0° и 180° должен быть равен результатам замеров при 90° и
270° (фш\ 258). Если результаты в этих положениях не совпа-
дают, то это указывает на ошибку в измерениях.
В тех случаях, когда при проверке центровки нельзя произ-
вести измерений в нижней точке, величина размера для этой точ-
ки для каждого положения роторов подсчиты-
вается, как сумма величин боковых размеров
минус величина верхнего размера (фиг. 259).
При центровке по вышеописанному методу,
с одновременным поворотом роторов и измере-
нием по торцу не менее чем в двух диаметрально
противоположных точках, получившийся резуль-
тат центровки не искажается при возможном
(во время поворота) смещении роторов в осевом
направлении; не искажается также результат
центровки и при бое торца.
Величина боя и смещения войдут в замеры по
каждой точке в виде постоянных величин, кото- _
Фиг 259 Пол-
рые исключаются при выводе величины несов- счет вечичины
падения осей роторов, так как берется не абсо- размера в ниж-
лютная величина зазоров между полумуфтами, ней точке
а их разность.
Если бы не было смещения роторов во время их поворота, то
для проверки центровки по торцу достаточно было бы зазоры
между муфтами замерять в одной точке при положении роторов
0°, 90°, 180э .и 270°. .
3. Проверка центровки по окружности. Центровку по окруж-
ности полумуфт проверяют, измеряя щупом расстояние между
образующей поверхности одной полумуфты и скобой, установлен-
ной на другой полумуфте. Указанные проверки производят одно-
временно с проверкой по торцу и при тех же углах поворота..
Замер производится в одной точке; при одновременном пово-
роте роторов исключается эксцентричная насадка (бой) полу-
муфты.
Разность полученных результатов .измерении в диаметрально
противоположный точках окружности указывает на эксцентрич-
ное расположение осей роторов. Абсолютная максимальная ве-
личина смещения осей роторов равна поло-вине максимальной
разности результатов измерений при диаметрально противопо-
ложных положениях муфты.
410
Центровка турбин
[Гл..
Пример. На фиг. 260 дана запись результатов проверки центровки но
окружности (см. со стороны ротора И), из которой видно, что в вертикаль-
ной плоскости ось ротора II выше оси ротора I на величину:
0,85 — 0,53 0,32
=г0,16 мм
и в горизонтальной плоскости сдвинута вправо на величину:
0,78 — 0,60 0,18
о — —о- — 0,09 мм.
0,60
С 85
0,53
0J8
Ротор I
/V
Ротор П
7Г
Фиг. 260. Запись центровки но окружности
4. Проверка центровки при кулачковых муфтах. Для кулач-
ковых муфт при проверке центровки по торцу ,и по окружности
применяют специальные скобы (фиг. 261), закрепленные на двух
диаметрально противопо -
ложных кулачках. При
этой конструкции скоб за-
зор измеряют между кон-
цами скоб и кулачками на
противоположной муфте—
при измерении по торцу,
и между болтом и кулач-
кам — при измерении по
окружности. В этом слу-
чае запись центровки про-
изводится, как указало на
фиг. 257, и результирую-
щая запись определяется
как среднее значение сум-
мы величины двух зазо-
ров с каждой стороны муфты при диаметрально противополож-
ных ее положениях, отдельно в вертикальной и в горизонтальной
плоскостях.
Проверять центровку по торцу при кулачковые муфтах можно
также с помощью штихмасса. В этом случае промеры ведут
между тремя или четырьмя соответствующими парами кулачков.
Этот способ проверки центровки аналогичен проверке центров-
ки при жестких »или полужестких муфтах; разница заключается
-Фиг. 261. Конструкция скоб для проверки
центровки при кулачковой муфте
§ 109J
Центровка роторов по муфтам
411
лишь в том, что для измерений вместо щупа применяется штих-
масс.
Проверку центровки по кулачковой муфте, .не разбирая ее,
можно произвести, разболтив только коронки .и закрепив их на
звездочках; указанный способ проверки ничем не будет отличать-
ся от способов проверки центровки, приведенных выше.
5. Допуски центровки. Центровка по муфтам считается удо-
влетворителыной, если результаты ее проверки не будут превос-
ходить величин, указанных в табл. 64 (по окружное™ указана
разность результатов измерений).
Таблица 64
Допускаемые отклонения центровки на полумуфты
(при диаметре муфты 500 мм)
Типы муфты
Жесткая (фиг. 221)
Зубчатая (фиг. 218)
Допускаемые отклонения, мм
но окружности | по торцу
0,08
0,06
0,04
{О, К)
- 0,06
0,05
0,02
0,08
Указанные в таблице цифры даны без учета влияния на цен-
тровку тепловых расширений фундамента и корпусов подшип-
ников по высоте или возможных деформаций опор.
Окончательная проверка центровки должша быть произведена
при затянутых верхних «ершиках цилиндров. Для некоторых типов
турбин центровку проверяют при вакууме в турбине. Для тур-
бин, где цилиндр жестко связан с конденсатором, считают необ-
ходимым проверять центровку, когда конденсатор частично на-
полнен водой.
Нужно иметь в виду, что недостаточно иметь только удовлет-
ворительные результаты центровки, которые не выходят из пре-
делов допусков, так как это еще не определяет правильной ра-
боты полумуфт и правильного положения осей роторов при рабо-
те турбины (ом. § ПО, п. 4).
Для нормальной работы турбины необходимо выполнение еще
ряда дополнительных условий.
1. Для муфт кулачковых и пружинного типа шаг по зубьям
муфты дол жен с быть строго выдержан, так как усилия, переда-
ваемые муфтой на каждый зуб, должны распределяться равно-
мерно.
2. Для муфт жестких и полужестких отверстия для соедини-
тельных болтов в одной муфте должны строго совпадать с соот-
ветствующими отверстиями другой муфты». Кроме того, при при-
жатых друг к другу, но не стянутых болтами полумуфтах воз-
можный зазор между торцами полумуфт не должен превышать
412
Центровка турбин
[ Гл. XXI
допущенного отклонения при центровке по торцу. Это обстоятель-
ство особенно важно для жестких муфт, так как при проверка
центровки, когда роторы проворачиваются совместно, в получен-
ные величины результатов измерений не входит величина пере-
коса торца полумуфтьи или ее бой.
При нарушении перпендикулярности торца жесткой полумуф-
ты к оси вала (перекос) протачивают торец или устанавливают
конусную прокладку; при неровной .поверхности торца полумуф-
ты поверхности выравнивают -шабровкой.
6. Подсчет перемещения ротора для исправления центровка
по полумуфтам. При центровке по полумуфтам, прежде чем пере-
мещать ротор, рекомендуется подсчитать величину перемещения.
При перемещении ротора для исправления центровки по тор-
цу изменяются данные центровки по окружности, и наоборот..
Это обстоятельство необходимо учитывать при подсчете переме-
щения подшипников.
Исправление центровки производят сдвигом ротора в необхо-
димую сторону, перемещая подшипники А или Б\ во миогих слу~"
чаях приходится производить перемещение обоих подшипников.
1. Исправление -цент ро в к и по торцу (перекос
осей) в вертикальной плоскости при перемеще-
нии подшипника Б.
Б результате проверки центровки по торцу имеем раскрытие^
полумуфт на величину Т (фиг. 262,а). Величину перемещения}7^.
подшипника Б определяем из подсчета, во сколько раз расстоя-
ние 1\ -между подшипниками больше диаметра муфты D, а полу-
ченный результат умножаем .на величину раскрытия торца Г, т. е..
YT = ±T.
ь а
Пример. d=i500 мм; /, = 2500 мм; Г = 0,10 мм (фиг. 262).
Для исправления центровки по торну и вертикальной плоскости потре-
буется произвести перемещение подшипники Б вверх на величину
г h ^ 2500
к£ = -,,-г = -^оло-п,5олм1.
Исправление центровки могло бы быть произведено переме-
щением подшипника А вниз на такую же величину, что и под-
шипника £, так как подсчет величина перемещения подшипни-
ка А остается таким же, как и для гю шинника £, т. е. по вы-
шеприведенной формуле.
2. Исправление центровки по окружности:
(смещение осей)
В результате проверки центровки по окружности имеем сме-
щение оси ротора I относительно оси ротора II на величину ро=
р п
~Y у гД'е Р — разница в величине результата диаметрально про-
•v) 109] Центровка роторов по муфтам 413
тивоположных измерении, полученньпх при проверке центровки
(фиг. 262,а).
Исправление центровки при перемещении подшипника Б.
•Величину перемещения определяем, подсчитывая: во сколь-
ко раз длина U участка ротора между подшипниками больше
а)
d
А
L. 7 JTJ. 7
L . i
i
Б
УШ.
»»
0,30
Фиг. 262. Подсчет смещения роторов для исправления
центровки по полумуфтам
длины 12 участка «между опорой А и торцом муфты, т. е. -~ . По
лученный результат подсчета умножаем на /?о> т. е.
/»
Y
г>~ />
А)-
Р 0,30
Пример./!™ 2500 мм; /2 := 500 мм; /;0 =: -у =z ~-у- =г0,15 мм (фиг. 262,б).
Для исправления центровки потребуется перемещение подшипника Б
ззерх на величину
/, 2500
*'/;= у- •/>„ =-gQQ--0,15=0,75 мм.
414
Центровка турбин
[ Гл. XXI
Исправление центровки при перемещении подшипника Л.
Величина перемещения Y\ определяется из подсчета отно-
шения -±- (фиг. 262,6), умноженного на р0:
К = IT' Po-
ll р и м ер. 1Х ~ 2500 мм; /а = 500-л/*; L =z Ix-j L - 25С0 + 5С0 = ЗСОО мм:
_^____0,30
р0— 2 —"~2"" — 0,15 мм (фиг. 262). Для исправления центровки потребуется
перемещение подшипника А вниз на величину
„° - Л „ — 2500
3. Пример подсчета величины перемещения ро-
тора для исправления центровки по торцу и
окружности.
Рассмотрим отклонение центровки в вертикальной плоскости.
Данные имеющейся центровки и размеры ротора (фиг. 262,в) следующие;.
Р 0 20
/2 = 600 мм; /i = 32C0 мм; </ = 4С0 мм; Р=0,20 мм; /?0= ^" = -у-=0,10;
Г =0,16 мм. Скоба для измерений закреплена на полумуфте ротора I.
Для исправления центровки по торцу потребуется переместить вверх под*
шипник Б на величину
г Л „ '3200-0,16
гЬ = Т'Г = -40б—=1'28ж*'
При этом перемещении подшипника Б конец вала со стороны муфты переме-
стится вниз на величину
Из результатов проверки по окружности ось ротора I выше оси ротора 1]
на р0 = 0,10 мм. Подъемом подшипника Б на величину 1,28 мм центровка по.
торцу будет исправлена. Но кокец вала переместился, вниз на X = 0,24 мм;.
следовательно, для того чтобы исправить центровку по окружности и не на-
рушить ее по торцу, ротор надо поднять на величину X — р0 = 0,24— 0,10 =
= 0,14 мм. Это может быть сделано подъемом подшипника А и Б на 0,14 мм.
Так как для исправления центровки по торцу требовалось поднять подшипник
Б на к£=*1,28 мм, то общий подъем подшипника Б будет равен 1,28+0,14 =
~1,42 мм. В результате указанных перемещений подшипников получим кон-
центричное расположение полумуфт.
Подсчет перемещения ротора в случае исправления цент-
ровки в горизонтальной плоскости остается таким же, как
вышеприведенный подсчет для вертикальной плоскости, но в
этом случае смещение подшипников, конечно, производится
тоже в горизонтальной плоскости.
§110] Проверка установки цилиндров и корпусов подшипников 415
§ 110. Проверка по уровню и струне установки цилиндров
и корпусов подшипников
1. Проверка по уровню. Центровка цилиндров и корпусов
подшигшиков должна обеспечить:
1) отсутствие перекосов и вызываемых ими добавочных на-
пряжений;
2) свободу температурных расширений;
3) возможность получения плавного сопряжения линии;
валов, учитывая их стати-
ческие прогибы, т. е. по-
лучения концентричного и
параллельного положения
полумуфт по отношению
друг к другу;
4) сохранение плавной
линии валов при работе тур-
бины, учитывая неравномер-
ность теплового расширения
в вертикальной плоскости
фундаментных колонн и под-
шипников.
Проверку установки ци-
линдров производят по уров-
ню и струне; при этом изме-
рения делают относительно
расточек концевых уплотне-
ний, исходя in:
1) удобства проверок в
этих местах;
2) расположении расто-
чек уплотнений на концах
цилиндров, что дает возмож-
ность измерять максималь-
ные отклонения от оси.
При этом учитывается,
что расположенные в этих
расточках уплотнения имеют
небольшие запоры.
Измерении, проводимые по
концевым расточкам, дают
возможность обеспечить наи-
меньшую погрешность при
центровочных операциях.
Установку цилиндров и корпусов подшипников в продольном
направлении проверяют с помощью проверочной линейки (фиг. 8),
устанавливаемой на призмы (фиг. 9). Призмы устанавливают наз
Фиг. 263. Проверка положения цилиндров,
и подшипников по уровню
центриика туриип
[ I Л. Л/\1
расточками уплотнений нижних половин цилиндров и над расточ-
ками под вкладыши (фиг. 263).
Проверка ведется не по действительной плоскости разъема,
а по геометрической или ей параллельной (под геометрической
плоскостью разъема понимается плоскость, проходящая через
ось расточки цилиндра). Геометрическая плоскость разъема
обычно, как правило, не совладает с действительной плоскостью
разъема (фиг. 264).
При проверке установки цилиндра или корпуса подшипника
под призмы, на которые устанавливают проверочную линейку,
кладут прокладки, исправляющие отклонение действительной
плоскости разъема от .геометрической. Получившуюся при обра-
Дейстбительная Геометрическая
плоскость разъема плоскость разъема
Фиг. 264. Нееоипаденш» гсомгтричггкоп н.кккоп и
с дейсткптелынж илск'когтыо рпп.смл
ботке на заводе величину отклонения действительней плоскости
разъема цилиндра от геометрической отмечают на заводе или во
время монтажа на разъемном фланце цилиндра около расточек
уплотнений и на разъемном фланце корпуса подшипника около
расточек вкладышей. В случае отсутствия отметок проверяют от-
клонения, полученные при расточке цилиндров и подшипников;
методы проверки указаны ниже.
Уклоньп цилиндров 'И корпусов подшипников и поперечном
направлении (перпендикулярном к продольной оси туроины) про-
веряют, (накладывая линейку или призму на рн.тичмный фланец
над каждой из расточек уплотнений или расточек под вкладыши.
В поперечном направлении разъемные фланцы цилиндров и
корпусов подшипников стремятся установить горизонтально.
Цилиндр низкого давления и продольном направлении стре-
мятся установить таге, чтобы его «геометрическая плоскость разъ-
ема располагалась горизонтально или имела превышение в сто-
рону ц. в. д. в пределах 0—2 деления по уровню «Геологоразвед-
ка». Эти показания будут соответствовать показаниям уровня на
§ 110 J Припарка установки цилиндров и корпусов подшипников 417
шайках его ротора, а именно: при шризопталыпом расположении
оси цилиндра показания па шейках ротора по величине будут
одинаковы, но будут иметь уклон в разные стороны (фиг. 265,а);
по мере увеличения подъема цилиндра со стороны ц. в. д. показа-
ния уровня на задней шейке ротора будут уменьшаться, пока не
будут равны нулевому значению.
Соответствие уклонов ротора и цилиндра будет и том случае,
если ротор расположен концентр и чпо расточкам уплотнений (так-
Фпг. 265. Устпнимки цилиндром и корпусом подшипника по уровню
же с некоторым одинаковым превышением или занижением рото-
ра в каждой -расточке), если шейки не имеют -конусности и вал
не искривлен и если правильно измерены положение ротора в рас-
точках цилиндра и величины уклонов как ротора, так и цилиндра.
Величина принятого уклон га ц. и. д. определяет уклон сред-
него подшипника, ц. в. д. и переднего подшипника.
Корпус, среднего подшипника *в продольном направлении уста-
навливают с уклоном, соответствующим показанию на передней
шейке ротора п. д.
Ц. в. д. в продольном направлении устанавливают с превы-
шением в сторону переднего подшипника. Величина уклона ц. в. д.
зависит от величины прогиба ротора в. д. и определяется подсче-
том^: к полуразпости показаний уровня, установленного на обеих
шейках ротора в. д. (при направлении уклона шеек в одну и ту
же сторону), или к полусумме показаний уровня (при уклоне
27 А. Н. Сверчков.
418 Центровка турбин [Гл. XXI
шеек в разные стороны) прибавляется величина показания на
передней шейке ротора н. д. (при окончательно установленном
ц. н. д.). 'Корпус переднего подшипника в продольном направле-
нии устанавливают с уклоном, равным показанию уровня, уста-
новленного на передней шейке ротора в. д.
Указанная установка цилиндров и корпусов подшипников
с определенными уклонами по отношению друг к другу полу-
чается, если принять во внимание статический прогиб валов и и:*
условия совпадения их осей, т. е. получения концентричного и па-
раллельного положения полумуфт друг по отношению .к другу,
но без учета изменения положения ротором, цилиндров и корпу-
сов подшипников при работе турбины!.
Ниже приведены примеры установки цилиндром и корпусов
подшипников в продольном направлении.
Пример 1. При горизонтальной установке ц. н. д. показание уромни,
устанавливаемого на шейках ротора н. дЛ будет по одному делению (при про-
гибе ротора н. д., указанного на фиг. 205), но с противоположным направле-
нием уклонов. При параллельности торцом полумуфт показание уровня на
задней шейке ротора в. д. должно быть равно показанию на передней шейке
ротора н. д.
Средний подшипник устанавливается с уклоном, рапным уклону на шиЧках
ротора в. д. и ротора н. Д., т. е. с одним делением; ц. в. д. должен быть
установлен с уклоном, равным полусумме показаний уровня на шейках ротора
в. д. плюс показание, на задней шейке, т. е.
1,54 К5
9 | I zr 2,.') укмкчши
(фиг. 265,а). Передний подшипник устанавливается с уклоном, рапным уклону
передней шейки ротора в. д., т. е. 4 деления но уровню.
Пример 2. Показания уровня на шейках роторов, расположенных в го-
ризонтальной плоскости, равны величинам, указанным на фиг. 265,0. При уста-
новке ц. н. д. с превышением в сторону ц. в. д. на 1,0 деление показание
уровня на передней шейке ротора н. д. будет равно 2,0 делениям. С этим же
уклоном (2 деления) устанавливают средний подшипник. Для получения кон-
центричности и параллельности полумуфг ротор п. д. должен имгть 2.0 дкин-
ния на задней шейке. Эта величина определяет установку ц. в. д., который
и устанавливают с уклоном, равным
1,54-1,5 ,
2 +2 — 3,5 деления.
Передний подшипник должен иметь уклон, равный уклону передней шейки
ротора в. д., т. е. 5,0 делений.
Положение среднего подшипника по высоте по отношению
к цилиндрам (совпадение разъемов) проверяют одним из следую-
щих способов:
1. Над задней расточкой уплотнения ц. в. д. и передни) ц. и. д.,
а также над расточками вкладышей среднего подшипника пер-
пендикулярно (Продольной оси турбины устанавливают призмы
с прокладками, учитывающими отклонение действительной пло-
скости разъема от геометрической; на призмы ставят провероч-
ную линейку и щупом проверяют зазоры, получившиеся между
§110] Проверка установки цилиндров и корпусов подшипникоз 41У
опорной поверхностью линейки и призмами. Так как установка
цилиндров и корпуса среднего подшипника производится под
некоторым углом друг к другу, то между призмами, установлен-
ными на подшипнике, и линейкой должен получиться незначи-
тельный зазор (0,05—0,10 мм), указывающий на правильность
установки подшипника; зазор более указанного покажет вели-
чину занижения подшипника. Зазоры, полученные между линей-
кой и призмами, установленными над задней расточкой ц. в. д.
и передней ц. н. д., укажет на завышение среднего подшипника
против цилиндров.
2. На призмы, установленные над расточками заднего уплот-
нения ц. в. д. и заднего вкладыша ротора в. д., ставят провероч-
ную линейку (или призму) в продольном направлении и отме-
чают показание уровня, установленного на 'ней. 3(Ная расстояние
между призмами, учитывая имеющийся уклон ц. в. д. и подшип-
ника и зная цену одного деления уровня, приблизительно под-
считывают, на какую величину завышен или занижен корпус
подшипника по отношению к ц. в. д. Этим же методом может
быть проверено положение подшипника -и по отношению к ц. н. д.
и переднего подшипника по отношению к ц. в. д.
Допустимая величина завышения или занижения подшипника
диктуется зазорами в уплотнениях; при заниженном или завы-
шенном подшипнике, несмотря на его правильное по уровню по-
ложение по отношению к оси турбины, может получиться так,
что при закрытой крышке цилиндра вынуть вкладыш для его
осмотра будет трудно.
При проверке установки цилиндров должно быть обращено
внимание:
1) на плотное прилегание опорных поверхностей подшипни-
ков к их фундаментным рамам;
2) на равномерное распределение зазоров по всей длине вер-
тикальных шпонок, центрирующих корпусы подшипников по
отношению к цилиндрам;
3) №а величину зазоров в шпоночных соединениях фундамент-
ных рам с корпусами подшипников или с цилиндрами;
4) на расположение и величину зазоров у поперечных шпо-
нок, крепящих цилиндр к подшипнику; зазоры должны быть оди-
наковыми по всей длине шпонок и должны располагаться с одной
стороны для каждых двух шпонок (гл. VIII, § 39, п. 4). Это
относится к конструкциям турбин, имеющих указанные соеди-
нения.
При правильно установленных и выверенных цилиндрах в вер-
тикальной плоскости по уровню и горизонтальной плоскости по
струне, при концентричном положении ротора в каждом из ци-
линдров относительно расточек уплотнений, центровка роторов
по полумуфтам по окружности и по торцу должна дать удовле-
творительные результаты.
27*
420
Центровка турбин
[Гл. xxi
Получившиеся при замерах отклонения по торцу полумуфт
укажут на пересечение под углом (излом) осей цилиндров, а по
окружности на смещение оси расточки одного цилиндра по отно-
шению оси расточки другого. В этом случае при перемещении ро-
тора, при центровке по полумуфтам на какую-либо величину,
надлежит сместить и цилиндр на ту же величину, чтобы не изме-
нить положение ротора в цилиндре.
2. Проверка отклонений действительной плоскости разъема
цилиндров и корпусов подшипников от геометрической. При рас-
точке цилиндров и корпусов подшипников на заводе-изготовителе
обычно получается несовпадение оси расточки с плоскостью гори-
зонтального разъема цилиндра или корпуса подшипника.
а) 6)
Фиг. 266. Проверка отклонения действительной плоскости
разъема от геометрической
Если при выверке цилиндра (в горизонтальной плоскости)
руководствоваться действительной плоскостью разъема, то ось
расточки цилиндра займет неопределенное положение по отноше-
нию к принятому для установки уклону цилиндра.
Для проверки отклонений, полученных при расточке цилинд-
ров и подшипников, измеряют горизонтальный диаметр расточки
уплотнений в нижней половине цилиндра (фиг. 266,а), после чего
над расточкой устанавливают линейку и штихмаосом измеряют
расстояние от нижней точки расточки до линейки (фиг. 266,6).
Разность между размерами Л/2 (полошна диаметра) и В
дает отклонение действительной * плоскости разъема цилиндра
относительно плоскости, проходящей через ось расточки цилиндра.
Величины отклонений выбиваются на фланцах цилиндров и кор-
пусов подшипников со знаком плюс (+), •если В больше Л/2,
т. е. действительная плоскость разъема лежит выше плоскости,
проходящей через геометрическую ось .расточки, и со знаком ми-
нус (—), если В меньше Л/2, т. е. действительная плоскость
разъема лежит ниже геометрической оси расточки.
Наибольшее отклонение со знаком плюс рассматривается как
нулевая точка; для других расточек под призмы заводят под-
кладки, толщина которых рашга алгебраической разности между
отметкой, принятой за нулевую точку, и величиной отметки дан-
ной расточки. Иными словами, к величине отметки, принятой
§110] Проверка установки цилиндров и корпусов подшипников 421
UJmuiMQcc
Струна
за нулевую точку, прибавляют по абсолютной величине отметку,
имеющую знак минус, и вычитают по абсолютной величине от-
метку, имеющую знак плюс.
Пример. В результате проверки расточек уплотнений для цилиндров
установлены следующие величины отметок:
Переднее уплотнение ц. в. д. № 1 имеет отметку +0,85;
Заднее „ ц. в. д. № 2 „ „ —0,20;
Переднее „ ц. н. д. №3 „ „ —0,10;
Заднее „ ц. н. д. № 4 „ „ +1»0(Х
В этом случае за нулевую точку принимают отметку уплотнения № 4,
как максимальную по величине и имеющую знак плюс.
Толщины подкладок под призмы будут иметь следующие размеры:
Для расточек уплотнения № l l ,00 — (+ 0,85) = 0,15 мм
№ 2 1,00 —(—0,20) = 1,20 .
№3 1,00 — (—0,10)= 1,10 .
„ № 4 1,00 — (-f- 1,00) = 0,00 ,
При незначительных отклонениях действительной плоскости
разъема от плоскости, проходящей через ось расточки цилиндра,
подкладки получаются очень тон-
кие, что затрудняет их изготовле-
ние. В таких случаях все под-
кладки увеличивают на одну опре-
деленную величину, что дает воз-
можность изготовить более тол-
стые подкладки под призмы.
3. Проверка по струне. Струну
обычно крепят одним концом
к задней чдети ц. н. д. при помо-
щи прикрепленной к нему планки
(фиг. 160), другим концом — к
приспособлению, расположенному
перед передним подшипником. Приспособления должны допускать
возможность перемещения обоих концов струны-проволоки в лю-
бую сторону.
Струну, натянутую в плоскости разъема фланцев через рас-
точки под уплотнения цилиндров под вкладыши корпусов под-
шипников и установленную в центре расточек, можно принять
за общую продольную ось роторов в горизонтальной плоскости.
Проверку положения струны в расточках уплотнений и рас-
точках подшипников производят с помощью штихмасса следую-
щим образом: одни конец штихмасса (фиг. 267) упирают в ци-
линдрическую поверхность расточки, а другой конец подводят
к струне так, чтобы при поворачивании штихмасса около точки
упора он лишь легко касался о струну; при этом не должно быть
дрожания струны при соприкосновении с ней двигающегося конца
штихмасса.
Фиг. 267. Проверка установки
цилиндров но струне
422
Центровка турбин
[Гл. XXI
Проверку по струне обычно ©едут:
1) относительно расточек для уплотнений ц. н. д., т. е. уста-
навливают струну с нулевыми отклонениями от центра расточек
ц. н. д. и определяют имеющиеся отклонения осей расточек сред-
него подшипника, ц. «в. д. и .переднего подшипника;
2) относительно расточек для переднего уплотнения ц. в. д.
и заднего уплотнения ц. н. д. и определяют смещение осей рас-
точек переднего подшипника, заднего уплотнения ц. в. д., среднего
подшипника и переднего уплотнения ц. н. д. Разность в величи-
нах отсчетов справа и слева от струны по каждой расточке ука-
жет на имеющиеся отклонения осей расточек ло отношению друг
к другу.
В зависимости от полученных результатов измерений переме-
щают в горизонтальной плоскости в необходимых направлениях
корпусы (подшипников и цилиндры для концентричного располо-
жения их расточек по отношению к струне.
Результаты проверки по струне дают ясную картину -взаимно-
го расположения осей цилиндров и корпусов подшипников,
а в дальнейшем дают возможность проконтролировать замеры
центровки роторов в цилиндрах и найти наиболее правильное ре-
шение в расположении роторов в расточках в случае необходимо-
сти отступления от установки роторов концентрично расточкам.
Кроме того, проверка по струне позволяет судить, в какую сто-
рону возможно выворачивание вкладышей при закрытой крышке
в случае эксцентричного расположения расточек подшипников.
Перед проверкой по струне должны быть проконтролированы за-
зоры и их расположение у вертикальных шпонок; в турбинах,
имеющих поперечные шпонки, зазоры должны располагаться
с какой-либо стороны для каждой пары /шпонок.
Некоторые заводы рекомендуют выверять с помощью струны
цилиндры и корпусы подшипников не только в горизонтальной,
но и в вертикальной плоскости. Этот метод проверки заменяет
применение проверочной линейки. Натянутую струну устанавли-
вают концентрично в крайних расточках уплотнений, после чего
проверяют положение цилиндров и корпусов подшипников по от-
ношению к струне по остальным расточкам. При этом должен
быть учтен прогиб струны и роторов. Величину прогиба струны
можно определить по номограмме (приложение 18) или подсче-
том (гл. XIII), зная ее диаметр и силу натяжения.
§ 111. Проверка положения роторов по уровню и скобе
Уровень устанавливают поочередно на каждую шейку ротора
и определяют уклон каждой из них, что позволяет:
1) определить положение и величину уклонов роторов по
уровню;
§112] Особенности центровки различных типов турбин 423
2) судить о центровке роторов по полумуфтам (при наличии
данных проверки конусности шеек);
3) контролировать в последующей эксплуатации турбины не-
равномерную осадку фундамента (по продольному направлению);
4) отметить наличие искривления вала.
Сопоставление результатов показаний уровня на шейках ро-
торов с показаниями уровня установки цилиндров в продольном
направлении (при данных
установки роторов по расточ-
кам) дает возможность су-
дить о правильности уста-
новки цилиндров и роторов
в них.
Ш
При проверке положения
роторов скобу (фиг. 268)
устанавливают на разъем-
ном фланце корпуса под-
шипника. Между шейкой и
скобой замеряют расстояние
А. Величину размера А вы-
бивают на скобе. Место
установки лап скобы должно
быть отмечено на разъемном
фланце, а опорные поверх-
ности скобы должны быть тщательно пригнаны к поверхности
фланца корпуса подшипника. Скобы изготовляются обычно для
каждой шейки.
Сравнение результатов измерений зазора А при капитальных
ремонтах турбины дают возможность судить о неизменяемости
положения ротора по отношению к корпусу подшипника.
Сиг. 2G8. Проверка положения роторов
скобой
§ 112. Особенности центровки различных типов турбин
1. Одноцилиндровые турбины. Большинство одноцилиндровых
турбин имеет жесткое соединение корпуса цилиндра с корпусами
подшипников, а задний подшипник составляет одно целое с зад-
ней частью цилиндра. Многие турбины имеют общую фундамент-
ную раму под оба подшипника, па нее же в большинстве слу-
чаев опирается и цилиндр.
Большинство указанных типов турбин имеет шаровую или
цилиндрическую опорную поверхность вкладышей; при этом
вкладыши не имеют колодок с подкладками под ними, дающими
возможность перемещения вкладыша, ia следовательно, и ротора.
Поэтому ори капитальных ремонтах проверку правильности
установки подшипников по отношению к цилиндру и проверку
положения ротора в цилиндре по расточкам уплотнений произво-
дят только в исключительных случаях.
424
Центровка турбин
[ Гл. XXI
Перемещение ротора, если это требуется, приходится произ-
водить за счет шабровки баббита вкладыша, который в таких слу-
чаях обычно перезаливается.
Цилиндры устанавливают в продольном направлении с подъ-
емом в сторону 'переднего подшипника на одно-два деления по
уровню «Геологоразведка».
2. Центровка трехопорных агрегатов. Конструкция трехопор-
ыого агрегата при одноцилиндровой турбине обычно следующая:
ротор генератора имеет две опоры; ротор турбины опирается на
один подшипник; соединительная муфта жесткая, имеющая на
одной полумуфте выточку, а на другой — выступ высотой 6—
12 мм (фиг. 221). При двухцилиндровых турбинах ротор н. д.
имеет две опоры, ротор в, д. — одну. Соединительная муфта, как
и в одиноцилиндровых турбинах, жесткая.
В трехопорных агрегатах подъём одного какого-либо из под-
шипников вызывает перераспределение нагрузок от веса роторов
между подшипниками и, кроме того, ведет к изменению 'величи-
ны прогиба в'алов. Валы, соединенные жесткой муфтой, представ-
ляют только приближенно статически определимую систему.
При двухцилиндровых турбинах ц. н. д. устанавливают гори-
зонтально или с превышением в сторону переднего подшипника
на одно-два деления по ватерпасу «Геологоразведка». При одно-
цилиндровых турбинах ротор генератора устанавливается или
горизонтально, или с таким же превышением на одно-два деле-
ния по ватерпасу в сторону переднего подшипника.
После окончательной установки ц. <н. д. и центровки ротора
н. д. в цилиндре по расточкам уплотнений при двухцилиндровых
турбинах, или окончательной установки генератора при одноци-
линдровых турбинах, производится прицентровка ротора в. д.,
а следовательно, и выверка установки его цилиндра.
При производстве центровки передний конец ротора турбины
укладывают на подшипник, а задний конец опирают буртом, вхо-
дящим в выточку полумуфты примерно на половину его высоты.
Во избежание выпадения бурта из заточки вставляют один-два
болта со слабой посадкой в отверстиях. У трехопорных агрега-
тов задний конец ротора висит на пояске полумуфты, и этот
поясок является второй опорой (как бы вторым подшипником).
Проверку центровки по полумуфтам ведут аналогично про-
верке центровки четырехопорных агрегатов при жесткой муфте
за исключением того, что проверка по окружности не произво-
дится, так как бурт одной полумуфты центруется в выточке дру-
гой. Изменение центровки производится перемещением корпуса
переднего подшипника или перемещением вкладыша, для чего
изменяется толщина подкладок под его колодками, если положение
ротора в цилиндре допускает производство такого перемещения.
Допуски центровки в горизонтальной плоскости по торцу полу-
муфт для трехопорных агрегатов остаются такими же, как и для
$112] Особенности центровки различных типов турбин 425
четырехопорных при жестких муфтах. В вертикальной же плоско-
сти при этом методе центровки дается раскрытие внизу между
торцами полумуфт. Это раскрытие вызывается тем, что часть
веса ротора в. д. воспринимается консольной частью ротора н. д.
(или генератора). При центровке без раскрытия, в нижней
точке по торцу полумуфт будет иметь место увеличенная на-
грузка на средний подшипник, увеличенный прогиб консольной
части ротора н. д. (или генератора при одноцилиндровой турбине)
Фиг. 269. Проверка динамометром нагрузки на вкладыши
при трехопорных агрегатах
1 — динамометр; 2 — индикатор
со стороны ротора в. д., разгрузка заднего подшипника ротора
н. д. (или генератора), а также уменьшение стрелы статического
прогиба ротора н. д. (или генератора).
В тех случаях, когда не имеется заводских данных о вели-
чине раскрытия в нижней точке торца полумуфт (в вертикаль-
ной плоскости), определение указанной величины можно про-
изводить, исходя из того, что удельная нагрузка на каждый
вкладыш подшипников должна быть примерно одинакова.
Под удельной нагрузкой на вкладыш понимается: нагрузка
(вес ротора, передаваемый на этот вкладыш), приходящаяся на
единицу (1 см2) площади проекции баббитовой расточки вкла-
дыша, т. е. отнесенная к площади сечения в плоскости разъема
вкладыша. Удельная нагрузка на вкладыш при расчетах обычно
принимается 6—9 кГ/см2.
Зная вес роторов, производят подсчет нагрузок, которые долж-
ны приходиться на каждый вкладыш, исходя из условия при-
близительного равенства приходящихся на них удельных на-
грузок.
Задавшись какой-либо величиной (0,10 0,30 мм) раскры-
тия полумуфт в нижнем точке, производят центровку роторов и
сбалчивают полу муфты.
Устанавливают индикатор, опирая его движок на верхнюю
часть щейки ротора (фиг. 269), стропят ротор около среднего
426
Центровка турбин
I Гл. XXI
подшипника через динамометр на крюк крана. Постепенно на-
тягивают строп, следя за показаниями индикатора. Когда стрел-
ка индикатора двинется на 0,01—0,03 мм, отмечают по динамо-
метру величину подъемного усилия, которое примерно должно
быть равным подсчитанному весу от ротора, приходящемуся на
средний вкладыш. Таким же образом может быть проверена на-
грузка от ротора, приходящаяся на крайние вкладыши.
Если на средний вкладыш определенная динамометром на-
грузка оказалась больше, чем показал подсчет, то принятое рас-
крытие по полумуфтам недостаточно,
и наоборот.
Величиной раскрытия по торцу з
нижней точке полумуфт добиваются
того, чтобы удельные нагрузки на каж-
дый вкладыш были примерно равны
полученным из подсчета, но при этом
должно быть принято во внимание из-
менение положения опор роторов при
работе турбины, т. е. неравномерное по
высоте тепловое расширение друг по
отношению к другу корпусов подшип-
ников и фундаментных колонн в верти-
кальном направлении, влияющих на
увеличение или уменьшение удельных
нагрузок во время работы турбины;
кроме того, при равенстве диаметров
и длин обоих вкладышей ротора н. д.
(или генератора при одноцилиндровой
турбине) удельная нагрузка на задний вкладыш может быть при-
нята меньше, чем на остальные вкладыши.
Фиг. 270. Проверка правиль-
ности соединения жестких
муфт
Пример. Вес ротора генератора Q2 = 7000 кг, вес ротора турбины
Qi = 4000 кг. Муфты после центровки сболчены с раскрытием 0,20 мм.
Величина проекций вкладышей: 1)^:=:180 см* 2) 12~600 см* 3) f3 =
= 320 см\
Сумма площадей проекций
F = fi + f2+h= 180 + 600 + 320 = 1100 см\
Вес обоих роторов
0 = Qa + Q1 = 7000 + 4000=:ll 000 кг.
Удельная нагрузка на вкладыши
Q 11 000
^=-уЩ)- = 10 кГ(см\
Нагрузка, приходящаяся на каждый вкладыш:
^=180-10 = 1800 kz\ p2 = 6G0-10 = 6000 лгг; р3 = 320-10 = 3200 кг,
.$ 112] Особенности центровки различных типов турбин 427
Проверка нагрузки с помощью динамометра, приходящаяся на вкладыш
№ 1,— 1700 кг; на вкладыш № 2 — 6200 кг.
Полученные с помощью динамометра величины нагрузок на вкладыши
незначительно отличаются от нагрузок, полученных расчетом; следовательно,
принятую величину раскрытия 0,20 мм можно оставить.
3. Проверка центровки при жестких полумуфтах и их соеди-
нения. При центровке как трехопорных, так и иногда и четырех-
опорных агрегатов с жесткими соединительными муфтами пра-
вильность произведенного соединения полумуфт проверяют по
величине боя переднего конца ротора. Проверку производят при-
веденным ниже способом.
Сбалчивают муфту; на конец ротора опирают два индикато-
ра, один — в вертикальной, другой — в горизонтальной плоско-
сти, закрепляя их на корпусе подшипника; эастропливают на
кран или скобу (фиг. 270) передний конец ротора в непосред-
ственной близости от вкладыша; в месте стропки ротора под
него укладывают на строп латунную трубку, разрезанную попо-
лам, или специально предназначенную для этого подкладку; ее
поверхность, обращенную к валу, смазывают густой смазкой;
отмечают показание индикаторов; приподнимают конец ротора
настолько, чтобы можно было вывернуть вкладыш.
После удаления вкладыша конец ротора опускают на вели-
чину его подъема, что контролируют по индикатору, установлен-
ному в вертикальной плоскости; вращают ротор и определяют
величину боя по индикатору, установленному в горизонтальной
плоскости; при правильно произведенной центровке и при пра-
вильном соединении полумуфт бой не должен превышать
0,10—0,15 мм.
4. Центровка турбин с редукторной передачей к генератору.
Редуктор, как правило, устанавливается горизонтально; в этом
случае показания ватерпаса, устанавливаемого на каждой шей-
ке вала колеса и вала шестерни,1 по величине будут для каждо-
го из них одинаковы, «о направлены в разные 'стороны.
Перед производством прицентровки роторов турбины и гене-
ратора к редуктору проверяются:
1. Плотность посадки вкладышей в расточках корпуса ре-
дуктора.
2. Величина и распределение зазоров во вкладышах подшип-
ников, причем зазоры берутся несколько меньше (на 20—25%),
чем при том же диаметре шейки вала турбины.
3. Перекос и пепараллельность осей шестерен по отношению
друг к другу.
Проверка может быть произведена измерением оттисков
свинцовой проволоки. Проволоку в изогнутом виде по профилю
1 Шестерней называют мен мисс зубчатое колесо спряженной пары зуб-
чатых колес.
428
Центровка турбин
[ Гл. XXi
зуба укладывают около их края (фиг. 271) и прокатывают
вращая шестерню и колесо. Проверку проводят в четырех ме-
стах по длине зуба, по 3—5 зубьям, расположенным на двух
Фиг. 271. Проверка зацепления редуктора
помощью свинцовой проволоки
перпендикулярных диаметрах колеса. Результаты измерения от-
тисков проволоки заносят в формуляр.
Формуляр
Зубья
Места оттисков
Рабочая сторона Р
Нерабочая сторона И
Суммарный £—Р-(-//|
1
2
и т. д.
Правильная центровка шестерни и колеса редуктора опре-
деляется следующими условиями:
а) S,= E2 при E8 = S4,
где
Si=/>i + #,; Е2 = Р2 + //2; Е, = Яа + //в: S4r=P4-|-//4.
Эти равенства характеризуют отсутствие непараллельное™
в плоскости расположения осей шестерни и колеса.
б) Р{ = Р2 и Р, = Р4; П{ = Н2 и /73 = Я4.
112] Особенности центровки различных типов турбин 429
Эти равенства характеризуют отсутствие перекоса осей ше-
стерни и колеса.
Наличие непараллельности осей (в плоскости их расположе-
ния) будут вызывать изменение величины суммарного зазора по
длине зуба, т. е.
S, =£Е2 или Ъ3=£Ъ4.
Непараллельность осей (фиг. 232,а) на один метр длины
зуба в направлении осей шестерни и колеса может быть опре-
делена по формуле:
^i = of—L или Х2— ot • >
1 2 li Sin a 2 2 /2 sin a '
где l\ и /2 —расстояния в м по оси шестерни (колеса) между
местами расположения свинцовых отпечатков;
а — угол уклона зубьев (обычно 20°).
Наличие перекоса (фиг. 232,6) вызовет неравенство зазоров
по одну сторону зуба вдоль его оси, т. е. Р\ не будет равно
Р2 и Р3=^=Р4; Н\ не будет равно Н2 и Я3=^='Я4-
Величина перекоса на 1 м длины зуба по оси шестерни
(колеса) может быть определена по формуле:
Г1 — 2/ ИЛИ Г2- 2/^ •
Проверка зацепления зубьев производится по краске. Для
этого зубья шестерни покрываются тонким равномерным слоем
краски, а затем ее проворачивают несколько раз и по окраске
зубьев колеса судят о правильности зацепления.
Процесс центровки по полумуфтам ведется способом, описан-
ным в гл. XXI, но при этом должно быть учтено следующее:
1) шестерня редуктора во время работы будет отжиматься
на величину зазора в подшипниках вследствие возникшего рас-
порного усилия в зацеплении, зависящего от формы профиля
зубьев;
2) тепловые расширения в вертикальной плоскости турбины
и редуктора будут не одинаковы.
Вращение шестерни и колеса редуктора происходит в раз-
личные стороны; при этом будет иметь место их перемещение
в противоположные стороны вследствие образования масляного
клина.
Изменение взаимного расположения шестерни и колеса при
их работе против нерабочего состояния изменяет характер при-
легания рабочих поверхностей зубьев. Поэтому необходима про-
верка правильности зацепления по следу, оставленному на
зубьях в процессе работы (см. § 97).
430
Масляная система
[Гл. XX.
Глава XXII
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА
В масляную систему турбин входят: главный масляный на-
сос, турбонасос, электронасос, масляный бак, маслоохладители,
маслопровод к подшипникам и к системе регулирования, а так-
же арматура системы (редукционные, предохранительные, обрат-
ные клапаны и пр.).
К масляной системе прежде всего предъявляется требование
ее плотности. Хотя бы незначительные протечки масла должны
быть устранены.
Для смазки подшипников турбин обычно пользуются турбин-
ным маслом марки 22. Другие марки масел применяются, если
имеется на то специальное указание завода-изготовителя. В при-
ложении 26 приводится выдержка из общесоюзного стандарта
ГОСТ 32-53 на турбинные масла.
Потребное количество масла, заливаемого в систему, опре-
деляется по заводским данным, а при их отсутствии — по габа-
ритам бака с учетом потребного количества масла для системы
и маслоохладителей.
§ 113. Неполадки в работе масляной системы
К наиболее часто встречающимся неполадкам по масляной
системе можно отнести перечисленные ниже:
1. Недостаточное давление масла, поступающе-
го в систему регулирования и подшипники; возможные причины
следующие:
1) увеличенные осевые и радиальные зазоры в главном мас-
ляном насосе;
2) наличие неплотностей во всасывающем трубопроводе от
масляного бака к насосу;
3) излишне плотная сетка на фильтрах, засорение фильтров
или неправильная их установка (недостаточное проходное сече-
ние у клапанов фильтров) на линии всасывания масла из бака
насосом;
4) недостаточный подъем или заедание обратного клапана
на всасывающем трубопроводе от бака к масляному насосу;
5) пропуск масла через обратный клапан па нагнетательном
трубопроводе от масляного турбонасоса;
6) большие, чем необходимо, сечения дроссельных шайб к
подшипникам;
7) избыточные пропуски через предохранительные клапаны
на маслопроводе к регулированию и подшипникам;
8) неправильные показания манометров (из-за их порчи,
из-за забитых трубок и пр.).
§ 113] Неполадки в работе масляной системы 431
2. Выбивание масла из подшипников, вызван-
ное следующими причинами:
1) наличие зазора в стыке между крышкой и нижней полови-
ной корпуса в непосредственной близости к маслозащитным коль-
цам вследствие деформации крышки из-за излишнего натяга ею
вкладыша. При наличии таких зазоров нужно или пришабрить
стык подшипника, или положить в зазор асбестовый шнур или
шерстяную нитку, смоченную шеллачным раствором;
2) увеличенный зазор у гребней маслозащитных колец (щи-
тов); нормальный зазор должен быть 0,10—0,20 мм;
Фиг. 272. Послушники Фиг. 273. Воздушник ЛМЗ
3) наличие зазора между неподвижным маслозащитным коль-
цом и расточкой под него в корпусе подшипника;
4) переполнение корпуса подшипника маслом; при этом мас-
ло не успевает стекать и его уровень повышается настолько, что
начинается перелив масла через гребни маслозащитных колец;
в чтом случае масло подхватывается ротором и выбрасывается
наружу. Для устранения выбивания масла по этой причине над-
лежит: установить на сливном колене воздушник (приспособ-
ление для отвода воздуха); увеличить сливные отверстия в кор-
пусе подшипника; увеличить диаметр маслопровода слива или
дать ему больший уклон в сторону слива;
5) повышенное давление воздуха в корпусе подшипника. В
этом случае воздух вместе с масляными парами выбивается че-
рез уплотнения наружу; для его удаления сверлят отверстие
и крышке подпнмшпка и крепят воздушник той или иной кон-
струкции (фиг. 272 и 27Л); нужно иметь в виду, что благодаря
различным вихревым течениям воздухе отверстие в корпусе
подшипника может оказаться высверленным в точке местного
разрежения, п тогда через трубку в корпус подшипника будет
засасываться наружный воздух; в этом случае отверстие надо
пересверлить в более удачном месте;
в) неудовлетворительная конструкция или плохое качество
изготовления маслозащитных колец.
432 Масляная система [\Ул. XXIi
Установкой дополнительного маслозащитного щитка нередко
удаётся прекратить ныбинание масла из подшипника. Конструк-
ции щиткин могут быть различны. Установка щитка, изображен-
ного на фиг. 274, во многих случаях дает положительные ре-
зультаты.
3. Обводнение масла. При работе турбины нередко
в масло попадает вода из-за следующих причин:
1) попадание в корпусы подшипников пара, выбиваемого из
концевых уплотнений, что может иметь место вследствие увели-
ченной подачи пара на уплотнения из-за небрежного обслужи-
Фиг. 274. Установка щитка
1 — вкладыш; 2 — щиток из двух половин; 5— шайба;
4 — винты
вания турбины; неудовлетворительного <*<ictovihmh уплотнений
(увеличенные зазоры, повреждения и пр.); 'неправильной комму-
никации трубопроводов подачи и отвода пара от уплотнений и
из-за неправильно установленной на этих трубопроводах арма-
туры; -неудовлетворительной конструкции уплотнений;
2) попадание воды из водяных уплотнений вследствие неудов-
летворительной их работы из-за увеличенных зазоров в «уплотне-
ниях коробки, неплотности горизонтального стыка се верхней и
нижней половин, завышенного уровня бака с водой для уплотне-
ния и пр.;
3) попадание воды из маслоохладителей.
§ 114. Главные масляные насосы
Главные масляные насосы предназначены для подачи масла
в систему смазки и регулирования. Наибольшее применение име-
ют шестеренчатые насосы (фиг. 275 и 276), состоящие из двух
или трех шестерен, из которых одна — ведущая, связанная при-
водом от червячной пары; число оборотов насоса обычно колеб-
лется в пределах 350—450 об/мин.
Неполадки в работе шестеренчатых насосов и их причины.
1. Ненормально высокий нагрев подшипников,
вызванный следующими причинами:
Ill
4
1 лавные масляные насосы
433
1) недостаточный зазор в подшипниках;
2) несовпадение осей расточек подшипников, вследствие чего
ва.п шестерни располагается в подшипниках с перекосом;
3) отсутствие или неправильное выполнение и расположение
каиавок на крыш к* м на торце корпуса насоса для отвода масла
из впадин зубьев, вступивших в зацепление, что создает распор-
ное усилие между шестернями, вследствие чего увеличивается
давление на подшипники;
4) отсутствие или неправильное выполнение канавок под-
вода и выхода смазки из
подшипников;
6) оставшаяся или по
павшая при сборке в под-
шипники грязь (песок, пыль,
шеллак и пр.);
6) увеличенные радиаль-
ные зазоры между корпусом
и шестернями.
2. III у м и и а с о с е.
Возможные причины:
1) попадание в насос
воздуха;
2) 'неправильное зацепле-
ние вследствие перекоса
осей шестерен;
.3) неправильная профи-
лировка зубьев;
4) установка шестерен не по маркам, т. е. не в том положе-
нии, в котором зубья приработались друг к другу.
3. Н а г р е в и повреждение торцевой крышки
корпуса насоса. Причинами нагрева и повреждения торце-
вой крышки корпуса насоса могут быть малый торцевой зазор,
а также попадание в торцевой зазор мелких посторонних частиц
(кусочков металла, стружки, песка и пр.).
Известны случаи повреждения торцевых крышек вследствие
попадания в торцевой зазор частиц, оставленных при сборке (На-
соса и отверстиях, просверленных в торце шестерни для рымов.
Частицы металла, попав в зазор и заклинившись в нем, задирают
материал крышки и шестерни (фиг. 277), что в конечном резуль-
тате приводит к аварии с насосом.
4. Повреждения зубьев тестере и. Повреждение
зубьев шестерен происходит из-за попадания посторонних пред-
метов в насос и их заклинивания между зубьями или из-за вы-
крашивания рабочих поверхностей зубьев.
28 А. II. Сосрчкоп.
Фиг. 275. Главный масляный насос
(двухшестеренчатый)
434
Масляная система
[Гл. XXIi
Фиг. 276. Главный масляный насос (трехшсстеренчатый)
114]
Глиеные мйсАтые насосы
435
Фиг. 277. Повреждение насоса
Зазоры главных масляных шестеренчатых насосов. L Торце-
вой зазор Т (фиг. 275 и 276) — зазор между крышкой насоса и
торцами шестерен — берется 0,001 -~- 0,0013 высоты шестерни
плюс 0,05 мм.
Проверка торцевого зазора производится оттиском кусочков
свинцовой проволоки, уложенных на торец шестерен и ига фланец
корпуса насоса. Полученная наименьшая разница в толщине двух
соответствующих оттисков кусков проволоки определяет торцевой
зазор. При конструкциях насосов, валики шестерен которых вы-
ходят через крышки пгасоса, может быть применен другой способ
измерения торцевого зазора, заключающийся в следующем: за-
крывается и кропится крышка насоса; на торец валика шестерни
опирается движок индикатора; -нажимом «а валик шестерня пе-
ремещается до упора в одну,.а затем в другую сторону. Показа-
ния индикатора укажут на величину перемещения шестерни, т. е.
на величину торцевого зазора. Аналогичным образом производит-
ся проверка торцевого зазора и второй шестерни. Во избежание
ошибок в определении зазора необходимо следить за отсутствием
перемещений корпуса во время перемещения шестерни.
Величина зазора регулируется толщиной прокладки, устанав-
ливаемой на разъемный фланец.
2. Радиальный зазор Р — зазор между вершиной зуба и по-
верхностью расточки корпуса — должен быть больше, чем зазо-
ры «в подшипниках. Нормальная величина зазора считается 0,10—
0,20 мм. Проверку производят пластинками щупа.
28*
436
Масляная система
[ Гл. XX
S 114]
Главные масляные насосы
437
3. Боковой зазор х между рабочими поверхностями зубьев
шестерен (фиг. 276) ..принимается в 0,15—0,50 мм.
4. Суммарный зазор в подшипниках принимается в зависи-
мости от диаметра шейки вала шестерни 0,0012—0,0018 диамет-
ра шейки. Зазор определяется как разница результатов измере-
ния диаметра расточки подшипника и диаметра шейки.
Винтовые насосы. В последние годы в отечественном паро-
турбостроении начинают применяться винтовые насосы (фиг. 278).
Такими насосами снабжены все турбины' ЛМЗ послевоенного
выпуска.
При разборке винтового насоса, сняв его крышку, до выемки
винтов из корпуса, следует убедиться в наличии меток, указы-
вающих взаимное положение винтов между собой и относитель-
но корпуса насоса; то же относится и к подпятникам ведомых
винтов. При сборке насоса его винты могут быть вставлены в кор-
пус только одновременно.
Для главных масляных винтовых насосов принимаются сле-
дующие зазоры:
Зазоры
Зазор между подпятни-
ком и пятой ведомого
То же между подпятни-
ком и пятой ведущего
То же между подпятни-
ком и пятой ведомого
То же между втулкой
и втулкой разгрузоч-
То же между ведомым
винтом и рубашкой . .
То же между ведущим
винтом и рубашкой . .
Натяг между рубашкой
*
Допустимое отклонение
между осями ведущего
и ведомого винтов . .
Производительность на-
Обозна-
чения |
\
А
Б
В
3
И. Л
i K
(1
м. и
л'мик
МВН-40
0,075—0,14
0,12—0,27
0,075—0,14
0,05-0,145
0,03—0,09
0,05-0,13
0,05-0,135
0,05—0,135
0,03
2400
Тип насоса
МВН-26
0,075-0,14
0,095-0,22
0,075-0,14
0,05-0,175
0,03—0,09
0,04-0,11
0,05—0,135
0,05—0,035
0,03
15G0
мвн-ю
0,075-0,14
0,095-0,175
0,075—0,14
0,075—0,14
0,03—0,09
0,04-0,11
Зазор 0,03
Натяг 0,045
0,03
600
Винтовой насос имеет три винта: средний ведущий и два бо-
ковых— ведомых. Винты расположены в расточках баббитовой
заливки корпуса насоса. Осевое усилие, возникающее при рабо-
438
Масляная система
[Гл. XXI
те «асоса и направленное от камеры нагнетания в сторону ка-
меры всасывания, передается через пяты бронзовым подпятни-
кам, из которых средний запрессован в крышку корпуса, а боко-
вые подвижны и могут самоустанавливаться (однако вращение
их исключено).
Неполадки с масляными винтовыми насосами встречаются
следующие:
■1. Нагрев подпятников насоса; -нагрев может возникнуть как
следствие недостаточных радиальных зазоров между пятой и
подпятником, а также как
следствие попадания в указан-
ный зазор посторонних частиц,
занесенных маслом.
2. Шум в насосе; причиной
возникновения шума обычно
является наличие воздуха, по-
падающего в насос вместе
с маслом; воздух может по-
падать из маслопровода всасы-
вания при неплотностях в его
фланцевых соединениях, а так-
же выделяться в насосе из
масла, если оно не успело очи-
ститься от воздуха за время
своего нахождения в баке.
3. Отставание баббитовой
заливки от корпуса насоса.
§ 115. Вспомогательные
масляные турбонасосы
Масляные турбонасосы
в турбинных установках при-
меняются двух типон: верти-
кальные и горизонтальные.
В вертикальных турбонасосах
насос погружен в м-асло, а па-
ровая часть располагается над баком. Горизонтальные насосы
располагаются вне бака, обычно ниже его.
Производительность насосов в зависимости от типа турбины
колеблется от 350 до 2500 л/мин, число оборотов от 3500 до 5500
об/мин.
Вертикальные масляные турбонасосы по своей конструкции
разделяются на насосы центробежные (фиг. 279) и шестерен-
чатые.
Фиг. 279. Масляный турбонасос
§ 116]
Прокачка масла
439
1. Зазоры масляных турбонасосов (фиг. 279). Осевой зазор
между крылаткой и корпусом
а = 0,10 ч-0,20 мм.
Зазор (на диаметр) между валом и втулкой масляной части
насоса
б=0,03-:-0,15 мм.
Зазор (iHa диаметр) между валом и -втулкой парового уплот-
нения
я —0,10 4-0,20 мм.
Осевой зазор между соплом и лопатками
г — 1,54- 2,5 мм.
Радиальный зазор между лопатками и корпусом
д = 0,75 4-1,20 мм.
2. Неполадки в работе масляных турбонасосов. К числу непо-
ладок масляных турбонасосов вертикального типа относятся сле-
дующие:
1) остановка насоса во время его работы, происходящая из-за
заедания вала насоса во втулках и в уплотнениях вследствие ма-
лых зазоров, из-за вылета лопатки или из-за повреждения упор-
ного подшипника;
2) шум в насосе из-за повреждения упорного подшипника,
из-за искривления вала, из-за задеваний в паровой и масляной
частях насоса или вала за уплотнения .и нр. и из-за увеличенного
числа оборотов .насоса против нормального;
3) недостаточная производительность насоса при одних и тех
же параметрах свежего пара, вызываемая засорением сетки на
всасывании насоса или сегмента паровых сопел, а также задева-
нием ротора за неподвижные части.
Неполадки в работе горизонтальных масляных турбонасосов
аналогичны неполадкам обычных центробежных насосов.
Рем.онт турбонасоса большей частью сводится к замене по-
врежденных деталей.
§ 116. Прокачка масла
. При производстве ремонта, несмотря на всю тщательность
очистки маслопровода, в нем, как правило, остаются кусочки
шеллака, ворс от обтирочного материала, а нередко песок или дру-
гие твердые кусочки какого-либо материала; поэтому для очи-
440
Масляная система
[Гл. XXII
стаи «масляной системы после ремонта через нее прокачивают
масло.
В практику вошло несколько способов очистки системы:
1) прокачка масла через сетки, установленные перед подшип-
никами;
2) прокачка масла без сеток через подшипник с последующим
осмотром и очисткой шеек и вкладышей;
3) прокачка масла без сеток помимо вкладышей (при вклады-
шах с колодками).
Каждый из этих способов имеет свои положительные и отри-
цательные стороны.
1. Прокачка масла через сетки. Сетки желательно установить
перед каждым вкладышем на горизонтальном участке маслопро-
вода, возможно близком к подшип-
нику, удобном для отдачи и крепле-
ния фланцевого соединения при
установке и вынимании сеток, а так-
же для удаления масла, вытекаю-
щего при разъединении фланцевого
соединения при вынимании сеток
для их очистки.
Сетка выбирается в 200—
800 ячеек ма 1 см2 (в зависимости
от толщины проволоки). На каждое
место установки изготовляют по два
комплекта сеток. Сетку (фиг. 280)
вкладывают между двумя прессшпа-
новыми прокладками, смазанными
шеллаком, и прошивают для связи
с прокладками мягкой медной про-
волокой. Имели место случаи остав-
ления сеток после прокачки, что приводило к подплавлению баб-
бита вкладышей при работе турбины; поэтому установка сеток
без хвостовиков не рекомендуется.
Прокачка масла ведется электро- или турбонасосом. Отмеча-
ют давление масла в начале прокачки; повышение давления ма-
сла, поступающего в подшипник, .указывает на загрязнение сеток,
после чего насос останавливают, сетки вынимают и очищают,
а затем устанавливают их вновь.
В начале прокачки очистку сеток приходится производить
часто; но по мере очищения нагнетательного маслопровода к ней
приходится прибегать реже; прокачку масла можно закончить
тогда, когда после трех- четырехчасовой прокачки па сетках не
будет оставаться ни твердых частиц, ни значительного количе-
ства ворса. При последнем вынимании сеток, по окончании про-
качки масла, надлежит проверить, не остались ли твердые ча-
стицы в трубе у фланцевого соединения маслопровода» где на-
Ш
Фиг. 280. Сетка для прокачки
масла
1 — сетка; 2 — прокладки; 3 — скреп-
ляющая проволока
§116]
Прокачка масла
441
ходится сетка, в непосредственной близости от нее со стороны
нашетания.
Отрицательной стороной данного способа прокачки масла яв-
ляется следующее. Вследствие того что роторы не вращаются,
а также ввиду увеличения сопротивления из-за установки сеток
масло протекает по трубам маслопровода значительно медлен-
нее, чем при вращающихся роторах. Масло, имея малые скоро-
сти, увлекает лишь мелкие и легкие частицы, находящиеся в мас-
лопроводе: шеллак, ворс и пр., а более тяжелые, как песок,
стружка, окалина и пр., могут и не быть захвачены маслом, осо-
бенно из вертикальных участков маслопровода. Таким образом,
применение данного способа не гарантирует очистку маслопро-
вода от находящихся в нем наиболее тяжелых частичек, очистка
от которых является особенно важной.
2. Прокачка масла через подшипники без установки сеток.
При этом способе прокачки масла через вкладыши турбины очи-
стка маслопровода происходит значительно более эффективно,
чем при прокачке масла через сетки, так как скорости масла
в трубах получаются значительно большими. При данном способе
посторонние частицы — ворс, шеллак, окалина, песок и пр. —
могут остаться в боковых зазорах вкладыша между валом и баб-
битовой заливкой.
Отрицательная сторона этого способа прокачки масла — необ-
ходимость вскрытия подшипников, выворачивания нижних поло-
винок вкладышей для их очистки и промывки после прокачки,
что требует большой затраты труда.
При конструкции вкладышей, в которых масло поступает
в плоскости их разъема, прокачку масла -ведут без верхних по-
ловин вкладышей. Для того чтобы не -производить работу по вы-
ворачиванию нижних половин вкладышей для их осмотра, перед
прокачкой масла, во избежание попадания посторонних частиц
в боковые зазоры, в них плотно закладывают тряпки, которые
удаляют после прокачки, вскрыв крышки корпусов подшипников.
У|меныпенис давления масла во .время его прокачки при од-
ном и том же давлении пара перед соплами турбонасоса указы-
вает на засоренность фильтров (цилиндрического типа) масля-
ного бака (при турбонасосах горизонтального типа) или сетки
фильтра насоса (при турбонасосах вертикального типа), уста-
новленного нелоередствшно в баке.
3. Прокачка масла без сеток помимо вкладышей. Этот способ
прокачки может быть применен только для конструкций вклады-
шей на колодках.
Перед прокачкой масла вкладыши поворачивают на угол 20—
30°. После поворота вкладыша отверстие в корпусе подшипника
подвода масла к вкладышу становится открытым и масло сво-
бодно сливается ,в зазор между расточкой корпуса подшипника
и вкладышем.
442
Вакуумная система
[ Гл. XXIII
По окончании прокачки вкладыш возвращается в первона-
чальное положение.
Очистка масляной системы этим способом весьма эффективна.
Затрата труда на дополнительную работу, произведенную на
разворот вкладышей и вторичное закрытие крышек подшипников,
не больше той, которая потрачена на неоднократный просмотр
сеток, а затрата времени на процесс прокачки масла при этом
способе в три-четыре раза меньше, чем при прокачке масла через
сетки.
При прокачке масла без сеток как при данном способе, так и
при описанном выше, во избежание попадания посторонних тел
в зацепление червячной пары или редуктора, а также загрязнения
подшипников регуляторного вала, подвод масла к ним должен
быть отсоединен и дан свободный слив масла из подводящих
трубок.
Осмотры фильтров бака или турбонасоса производят как во
время прокачки, так и после нее.
Масло бака после прокачки надлежит пропустить через
фильтрпресс или центрифугу.
По окончании прокачки регулировкой редукционного клапана
устанавливают требуемое давление масла на регулирование и на
подшипники и проверяют:
1) осмотром через люки количества протекающего масла -че-
рез подшипники; в случае подозрения на малое количество масла,
сливающегося из какого-либо подшипника, выясняют причину, не
останавливаясь перед вскрытием подшипника и разборкой (масло-
провода;
2) .подачу масла на червячную пару, пустив для этого масля-
ный турбонасос; эту проверку производят для некоторых кон-
струкций при вскрытом торцевом щитке, для других — при вскры-
той крышке переднего подшипника; в последнем случае должны
быть приняты меры против выливания масла из упорного и
опорного подшипников помимо корпуса подшипника;
3) подвод масла к муфте регулятора и к его сочленениям.
Глава XXIII
ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА
§ 117. Характеристика работы вакуумной системы и конденсатора
Удовлетворительная работа конденсационного устройства
в целом заключается в создании нормального иакуума. Вакуум
в процентах исчисляется по формуле:
§117] Характеристика работы вакуумной системы и конденсатора 443
где Н — показание вакуумметра в мм рт. ст.;
Б—барометрическое давление в мм рт. ст.
Величины Я и В должны быть приведены к одной темпе-
ратуре.
Абсолютное давление в конденсаторе рк=В—Н [мм рт. ст.]
или
Р« = -73575" \ат<
Изменение вакуума на 1 % вызывает изменение расхода па-
ра, при прочих равных условиях, в пределах от 1 до 2%.
Зависимость между температурой пара при входе в конденса-
тор и абсолютным давлением в нем приведена в табл. 65.
Таблица 65
Зависимость мзжду температурой пара и абсолютным давлением
T емпература,
°С
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Абсолютное давление 1
мм рт. ст.
21,02
22,32
23,69
25,13
26,65
28,25
29,94
31,71
33,57
кГ/см* 1
1
0,0286
0,0304
0,0322
0,0342
0,0363
0,0385
0,0407
0,0432
0,0458
Температура,
°С
32
33
34
1 35
36
37
38
39
40
Абсолютное давление
мм рт. ст.
35,53
37,59
39,75
42,02
44,40
46,90
49,51
52,26
55,13
кГ(см*
0,0484
0,0513
0,0542
0,1573
0,0605
0,0639
0,0675
0,0713
0,0752
Работа конденсатора характеризуется величиной темпера-
турного напора 8/:
где /2 — температура отработавшего пара в конденсаторе;
С — температура охлаждающей воды при выходе из
конденсатора;
/" — температура охлаждающей воды при входе в
конденсатор;
&te — f2 — t\ — повышение температуры охлаждающей воды
в конденсаторе.
Нормальный температурный напор для чистого хорошо уплот-
ненного конденсатора можно определить по приближенной фор-
муле (А. В. Щегляева):
8/ i^S /Л +7 5\ос
444
Вакуумная система
[ Гл. XXIII
Как видно из формулы, температурный напор зависит от
температуры воды, входящей в конденсатор t\ , и паровой на-
грузки конденсатора — , где D—количество конденсируемого
пара в кг/час, F—поверхность охлаждения конденсатора в м2.
Сравнение величины температурного напора, полученного по
данным электростанции с теоретическими данными, укажет, на-
сколько удовлетворительно работает конденсатор.
§ 118. Эксплуатационные причины неудовлетворительного
вакуума
1. Недостаточная подача или отсутствие циркуляционной воды
в конденсаторе.
Падение «вакуума по этой -причине имеет место вследствие:
а) загрязнения трубок со стороны входа воды в конденсатор
посторонними предметами;
б) срыва работы или остановки циркуляционного насоса;
в) недостаточного открытия задвижек на трубопроводе цир-
куляционной воды или их полного закрытия по какой-либо слу-
чайной причине;
г) недостаточной производительности «насоса (износ рабочего
колеса, загрязнение сеток на всасывающей линии и пр.).
Количество охлаждающей воды, проходящей через конденса-
тор, с достаточной точностью может быть определено по формуле:
Qs=D.B3QkkMIkz [MSjmcl
где &te = f2 — t\— разность температур охлаждающей воды.
Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе Мв =• (£2 — t\)
зависит от количества охлаждающей воды, проходящей через
конденсатор.
Нормальная величина разности Ця может считаться 8—10° С.
Если из-за остановки циркуляционного насоса вакуум упущен
настолько, что произошло нагревание цилиндра и конденсатора
до 80—100°, то при конструкциях конденсаторов, жестко скреп-
ленных с ц. н. д., .повторный пуск насоса с пуском циркуляцион-
ной воды б конденсатор не должен производиться до полного
остывания ц. н. д. и конденсатора. Резкий пуск холодной воды
в горячий конденсатор и быстрое его охлаждение могут повести
к возникновению весьма больших температурных напряжений
в выпускной части ц. н. д. с возникновением в нем трещин, к рас-
стройству стыка между ц. н. д. и конденсатором, а также к рас-
стройству вальцовки трубок в трубных досках; последнее проис-
ходит независимо от конструкции крепления конденсатора к ци-
линдру.
§ 118] Эксплуатационные причины неудовлетворительного вакуума 445
2. Отложение «солей на внутренней поверхности трубок .кон-
денсатора.
3. Переполнение парового пространства конденсатора водой.
Переполнение конденсатора может быть результатом:
а) неправильного избыточного прикрытия или полного закры-
тия задвижек «а конденсатном трубопроводе за рециркуляцион-
ным трубопроводом, иногда вне пределов турбинной установки;
б) засоренности сетки у эжекторов на линии конденсата;
в) повреждения конденсатного насоса или небрежного его об-
служивания;
г) разрыва охлаждающих трубок конденсатора.
При прекращении или недостаточности откачивания конден-
сата происходит подъем уровня. Когда уровень конденсата под-
нимется настолько, что начнет закрывать отверстие трубы для
отсоса воздуха, начинается падение вакуума, вначале медлен-
ное, а затем ускоряющееся по мере перекрытия конденсатом от-
верстия трубы для отсоса воздуха. Вакуумметр, присоединенный
к выпускной части ц. н. д., покажет ^уменьшение вакуума; ва-
куумметры, присоединенные к эжекторам, покажут увеличение
вакуума; при запоздании с принятием необходимых мер из вы-
пускных труб эжектора начнет выбрасываться вода.
Переполнение конденсатора большей частью связано с не-
удовлетворительной работой водоуказательного стекла (резкие
колебания уровня, прохождение многочисленных пузырьков воз-
духа), что затрудняет наблюдение за уровнем, а также из-за не-
правильного присоединения трубопроводов от конденсатора
к стеклу — наличие перегиба трубы, вследствие чего1 образуется
водяной затвор.
4. Частичное или полное прекращение подачи охлаждающей
воды к эжекторам.
Причины могут быть следующие:
а) срыв работы конденсатного насоса при промедлении с ею
повторным пуском;
б) неправильная регулировка откачки конденсата — полное
или излишнее частичное закрытие задвижки у насоса на напор-
ной линии конденсата.
5. Отсутствие воды в бачке для водяного уплотнения.
При отсутствии подачи воды на водяное уплотнение через него
начинает просачиваться воздух. Уровень в бачке может быть
упущен вследствие неудовлетворительной рабрты поплавковых
клапанов на подаче воды в бачок или вследствие засорения тру-
бопроводов.
'Вакуум может ухудшиться также из-за неправильной регу-
лировки подачи пара на уплотнения, из-за открытия продувочных
или дренажных вентилей из мест, находящихся под вакуумом,
446 Вакуумная система [Гл. XXIII
из-за отсутствия или недостаточности заливки водой атмосферно-
го клапана, из-за подсоса воздуха через дренажный бачок при
неисправности поплавкового клапана.
§ 119. Неплотности системы
1. Проверка плотности вакуумной системы. Плотность систе-
мы (паровое пространство конденсатора и связанные с ним тру-
бопроводы, а также трубопроводы, связанные с нижней полови-
ной ц. н. д., вспомогательные и прочие устройства, работающие
под вакуумом) при неработающей турбине проверяют, заполняя
ее водой.
Перед заливкой системы проводят следующие работы:
1) закрывают вентили, задвижки, краники, соединяющие ва-
куумную систему с атмосферой или с дренажем;
2) открывают все задвижки на трубопроводах вакуумной
системы и на трубопроводах регенерации, соединяющих систе-
му со вспомогательными аппаратами (подогревателями, бака-
ми и пр.);
3) вскрывают крышку предохранительного атмосферного кла-
пана еа выпускном трубопроводе из конденсатора и стопорят та-
релку клапана, чтобы она не могла открыться под давлением
воды при заполнении парового пространства конденсатора;
4) ставят под каждую пяту конденсатора (для некоторых
конструкций с пружинными опорами) дополнительные жесткие
опоры (домкраты, железные балки, деревянные дубовые брусья,
устанавливаемые на торец) для того, чтобы не передать веса во-
ды на горловину турбины;
5) для контроля за уровнем воды вскрывают люк на выпуск-
ной части ц. н. д.; если таковой отсутствует, то приблизительно на
уровне нижней части лопаток ротора вывертывают пробку, шту-
цер или отдают фланец какого-либо трубопровода присоединения
к цилиндру; при появлении воды из указанного отверстия опре-
деляют уровень наполнения системы.
Вакуумную систему заполняют водой из резервного бака че-
рез трубопровод, соединяющий конденсатор с резервным баком,
или из водопровода шлангом через какое-либо отверстие, рас-
положенное на выпускной части. Уровень воды доводят до ниж-
ней части лопаток ротора.
В процессе -заполнения следят за пропусками воды и там, где
представляется возможным, не спуская воды, устраняют неплот-
ности; остальные места протечек отмечают.
После заполнения системы и производства отметок мест про-
течек воду откачивают кондепеатным насосом или спускают в дре-
наж; устранив неплотности, систему заполняют вновь; это повто-
ряют до тех пор, пока не будут устранены все неплотности си-
стемы. По окончании указанной проверки удаляют поставленные
§ по]
Неплотности системы
447
дополнительные опоры под конденсатором и раскрепляют атмос-
ферный клапан.
2. Проверка воздушной плотности вакуумной системы при
работе турбин. Первый способ. При работающей турбине
закрывают задвижку на трубопроводе отсоса всвдуха из .конден-
сатора в эжектор. Если вакуум будет снижаться более 5 мм рт. ст.
в 1 мин., можно считать, что имеют место избыточные прососы
воздуха в системе.
Продолжительность проверки не должна превышать 5—7 мин.,
причем скорость падения вакуума должна определяться как ча-
стное от деления суммарного падения ва-
куума за время проверки ла продолжитель-
ность проверки в минутах.
За начало проверки следует принимать
отсчет, сделанный спустя 1—2 мин. после
закрытия задвижки на воздухоотсасываю-
щей линии.
Обычно такие испытания производят при
нагрузке около 25% от номинальной. Для
сравнимости результатов последующие про-
верки надо производить при той же нагруз-
ке, при какой происходило первое испыта-
ние, так как скорость падения вакуума мо-
жет довольно резко изменяться в пределах
от холостого хода до полной нагрузки.
Второй способ дает возможность
произвести замер количества воздуха, отса-
сываемого эжектором, и на основании этого
решить вопрос, имеет ли место* в установке избыточный просос
воздуха.
Этот замер осуществляют по схеме фиг. 281. На выпускной
трубе холодильника последней ступени эжектора устанавливают
мерную шайбу. К той же ступени в верхней части холодильника
присоединяют водяной манометр. Если в этом месте нет пробки,
надлежит высверлить отверстие для присоединения дифмдао-
метра. Перед замером расхода .воздуха мерной шайбой опреде-
ляют температуру .выходящей смеси термометром, опущенным
в .выпускную трубу.
После определения температуры трубу плотно прикрывают
мерной шайбой, закрывая клапан на отводе дренажа из второй
ступени, и производят отсчет по водяному манометру. По кривым
фиг. 282 в зависимости от показаний водяного манометра опре-
деляют количество сухого воздуха, отсасываемого из конденса-
тора. Кривые действительны для замера «количества воздуха шай-
бами с заостренными краями (фиг. 283,а).
Если показания водяного манометра окажутся меньше вели-
чин, соответствующих начальной точке приведенных на фиг. 282
Фиг. 281. Схема уста-
новки для замера ко-
личества воздуха, от-
сасываемого эжекто-
ром
448 Вакуумная система | I л. \\ц.
кривых, то экстраполировать кривую не следует, а надлежит про-
извести замер шайбой меньшего диаметра. Так как кривые по-
строены для паровоздушной смеси при температуре 37°,5, то дан-
ные, определенные по кривым, следует умножить на поправочный
G
кг/ч\
280
200
160
120
80
ъ
,f
ж
•8$
Ф
Л^
tJH6
иМ ,
If5 мм I
" I l
-■■-
|«
ш
~Т
Щ^
Фиг. 283. Формы мерных
шайб
50 100 150 200 'dbO Щ ЗЬО Ш Ш 500 Ян!
Р мм бод. cm.
Фиг. 282. Кривые для определения коли-
чества воздуха (G), отсасываемого эжек-
тором, в зависимости от показаний во-
дяного манометра (р)
коэффициент, взятый по кривой фиг. 284 соответственно фактиче-
ской температуре смеси.
Сравнение определенного таким отразим расхода воздуха
с результатами прежних (примерно при той жг нагрузка) испы-
таний дает возможность судить о плотности вакуумной системы.
Если испытание проводится впервые, то <.>б избытке воздуха,
засасываемого в систему, мож-
но до известной степени судить,
пользуясь формулой Бима>
дающей количества воздуха в
системе в зависимости от рас-
хода пара:
где (/—количество воздуха в
кг\час\
D — расход пара в кг/час.
Определенный описанным способом расход воздуха не должен
быть больше расхода воздуха, вычисленного по вышеуказанной
формуле.
§ 120. Проверка работы эжектора
Если имеются основания предполагать, что неудовлетворитель-
ный вакуум вызван плохой работой эжектора, следует произве-
сти проверку его работы, отключив эжектор от установки.
'25 29
37 hi Ц5 k9 53 57 61 °С
Фиг. 284. Поправочный коэффициент
(k) в зависимости от температуры
паровоздушной смеси
120]
Проверка работы эжектора
449
'МШ/М//<
1. Снятие характеристики эжектора. Проверка работы эжек-
тора -сводится к снятию его характеристики. Характеристика вы-
ражается в виде кривой — зависимости производительности эжек-
тора (количества отсасываемого воздуха в кг/час) и создаваемого
вакуума (или абсолютного давления в мм рт. ст.) в первой сту-
пени эжектора.
Количество воздух а, отсасываемого эжектором, измеряется
с помощью мерных шайб (сопел), устанавливаемых на патрубке
присоединения воздушной трубы к эжектору
(<|>ш\ 281)) или к приливу с отверстием для проб-
ки на этой трубе.
Для достижения воздушной плотности между
фланцем и шайбой ставят резиновую прокладку.
При этом никаких креплений не требуется, так
как из-за разрежения в первой ступени шайбу
плотно прижимает к прокладке атмосферное дав-
ление.
li момент определения какой-либо точки ха-
рактеристики эжектора вентиль на спуске дрена-
жа из первой ступени закрывают. Вследствие не-
продолжительности замера переполнения холо-
дильника не произойдет. После проведения замера, перед сле-
дующим замером, вакуум в эжекторе необходимо стравить, что-
бы выпустить конденсат из первой ступени в дренаж.
Расход сухого воздуха, проходящего через сопло, определяется
по формуле:
T/WWi
Фиг. 285. Уста-
новка мерной
шайбы для ис-
пытания эжек
тора
:3600-
Т^1и,288Г
[кг/час],
где jx — коэффициент истечения, равный 0,61 для сопел по
фиг. 283,<з; 0,96 — 0,98 — для сопел по фиг. 283,6;
d — наименьший диаметр сопла в см;
р — давление воздуха перед соплом в кГ/см2, равное ^—K\
( оО , «Э
Т—абсолютная температура воздуха перед соплом в °С;
И — барометрическое давление в мм рт. ст.
При давлении воздуха, близком к 1 кПсм2(В = 735,5 мм рт. ст.),
и температуре воздуха, близкой к 15° С, формула расхода воз-
духа принимает упрощенный вид:
0=0,41 d2 [кг/час] для ^ = 0,61 и
G = 0,64d2 [кг/час] для [х = 0,97,
где d — диаметр сопла в мм.
В табл. 66 даны расходы воздуха, вычисленные по этим
формулам, для разных диаметров диафрагм.
29 А. Н. Сверчков.
450
Вакуумная система
[ Гл. XX.
Таблица 65
Расход воздуха через диафрагму в кг!час
Диаметр
отверстия, мм
Расход воздуха:
для диафрагмы-
по фиг. 283, а
для диафрагмы
но фиг. 283, б
1
0,41
0,64
2
1,64
2,50
3 ! 4
1
3,68
5,70
6,56
10,2
5
10,5
16,0
6
14,75
23,0
7
20,5
31,0
8
26,2
40,6
9
33,2
51,5
10
41,0
63,5
Для построения характеристики эжекторов показания ртут-
ного вакуумметра V [мм рт. ст.] в первой ступени эжектора пе-
ресчитывают в единицы абсолютного давления р, измеряемые
в мм рт. ст. по формуле:
р=.В—V[mm рт. ст.].
Примеры характеристик различных типов эжекторов выпуска
ЛМЗ имени Сталина приведены на фиг. 286, где по оси абсцисс
отложены расходы воздуха в кг/час, а по оси ординат абсолютные
давления в мм рт. ст.
2. Причины неудовлетворительной работы эжектора. К при-
чинам неудовлетворительной работы эжекторов можно отнести
следующие:
1. Воздухопроницаемость тех частей эжектора и
его соединений, которые находятся под вакуумом. Обычно кор-
пусы эжекторов подвергаются гидравлическому испытанию; ос-
тальные же части (сальники задвижек, фланцевые соединения)
в случае подозрения в прососе воздуха могут быть обследованы
пламенем свечи.
2. Недостаточное или полное прекращение
подачи воды к охладителям эжектора приводит к нагреву
корпуса и затем к «запариванию» эжектора, а именно из вы-
пускной трубки последней ступени эжектора начинает выходить
струя пара, а не воздуха.
3. Разрыв трубок охладителей. Бели трубки дре
нажа 'конденсата рабочего пара эжектора не смогут пропустить
дополнительно поступающей воды из поврежденной трубки, эжек-
тор будет переполняться водой. При перекрытии водой выходного
отверстия диффузора появятся гидравлические удары и выбрасы-
вание воды через выпускную трубку последней ступени.
4. Неплотности в корпусе. Если ступени эжектора
расположены в одном корпусе и разделены перегородкой, то
уплотнение этой перегородки имеет существенное значение. При
нарушении плотности будет происходить обратная циркуляция
проверка работы эжектора 451
Фиг. 286. Характеристики различных типов эжекторов
452
Вакуумная система
[ Гл. XXIU
воздуха из -последующей в предыдущую, и эжектор не создаст
требуемого разрежения.
5. Засорение сопел. При отсутствии сеток на подводе
пара к соплам возможно засорение сопел, что может привести
к частичному или полному выключе-
нию из работы соответствующей
ступени. На частичное засорение со-
пел первой ступени могут указы-
вать: повышение температуры уча-
стка трубы (примыкающей к сопло-
вой коробке), отсоса воздуха из кон-
денсатора и в «некоторых случаях
свист в эжекторе.
6. Засорение сеток пе-
ред соплами солями, ока-
линой или посторонними
предметами.
7. Загрязнение поверх-
ности холодильников.
8. Нарушение работы
дренажной системы из хо-
лодильникавконденсатор.
9. Неточность изготов-
ления и установки сопел
и д и ф ф у з о р о в. Ухудшенный ва-
куум может быть результатом не-
совпадения осей сопел и диффузо-
ров, наличия косых срезов у выход-
ных сечений сопел, не перпендику-
лярных к оси, неровности выходных
кромок сопел, наличия уступов в со-
единениях у составных диффузоров.
Все это приводит к неправильному
направлению струи пара, ударам,
завихрениям и пр., что ухудшает
условия захватывания частиц возду-
ха и проталкивания их через диф-
фузор.
расстояние между соплом
и диффузором. При испытании на заводском стенде уста-
навливается наивыгоднейшее расстояние #. При производимых
разборках это расстояние может быть изменено и получены худ-
шие результаты по достигаемому впкууму. Небольшое изменение
расстояния между соплом и диффузором (порядка 1 — 2 мм), как
показывают испытания, существенного влияния та создаваемый
эжектором вакуум не оказывает.
Фиг. 287. Разрез сопла и диф-
фузора эжектора
10. Неправильное
§ 121 ] Определение вибрации и причины, ее вызывающие 453
В случае отсутствия каких-либо данных о величине Н можно
в первом приближении установить в первой ступени эжектора
Н = 0,35 Dx и во второй ступени Н = 0,05 Dx (фиг. 287).
Считаясь с необходимостью в отдельных случаях приспосо-
бить имеющееся оборудование к существующим условиям экс-
плуатации, можно 'В некоторых пределах увеличить производи-
тельность эжектора, расточив диаметры: d9 d\, D\ и D2. Однако
эти переделки проточной части эжекторов следует производить
только после соответствующих просчетов, учитывая перегрузку
охладителей пара вследствие увеличения расхода пара на эжек-
тор.
При необходимости понизить начальное давление пара, перед
эжектором увеличивают площадь сопла на диаметре d в следую-
щем соотношении:
F = -^F
где рс и рн—давление пара в ати до и после переделки сопла;
Fc и FH — площадь сопла (в сечении d) до и после переделки.
Если нет заводской характеристики эжектора, то при наладке
надо стремиться получить возможно более высокий вакуум при
максимальном расходе воздуха.
Глава XXIV
ВИБРАЦИЯ ТУРБИН
§ 121. Определение вибрации и причины, ее вызывающие
Одно из основных требований, предъявляемое к турбинам, —
их спокойная работа, т. е. отсутствие недопустимой вибрации.
Под вибрацией понимается периодическое отклонение тела от его
положения покоя.
Вибрация может возникнуть только как следствие действия
на тело периодической возмущающей силы; чтобы вызванное
этой силой смещение перешло в колебания, необходимо наличие
восстанавливающей силы (например, силы упругости), стремя-
щейся вернуть тело в первоначальное положение.
Величину перемещения тела от одного крайнего положения
через положение равновесия до другого крайнего положения при-
нято называть амплитудой вибрации.
Вибрацию агрегата, как правило, замеряют в трех направле-
ниях: в вертикальном, осевом и -поперечном. Вибрационная оцен-
ка 'агрегата обычно определяется величинами амплитуды вибра-
ции отдельных его подшипников при номинальном числе оборо-
тов.
454
Вибрация турбин
[ Гл. XXIV
Для турбин, пускаемых после монтажа, допускаемая ГОСТ
5908-51 величина амплитуд вибраций не должна 'Превосходить
величин, указанных ниже.
Режим работы турбины
При холостом ходе (без возбуждения гене-
ратора^
При полной или половинной нагрузке ....
Число оборотов в минуту
1500
0,09
0,06
3000
0,06
0,04
5000
и более
0,03
0,02
Амплитуды вибрации даны в миллиметрах.
Данный ГОСТ не распространяется на турбины, принимаемые
после ремонта.
В табл. 67 приводятся нормы на вибрацию для турбин, на-
ходящихся .в эксплуатации. Амплитуда вибраций дана в мм.
Таблица 67
Нормы на вибрацию (по ПТЭ)
ОбJмин
1500
3000
Отлично
До 0,04
. 0,02
Хорошо
До 0,06
. 0,03
Удоплетворительно
До 0,08
- 0,05
Необходимо иметь в виду, что для надежного состояния и
работоспособности агрегатов, кроме руководства нормами, необ-
ходимо в каждом частном случае подходить индивидуально
к оценке .вибрации в зависимости от конструкции агрегатов, при-
чин, вызывающих вибрацию, и ее характера. Иногда значитель-
ные величины амплитуды наблюдающейся вибрации далеко еще
не характеризуют аварийного состояния агрегата и, наоборот, при
отсутствии значительной вибрации состояние агрегата может быть
аварийным или весьма близким к нему. На величину амплитуды
вибрации влияют массивность и жесткость стоек подшипников,
фундаментных колонн и устойчивость подшипников па опорах.
Естественно, что одна и та же (по величине) возмущающая
сила, исходящая от ротора и действующая на вкладыши, выведет
§121] Определение вибрации и причины, ее вызывающие 455
из равновесия с большей амплитудой менее массивный и жесткий
корпус подшипника, чем корпус подшипника, более массивный
и жесткий, и, наоборот, если корпусы подшипников таких двух
турбин будут иметь одинаковые амплитуды вибрации, то заве-
домо можно считать, что возмущающая сила, действующая
в этом случае на вкладыши, для второй машины будет значи-
тельно больше, чем для первой.
Конструкция сказывается и на последствиях вибрации при
одной и той же величине последней, при этом выкрашивание
баббитовой заливки вкладышей зависит от толщины слоя этой
заливки, допущенного удельного давления, марки баббита и пр.
Из приведенного выше видно, что нормы на вибрацию не всег-
да дают возможность с достаточной точностью судить о состоянии
агрегата.
Выявление причин вибрации вследствие их разнообразия,
а также действия их по совокупности, часто представляет боль-
шие затруднения. Иногда турбина вибрирует по какой-либо одной
причине, но нередки случаи, когда слагается оумма причин, со-
здающих недопустимую величину вибрации всего агрегата или
одного из его подшипников.
Дать точные указания по определению причин вибрации не-
возможно. В большинстве случаев приходится производить посте-
пенное исследование узлов агрегата методом исключения наибо-
лее вероятных причин. Так, например, для исключения влияния
на вибрацию соединительной муфты, центровки или одного рото-
ра на другой пускают турбину без генератора. Сопоставление
величин амплитуды вибрации при совместной работе роторов и
одного из роторов дает возможность судить, вызывает ли вибра-
цию та или другая часть агрегата. Для исключения влияния ;на
величину вибрации тепловых расширений турбину пускают с ухуд-
шенным вакуумом, с повышенным и пониженным перегревом.
Местонахождение причины, вызывающей вибрацию, не обяза-
тельно должно быть вблизи того подшипника, который имеет наи-
большую амплитуду вибрации. Как пример, можно привести (Слу-
чай с двухцилиндровой турбиной, в которой весьма сильно ви-
брировал ц. н. д. при сравнительно спокойной работе переднего
подшипника; причина же вибрации заключалась в том, что ц. в. д.
нижней частью вертикальной шпонки упирался в фундаментную
раму переднего подшипника, что не обеспечивало свободу тепло-
вых расширений турбины.
Для выяснения причин вибраций пользуются специальными
приборами — вибрографами.
Сравнение величин амплитуд вибрации каждого из подшип-
ников в зависимости от числа оборотов при пуске и при различ-
456
Вибрация турбин
[ Гл. XXIV
ных режимах работы турбин во многих случаях может служить
исходными данными для суждения о возможных причинах ви-
брации.
Так, например, равенство (приблизительное) отношения полу-
ченных амплитуд вибрации одного из подшипников (при различ-
ных оборотах) и отношения квадрата чисел оборотов, при кото-
рых производились замеры вибрации, дает основание считать,
что причина вибрации лежит в небалансе ротора. Характер вибро-
Фиг. 288. Фотозапись виброметра
грамм также в некоторых случаях может указать на возможные
причины вибрации: чистая синусоида может говорить о какой-то
одной причине вибрации — небалансе, раецентровке и пр. Иска-
женная синусоида — о нескольких причинах, вызывающих виб-
рацию. >
Как пример, на фиг. 288 изображены фотозаписи виброметра
типа Деви, определяющего вибрацию 'В двух направлениях (вер-
тикальном и -горизонтальном). Возможные причины вибрации,
выявленные характером записи, могут быть следующие:
1. Случай чистой неуравновешенности, снятый на подшипнике.
Этот случай характеризуется почти идеальной эллиптической
формой фигуры движения, свидетельствующей о связанном сину-
соидальном колебательном движении в обоих направлениях.
2. Фигура, показывающая влияние неуравновешенности одно-
временно с наличием второй причины, которая обозначается пят-
нами концентрированного света вверху и .внизу фигуры, свиде-
тельствующими о том, что движение в этих точках замедлено.
3. Запись, снятая на среднем подшипнике. Концентрированные
световые пятна, разбросанные по фигуре, свидетельствуют о не-
нормальной работе муфты.
4. Запись, показывающая эффект от наложения на вибрацию,
обусловленную неуравновешенностью, какой-то неисправности при
двойной частоте, которая, возможна, например, из-за двойной
жесткости ротора генератора. Если вибрация с двойной частотой
станет более выраженной, то очертания фигуры примут форму
цифры 8.
§ 121 ] Определение вибрации и причины, ее вызывающие 457
Для суждения о причинах вибрации важно знать «историю
вибрации»: начало появления вибрации, нарастание вибраций
по времени, работы, проведенные по устранению вибрации, и пр.
В практике имели место случаи, когда мероприятия, .проводи-
мые для устранения вибрации, не давали положительных резуль-
татов и лишь демонтаж турбины и ее новый, более тщательный
монтаж -приводили к ликвидации вибрации.
В табл. 68 приведены некоторые возможные причины вибра-
ции в зависимости от ее характера.
Таблица 68
Некоторые возможные причины вибрации
Характер вибрации
I. Вибрация, начинающаяся и уве-
личивающаяся пропорционально от-
ношению квадратов чисел оборотов;
при нагрузке остается без значитель-
ных изменений по сравнению с холо-
стым ходом турбины
II. Увеличенная вибрация при хо-
лостом ходе, возрастающая с уве-
личением нагрузки, но не зависящая
от температурных расширений
III. Незначительная вибрация при
холостом ходе, увеличивающаяся с
увеличением нагрузки (связанная с
изменением тепловых расширений
цилиндров турбины)
Неисправности, могущие быть причиной
вибрации
Небаланс ротора вследствие выле-
та лопаток, неравномерного их из-
носа или засорения, а также изгиба
вала
1. Несовпадение осей (расцентров-
ка по полумуфтам)
2. Односторонняя работа соедини-
тельных полумуфт
При пружинных муфтах: неравно-
мерный износ зубьев, пружин; нерав-
номерный шяг по рабочим поверхно-
стям зубьев; различная толщина
пружин
При кулачковых муфтах: неодина-
ковый шаг по рабочим поверхностям
кулачков звездочки и коронки; ма-
лый радиальный зазор по центрую-
щим пояскам
При жестких и полужестких муф-
тах: при правильной центровке нё-
париллельность торцевых поверхно-
стей полумуфт, создающая напряже-
ния и муфте, передающиеся на вал
Деформация цилиндров при тепло-
вых расширениях вследствие заеда-
ния в шпоночных соединениях или
упора цилиндров или корпусов под-
шипников в неподвижные части, что
может привести к задеванию ротора
за уплотнения и как следствие — к
| иибряции
458
Вибрация турбин
[ Гл. XXIV
Продолжение
Характер вибрации
IV. Вибрация, появляющаяся вре-
менами при пуске, наблюдается при
холостом ходе и при нагрузке. Вели-
чина вибрации различна; особенно
сильно и резко она увеличивается при
изменении режима
V. Резкое увеличение вибрации при
пуске (при больших оборотах)
VI. Вибрация переднего подшип-
ника, возрастающая с увеличением
числа оборотов турбины, но не со-
впадающая с ним по частоте
VII. Вибрация, появляющаяся через
некоторое время после принятия тур-
биной нагрузки, возрастающая со
временем и "с увеличением нагрузки
Неисправности, могущие быть причиной
вибрации
1. Ослабление посадки вкладышей
в их расточках
2. Отставание корпуса подшип-
ника от фундаментной плиты
3. Ослабление крепления фунда-
ментной плиты к массиву фундамента
4. Ослабление посадки дисков на
валу
1. Малые боковые зазоры между
шейкой вала и баббитовой заливкой
вкладыша
2. Неправильный прогрев турбины
3. Задевание ротора за концевые
и диафрагменные уплотнения или за
маслозащитные и пароотбойные
гребни
4. Эллиптичность шеек вала более
0,05—0,04 мм
1. Малый боковой зазор в червяч-
ной паре
2. Расцентровка вала масляного
насоса с валом регулятора
3. Небаланс шестерни червячного
колеса или регулятора
1. Недостаточный верхний зазор
во вкладыше (ротора в. д.)
2. Расцентровка по полумуфтам
как следствие неравномерных тепло-
вых расширений фундамента в вер-
тикальной плоскости
3. Деформация цилиндров при теп-
ловых расширениях
§ 122. Некоторые конкретные случаи вибрации турбин
1. Турбина мощностью 50000 кет. Вертикальная ви-
брация корпуса переднего подшипника нарастала со временем и
дошла до амплитуд вибрации порядка 0,18—0,20 мм. Вибрации
увеличивались при изменениях режима. Обследование турбины
показало отставание фундаментной рамы переднего подшшшика
от заливки бетоном и ослабление болтового крепления рамы
к -массиву фундамента. После подтяжки фундаментных болтов
амплитуда вибрации снизилась до 0,05 мм.
§122] Некоторые конкретные случаи вибрации турбин 459
2. Тур б и>на мощностью 24000 кет. Корпус переднего
подшипника начинал вибрировать при холостом ходе турбины,
а также при нагрузках, увеличиваясь при резких изменениях ре-
жима работы турбины. Обследование подшипника показало
ослабление посадки вкладыша на 0,07—0,08 мм в его расточке,
которое было обнаружено после вскрытия крышки подшипника
сразу же после остановки турбины. По устранении указанного
зазора недопустимой вибрации больше не наблюдалось.
3. Т у р б и н а мощностью 6000 кет. Турбина — одно-
цилиндровая. Соединительная муфта — жесткая. Подшипники
турбин сболчены с цилиндром. Задний вкладыш турбины и перед-
ний генератора расположены в общем корпусе. При пуске тур-
бины после капитального ремонта ощущалась легкая вибрация
переднего и среднего подшипников и совершенно недопустимая
по своей величине — заднего подшипника генератора.
Неоднократное улучшение центровки по пол у муфтам не дало
положительных результатов. Проработав 30—36 часов на холо-
стом ходу и около 12 часов на малой нагрузке, при увеличении
нагрузки до 3000 кет турбина сильно за-вибрировала. После оста-
новки и вскрытия цилиндра были обнаружены следы задевания
на ступицах дисков за уплотнения верхних половин диафрагм.
Уплотнения диафрагм представляют собой кольца шириной око-
ло 20 мм с зубцами высотой 1,5—2,0 мм.
Зазор в уплотнениях был увеличен. Турбина была пущена;
ненормальной вибрации подшипников агрегата не наблюдалось.
Как видно из изложенного, несмотря на то, что причиной ви-
брации было задевание ротора турбины за уплотнения диафрагм,
максимальную вибрацию имел задний подшипник генератора, а
не подшипники турбины.
4. Турбина мощностью 24 000 кет. Средний подшип-
ник имел недопустимую поперечную и вертикальную вибрации
как при холостом ходе турбины, так и при нагрузке. Средний
подшипник этого типа турбины представляет легкую конструк-
цию (фиг. 289). Он опирается на ц. в. д. и ц. н. д. и крепится
к ним четырьмя шпильками. Со стороны ц. н. д. он имеет фикс-
пункт, а со стороны ц. в. д.— продольное шпоночное соединение.
При обследовании было обнаружено: опорная поверхность
подшипника была деформирована и лежала только своей средней
частью, представляя собою как бы цилиндрическую поверхность;
продольная шпонка имела зазор в 0,25 мм. Деформация нижней
половины корпуса получилась вследствие излишнего натяга
крышкой вкладышей. Зазор в шпонке давал возможность смеще-
ния подшипника в поперечном направлении, из-за чего получи-
лось расстройство центровки по полумуфтам.
Посадка подшипника па всю его опорную поверхность и
уменьшение эазора в шпоночном соединении дали положительные
результаты—вибрация снизилась до допустимых пределов.
460
Вибрация турбин
[ Гл. XXIV
5. Турбина мощностью 50000 кет. При пуске турби-
ны после ее восстановления, начиная с 500 об/мин, возникла ви-
брация, резко увеличивавшаяся при 750 об/мин. Интенсивность
вибрации была столь велика, что np-иводила к выбиванию авто-
мата безопасности.
При последующих пусках индикатором, установленным на пе-
реднем конце подшипника, через приспособление (фиг. 290) опре-
делялся бой консольного конца вала. При появлении вибрации
Фиг. 289. Конструкция среднего подшипника турбины
мощностью 24000 кет фирмы MB
/—цилиндр высокого давления; 2—цилиндр низкого давления;
3 — средний подшипник; 4— продольная шшшка; 5—фикспункт
индикатор отмечал бой конца вала, резко увеличивавшийся и по
величине доводивший (во время интенсивной вибрации) более
чем до 1,5 мм. При уменьшении скорости вращения ротора отме-
ченный бой (изгиб) конца вала постепенно уменьшался и исче-
зал к моменту остановки турбины (фиг. 291).
В дальнейшем при вскрытии ц. в. д. было обнаружено: гребни
втулки ротора переднего и заднего уплотнений, расположенные
в одной и той же плоскости, односторонне износились iiia величи-
ну до 1,6 мм на одной трети окружности, и ротор- задевал за
уплотнения диафрагм; у части диафрагм кольца уплотнений име-
§122] Некоторые конкретные случаи вибрации турбин 461
ли односторонний износ примерно на четверти их окружности;
был виден след задевания ротора за баббитовые маслозащитные
пояски упорного подшипника.
Анализ результатов осмотра и
характера вибрации, а также наблю-
дения за индикатором, опертым на
конец вала, позволили прийти к вы-
водам о возможных причинах ви-
брации.
Вибрации могли возникнуть
вследствие упругого прогиба вала,
упругой деформации цилиндра, вы-
званной затруднением в перемеще-
нии переднего подшипника (из-за
ржавления и отложения строитель-
ной пыли на опорных поверхностях
рамы и корпуса переднего подшип-
ника), и небаланса ротора, вызы-
вавшего одностороннее задевание,
вследствие чего ротор односторонне
нагревался <и прогибался.
После балансировки ротора (не-
баланс— 1100 г) и увеличения за-
зоров концевых и диафрагменных
уплотнений, а также зазора z (фиг.
55) угловых шпонок, крепящих
корпус переднего подшипника к фундаментной раме, турбина
после пуска работала без заметной вибрации.
Фиг. 290. Приспособление к ин-
дикатору для определения ве-
личины боя конца вала
1 — штифт; 2—шарик; 3 — стопор;
4 — втулка; 5 — пружинка; 5—крыш-
ка подшипника; 7—вал
0 2 J 4 5 6 7 8 9ч
Фиг. 291. Зависимость боя конца вала от числа оборотов
462
Балансировка роторов
[ Гл. XXV
6. Турбины высокого давления, имеющие цель-
нокованые роторы и эластичные диафрагменные уплотнения. Бы-
ли случаи возникновения вибрации во время пуска турбин после
монтажа, а также после их кратковременной остановки.
Вибрация, вначале небольшая, начинает возникать при 600—
1000 об/мин, но при дальнейшем увеличении числа оборотов на
100—200 об/мин происходит резкое увеличение вибрации, дости-
гающей недопустимой величины.
Причина вибрации — возникновение искривления ротора
из-за его одностороннего задевания за уплотнения диафрагм.
Искривление ротора можно наблюдать по бою конца указателя
осевого положения ротора (фиг. 200) во время вибрации и при
последующем затем уменьшенном числе оборотов. Наличие ис-
кривления также подтверждается односторонним натиром на ро-
торе, получившемся от задевания за уплотнения диафрагм, что
обнаруживалось при осмотре, после вскрытия крышки цилиндра.
Деформация ротора после работы на малом числе оборотов,
а также бой конца указателя осевого сдвига, что является при-
знаком искривления ротора, — исчезают. Задевание ротора за
уплотнения может возникать как следствие неравномерной дефор-
мации цилиндра при его прогреве, что в свою очередь может при-
вести к смещению обойм и диафрагм на такую величину, что бу-
дут выбраны радиальные зазоры в уплотнениях диафрагм.
Глава XXV
БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ
§ 123. Балансировка ротора и его деталей
Одна из причин вибрации турбины — неуравновешенность ее
ротора. Неуравновешенная масса ротора при его вращении вызы-
вает появление возмущающей силы, вызывающей вибрацию.
Возмущающая сила равна центробежной силе неуравновешен-
ной массы и определяется по формуле:
С = £-ш*г[кг],
Q
где -^- — т — неуравновешенная масса;
Q — вес неуравновешенной массы в кг\
. g — ускорение силы тяжести (9,81 м/сек2)',
со — угловая скорость I to = -Sr, где п — число об;мин\
г — радиус приложения неуравновешенной массы в м.
Ротор, .неуравновешенные массы которого приводятся к одной
массе, создающей центробежную силу при его вращении, назы-
£124] Статическая балансировка (на призмах) 463
Ешется статически неуравновешенным. Уравновешивание ротора
(или его деталей) в этом случае может быть произведено стати-
ческой балансировкой. В статически неуравновешенном роторе
центр его тяжести -не лежит на оси вращения.
Ротор, неуравновешенные массы которого при его вращении
дают две центробежные силы, противоположно направленные
и не лежащие в одной плоскости, перпендикулярной к оси ротора,
считается динамически неуравновешенным. Уравновешивание ро-
тора в этом случае может быть произведено только динамической
балансировкой.
§ 124. Статическая балансировка (на призмах)
Балансировка как различных деталей ротора, так и самого
ротора производится по общему методу: она ведется на станке*
Фиг. 292. Станок для статической балансировки
состоящем из двух вертикальных стоек, на которых расположены
призмы (фиг. 292).
Призмы изготовляют из стали с последующей закалкой или из
чугуна. Длину призм выбирают из расчета, чтобы вал оправки
•464 Балансировка роторов [ Гл. ХХ\
(на которую насаживаются детали) или шейки вала ротора могли
сделать 1,5—2 полных оборота. Ширину рабочей поверхности
призмы определяют из условия, чтобы не могло произойти смятия
шейки вала, по формуле:
_ 0,35GE
а— p*d '
где а — ширина рабочей поверхности в см;
G — нагрузка на призму в кГ\
Е— модуль упругости материал.! призм: для закаленной
стали Е — (2,0 -:-2,2) • 106 кГ\саС-\ для серого чугуна
Е= (0,88-М, 14). 106 кГ/см*;
р — удельная расчетная нагрузка в нГ/см2 (р рекомендуется
выбирать в пределах 7000-8000 кГ/см2);
d — диаметр вала в см.
Практические данные о ширине рабочей поверхности призм
следующие: для роторов весом менее 1 т ширина выбирается
в 3—6 мм, от 1 г до G т — ширина 6—30 мм, а для роторов весом
более 6 т — до 50 мм.
Верхняя рабочая плоскость призм должна быть тщательно
отшлифована до получения правильных и ровных плоскостей.
Края призм слегка закругляют. Стойки станка должны быть до-
статочно жесткими и прочными; призмы выверены так, чтобы по-
верхность их лежала в одной строго горизонтальной плоскости.
При балансировке дисков оправка, на которую насаживают
диск, должна обеспечить точную его концентричность по отноше-
нию к ее шейкам. Бой шеек вала ротора или оправки не должен
превышать 0,01 мм.
Метод балансировки ротора или диска состоит из двух опе-
раций. Окружность ротора (диска) делят на шесть равных ча-
стей. Ротор поворачивают так, чтобы каждые два противополож-
ных деления поочередно оказались в горизонтальной плоскости.
Подвешивая грузы, добиваются неподвижного положения ротора
на призмах после каждого поворота. В результате ротор, повер-
нутый в любое положение, должен оставаться неподвижным.
Вторая операция заключается в определении оставшегося
небаланса в результате нечувствительности из-за наличия тре-
ния. У отмеченных делений на роторе, устанавливаемых пооче-
редно, в горизонтальной плоскости, подвешивают грузики в точ-
ках, одинаково удаленных от центра, до тех пор, пока ротор не
начнет вращаться на призмах. Вес этих грузиков наносится на
диаграмму (фиг. 293). По кривой (при минимальном ее значе-
нии Рмин) находят тяжелое место ротора; для того чтобы его урав-
новесить, необходимо в диаметрально 'Противоположном месте
(т. е. при максимальном значении кривой РMQKC) поставить ба-
лансирующий груз.
§125] Динамическая балансировка на станке 465
Величину балансирующего груза определяют по формуле:
г\ гмакс' *мин
Пример. Подставляя значения из диаграммы (фиг. 293), имеем:
45-15
Q=z 5 = 15 г-
50у
щ
зо\
m
S*
Рм
\
икс
Г ,
/
\
'
Р мим.
\
Фиг. 293. Диаграмма для определения места и величин
оставшегося небаланса
На диаграмме постоянная величина /С, выраженная прямой,
проходящей параллельно оси абсцисс (ордината которой равна
средней ординате синусоиды), дает величину трения качения шеек
вала на призмах:
*=*«« +
Р —Р
1 макс Л мин
§ 125. Динамическая балансировка на станке
Основной принцип динамической балансировки заключается
в том, что при перемещении на роторе балансирующего груза
происходит измерение величин амплитуд колебаний подшипни-
ков. По результатам замеров этих величин находят величину и по-
ложение на роторе грузов, уравновешивающих неуравновешен-
ную массу ротора.
В основе балансировки лежит предположение, что амплитуды
вибрации прямо пропорциональны силам, их вызывающим.
1. Станок для балансировки. На фиг. 294 изображен общий
вид станка, получившего широкое распространение на электро-
станциях. Габаритные размеры стоек и балансировочной головки
станка (фиг. 295) при различных весах балансируемого ротора
приведены в табл. 69.
30 А. Н. Сверчков.
466
Балансировка роторов [ Гл. XXV
Фиг. 294. Общий вид балансировочного станка
Таблица 69
Габаритные размеры стоек и балансировочной головки в мм (фиг, 295)
тора,
о
О.
О
<1
1-2
2—4
4—8
8—10
Мощность 1
двигателя,
8
12
20
40
60
R
250
400
500
700
900
н
90
160
190
210
280
/
93
147
170
185
240
а
)
1000
I
1200
ь
500
600
с
830
850
/
800
960
е
1200
1650
z
200
250
k
500
630
м
250
300
Опорный сег-
мент фиг. 296
m
НО
180
230
250
300
п
170
215
265
315
415
t
25
25
30
30
40
На фиг. 296 дан эскизный чертеж опорного сегмента; число
отверстий для болтов, крепящих сегмент, выбирается от 3 до 8
при диаметре их в 10 мм. Сегмент изготовляется из стали твердо-
§ 125] Динамическая балансировка на станке 467
Фиг. 295. Стойка станка для динамической балансировки роторов
/—корпус подшипника; 2—вкладыш; 3—стопорная планка; 4— опорный сегмент;
5—опорная плита; 6 — стойка для бака; 7 —бачок для масла; 8 — маслоподводящая
трубка; 9— маслосборное корыто; 10— маслоотводищая трубка; И — стопорные болты;
/2 —угольник; 13—упорная планка; 14—опорная планка; 15 — установочные болты
стыо не менее Ст. 5. Опорная поверхность сегмента должна быть
обработана по правильной цилиндрической поверхности.
На фиг. 297 дан эскизный чертеж корпуса подшипника;
в табл. 70 приведены размеры в зависимости от диаметра шейки.
Корпус подшипника изготовляется из досок твердого дерева, на-
дежно стянутых болтами.
30*
468
Балансировка роторов
[ Гл. XXV
Таблица 70
Основные размеры корпуса подшипника балансировочного станка в мм
(фиг. 297)
Диаметр
шейки
50-80
81—100
101—150
151-200
201-250
а
185
230
280
330
430
ь
135
155
250
285
350
с
" 85
105
155
205
255
dx
85
НО
160
210
260
а*
125
155
230
305
380
/
250
300
450
600
750
h
65
135
160
180
240
На фиг. 298 приведен эскизный чертеж вкладыша подшип-
ника; d\ выбирается в зависимости от диаметра шеек ротора.
Вкладыши подшипника в отношении
их расточки и пригонки к шейкам
ротора должны отвечать тем же тех-
ническим требованиям, что и обыч-
ггЬ rrh
| " И 1 Г !'
1 i1
П[
- и.г
' 1
щ <и*
у
—\~
—i —
1
—1
1
1
1
1
1 1
у ч^ "
*й
Фиг. 296. Опорный сегмент балан- Фиг. 297. Корпус подшипника баланси-
сировочной головки ровочиого станка
ные вкладыши цилиндрической расточки турбинных подшипни-
ков. От проворачивания вкладыш стопорится пластинами, привер-
нутыми к подшипнику.
§125] 'Динамическая балансировка на станке 469
Рабочая поверхность плиты 5 (фиг. 295) шабрится по кон-
трольной плите. Осевое перемещение ротора не должно превос-
ходить 0,1 мм\ ограничителями могут служить латунные пластин-
ки толщиной 5—15 мм, привернутые к вкладышу для упора
в галтели вала.
Ротор на станке устанавливается по уровню так, чтобы его
показания были одинаковыми; для установки служат болты 15.
Смазка вала осуществляется из бачка 7, из которого масло
самотеком поступает в масляные камеры вкладышей. Отработан-
ное масло поступает в корыто 9, а оттуда
стекает по трубе 10. Для смазки шеек при ба-
лансировке применяется масло турбинное 30
при температуре 30 — 35° С. Для тяжелых
роторов масло марки 30 может оказаться
недостаточно вязким даже при средних тем-
пературах окружающей среды; в этом слу-
чае составляют смесь масла марки 30 с ци-
линдровым маслом.
Амплитуду колебаний балансировочной
головки наблюдают по индикатору, укреп-
ленному на кронштейне 12\ движок индика-
тора упирается в планку 13.
Привод к ротору осуществляется от элек- фиг# 298 вкладыш
тродвигателя посредством ремня, .надетого подшипника баланси-
на его полумуфту. Соотношение шкивов вы- ровочного станка
бирают таким, чтобы скорость вращения
можно было довести до 200—250 об/мин. Число резонансных
оборотов на станках подобного типа лежит обычно в пределах
150—180 об/мин. Мощность мотора выбирают в зависимости от
веса ротора (см. табл. 69).
2. Пуск, проверка станка и определение резонансного числа
оборотов. Эти операции надо проводить в следующем порядке:
1) болты 11 (фиг. 295) одной из балансировочных головок
зажать от руки; те же болты другой головки зажать ключом;
2) пустить масло; стронуть ротор с места в направлении
вращения руками; включить электродвигатель;
3) довести скорость вращения ротора до 250 об/мин; просле-
дить за правильной смазкой шеек; распределение масла по длине
шейки должно быть равномерным, о чем следует судить по слою
масла на шейке; неравномерная толщина этого слоя по длине
шейки указывает на перекос вкладыша по отношению к шейке;
этот дефект необходимо устранить регулировкой болтов 15;
4) выключить двигатель и сбросить ремень; правильно уста-
новленный ротор при вращении имеет игру на величину осевого
зазора; если же он все время имеет упор в одну сторону, то
в этом случае необходимо при помощи болтов 15 поднять ту из
стоек, в сторону которой ротор стремится переместиться;
470
Балансировка роторов
[ Гл. XXV
5) вновь пустить двигатель; довести скорость ротора на
250 об/мин, сбросить ремень; отвернуть болты 11;
6) при понижении числа оборотов в минуту от 250 до 90 за-
метить по тахометру резонансное число оборотов, т. е. то число,
при котором амплитуда колебаний балансировочной головки рез-
ко увеличивается и имеет максимальное значение; записать ве-
личину амплитуды при резонансных оборотах; число оборотов
замеряют ручным тахометром;
7) при снижении числа оборотов в минуту от 90 до 70 зажать
от руки болты 11;
8) при снижении числа оборотов в минуту от 40 до 30 надеть
ремень; не дав ротору остановиться, повторить операцию провер-
ки максимальной амплитуды;
9) определить резонансное число оборотов и величину ампли-
туды колебания другого конца ротора.
3. Балансировка. Первым балансируется тот конец ротора,
амплитуда колебаний которого была больше. Первый и последний
диски или торцы барабана (роторов барабанного типа) нужно
разделить на 6—8 равных частей по окружности, нанося мелом
радиальные метки делений и нумеруя их. Если имеются специаль-
ные равномерно расположенные отверстия для установки грузов,
то указанные метки должны совпадать с этими отверстиями.
Допустим, что первым балансируется конец ротора со сто-
роны А. Болты // (фиг. 295) со стороны А должны быть зажаты
от руки, со стороны же Б — ключом; невыполнение последнего
условия приводит к ошибкам в балансировке.
Операции по балансировке ведут в следующем порядке:
1) доводят число оборотов ротора до резонансных плюс 50—
70 об/мин; сбрасывают ремень и отпускают болты И со стороны А;
2) наблюдая по индикатору за колебаниями головки, записы-
вают их максимальную амплитуду («пуск без груза»);
3) в зависимости от величины максимальной амплитуды во
время пуска без груза выбирают пробный груз; ориентировочно
его величину можно подсчитать по формуле:
Р=(800-г1000)-^[г],
где ас — максимальная амплитуда колебаний (полный размах)
балансировочной головки станка при пуске без груза
в сотых мм;
800—1000 — коэффициент, зависящий от чувствительности
станка;
г — расстояние укрепления пробного груза от центра в мм;
4) укрепив груз весом Р в точке разметки 7, запускают ста-
нок и записывают максимальную амплитуду колебаний головки;
крепить груз надо всегда на одном и том же расстоянии от центра;
§ 125] 'Динамическая балансировка на станке 471
5) грузом Р обходят все шесть или восемь точек разметки;
6) iHa миллиметровой бумаге строят кривую (фиг. 299), для
чего по ординатам откладывают максимальные амплитуды коле-
баний головки, а на абсциссе — развертку окружности размеще-
ния балансировочных грузов (употребительный масштаб: для
амплитуд 0,01 мм—1 мм; для развертки круга — расстояние
между делениями 25 мм).
Построив кривую, наносят среднюю линию ординат; размер ас
должен равняться величине амплитуды первоначального небалан-
са («пуск без груза»); точки Ь и d, т. е. точки перегиба кривой,
мм-Ю'г
80{
50
ШЗ
20
0
к-
\
а
SJ
Амин
;
l/
,с
^_-__
1к'2иа
7
Ас
Амплитуда перВонач\
небаланса
|
|
1 ,
L_J
Z/T~
<гС_
"^Ъч*
' \Ч
^Уб
8 1
Фиг. 299. Диаграмма амплитуд вибраций при обходе
пробным грузом
должны отстоять друг от друга по окружности на 180°. Для про-
верки служит окружность, разделенная на восемь равных частей;
деления окружности, соответствующие точкам 5 и 7 кривой,
должны расположиться на этой окружности диаметрально про-
тивоположно.
Из кривой (фиг. 299) видно, что наибольшее уменьшение
амплитуды колебания балансировочной головки происходит тогда,
когда пробный груз Р укреплен в точке 3. В этом случае ампли-
туда первоначального небаланса ас уменьшается на величину ab
и становится равной величине be.
Таким образом, ясно, что в данном случае балансировочный
груз должен быть укреплен в точке 3. Для снижения амплитуды
колебаний до нуля груз должен быть больше пробного груза Р
в отношении ас: ab, т. е. в точке 5 необходимо укрепить груз
весом:
где Q — балансирующий груз.в г;
Р—вес пробного груза в г;
ас и ab—соответствующие значения отрезков
графику.
ординат по
472
Балансировка роторов
[Гл. XXV
Вес балансировочного груза Q может быть подсчитан также
по формуле:
А 1. А
_ г) макс г ™мин
— ^~А 1Z~A '
'макс ™мин
где Амакс и Амин — максимальная и минимальная амплитуды
колебаний головки балансировочного станка при резонансном
числе оборотов (фиг. 299);
7) укрепив груз Q в делении 3 и получив удовлетворительные
результаты, приступают к балансировке другого конца ротора
(сторона Б); у головки со стороны А винты // зажимают ключом,
а со стороны Б — от руки; определение груза Qi производится
так же, как и груза Q.
Если груз Qi укрепить в соответствующей точке на роторе
(точка укрепления груза Q{ определяется из графика, построен-
ного для этой стороны), то небаланс со стороны Б будет устранен
и ротор при закрепленной опоре А будет в равновесии.
Практика и теоретическое рассмотрение процесса баланси-
ровки показывают, что, как только опора А будет освобождена,
равновесие ротора нарушится — на стороне А вновь появится не-
баланс. Для того чтобы балансировка стороны А не была нару-
шена, необходимо груз Q{ разложить на два груза X и У, при
этом груз У укрепить диаметрально противоположно грузу Qi на
противоположном конце ротора, т. е. со стороны Л, а груз X уста-
новить вместо груза Q\. Грузы X и Y вместе с грузом Q должны
привести ротор к динамическому равновесию.
балансирующие грузы X и У определяют до формулам (/)
и (2), исходя из найденного при балансировке груза Qi и разме-
ров ротора:
X = Q, m-n • (1)
^l mn— ab ' v '
Y = QX-E±—.I1-. (2)
^' mn — ab r3 v f
Значения величин а, 6, m, n, rx и г3 указаны на фиг. 300.
Грузы Q и У могут быть заменены в случае необходимости
одним грузом; для этого следует сложить их геометрически и по-
лученный равнодействующий груз Z укрепить на роторе.
Результаты балансировки проверяют, установив грузы X, Q
и У (или X и Z) при обоих освобожденных подшипниках. Если
проверка показывает, что амплитуды колебаний каждой головки
в отдельности не выходят за пределы допустимых величин (см.
•ниже), грузы укрепляют окончательно и балансировку считают
■законченной.
При балансировке на станке могут иметь место два резонанс-
ных числа оборотов.; второе резонансное число пр2 ^ (1,7 -s—
§ 125] Динамическая балансировка на станке 473
2,5) пр1. Когда амплитуда вибрации подшипников при пр2 боль-
ше, чем при пр\, то преобладает динамический небаланс, устра-
няемый двумя грузами на концах; когда амплитуда больше при
при чем при пр2> преобладает статический небаланс, и его лучше
устранить одним грузом около середины ротора.
Отбалансировать ротор таким образом, чтобы амплитуда коле-
бания головки равнялась нулю, невозможно. Опытом установлено,
что если составляющая центробежной силы, создаваемой неба-
Фиг. 300. Схема для пересчета грузов после балансировки второго
конца ротора
лансом, приходящаяся на одну шейку ротора, не превышает 3%
от веса ротора, то в этом случае амплитуда колебания подшипни-
ков турбины не превышает 0,02 мм.
Для хорошей работы турбины, т. е. для того, чтобы амплитуды
колебания подшипников не превышали 0,01 лш, необходимо доби-
ваться снижения амплитуд колебания головок балансировочного
станка для роторов весом «е свыше 4000 кг до 0,03 — 0,05 мм и
для роторов весом не свыше 8000 кг— до 0,10—0,15 мм.
В тех случаях, когда при балансировке .на станке не удается
получить указанных амплитуд колебания, необходимо опреде-
лить степень чувствительности станка; чувствительность станка
определяется весом груза (закрепленного .на радиусе условной
величины), который изменяет амплитуду колебаний головки
на 0,01 мм.
Зная максимальное изменение амплитуды под влиянием
груза Р, т. е. величину ab (фиг. 299), можно определить чув-
ствительность станка г\ :
^ = Ж[ оТоГшГ I *
Ротор, хорошо уравновешенный на станке (т. е. при малых
оборотах), в некоторых случаях может иметь небаланс при нор-
мальном числе оборотов. Указанное явление относится к рото-
рам длиной в несколько метров, имеющих значительный неба-
ланс, расположенный около его середины и уравновешенный
яа стжт подвеской грузов на его торцах. Центробежные силы,
474
Балансировка роторов
[ Гл. XXV
возникающие из-за .небаланса, могут вызвать упругий прогиб
вала, который и может привести к неуравновешенности ротора.
4. Балансировка тяже-
лых роторов. Для балан-
сировки роторов весом бо-
лее 10 т деревянный кор-
пус подшипника заменяет-
ся литым чугунным с баб-
битовой заливкой под
шейку вала или стальным
сварной конструкции из
отдельных листов с прото-
ченной и подогнанной
опорной поверхностью
для наружного диаметра
вкладыша, который изго-
УзелА товляется стальным с баб-
крепление Бкладьш битовой заливкой. Кре-
пление стального опорного
сегмента выполняется ана-
логично креплению к де-
ревянному корпусу под-
шипника.
При сборке балансиро-
вочной головки должна
быть тщательно провере-
на параллельность осей
расточки баббитовой за-
ливки вкладыша и обточ-
ки опорной поверхности
сегмента и совпадение этих осей в вертикальной плоскости.
Размеры для изготовления головки приведены в табл. 71.
Резонансное число оборотов ротора на станке для указанных
размеров балансировочной головки составляет около 140' об [мин.
л „ Таблица 71
Основные размеры балансировочных головок
Фиг. 301. Балансировочная головка станка
/ — опорный сегмент; 2— вкладыш; 3—корпус;
4 — плита; 5 — планка
Наименование конструктивных
размеров головки
Радиус образующей сегмента . . .
Высота центра вала под опорной
Длина цилиндрического сегмента . .
Толщина цилиндрического сегмента
Обозначения
пи фиг. 301,
мм
R
Н
m
t
Вес балансируемого рото-
ра, m
12-18
1000
280
300
50
18-21
1250
300
350
50
§ 126 ] Динамическая балансировка роторов на месте установки 475
Фиг. 302. Соединительная
муфта с пальцами
1 — муфта ротора; 2 — муфта
днигателя; 3 — фланец промежу-
точный; 4—специальная шпилька
5 — болт
Опорные стойки станка для балансировки тяжелых роторов
должны быть усилены против размеров, указанных в табл. 69.
Толщина опорной верхней плиты (дет. 5 фиг. 295) также должна
быть увеличена против плит, применяе-
мых при балансировке легких роторов.
Должно быть предусмотрено крепление
стоек станка к полу при помощи фун-
даментных болтов.
Для момента трогания тяжелого ро-
тора недостаточна помощь от усилия
рук рабочих, как это делается при ба-
лансировке легких роторов; для тяже-
лых, роторов • может быть применен
мостовой кран. На крюк крана подве-
шивается трос, которым обматывается ^^
несколькими витками свободный конец ^^
ротора, а конец троса удерживается
усилиями рабочих. При подъеме крюка
рабочие постепенно отпускают трос,
обеспечивая его натяжение.
Приведение ротора во вращение,
креме ременной передачи, может быть
осуществлено непосредственно через
промежуточный диск с пальцами, при-
крепленный к муфте двигателя (фиг. 302). В этом случае вывод
из зацепления осуществляется смещением в осевом направлении
электродвигателя, установленного на салазки; при этом мощность
электродвигателя должна быть значительно увеличена против
мощности, требующейся при ременной передаче.
§ 126. Динамическая балансировка роторов
на месте установки
В основе динамической балансировки, как уже указывалось,
лежит условие, что амплитуды вибрации пропорциональны силам,
их вызывающим. Вибрацию измеряют в трех направлениях: вер-
тикальном, горизонтально-поггеречном и горизонтально-продоль-
ном. Основными направлениями вибрации являются вертикаль-
ная и поперечная. Обычно в процессе балансировки вибрацию
замеряют па крышке подшипника, ближайшего к балансируе-
мому концу ротора.
Балансировку начинают со стороны подшипника, имеющего
большую вибрацию.
Приблизительную величину небаланса Н можно определить,
зная: vl — первоначальную амплитуду вибрации; G — вес балан-
сируемого ротора; г — расстояние от центра, на котором будет
крепиться балансирующий груз.
476
Балансировка роторов
[ Гл. XXV
Из табл. 72 находим приблизительную величину небаланса Ни
отнесенную к одной тонне веса ротора.
Небаланс ротора при его весе G в тоннах равен:
H = HiG,
где Н и Hi выражены в граммах.
Пример. Число оборотов /zzz3000 об/мин; ^=0,39 мм\ вес ротора
G = 12 m; радиус крепления груза г = 300 ммЛ
По табл. 72 находим:
«i= 150 г,
откуда
H = GHi= 12.150= 1800 г.
Приведенные в табл. 72 величины небаланса" Нг относятся
к корпусам подшипников средней жесткости. Для корпусов под-
шипников большей жесткости величину небаланса #i, взятую из
таблицы, надо умножить на коэффициенты:
1,1 — 1,5 для 3000 об/мин;
1,0—1,2 для 1500 об/мин;
для корпусов подшипников меньшей жесткости:
0,9—0,6 для 3000 об/мин;
1,0—0,9 для 1500 об/мин.
1. Балансировка методом отметок. Перед балансировкой вы-
бирают открытые участки вала около подшипников. Рекомендует-
ся проверить бой этих участков по индикатору, зачистить риски,
бугры и пр.
Участок вала по длине в 20—40 мм покрывается зубным
порошком, разведенным в воде. После доведения числа оборотов
турбины до нормального, на окрашенном месте наносят отметки
в количестве 10—15 с помощью чертилки, которую следует дер-
жать по направлению вращения под углом 15—20°, к горизон-
тальной плоскости, ие опирая руки на корпус соседнего подшип-
ника. Одновременно на ближайшем подшипнике замеряют его
вибрацию.
После остановки турбины определяют середину более ясно
видимых рисок, для чего делят дугу каждой риски пополам, а за-
тем находят среднюю линию между их центрами, которая и будет
центром отметки. •
При балансировке роторов методом отметок необходимо учи-
тывать, какой ротор балансируется: гибкий или жесткий.
При малом числе оборотов центр отметки вала совпадает
с положением небаланса. По мере увеличения числа оборотов
центр отметки сдвигается в сторону, противоположную направ-
лению вращения. При критических оборотах центр отметки от-
§126] Динамическая балансировка роторов на месте установки 477
стает тбчно на 90° от места небаланса. При дальнейшем увели-
чении числа оборотов центр отметки все дальше и дальше пере-
мещается от места небаланса и в пределе, при очень больших
оборотах, достигает 180°.
Таблица 72
Примерная величина небаланса Нх в граммах, отнесенная к одной
тонне веса ротора
креп
уза г[
Радиус
ния гр
100
200
300
350
400
450
500
550
600
Для 3000 об/мин
Для 1500 o6{muh
Амплитуда вибрации ц [мм]
0,05
75
37
25
22
19
17
15
13
12
0,10
150
75
50
43
38
33
30
27
25
0,15
225
112
75
65
56
50
45
40
37
0,20
300
150
100
87
75
67
60
5*
50
0,25
375
187
125
108
94
84
75
67
62
0,30
225
150
130
112
100
90
-80
75
0,35
262
175
152
131
117
105
-94
87
0,40
300
200,
174
150
135
120
108
100
0,05
220
НО
72
62
55
48
44
40
36
0,10
440
220
145
125
ПО
97
'88
80
73
0,15
660
330
217
188
165
145
132
120
109
0,20
880
440
290
250
220
194
176
160
146
0,25
1100
550
362
314
175
242
220
200
182
0,30
660
435
376
330
290
264
240
218
0,35
770
507
438
385
340
308
280
255
0,40
880
580
500
440
388
352
320
292
Способ I. В основе этого способа лежит предположение, что
выбор веса пробного груза и его место крепления на роторе тако-
вы, что должны полностью уравновесить ротор. Для этого вес
пробного (балансирующего) груза берется в пределах 0,9—1,1
предполагаемого небаланса (табл. 72); место крепления груза
выбирается под углом против направления вращения от центра
отметки первого пуска при балансировке жестких роторов на
60—80° и при балансировке гибких роторов на 100—120°.
Способ II. Положение центра отметки А наносят на эскиз
(фиг. 303) и на линии О А строят вектор вибрации Оа в масшта-
бе 1 см = 0,01 мм амплитуды вибрации.
Отступив от центра отметки А на 90° по окружности против
вращения вала, укрепляют пробный груз Р, положение которого
также наносят на эскиз балансировки.
Укрепление пробного груза Р на расстоянии 90° по окружно-
сти против отметки вызывается тем, что наблюдается некоторое
отставание вектора вибрации от неуравновешенной массы рото-
ра — имеется некоторый угол запаздывания.
Пробный груз Р берется равным 0,6—0,7 величины небаланса
(табл. 72):
Р= 0,6 -0,7 Н [г].
После установки пробного груза машину снова пускают, до-
водя число ее оборотов до рабочего, <и, как и при первом пуске,
478
Балансировка роторов
I Гл. ХХ\
производят отметку и замер .вибрации; затем машину останавли-
вают и находят центр отметки на валу.
Положение центра отметки Б наносят на эскиз и на линии ОБ
строят вектор вибрации Об в том же масштабе, что и вектор Оа.
Вектор вибрации Об появился в результате действия на ротор
двух масс: .неуравновешенной массы ротора и массы пробного
груза Р\ следовательно,'он является результирующим двух век-
торов Оа и аб:
Ш — Ш+аб. (3)
Чтобы уничтожить небаланс ротора, т. е. добиться, чтобы он
не имел вибрации, необходимо вместо пробного груза укрепить
какой-то другой баланси-
ПробнЬш груз Р
Центр отметки
.г® пуска
балансирующий
груз Ц
i
Центр отметки
Спуска
Небаланс
Фиг. 303. Графическое определение величи-
ны и точки приложения уравновешивающего
груза при балансировке методом отметок
рующии груз, в результате
действия KOTqporo вектор
вибрации Q6 стал бы рав-
ным нулю. Как видно из
уравнения (3), для того
чтобы вектор Об равнял-
ся нулю, необходимо, что-
бы вектор аб был равен
по абсолютной величине
вектору Оа и имел проти-
воположное ему направле-
ние. Противоположное на-
правление вектор аб зай-
мет в том случае, если он
меток будет перемещен на угол
8, что достигается тем, что
в направлении, противоположном
груз Р перемещают на угол
вращению ротора.
Для того чтобы вектор аб по абсолютной величине стал рав-
ным вектору Оау необходимо груз Р увеличить в отношении
Оа : аб, т. е. величина .небаланса определяется из уравнения:
аб
небаланс в г; Р—пробный груз в г; Оа—значение ииб-
пуска; аб—вектор, определенный из треуголь-
где Q-
рации первого
ника Оаб.
Сместив пробный груз Р на угол 8 и увеличив его в отноше-
нии Оа : абу получим, что вектор, представляющий действие этого
нового груза Q, будет равен и противоположно направлен век-
тору первоначальной вибрации, т. е. балансируемая сторона ро-
тора будет уравновешена.
j 126] Динамическая балансировка роторов на месте установки 479
Методами, описанными выше, производят балансировку и вто-
рой стороны ротора и определяют груз Qi и его положение на
роторе. Укрепление груза Q\ вызывает небаланс на стороне А;
поэтому необходимо расчетом определить балансирующие грузы
X и У, которые необходимо укрепить вместо груза Qb Расчет
грузов X и У производится по формулам (1) и (2), приведенным
выше.
Способ III. При балансировке гибких роторов для опреде-
ления точного места положения уравновешивающего груза можно
воспользоваться критическим числом оборотов, при котором и
наносят отметки; при этом уравновешивающий груз будет точно
под углом 90° от центра отметок. Вес уравновешивающего груза
выбирается по табл. 72.
2. Балансировка методом трех последовательных креплений
пробного груза. Этот метод осуществляется следующим образом.
При рабочем числе оборотов турбины замеряют амплитуду
вибрации обоих подшипников. Балансировку начинают со сто-
роны подшипника, имеющего бблыную вибрацию.
Пробный груз Р = 0,5 -т-0,7 Н[г] крепят в направлении вра-
щения на радиусе г балансировочных отверстий поочередно в точ-
ках а, б и ву расположенных друг относительно друга под углом
в 120°. Производят пуски турбины и замеряют амплитуды вибра-
ции.
На основании произведенных замеров амплитуд вибрации \х
[i6, |xe находят графическим способом вектор небаланса, а зная
вес пробного груза, определяют и величину небаланса.
Ниже приводится один из графических способов определе-
ния направления и величины небаланса. Нанвсят три дуги кон-
центрических окружности с радиусами, соответствующими ам-
плитудам вибраций ра, \хб, рс, которые были получены при пусках
с пробным грузом Р (фиг. 304). Радиусы окружностей опреде-
ляют, умножая величины амплитуд вибрации на выбранный
масштаб п (одна сотая миллиметра принимается за 3—-5 мм):
На полученных трех окружностях с центром «Si путем подбора
строят равносторонний треугольник абв так, чтобы на каждой
из трех окружностей лежала одна его вершина.
При построении необходимо руководствоваться следующим:
1) обозначение вершин треугольника должно соответствовать
обозначению точек расположения груза на роторе;
2) обозначение вершины треугольника должно соответствовать
индексу радиуса, которым описана дуга окружности.
В построенном треугольнике проводят биссектрисы углов
(Z a> Z. б И/1 в)у которые пересекутся в точке О. Соединив точ-
ку О с точкой Su получают вектор SxOf который дает направле-
ние и величину небаланса.
480 ЁалансирдвКа poiopoe [Гл. XKV
Местоположение вектора небаланса на роторе определяют
относительно основных точек а, б и б, в которых помещался проб-
ный груз. Для этого производят следующее построение: проводят
окружность через точки а, б и в; центр окружности будет лежать
Фиг. 304. Графическое определение величины и
направления небаланса при балансировке обходом
трех грузов
в точке О. Величину дуги eS и aS в соответствующем масштабе
переносят на ротор, на котором в точке S и укрепляют уравнове-
шивающий груз Q.
Величина уравновешивающего груза определяется по фор-
муле:
гр
где Р — пробный груз в кг;
г —радиус окружности, проведенный через вершины тре-
угольника а, б и в, в мм;
S\0 — вектор небаланса в мм.
Крепление груза Qh найденного для второго конца ротора
вызовет небаланс на первом конце. Путем расчета по формулам
(1) и (2) определяют балансирующие грузы X и К, которые
необходимо укрепить вместо груза Q\.
Балансировка, как правило, ведется при нормальном числе
оборотов; дри балансировке способом перестановок пробных гру-
зов, при критическом числе оборотов, отбалансировать ротор не
представляется возможным.
Метод бала.нсировки трех последовательных креплений тре-
бует весьма точные замеры амплитуд вибраций; только в этом
случае возможно получить удовлетворительные результаты балан-
сировки.
* 126] Динамическая балансировка роторов на месте установки 481
3. Балансировка методом перестановки грузов под углом 90°.
Определяется амплитуда вибрации аб г подшипника со стороны
балансируемого конца ротора при полном числе оборотов.
По табл. 72 определяется величина небаланса Я.
Величина пробного груза принимается Р =(0,2 ■■:■-0,4)#.
Пробный груз Р укрепляется
в произвольно выбранном месте
(Ау) по окружности на торце ро-
тора, и по доведении числа обо-
ротов до полных определяется ве-
личина амплитуды вибрации аг
После остановки агрегата тот
же пробный груз (перемещается и
укрепляется (в точке АИ) на том
же радиусе под углом 90° его пер-
воначального положения.
Агрегат пускается вновь и про-
изводится определение величины
амплитуды вибрации а1У
Для определения места распо-
ложения балансирующего груза,
а в дальнейшем и его веса, строит-
ся диаграмма" (фиг. 305).
Из точки О радиусом г6 г, равным первоначальной ампли-
туде вибраций аб , в выбранном масштабе п (например, 0,01 ве-
личины амплитуды вибрации равна 3—5 мм), описывается окруж-
ность; из точек Л7 и Alv соответствующих точкам крапления
пробного груза и i роторе, засекаются дуги радиусами rl—ain
и ги~аип в том же масштабе п.
Через точку О и точку Я — пересечения дуг — проводится
прямая до пересечения с окружностью в точке Б, которая и дает
место расположения балансирующего груза на роторе.
Измеряется расстояние между точками О и Я, величина кото-
рого будет В.
Вес уравновешивающего груза определится из выражения:
Фиг. 305. Определение величины
и положения уравновешивающего
груза
^ В
Пример. Р = 150 г; аб г = 0,18 мм; ^ = 0,22 мм; *и — 0,16 мм.
Принимаем масштаб п: 0,01 мм амплитуды вибрации, равна 3 мм, тогда
r6 2 =. 54 мм; г, ~ 06 мм; гп = 48 мм.
Производим построение диаграммы и определяем величину В, которая
будет равна 13 мм.
31 А. Н. Сверчков.
482
Балансировка роторов
i Гл. XX
Вес уравновешивающего груза будет:
P-rt
Q^
б.г
150-54
13 :
:623
В тех случаях, когда балансировка указанным методом произ-
водится на балансировочном станке, рекомендуется проверить
уточнения величины небаланса и корректировку угла небаланса;
такие же проверки могут быть осуществлены для улучшения ре-
зультата балансировки, проведен-
ной (указанным способом) на
полных оборотах в собственных
подшипниках.
а) Уточнение величи-
ны н е б а л а н с а.
Для уточнения величины не-
баланса производится два пуска
с подвеской одного и того же
груза Ру - Q:2.
Первый «пуск делается при сов-
мещении уравновешивающего гру-
за Q и груза Ру с записью ампли-
туды вибрации.
с грузом Pv, подвешенным диа-
метрально противоположно уравновешивающему грузу Q также
с записью амплитуды вибрации.
Величина дополнительного груза
Фиг.
306. Уточнение
угла небаланса
величины
Второй пуск производится
-ру
где а, „ и аипи—величины амплитуд вибраций при перемещен-
ном грузе Ру под углом 180°.
Вес груза q надо прибавить к весу уравновешивающего
груза Q, если при пуске с грузом Q, совмещенным с грузом Pv,
получилась минимальная амплитуда вибрации амин и, наоборот,
Q — q при получении амакс при пуске с совмещенным грузом Ру.
б) Уточнение угла небаланса. Производится два
пуска с подвеской пробного груза Р под углом 90° к уравновеши-
вающему грузу Q на балансируемой стороне ротора (фиг. 306).
Поправочный коэффициент на угол:
и м
а
макс * мин
мин Р
0~'
амакс и амин — амплитуды вибраций, полученные при переста-
новке груза Р.
120 j Динамическая балансировка роторов на месте установки 483
Угол а смещения уравновешивающего груза Q определяется
из выражения:
k ^= sin а.
а
Груз Q надлежит переместить на угол а в сторону груза Р,
при установке которого получилась амплитуда вибрации а'
(фиг. 3GG).
4. Балансировка роторов методом трех пусков. Эта баланси-
ровка ведется в следующем порядке:
1) Пускают агрегат и замеряют величину амплитуды вибра-
ции; наносят вектор ОА> пропорциональный величине амплитуды
(фиг. 307,а).
2) К ротору подвешивают груз Р в произвольном месте б
(фиг. 307,6); производят пуск и замеряют амплитуду колебаний;
Фиг. 307. Графгческое определение величины и направле-
ния небаланса при балансировке методом трех пусков
проводят окружность 2 из центра О радиусом, изображающим
полученную амплитуду в том же масштабе, что и вектор ОА.
3) Тот же груз Р перемещают на том же расстоянии от
центра под углом 90° против вращения в новое положение е;
производят пуск и измеряют новую амплитуду колебаний; про-
водят окружность 3 радиусом, изображающим новую амплитуду
в прежнем масштабе.
4) Векторы АБ и АВ, изображающие влияние груза в поло-
жениях б и в, должны иметь между собой угол 90°, как и проб-
ные грузы, и оканчиваться на окружностях 2 и 3; их положе-
ние находят при помощи прямоугольного треугольника с равными
сторонами, построенного с вершиной в точке Л; концы сторон
треугольника оканчиваются на окружности 2 и 3 (фиг. 307,а);
TaKHivf образом, влияние груза в положении б изображается век-
тором АБ, образующим с вектором ОА угол 9.
31*
484
Балансировка роторов
[Гл. ХХ\
5) Если переместить груз в положение а (фиг. 307,6),
смещенное от б на угол 0 по часовой стрелке, и увеличить вес
груза Р в отношении ОА:АБ, то его влияние сделается равным
первоначальной амплитуде (вектор ОА) и направленным в про-
тивоположную сторону, так что небаланс, вызывавший первона-
чальную вибрацию, уравновесится балансирующим грузом Q —
= Р.Ш
АБ '
6) Имеется второе решение задачи, изображенное на фиг. 307,а
точками 2 и д; из этих двух решений правильным является
лишь одно; оно может быть найдено пробным пуском.
Кроме указанных методов динамической балансировки рото-
ров, в практику начинает входить балансировка с помощью ба-
лансировочных аппаратов, которые дают возможность определить
место и вес небаланса с каждой стороны ротора двумя пусками:
без груза и с пробным грузом, закрепленным в произвольном
месте.
§ 127. Пересчет балансирующего груза в зависимости от места
его установки и крепление грузов
При балансировке временные уравновешивающие грузы
обычно укрепляются на местах, удобных для их размещения, при-
чем эти места не всегда позволяют установить постоянный балан-
сирующий груз; поэтому величину балансирующего груза прихо-
дится пересчитывать в зависимости от практически возможного
места крепления.
1. При изменении места крепления постоянного груза в на-
правлении радиуса крепления временного груза (фиг. 308,а) его
величину находят по формуле:
где Q — вес постоянного груза в г;
Р — вес временно закрепленного груза в г;
гп — радиус постоянного крепления груза в мм;
гв — радиус временного крепления груза в мм,
2. При невозможности выполнить постоянное крепление груза
в направлении радиуса его временной установки, крепление про-
изводят в других местах, например в точках а и б (фиг. 308,6),
лежащих на одной окружности с точкой Л, места временной уста-
новки груза Р.
§ 127] Пересчет балансирующего груза и крепление грузов 485
Вес грузов qx и q2 постоянного крепления получается из по-
строения, как указано на фиг. 308,6,— производят геометрическое
разложение величины груза Р по направлениям Оа и Об, для
чего величину груза Р откладывают в масштабе на линии ОА и
проводят параллельные линии через точку в (вершина Р) ли-
ниям О а и Об; полученные отрезки Ой\ и Обх будут соответство-
вать величине веса грузов q{ и q2 в масштабе груза Р.
3. В тех случаях, когда имеется уравновешивающий груз
весом С (точка а), оставшийся от старой балансировки, и полу-
Фиг. 308. Графическое определение величины
груза при изменении места его закрепления
чен уравноисчиивающий груз весом Q (точка б) последней балан-
сировки, располагающийся на одной и той же с ним окружности,
но под углом, оба груза при желании могут быть заменены одним
новым уравновешивающим грузом Qi, определение его место-
положения и веса производится помощью геометрического сло-
жения, как указано на фиг. 308,в.
4. Когда временно установленный груз Р располагается не на
радиусе возможного постоянного крепления грузов qx и #2, а на
другом радиусе, определение их веса производится после пере-
счета груза Р на радиус, соответствующий креплению грузов Ц\
и q2 (фиг. 308,г), согласно п. 1.
486 Документация и осмотр оборудования [ Гл. XXV!
Постоянное крепление балансирующих грузов осуществляется:
1) установкой балансирующего груза в специально для этого
предусмотренные при изготовлении отверстия с резьбой или ба-
лансировочные пазы.
При последнем способе крепления имеется возможность про-
изводить небольшие перемещения грузов, что облегчает произ-
водство балансировки;
2) установкой в существующие отверстия в диске для раз-
грузки специально выточенных втулок с отбортовкой концов;
3) снятием материала с диска.
Эта операция требует большой осторожности и может быть
произведена только в том случае, если она не вызывает опасно-
го снижения прочности диска; поэтому металл следует снимать
на достаточно большой поверхности торца диска, чтобы этим
ослабить влияние на уменьшение его прочности;
4) установкой груза под головки болтов соединительной муф-
ты, а также увеличением их головки и прочими способами.
При установке постоянных балансировочных грузов должно
быть обращено особое внимание на их стопорение.
Глава XXVI
ДОКУМЕНТАЦИЯ И ОСМОТР ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ
§ 128. Документация при капитальном ремонте
Перед капитальным, ремонтом составляются:
1. Ведомость объема работ.
2. Технологический график ремонта.
3. Ведомость технических показателей эксплуатации до ре-
монта, в которую входят:
характеристика регулирования и проточной части,
характеристика конденсатора,
характеристика подогревателей,
характеристика работы масляной системы,
замер вибрации по подшипникам.
4. Технологические карты на сложные ремонтные и рекон-
структивные работы.
В период ремонта и после его окончания составляются сле-
дующие документы:
1. Ведомость объема работ (выполненный объем работы).
2. Технологический график ремонта (с заполнением фактиче-
ских данных).
3. Ведомость технических показателей, полученных после ре-
монта.
129 Подготовительные работы к капитальному ремонту 487
4. Формуляры с внесенными в них зазорами и установочными
величинами.
5. Эскизы новых деталей, выполненных и установленных во
время ремонта.
6. Акты, фиксирующие ответственные операции ремонта.
7. Акт приемки агрегата из ремонта.
§ 129. Подготовительные работы к капитальному ремонту
Перед началом капитального ремонта необходимо провести
ряд мероприятий.
1. Наметить потребность, проверить наличие и состояние обыч-
ного слесарного, измерительного и различного вспомогательного
инструмента, а также специальных приспособлений — скоб для
проверки центровки и положения роторов, приспособлений для
снятия деталей и пр.
2. Определить потребность и своевременно получить все мате-
риалы, необходимые для -капитального ремонта.
3. Проверить действие мостового подъемного крана, проверить
и привести в порядок подъемные приспособления; наметить по-
требность и проверить наличие и состояние такелажа и такелаж-
ных приспособлений.
4. Выписать со склада необходимые для ремонта запасные
части; очистить их, проверить их состояние и выполнение в соот-
ветствии с размерами чертежа.
5. Проверить на складе наличие необходимого количества
смазочного масла; произвести его анализ для определения при-
годности; проверить наличие тары для слива масла из системы и
тары для подачи масла со склада в машинный зал.
6. Произвести планировку монтажной площадки для разме-
щения крупных деталей турбины с учетом допускаемых нагрузок
на перекрытия и 'площадки цеха
7. Подготовить стеллажи и настилы для размещения деталей,
брусья для кантовки деталей, козлы, леса, верстаки для производ-
ства работ, ящики для мелких деталей и пр.
8. Подготовить освещение рабочих мест мощными стационар-
ными и переносными низковольтными лампами.
9. Подготовить рабочие места.
10. Наметить и разбить по бригадам персонал для ремонта.
Сроки и качество ремонта в большой степени зависят от над-
лежащего проведения подготовительных работ перед ремонтом.
В приложении 27 даны нормы длительности простоя паровых
турбин в ремонтах.
488 Документация и осмотр оборудования [Гл. XXVI
§ 130. Перечень основных вопросов по проверке состояния
оборудования при капитальном ремонте
№
1
2
3
4
Узел
Цилиндры
Корпусы подшип-
ников и связи
между цилиндра-
ми, корпусами
подшипников и
рамами
Диафрагмы ц. в. д.
и ц. н. ц.
Рабочие лопатки
Возможнее дефекты
Коробление цилиндра. Не-
плотное прилегание ци-
линдров к поперечным
шпонкам или рамам. Про-
паривание по горизонталь-
ному и вертикальному
разъемам. Протечки по
стыку у концевых уплот-
нений. Трещины в ребрах
жесткости. Дефекты бол-
тового крепления ц. в. д.
по состоянию резьбы, по
ползучести болтов и шпи-
лек
Неплотное прилегание кор-
пусов подшипников к ра-
мам. Неплотное прилега-
ние торцов крышек к кор-
пусам подшипников. Сра-
ботка шпонок. HepaF. но-
мерное распределение за-
зора по длине шпонок
Рост чугуна. Откалывание
кусков металла. Отстава-
ние от тела диафрагмы
стыковых кусков лопаток.
Деформация лопаток. Про-
гиб диафрагм. Следы заде-
ваний за диски. Эрозийный
износ лопаток. Забоины,
трещины и поломка лопа-
ток. Неправильность (не-
равномерность) проходных
сечений каналов между ло-
патками диафрагмы (прове-
ряется при вибрационной
поломке рабочих лопаток)
См. главу XII «Рабочие ло-
патки», § 59 (Выявление
дефектов лопаточного ап-
парата)
Основные формуляры
Проверка фланцев
разъема цилинд-
ров по щупу или
оттиском свинцо-
вой проволоки
Зазоры шпоночных
соединений
Зазоры маслоза-
щитных гребней
подшипников
Проверка величины
натяга или зазо-
ра между крыш-
кой и вкладышем
Проверка прогиба
диафрагм
Центровка диаф-
рагм в цилиндре
Осевые зазоры
между лопатка-
ми и диафрагма-
ми. Радиальные
зазоры (для реак-
тивных турбин)
§130] Перечень основных вопросов по проверке оборудования 480*
Продолжение
№
Узел
Возможные дефекты
Основные формуляры.
Роторы
Ослабление посадки дисков
на валу. Коробление дис-
ков. Эрозийный и корро-
зийный износ дисков. Про-
гиб валов. Неудовлетво-
рительное состояние шеек
валов
Проверка положе-
ния роторов в ци-
линдре по расточ-
кам и обоймам
уплотнений. Цен-
тровка роторов
по пол у муфтам.
Проверка поло-
жения роторов
по уровню
Проверка положе-
ния роторов в осе-
вом направлении
по указателям
осевого сдвига
Уплотнения конце-
вые и диафраг-
ме иные
Следы задевания, сработка
уплотнений с указанием
места наработки на не-
подвижной части уплотне-
ний (вверху, внизу, с ле-
вой или с правой стороны).
Повреждения уплотнений
(поломка, выкрашивание,
отгиб, износ гребней). Про-
течки пара по стыку уплот-
нений. Поломка и потеря
упругости пружин под
уплотнительиые кольца и
обоймы. Износ обойм и
крыльчаток водяных уп-
лотнений; протечки воды
или просос воздуха через
стык уплотнений. Износ,
поломка, выкрашивания
угольных колец уплотне-
ний
Зазоры концевых
уплотнений
Зазоры уплотне-
ний диафрагмы
Упорные подшип-
ники ротороп ». д.
и и. д. (в случае
комбинированных
вкладышей —
упорная часть
вкладыша)
Износ и повреждения баб-
битовой заливки. Непра-
вильный след наработки
на колодках (в частности,
неравномерность наработ-
ки верхних и нижних ко-
лодок). Наличие коррозии,
рисок, забоин и пр. на
поверхности сферической
За.'.оры, установоч
иыс величины,
толщина колодок
упорных подшип-
ников
Проверка упорного,
диска по инди-
катору и .по ли-
нейке
490 Документация и осмотр оборудования [1'л. XXVI
Продол жение
., 1
8
9
10
11
Узел
Опорные подшип-
ники
Соединительные
муфты
Червячная пара и
редуктор
Главный масляный
насос
Возможные дефекты
части подшипников. Сле-
ды касания по маслоудер-
живающим пояскам. Риски
на упорном диске, его ко-
робление и пр.
Неплотность посадки вкла-
дыша в корпусе подшип-
ника, износ и повреждение
баббитовой заливки. Не-
правильное расположение
следа наработки на ниж-
ней половине вкладыша.
Следы касания на верхней
половине вкладыша (при
цилиндрической расточке
вкладышей). Отставание
баббитовой заливки от
чугуна
Для пружинных муфт: по-
ломка и сработка пружин;
отложения шлама в кор-
пусе муфты; износ и по-
ломка соединительных
' болтов; износ зубцов и
бронзовых колец
Для кулачковых муфт: износ
рабочих поверхностей
кулачков
Износ, выкрашивание мате-
риала рабочей поверх"о-
сти зубьев шестерни. Из-
нос, повреждение или омед-
нение рабочих иоиерхно-
| стей ниток червяка
Наработка на зубьях
След наработки на торцах
Основные формуляры
Зазоры во вклады-
шах
Проверка положе
ния роторов по
скобам
Зазоры червячной
пары
Зазоры редуктора
Зазоры главного
масляного насоса
130] Перечень основных вопросов по проверке оборудования 491
П р о д о л ж е к и t*
№
12 !
13
14
15
Узел
Регулятор ско-
рости
Регулятор давле-
ния
Сервомоторы, зо-
лотники, распре-
делительный вал,
кулачки, ролики,
рычаги парорас-
пределения
Клапаны регулиро-
вания
Возможные дефекты
Повреждения подшипников
и цапф насоса. Трещины
и износ корпуса насоса.
Износ бронзовых втулок,
болтов и поверхности от-
верстий в соединительной
муфте (турбин ЛМЗ)
Износ сухарей, валиков,
призм, муфты, шарниров.
Сработка опор вала. Износ
и поломка шариковых под-
шипников
Повреждение мембраны.
Следы трения между дета-
лями регулятора давления
Следы трения. Протечки
масла. Отложения шлама.
Повреждения подшипни-
ков поворотных сервомо-
торов. Повреждения вту-
лок и поршней поршневых
сервомоторов. Сработка
кулаков и роликов. По-
вреждения опор распреде-
лительного вала. Износ
золотников и букс, роли-
ков и пальцев. Износ от-
1 секающих кромок золот-
ников и букс. Увеличенная
пли недостаточная величи-
на не ре крыш и золотником
окон буксы
Повреждения уплотняющих
поверхностей. Сработка
штоков и втулок, следы
задевания. Коробление
штоков. Неплотность по-
садки седла клапанов в
1 корпусе
Основные формуляры
Зазоры и устано-
вочные величины
регулятора ско
рости
Зазоры и устано-
вочные величины
регулятора дав-
ления
Зазоры сервомото-
ров
Замеры сборки ры
чагов регулиро-
вания
Зазоры клапанов
регулирования
492 Документация и осмотр оборудования [Гл. XXVI
Продолжен ие
J*
16
17
18
19
20
Узел
Клапан автомати-
ческого затвора
и регулятор без-
опасности
Вспомогательный
масляный насос
Масляная система
Маслоохладители
Конденсатор
Возможные дефекты
Повреждения уплотняющих
поверхностей. Задиры, из-
нос и пр. штока и втулки.
Износ шпоночного соеди-
нения клапана. Следы сра-
ботки и трения на деталях
автоматического затвора.
Ржавление деталей регу-
лятора безопасности. Из-
нос зацепления в рычаж-
ной передаче
Повреждения подшипников,
рабочего колеса или шесте-
рен, стопорного клапана
и его деталей, рабочих
лопаток, сопел и паровых
уплотнений. Неплотность
обратного клапана на на-
порной масляной линии.
Повреждения деталей ре-
гулятора безопасности
Наличие протечек масла.
Вибрация редукционного
клапана. Зашламлен-
ность маслопроводов
Повреждения трубок и со-
единений трубок с доска-
ми. Неправильная уста-
новка перегородок в кор-
пусе маслоохладителя
Повреждения трубок. Нару-
шение вальцовки в труб-
ных досках или сальнико-
вой набивки. Повреждения
трубных досок
/
Основные формуляры
Зазоры автомат ц-
ческого клапана
Зазоры масляного
турбонасоса
—
—
§ 130 J Перечень основных вопросов по проверке оборудования 493
II р о д о л ж е н и е
№
21
22
23
24
Узел
Эжекторы
Конденсатные и
циркуляционные
насосы
Подогреватели
Турбина (общие
эксплуатацион-
ные данные)
Возможные дефекты
Износ и засорение сопел.
Износ седел и клапанов на
подводе свежего пара.
Повреждение трубок
Кавитационный износ, по-
вреждения рабочих ко-
лес. Износ сальников. По-
вреждения вкладышей
Повреждения трубок и ар-
матуры. Повреждения и
неудовлетворительная ра-
бота автоматических ава-
рийных устройств для от-
ключения подогревателей
в случае разрыва трубок
Обводнение масла. Выбива-
ние масла из подшипни-
ков. Нагрев упорных и
опорных подшипников. Не-
удовлетворительная рабо-
та регулирования: качание,
пульсация, недержание хо-
лостого хода, срабатыва-
ние автомата при сбросе
нагрузки. Неправильность
смещения корпусов под-
шипников и цилиндров при
их тепловых рас.иирениях.
Увеличенная вибрация под-
шипников. Недостаточная
воздушная плотность ва-
куумной системы. Недоста-
точная водяная плотность
конденсатора. Разбры :ini-
вание воды из водяных
уплотнений и ухудшение
вакуума при подаче толь-
ко воды. Засорение про-
точной части турбины ко-
тельным уносом
Основные формуляры
—
Зазоры конденсат-
ных насосов. За-
зоры циркуляци-
онных насосов
Замеры величины
тепловых расши-
рений цилиндров
Запись величины
амплитуд вибра-
ции подшипников
УКА ЗА ТЕЛЪ ЛИТЕРА ТУРЫ
А. А. Алов, Электроды для дуговой сварки и наплавки, Машгиз, 1947..
А. Ф. Лесохия, Допуски и технические намерения, Обаромгаз, 1946.
Ф. Ф. Бен у а, Электродушвая сварка. Руководство для электросвар-
щиков судоремонтных .предприятий, под ред. В. Вологдияа, изд. 4-е,
Речиздат, 1947.
II А. О д к н г, Основы прочности (металлов паровых котлов, турбин и
турбогенераторов, Госэнергоиздат, 1949. ч
Б. Т. М их о в и В. Н. Тар а нин, Навивка яр-ужин. ОНТИ, НКТП
СССР, 1936.
Пар высокого давления в энергетике, под ред. Горшкова и др.,
Энергоиздат, 1950.
Я. В. Гельфенбейн, Такелаж и такелажные приспособления при
монтаже электростанций, Объединенное научно-техническое издательство,
19.%.
Г, А. Апарин и Е. Городецкий, Допуски и технические изме-
рения, 1946.
С. Г. Берлин и Н. Ф. Баринец, Абразивный инструмент, Спра-
вочник под р^д. Г. М. И и п о л ит о н -а, Маишгз, 1945.
ЦНИИТМАШ, Справочное руководство по зубчатым передачам и редук-
тор а-м, кн. 3, Машгиз, 1947.
Н. Г. Т э в с, Н. С. К о в е р д я е в, С. Д. Р е х т ер, Редукторп-
строение на Ново-Краматорском заводе имени И. В. Сталина, Машгиз, 1946.
X. Е. М е р р и т, Зубчатые передачи, перевод с английского, Маштиз,
1947.
ЦКТИ. Аварии паровых турбин, ОНТИ НКТП, 1936.
Справочник по Котлонадзору, Гоеэиергоиздат, 1951.
В. И. Б у н к и н, Эксплоатация паротурбинных установок, Энергоиздат,
1950.
А. В. Левин, Рабочее лопатки и диски паровых турбин, Госэнерго-
издат, 1953.
А. П. Динер май и Д. X. Г арб ер, Технология ларотурбостро-е-
ния, Машгиз, 1948.
О. Н. Блинов и М. Н. Иванов, Повреждения и ремонт котель-
ных агрегатов, Госэнер-гоиздат, 1941.
И. Е. Тутов, Металшоведение, Машгиз, 1951.
А. А. Шмыков, Справочник термиста, Машгиз, 195'J.
Справочник электросварщика, Машгиз, 1952.
ОРГРЭС, Руководящие указания по статическом л динамической балан-
сировке роторов, изд. 2-е, Госэ'нергошдат, 1942.
Указатель литературы 4*£
ОРГРЭС, Ремонт «упорных -и опорных подшипников паровых турбин, Гос-
энер 1947, автор А. Н. Сверчков.
ОРГРЭС, Руководящие указания по .центровке паровых турбин, Госэнер-
гоиздат, 1941, автор А. Н. Сверчков.
ОРГРЭС, Ремонт уплотнений паровых турбин, Госэнергоиздат, 1948,
автор А. Н. Сверчков.
ОРГРЭС, Измерение вибрации лопаток паровых турбин шлейфным осцил-
лографом, Госэнергоиздат, 1944.
ОРГРЭС, Переоблопачиваеие паровых турбин, Госэнергоиздат, 1944,
автор А. Н. Сверчков.
ОРГРЭС, Проверка и настройка системы регулирования конденсацион-
ных турбин, Госэнергоиздат, 1945.
ОРГРЭС, Проверка и смена червячных пар паровых турбин, Госэнерго-
издат, 1944, автор А. Н, Сверчков.
Нормы «и основная документации по ремонту оборудования электростан-
ций, Госэнергоиздат. 1947.
496 Приложения
Приложение i
проволока стальная сварочная
(по ГОСТ 2246-54)
I Содержание элементов в %
Марка стали j Сера Фосфор
Углерод j Марганец Кремний Хром Никель Молибден ■ ■
I не более
| . | | | I I | I
Св-08 | <0,10 0,35—0,60 ^0,03 I ^0,15 | ^0,30 I — 0,04 0,04
Св-08А <0,10 j 0,35-0,60 ^0,03 <0,10 | <0,25 — 0,03 0,03
I Св-08Г I <0,10 0,80—1,10 j <0,03 | .<0,15 ' <0,30 — 0,04 0,04
j Св-08ГА j ^0,10 0,80—1,10 j -^0,03 ^0,10 ; <0,25 | — | 0,03 0,03
Св-10Г2 j ^0,12 I 1,50—1,90 ! ^0,03 ^C0,20 ^0,30 j — | 0,04 I 0,04
Cb-15 0,11—0,18 0,35-0,65 ^0,03 ^0,20 ^0,30 — | 0,04 j 0,04
I Св-15Г J 0,11— 0,18 0,80—1,10 <0,03 <0,20 <0,30 | — I 0,04 j 0,04
I Св-ЮГС <0,14 0,80—1,10.0,60—0,90 ^0,20 ^0,30 — Г 0,03 j 0,04
Св-ЮГСМ <0,14 0,90—1,20:0,70—1,10 <0,20 ^0,30 | 0,15—0,25 0,03 | 0,04
СВ-18ХГСА j 0,15—0,22 0,80 - 1,10 j 0,90—1,20 0,80-1,10 j <0,30 j — 0,025 0,03
J Св-ЗОХГСА ! 0,25—0,35 0,80—1,10 j 0,90—1,20 0,80—1,10 I =^0,30 | — 0,025 0,03
CB-18XMA 0,15-0,22 0,40-0,70 j 0,15—0,35 0,80—1,10 ! <0,30 | 0,15—0,25 0,025! 0,03
CB-12XM <0,12 j 0,40-0,70 j 0,15—0,35 0,80—1,10 j =^0,30 I 0,40—0,60 0,03 j 0,03
CB-12MX <0,12 j 0,40-0,70 j 0,15—0,35 0,45-0,65 | <0,30 0,40—0,60 0,03 j 0,03
CB-12M <0,12 | 0,40—0,70 0,15-0,35 I ^0,20 | <0,30 0,40—0,60 0,03 0,03
Св-Х5М ^0,12 : 0,40—0,70 j 0,15-0,35 j 4,0-6,0 | ^0,30 0,40—0,60 0,03 0,03
I I it'
Приложения, 497
Cb-0X14 <0,08 J 0,30—0,70 0,30—0,70 13,0—15,0 ^0,60 — I 0,03 j 0,03
j CB-1X13 ' <0,15 I 0,30-0,60 0,30—0,60 I 12,0—14,0 I <0,60 — 0,03 0,03
| Св-2Х13 I 0,16-0,24 0,30—0,60 0,30-0,60 12,0—14,0 <0,60 — 0,03 0,03
Св-0Х18Н9 I <0,06 1,0—2,0 0,50—1,0 18,0—20,0 j 8,0—10,0 — 0,02 I 0,03
CB-0X18H9C2 j <0,06 I 1,0—2,0 I 2,0—2,75 18,0—20,0 8,0—10,0 — 0,02 I 0,03
CB-1X18H9T <0,10 1,0-2,0 0,30—0,70 18,0—20,0 8,0—10,0 Титан 0,02 I 0,03
I 0,5—0,8
CB-1XI8H9H ^0,09 1,0—2,0 0,3—0,8 18,0—20,0 9,0—11,0 Ниобий 0,02 0,03
1,2-1,5
I CB-X18H11M <0,06 1,0^-2,0 0,3—0,7 18,0—20,0 I 10,0—12,0 I Молибден 0,02 0,03
Св-Х22Н15 <0,12 j 1,0-2,0 0,5—1,0 19,0—22,0 14,0—16,0 J — 0,02 | 0,03
j CB-X25H13 j <0,12 j 1,0-2,0 0,3-0,7 23,0—26,0 12,0—14,0 I — 0,02 [ 0,03
i CB-X25H20 | <0,15 j 1,0-2,0 0,20—0,50 24,0—27,0 17,0—20,0 | — 0,02 j 0,03
СВ-Х15Н13Г6 <0,12 5,0—7,0 0,40—0,90 14,0—16,0 12,0—14,0 — 0,02 j 0,03
I СВ-Х20Н10Г6 | <0,12 5,0—7,0 0,30—0,70 j 18,0-22,0 9,0—11,0 — 0,03 j 0,04
СВ-Х20Н10Г6А <0,10 5,0—7,0 0,20—0,60 | 20,0—22,0 9,0—11,0 j — 0,02 j 0,03
Примечание. Условное обозначение проволоки диаметром 3 мм из стали марки Св-08: Проволока 3 Св-08 ГОСТ 2246-54.
498 Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ЭЛЕКТРОДЫ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ
(По ГОСТ 2523-51)
Таблица 1
Нормы механических свойств металла шва и сварного соединения при
применении электродов для сварки конструкционных сталей
Тип
электродов
Э34
Э38
Э42
Э42А
Э50
Э5ЭА
Э55
Э55А
Э69
Э60А
Э70
Э85
ЭЮО
При изменении i
электродов диамет-
ром > 3 мм
Металл шва
Предел проч-
ности при
растяжении,
кГ\мм*
Относитель-
ное удлине-
ние 85, %
Ударная вяз-
кость, кГм\см*
Не менее
.
38
42
42
50
| 50
55
55
60
60
70
85
100
.15
18
22
16
20
16
20
16
18
12
10
8
6
8
14
6
13
6
12
6
8
6
5
3
При примене-
нии электро-
дов диамет-
ром < 3 мм,
а электродов
типа Э34 всех
диаметров
Сварное сое-
динение
Предел проч-
ности при
растяжении,
СО
со
С Q
34
38
42
42
50
50
55
55
60
60
—
30
90
120
180
90
150
90
140
90
100
—
Основное назначение электродов
Для сварки конструкционных
малоуглеродистых и низко-
легированных сталей
Для сварки конструкционных
среднеуглеродистых и низ-
колегированных сталей
Для сварки конструкционных
сталей повышенной проч-
ности
Примечание. Для электродов типов Э85 и ЭЮО нормы указаны пос-
ле термической обработки соответственно паспорту.
Приложения
4S9
Таблица 2
Тип наплавленного металла и нормы механических свойств металла
шва и сварного соединения при применении электродов для сварки
легированных сталей с особыми свойствами
CD
Тип электрод
ЭП50
ЭП55 !
ЭП60
ЭП70
ЭА1
ЭА1Б
ЭА1М
ЭА2
ЭАЗ
ЭЛ4
ЭФ13
ЭФ17
ЭФ25
ЭФЗО
Тип
наплавлен-
ного металла
(сталь типа)
15М
15Х5НФ
15ХМ
15ХНЗМ
Х18Н9
Х18Н9Б
Х18Н9М
Х25Н15
Х25Н20
Х16Н8МФ
XI3 при
С<0,08%
XI7 при
С<0,08%
Х25 при
С<0,12%
ХЗО при
С<0,12%
При применении
электродов диамет-
ром более 3 мм
Металл шва
Предел проч-
ности при
растяжении,
50
55
60
70
50
60
55
60
55
70
65
65
60
1 55
Относитель-
ное удлине-
ние а5, %
18
16 !
J4
12
27
24
20
25
30
20
12
—
~"
Удельная
ударная вяз-
кость,
8
6
5
4
9
7
9
9
12
6
—
"~~
—
При примене- I
нии электро-
дов диамет-
ром 3 мм и
менее
Сварное
соединение
Предел проч-
ности при
растяжении,
50
55
60
70
50
60
55
60
55
70
~~
—
—
Угол загиба,
град
160
120
100
90
160
160
160
160
160
| 140
—
—
—
Основное назначение
и группа электродов
Для сварки перлитных
жаропрочных сталей
Для сварки аустенит-
ных, жаропрочных,
жаростойких нержа-
веющих сталей, а элек-
троды типов ЭА2 и
ЭАЗ также для кон-
струкционных специ-
альных сталей „А"
| Для сварки высокохро-
мистых ферритных и
ферритомартенситных
жаростойких и нержа-
веющих сталей „Фа
Примечание. Для электродов групп „П" и „Ф" нормы указаны пос-
ле термической обработки соответственно паспорту.
32*
500
Приложения
ЦЛ-ЗМ
ЦН-350
ЦН-250
УОНИИ-
-13/55
УОНИИ-
-13/45
УОНИИ-
-13/НЖ
1 ^
X
о
ОММ-5
03 /
СС н /
•^ си /
^ /
СП /
/ ^
ох
/ g Я
/ Я о
/ « си
/ о ез
1
1
1
| 1
1
1
1
о
СМ
со
Титановый концентрат
i
i
i
i
i
i
i
см
см
Марганцевая руда
i
см
см
1
1
1
1
1
со |
Полевой шпат
ю
00
ч*
ю
см
2,5
о
со
см
о
см
Ферромарганец
i
i
i
i
i
i
ю
см
а>
г:
СО
X
со
Си
1 X
1
1
1
1
1
1
1
О
см
1
X
К
ч
о
1
1
1
1
1
1
СО
СО
1
1
Гематит
1
1
1
1
1
1
СМ
СО
1
1
Гранит
1
О
Ю
СО
ю
57,5
I
1
1
Мрамор
СО
"см
см
ю
оо
33,5
1
1
1
Плавиковый шпат
i
СП
05
Ю
СО
4,0
1
1
1
Ферросилиций
1
1
1
CN
Ю
2,5
1
1
1
Ферротитан
i
i
i
о
О
1
1
1
1
Я
о,
СО
со
ю
1
1
1
I
1
1
1
1
Молибден (порошок)
1
30—35
30—35
о
СО
О
СО
о
СО
О
со
1
ю
см
25-30
30—35
Растворимое стекло (в % к
сумме остальных компонен-
тов)
Приложения
501
3
1
i!
Серый
Красный
I
Черный
Цвет обмазки
Св-ОХ18Н9
Св-08, Св-08А
Св-08, Св-08А,
Св-15
Св X
1X13,
2X13
Св-08, Св08А, Св-15
Марка проволоки
I
1
1
Э50А
Э42А
ЭФ13
Э42
Э50
Э42
Марка электрода
1!
80—120
80—100
80—140
1
1
100—140
СО
175
160-200
о
7
о
см
120-140
140—180
200
160—200
i ^
200—220
160—180
160—180
| 1
о
1 ^
250
220—250
LO
Рекомендуемая сила
тока при диаметре
электродов
1
1
1
50-55
43—45
65-70
00
ю
1 *
«9
1Э
1
1
1
40-45
33 35
1
34—39
1
CD
СО
«о
to
Средние зна-
1
1
1
23—30
28-32
35 -40
21—28
со
см
СО
S
«о
нических
1
1
1
65-70
70—80
1
ю
со
1
о
CD
1
#
-э-
шва
1
i
1
25—30
25—30
1
CD
О
1
ю
1 стГ
7—10
ю
со
<0,12
0,26
0,19
0,10
0,14
1
0,11
0,10
0,08
i
0,2-0,7
2,39
1,95
0,74
0,46
1
0,66
0,77
0,88
с
S
0,30—0,80
о
0,77
0,23
0,17
1
0,21
0,11
0,13
Л
О |
1 !
00
1
1
1
1
1
1
1
1
*-•
и
8-10
i
1
I
I
1
[
1
,2
1
0,021
0,032
0,027
0,030
1
0,02
0,027
0,036
с/э
1
0,021
0,049
0,03
0,026
1
0,05
0,03
0,02
Он
я ■ ^?
* £ -
m *1 СО
Средний химич
состав наплав
ного металла
502
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
РАЗРЫВНОЕ УСИЛИЕ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ-ТРОСОВ
(По ОСТ НКТП 8565/1782)
Диаметр, мм
каната
8 1
13
17,5
19,5
21,6
24
26
28
30
32,5
34,5
37
39
43,5
47,5
52
56
60
65
прово-
локи
0,4
0,6
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1Д
1,5
.1,6
1.7
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
Площадь
сечения всех
проволок
каната, мм*
28
63
112
141
174
211
251
295
342
392
446
504
565
697
844
1004
1178
1367
3569
Вес
1 гюг. м
в кг
(прибли-
зительно)
0,25
0,57
1,0
1,3
1,6
1,8
2,3
2,6
3,1
3,6
4,1
4,6
5,2
6,2
7,5
9,0
10,6
12,3
14,1
Расчетное
130
временное сопротивление разрыву,
кГ1мм*
140
150
160
Разрывное усилие каната, т
(не менее)
2,97
6,70
11,9
15,0
18,5
22,4
26,8
31,4
36,4
41,7
"47,5
53,7
60,0
74,4
89,5
107
125
146
167
—
12,8
16,1
20,0
24,2
28,8
33,8
39,4
45,0
51,1
57,8
64,8
80,0
96,7
115
135
157
180
3,44
7,70
13,7
17,3
21,4
26,2
30,8
36,3
42,0
48,3
55,0
62,0
69,5
85,3
103
123
145
163
193
3,66
8,20
14,6
18,6
22,9
21,1
32,9
38,6
44,8
51,5
58,5
66
74
92
111
131
154
179
206
170
3,88
8,77
15,6
19,7
24,3
29,4
35,0
41,0
47,6
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Приложения
503
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ПОСАДОЧНЫЕ ДОПУСКИ ДЕТАЛЕЙ РОТОРА в. д.
Наименование деталей
ротора в. д.
Тип турбин
АТ-25-1
АП-25-1
3R
2s
AK-50-I
a %
АК-25-1
.2*
2 s
Кольцо стяжное
Кольцо стопорное из дпух
половин
Лнск упорный:
0 меньший
0 больший
Втулка распорная
Черняк
Кольцо маслозащитное пе-
реднее
Кольцо парозащитное . . . .
Втулка уплотнительная I. .
Втулка уплотнительная II .
Втулка уплотнительная III .
Кольцо стопорное:
Большой диаметр
Малый диаметр (зазор) . . .
Втулка переднего водяного
уплотнения
(
Рабочие диски*.
Кольцо стопорное заднее . .
Втулки уплотнения задние .
Кольцо парозащитное, зад-
нее
0,19
0,00
0,01
0,04
0,00
0,01
0,08
0,08
0,08
0,10
0,10
0,30
1,9
0,26
0,01
0,03
0,06
0,02
0,03
0,14
0,14
0,14
0,16
0,16
0,35
2,0
№ 1-3
0,27 I 0,32
№ 4—7
0,28 | 0,33
№ S-19
0,29 | 0,34
№ 20
0,28 | 0,33
№ 21
0,32 | 0,37
Кольцо маслозащитное, зад-
пес
0,27
0,10
0,10
0,10
0,35
0,16
0,16
0,16
0,3
0,00
0,06
0,01
0,07
0,07
0,11
0,14
0,14
0,25
1,98
1,11
0,4
0,01
0,1
0,04
0,16
0,16
0,16
0,19
0,19
0,35
2,07
0,16
Колеса
Кертиса
0,33 1 0,38
Остальные
диски
0,30
0,25
0,14
0,07
0,07
0,35
0,35
0,19
0,16
0,16
0,2
0,00
0,01
0,04
0,00
0,01
0,08
0,08
0,08
0,1
0,1
0,17
1,0
0,26
0,01
0,04
0,06
0,02
0,03
0,13
0,13
0,13
0,16
0,16
0,25
2,0
№ 1
0,20
0,17
0,10
0,10
0,10
-24
0,23
0,25
0,16
0,16
0,16
0,01
0,01
0,01
0,00
0,00
0,07
0,07
0,07
0,08
0,07
0,27
2,1
№
0,21
0,2
0,03
0,03
0,06
0,03
0,03
0,15
0,15
0,15
0,15
0,12
0,35
2,2
20
0,24
Для модерни-
зированных
турбин
№ 1-20
0,32
0,27
0,07
0,07
0,09
0,37
0,35
0,13
0,13
0,15
504
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ б
ПОСАДОЧНЫЕ ДОПУСКИ ДЕТАЛЕЙ РОТОРА н. д.
Наименование деталей
ротора н. д.
Тип турбин
АТ-25-1
£s
АП-25-1
AK-50-I
АК-25-1
Кольцо стяжное . . . .
Кольцо стопорное из
двух половин . . . .
Упорный диск
Кольцо маслозащитное .
Кольцо парозащитное .
Втулка уплотнительная
I
Втулка уплотнительная
II
Втулка уплотнительная
III
Кольцо стопорное:
большой диаметр . .
малый диаметр (за-
зор)
Рабочие диски:
Кольцо стопорное зад-
нее
Втулка водяного уплот-
нения, задняя . . . .
Кольцо парозащитное .
Кольцо маслозащитное ,
0,27
0,00
0,03
0,08
0,08
0,08
0,10
0,27
1,9
0,35
0,01
0,1
0,13
0,14
0,14
0,16
0,35
2,0
№ 22
0,27 | 0,32
№ 23 и 24
0,28 | 0,33
№ 25 и 26
0,31 | 0,36
0,27
0,10
0,08
0,07
0,35
0,16
0,14
0,16
0,3
0,00
0,06
0,08
0,08
0,П
0,14
0,14
0,25
1,9
№ 9-
0,30 |
№ 14
0,33 |
0,4
0,02
0,10
0,16
0,16
0,16
0,19
0,19
0,35
2,0
-13
0,35
и 15
0,38
0,25
0,14
0,07
0,07
0,35
0,19
0,16
0,16
0,21
0,00
0,05
0,16
0,19
0,20
0,21
0,21
0,27
0,01
0,14
0,23
0,27
0,27
0,29
0,29
1,7 I 1,9
№ 25-36
0,45 | 0,45
№ 37—40
0,51 | 0,60
0,26
0,20
0,20
0,20
0,35
0,27
0,27
0,27
0,45
0,18
0,05
0,07
0,07
0,07
0,55
0,00
0,12
0,13
0,13
0,13
0,30
0,40
1,9 | 2,0
№21 и 22
0,30 | 0,33
№ 23
0,33 | 0,36
№ 24 и 25
0,37 | 0,40
№ 26
0,28| 0,31
№ 27
0,32 | 0,35
№ 28
0,40 | 0,43
0,67
0,07
0,20
0,07
0,78
0,13
0,28
0,13
Приложения
505
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
ПОСАДОЧНЫЕ ДОПУСКИ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕДНЕГО КОНЦА РОТОРА
Наименование деталей
Диа-
метр
вала,
мм
Тип турбин
ВТ-25-4, ВК-50-1, ВПТ-25-3
Диаметральный натяг
или зазор
до
Осевой зазор
Корпус бойков ....
Шестерня редуктора
Кольцо стяжное
Кольцо стопорное (из двух поло-
вин)
Диск упорный
Кольцо маслозащитное
0 — меньший
0 — больший
0 — иод кольцо упорное . . .
Кольцо упорное из двух поло-
винок
Втулка уплотнительная:
0 — меньший
0 — больший
Кольцо упорное из двух половин
Втулка уплотнительная
Втулка уплотнительная передняя:
0 — меньший
0 — больший
Кольцо упорное пз двух половин
Втулка уплотнительная:
0 — меньший
0 — больший . . .
Кольцо упорное из двух половин
Втулка уплотнительная
105
220
300
258
275
340
360
375
350
365
392
370
380
435
472
450
460
482
460
470
—0,047
40,oi
40,35
—0,061
4-0,08
-0.026
40.07
—0,5
-0,20
40,19
-0,5
—0,24
4 0,32
-0.5
-0,24
40.32
-0,5
—0,24
40.32
40,012
4 0,04
40,45
4o,oi6(
40,12 /
—0,160
40,16
о
о
40,24
о
о
40,40
о
о
40,40
о
о
40,40
0,08
0,15
0,15
0,10
0,20
П р им е чание. Знак—(минус) указывает зазор, знак4"(плюс) указы-
вает натяг.
506 Приложения
ПОСАДОЧНЫЕ ДОПУСКИ ДЕТАЛЕЙ ЗАДНЕГО КОНЦА РОТОРА ПРИЛОЖЕНИЕ 8
I Тип турбины
ВК-50-1 j BT-25-4, АП-25-2, ВПТ-25-3
Наименование деталей ^ I ^^^' I. Осевой зазор а* I ^йТатяГ I Осевой зазор
0J I oj
*я ОТ ДО ОТ ДО Л§ ОТ ДО ОТ ДО.
Кольцо стопорное " | 420 0,26 0,37 — — 420 0,26 0,37 — —
Втулка уплотнительная j 630 0,19 0,24 400 0,19 0,24 — —
I 0,07 0.25
Втулка уплотнительная | 530 0,19 0,24 398 0,19 0,24 — —
I ( 0,10 0,22
Втулка уплотнительная \ 412 0,19 0,24 | 380 0,19 0,24 — —
: I 0,20 0,25 0,20 0,25
Кольцо упорное из двух половин (зазор) ' 400 —0,24 — — —-- 368 • 0,24 0 — —■
Кольцо маслозащитное | 410 I 0,11 I 0,24 | — | — 378 | 0,06 | 0,16 I — ( —
Полумуфта | На прессовка на длину вала 56 мм Напрессовка на длину вала 25 мм,
i при конусности 0,5% I натяг 0,125 мм
ПОСАДОЧНЫЕ ДОПУСКИ ДИСКОВ И ДЕТАЛЕЙ МЕЖДУ НИМИ ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Номера ступеней I _ А | „ I Втулка
| . — Осевой Кольца I -
Тип турбины j ■ | между дисками гребен- стопор-
12 ь | 14 Ь 10 1 17 18 19 20 дисками 11-12 чатая ная
■ 111 I I j | j 1 1 j [ I
BK-50-1 j От 0,38 ! 0,37 j 0,45 0,52 0,55 | 0,55 0,62 — — 0,10 0,13 — 0,15
i ДО 0,45 i 0,45 0,53 0,60 0,63 ! 0,63 0,70 — — 0,30 0,21 — 0,10
' 0 вала | 485 j 470 465 j 450 445 | 430 425 — — — 512 — 415
BT-25-4 От j 0,38 0,35 0,37 0,37 0,45 j 0,49 I 0,52 0,55 0,55 0,10 0,13 0,19 0,26
ДО 0,46 0,43 0,45 0,45 0,53 0,57 0,60 0,63 0,63 0,30 0,2* 0,24 0,34
j 0 вала I 505 | 490 | 485 I 470 1 465 | 458 1 450 | 445 1 4.°Q | — j 520 | 420 | —
Номера ступеней
АП-25-2 I От 1 I 1 2 i 3 [ 4 ! 5 ! 6 | 7 | 8 | 9 j l0 i П | 12 | 13 | 14 [ 15
до j j I i j j I : j Г i I I |
0 вала 0,44 0,39 0,42 0,44 0,49 0,50 0,37 0,38 0,35 0,37 0,37 0,45 0,52 0,55 0,55
0,52 0,47 0,50 | 0,52 0,57 0,58 0,45 0,46 0,43 0,45 0,45 0,53 0,60 0,62 0,62
J | 470 I 480 I 489 1 490 J 500 I 517 | 507 | 505 | 490 I 485 470 I 465 | 450 | 445 I 430
Приложения 507
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
ПЕРЕЧЕНЬ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕРЕОБЛОПАЧИВАНИЯ
Наименование инструмента ■ Наименование работ
Напильники плоские I и II класса | Опиловка при пригонке хвостов лопаток, снятие заусенцев, подготовка замков,
бандажных сегментов, скрепляющей проволоки и для изготовления приспособ-
лений
Напильники круглые I и II класса | Распиловка отверстий в хвостах лопаток под заклепки и в-бандажной ленте
Сверла I Сверление отверстий в хеостэх лопаток, в бандажной ленте и для изготовления
приспособлений
Развертки Развертывание отверстий под заклепки
Ножовки с полотнами Резка бандажа, скрепляющей проволоки и для изготовления приспособлений
Зубила Срубка бандажа, разрубка бандажной ленты, скрепляющей проволоки и при
изготовлении приспособлений
Зенковки Зенковка отверстий под заклепки в лопатках и в бандажной ленте
Шаберы Шабровка при пригонке хвостов лопаток
Микрометр, штангенциркуль, щуп i Производство измерений при выполнении работ по переоблопачиванию
Электродрель Сверление отверстий под заклепки в хвостах лопаток, в старых заклепках для
их извлечения
Ручники, отвертки, кернер, кувалды, Производство работ при переоблопачивании
тиски, наковальни, сверлильный
станок, точило
Паяльные лампы, автогенная горелка Пайка и изготовление приспособлений
со шлангами и баллонами
Суппорт, резцы, приспособление для Проточка бандажа после переоблопачивания
крепления суппорта
508
Приложения
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛОПАЧИВАНИЯ РОТОРА
Ступень
21
22
23
24
25
26
27
28
Рабочая часть
лопатки
№ профиля
521
518
380
518А
258
257
258
547
259
720
720
254
703
380
259
720
720
1
Длина Z, мм
203,20
260,35
292,10
150,65
201,61
150,55
201,61
358,77
203,20
279,40
358,77
Число рабочих ло-
паток на колесе
206
176
166
192
160
214
154
160
1
Разбивка по паке-
там
34x5
6X6
20X6
8X7
26X6
2X5
32X6
32x5
22X8
2X9
22X7
32X5
Характеристика данного профиля
(эскиз приложения 12)
Тип хвоста
Вильчатый
плоский
То же
То же
Вильчатый
профильный
То же
Вильчатый
плоский
Вильчатый
профильный
Вильчатый
плоский
Вильчатый
профильный
Вильчатый
плоский
а,
мм
1,90
1,88
1,00
1,88
1,04
1,14
1.04
1,20
1.14
Ъ макс,
мм
7,80
8,46
7,12
8,45
2,64
5,12
2.64
4,99
6,62
с,
мм
2,30
1,75
1,00
1,75
1,02
1,14
1,02
1,80
I.H
На хвосте выше
гребня диска со сто-
роны выхода пара
набито „Д"
0,64
1,145
1,00
1.14
5,48
6,354
7,12
6,62
0,54
1,157
1,00
1,14
На хвосте выше
гребня диска со сто-
роны выхода пара
набито „Д"
Напряжение
от изгиба
паром в 1
единичной
лопатке,
кг [см2
161.5
207,0
225.0
1*58,0
-
156,0
103.0
84,0
238.0
160,0
135,0
90,0
73,5
Приложения
509
ПРИЛОЖЕНИЕ 11
НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБИНЫ ТИПА АК-25-1
Связи (эскиз б)
Проволоки
I Ра споло-
1 жение
[ 1\ и 12,
мм
75,4
122
-
-
От моста
76.2
127.0
От моста
76,2
127
152
235
152
235
80,0
133,3
80,0
133,3
-
152
235
152
235
Диа-
метр,
мм
6.5
6.5
-
-
8,0
~~8~0~
8,0
8,0
6,5
6,5
6.5
6.5
4.5
6.5
6.5
4.5
-
6.5
6,5
6,5
6,5
Бандаж
(паяный и
клепаный
или только
клепаный)
Паяный
Клепаный
Паяный
Клепаный
Паяный
То же
То же
То же
То же
Клепаный
Паяный
То же
Статические
частоты
fst
пер\сек
470—510
200-220
149—161
150—163
-
-
153-172
155-170
350—410
410
151-170
153—172
155—170
Кратность К и резонанс-
ные числа оборотов
през,
об\сек
К=9
53,5-58,05
К=4
54.5-60,0
/с=з
56,2-60,7
к-з
56,6—61,5
-
-
к-з
55,5 62,4
/с=з
56,1—66,5
К=7
51,4—60,3
К=8
52,4
А'-З
56.6-63,7
к«з
55,5-62.4
К-3
56,1-61.5
К=10
48,0—52,0
К=5
42,2—46,4
/С=4
39.8—3,0
К=4
40,0-43,5
-
-
Я=4
40,0—45,0
К-4
40,5—44,3
Я=8
44,7—52,4
*=9
46,3
К = 4
40,2-45,3
/(.=4
40,0-45,0
К=4
40,5-44,3
Предель-
ный диа-
метр
заклепок,
мм
11,5
11,5
п.о
11,0
11,0
11.0
11,0
11,0
12,5
10,5
10,5
11,0
11,0
12,5
510 Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 12
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛОПАЧИВАНИЯ РОТОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБИНЫ ТИПА АТ-25-1
! n I I I I I СВЯЗЬ (ЭСКИЗ 6)1 | |
Раоочая часть ^ | , ) «я I Вибрационные характеристики пакетов | ,2
лопатки \ ei о \ * i s е( - Проволоки IS*4
as п о ° I - «и w . - (паяный и «с
" * S* с I " Bs?o * ' ^ клепаный __ „ |*
s -§.23 £ £§<§ g ! £ или только Статические Кратность К и резонансные g§
? •§" ™ о* « * |п«- чЗ £ клепаный) частоты, числа оборотов лрвз. £8
£ & S 5° «» в &« = 3 g • 5 /z^/ce.r об/сек ge.
• 20VQ !
22 415 124,0 204 4x6 ' '§ l79>5 70 б>5 Паяный — — — j • 11,7
23 529* 180,0 202 Poyll о 145'5 108 8>° Клепаный 529-565 РДв1Л, - и<Л=Уо q П,5
с ' o4,0—57,7 4o,9—oz,o
24 518 1 260.35 j 180 | 30X6 £ 222,0 - | - Тоже 205-220 ^=4^ ^=5^ „,5
25 411 364,0 j 12S 16X8 | 214,0 Ш i 10,0 _ 209_220 Ы K-6. 14,5
? 200 12,0 I I
26 426 500,0 112 | 14X8 | 172,0 340 12,0 _ 157_165 j ^j^ 40,8-43,0 I 17,0
°0 200 12J0 # о v_a I
315 12,0 - 159-163 57 0-58 3 414-42 3 ! l7>°
I I I I I 440 J 10,0 I &/'U ЬЬ>6 j 4l'3 A2>6 !
* Для облопачивания дисков с гребнем профиля 670 (эскиз е).
Приложения 5 i 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 13
ВИБРАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЛОПАЧИВАНИЯ ПОСЛЕДНИХ СТУПЕНЕЙ ТУРБИН ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ ЛМЗ
Тип турбин ^ ВЯ Н Частоты тангенциальных колеба-
g \ х "* Проволока > ний пакетов лопаток (1-й тон) |
—i—i—i—i—i— « •* \ Ь \ i—" 1 I i i 3
g с ч? Количество « « I о J -
ч I £ с. лопаток на g? юд §
к ! ^ £ диске, число д. | "^ с
] 2 i S s пакетов и н 2 I S,£ ч
— со •=• ■ I 5 s разбивка ° о пияметп ' Бандаж Пределы « и Критические «
о "7 t hj h U о I § 5 лопаток по g g jhjk '! частоты, 5° числа оборотов g
2 S « h « h е* itts« пакетам я Q ! пер\сек | g в секунду а
Номера ступеней | X \ £-?• \ & \ | а§ | | | | tie | | Ч
12 I , 9nv7 Прикле- Не ниже
14 15 18 17 17 13 445 | 187 1290 | 2x8 156 138 8 пан 540 30 - j 13
I 28X4 |
j 2X5 . ш /С=6 56,3-58,9
i? 16 19 18 18 И 750 280 1455 18X6 122 \ %% \ 8Q \ °ТСУТ" ~ К=7 47,8-50,0
20 j \ 2X7 273 8 ствует I
I |~2ХГГ 330-345 10 ^Л1'2Г1п'1
It! I I0><10 I 48,5-50,8 j
I 12x11 ??2 f 159-169 5 5-?5S*i?'2
2ХЮ 410 8 • 42,2—44,8
21 17 I 20 19 j 19 15 748 432 I 1678 j 152 1 ствует" 13>5
III I 411 Й0 12 205-220 10 *"J JJ«5
I I j I | l I I 2*b 410 10/6 K=B$ 42,8—40,0
I I I I j j 215 5 12
Д 18 - - - - 745 665 2000 16X7 112 415*5 Ю/Г> Отсут- Ц0-118 3 £"? SS'iT'IS'i -
^2 600,5 11,5/7,5 ствует А=3 40,0-42,2 ,
512 Приложения
ДОПУСКАЕМЫЕ ЗАЗОРЫ В УГОЛЬ
Турбины конденсационные и противодавленческие (переднее
уплотнение)
о. .
200
230
260
275
300
325
350
375
400
460
550
я О
О, О
5 л с
Sua
Ь н с
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
Номера колец
8
.
0,61
0,66
0,71
0,70
0,75
0,80
0,74
0,79
0,85
0,81
0,90
0,94
0,85
0,95
1,05
0,94
1,04
1,14
1,03
1.14
1,25
1,10
1,21
1,31
1,33
1,44
1,55
1 1,45
1,60
| 1,76
7
0,56
0,62
0,68
0,70
0,75
0,80
0,79
0,84
0,89
0,83
0,88
0,94
0.87
0,96
1,04
0.95
1,05
1,13
1,04
1,14
1,24
1,13
1,24
1,35
1,20
1,31
1,41
1,43
1,54
1,65
1 1,50
1,65
I 1,81
6
0,61
0,69
0,75
0,78
0,83
0,88
0,86
0,89
0,97
0,91
0,96
1,02
0,98
1,07
1,12
1,03
1,13
1,23
1,11
1,22
1,32
1,19
1,32
1,43
1,28
1,39
1,49
1,51
1,62
1,73
1,53
1,78
1 1,91
5
0,70
0,76
0,82
0,85
0,90
0,95
0,93
0,99
1,04
0,98
1,03
1,09
1,04
1,13
1,28
1,11
1,21
1,31
1,20
1,30
1,40
1,29
1,40
1,51
1,36
1,47
1,57
1,59
1,70
1,81
1,69
1,84
| 2,02
4
0,72
0,78
0,84
0,87
0,92
0,97
0,94
1,01
1,06
1,00
1,05
1,11
1,08
1.17
1,22
1,13
1,23
1,33
1,24
1,34
1,42
1,31
1,42
1,53
1,38
1,49
1,59
1,61
1,72
1,83
1,81
1,85
2,04
3
0,74
0,80
0,86
0,89
0,94
0,99
0,98
1,03
1,08
1,02
1,07
1,15
1,12
1,21
1,26
1,17
1,27
1,37
1,26
1,38
1,47
1,36
1,47
1,58
1,44
1,55
1,15
1,67
1,78
1.90
1,82
1,97
2,13
2
0,76
0,82
0,88
0,91
0,96
1,01
1,00
1,05
1,12
1,06
1,11
1,19
1,16
1,25
1,30
1,21
1,31
1,41
1,32
1,42
1,52
1,41
1,52
1,63
1,50
1,61
1,72
1,71
1,85
1,98
1,92
2,07
2,23
1**
0,78
0,84
0,90
0,95
0,97
1,04
1,05
1,10
1,17
1,11
1,16
1,24
1,21
1,30
1,35
1,26
1,36
1,46
1,37
1,47
1,58
1,47
1,58
1,69
1,57
1,68
1,80
1,82
1,93
■2,07
2,03
2,18
2,34
О. -
ь я
к ^ ^
150
230
260
275
300
325
350
375
400
460
550
та О
О. о
325
350
375 ,
325
350
375 |
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350 !
375 |
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375
325
350
375 1
* См. § 78.
** Кольцо № 1 __ сторона цилиндра.
Приложения
513
ПРИЛОЖЕНИЕ 14
НЫХ УПЛОТНЕНИЯХ
Турбины конденсационные (заднее
уплотнение)
Номера колец
| 1**
10,55
0,60
0.65
0.70
0.76
0,82
0,79
0,86
0,93
[о,79
0.86
0,98
0,93
1,00
1 1,07
1 1,00
1,08
1,16
1,05
1,13
1,21
1,13
1,21
1,30
1,20
1,29
I 1,38
1,37
1,48
1,58
1,65
1,77
11,90
9
0,57
0,62
0,67
0,68
0,74
0,80
0,77
0,84
0,91
0,82
0,89
0,96
0,91
0,98
1 1,05
0,98
1,06
1,14
1,03
1,11
1,19
tl,ll
! 1,19
! 1,28
1,18
11,27
| 0,36
1,35
1,46
! 1,56
1,63
1,75
1,88
3
0,58
0,63
0,68
0,66
0,72
0,78
0,75
0,82
0,89
0,80
0,87
0,94
0,89
0,96
1,02
0,95
1,03
1,11
1,00
1,08
1,16
1,08
1,16
1.25
1,15
1,24
1,33
1,32
1,43
! 1,53
! 1,70
! 1,72
11,85
4
0,58
0,69
0,68
0,70
0,82
0,79
0,86
0,93
0,79
0,86
0,99
0,93
! 1,00
1,07
1,00
1,08
1,16
1,05
1,13
1,21
1,13
1.21
1,30
1,20
1,29
1,38
1,37
1,48
1,58
1,75
1,77
1,90
5
0,55 |
0,60
0.65!
0,70
0,82
0,79
0,86
0,93
0,79
0,86
0,98
0,93
[1,00
1,07
1,00
1,08
1,16
1,05
1,13
1,21
1,13
1,21
1,30
1,20
1,29
1,36
1,37
1,48
1,58
1,75
1,77
11,90
6
—
0,60
0,66
0,72
0,76
0,76
0,83
0,69
0.76
0,88
0,83
0,90
0,95
0,88
0,96
1,02
0/91
0,99
1,07
0,99
1,07
1,14
1,06
1,15
| 1,22
1,31
1,32
'1.42
1,47
1.59
1.72
о, .
н к
150
200
230
260
275
300
325
350
375
400
460
о, о
2 О-О.
Е- н с
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
250
150
200
1 250
Турбины теплофикационные
(заднее уплотнение)
Номера колец
I**
0,30
0,40
0,50
0,37
0,50
0,63
0,43
0,58
0,72
0,49
0,65
0,81
0,52
0,69
0,86
0,56
0,75
0,94
0,63
0,85
1,06
0,68
0,91
1,14
0,73
0,98
1,22
0,78
1,04
1,30
0,91
1,21
И,52
2
0,28
0,38
0,47
0,35
0,48
0,61
0,41
0,56
0,70
0,47
0,63
0,79
0,50
0,67
0,84
0,54
0,73
0,92
0,61
0,83
1,04
0,66
0,89
1,12
0,71
0,96
1,20
0,76
1,02
1,28
0,89
1,19
1,50
3
0,26
0,36
0,45
0,33
0,46
0,59
0,39
0,54
0,62
0,45
0,61
0,77
0,48
0,65
0,82
0,52
0,71
0,90
0,59
0,81
1,02
0,64
0,87
1,10
0,69
0,94
1,18
0,74
1.00
1,26
0,87
1,17
1,48
4
0,24
0,34
0,43
0,31
0,44
0,57
0,37
0,52
0,66
0,43
0,59
0,75
0,46
0,63
0,80
0,50
0,69
0,88
0,57
0,79
1,00
0,62
0,85
1,08
0,67
0,92
1,16
0,72
0,98
1,24
0,85
1,15
1,46
5
0,22
0,32
0,41
0,29
0,42
0,55
0,35
0,50
0,64
0,41
0,57
0,73
0,44
0,61
0,78
0,50
0,67
0,86
0,55
0,77
0,98
0,60
0,83
1,06
0,65
0,90
1,14
0,70
0,96
1,22
0,83
; 1,13
1 1,44
6
0,20
0,'29
0,37
0,27
0,40
0,53
0,33
0,48
0,62
0,39
0,55
0,70
0,42
0,59
0,75
0,48
0,65
0,83
0,5^
0,74
0,94
0,58
0,80
1,03
0,63
1 0,87
1,11
0,68
0,93
1,19
0,80
1,10
1 1,40
33 А. Н. Сверчков.
514
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕМ
ОСЕВЫЕ ЗАЗОРЫ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ АК-25-1
л
X
О
i
2
3
4
5
6
7
8
9
lO
11
12
13
14
15
16
17
18
19
-20
-21
22
-23
24
25
26
27
Sib
Тип
11
II
III
III
III
III
IV
IV
IV
V
VI
IV
IV
IV
A
s
>л
%
X
X
1 Я
£
1,0
1.0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1.25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,50
1,50
1.50
1,50
2,0
2,0
2,0
2,5
5,4
4.0
4,0 1
4,0
я
о
* *
re >.
^ S
1,7
1.7
1,7
1.7
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2 3
2.3
3.3
3.3
3,3
3,3
—
— 1
—
—
—
—
—
—
Б
s
>t
2
я
X
X
I *
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1.5
1,5
1,5
1,5
1.8
1,8
1.8
1,8
1.8
2,1
2,1 !
2.8
3 2
3.2
3,2
2,8
4,5
4,5
4,4
4,4
4,4
6,7
5.0
я
и
« S
03 >»
£2
2,0
2.0
2,0
2,0
2.0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,3
2,3 ,
2,3
2,3
2,3
2,6
2.6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
4,7
4,7
5,5
5,5
5,5
8,2
6.4
В
2
>»
2
X
X
X
^
3.5
3,5
—
3.5
3,5
3.5
3,5
3.5
4,0
3,8
3.8
3,8
3,8
—
4.5 1
5,5
—
6,0
6,0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Г
s
>>
! 2
X
X
x
J^
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9 1
5,9
6,0
6.0
6,0 i
6,0
6,0
7,0
7,0
—
8,5
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Д
s
>>
я
я
5
—
—
—
■—
—
—
—
—
—
—
—
—
—-
—
—
3,75
3,75
3,75 1
3,75
4.50
5,50
5,25
5,25
—
6,0
7.0
7,0
E
\ «и
>>
1 2
Я
«£
~-
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
__
—
__
—
—
5,5
5,6
—
—
—
—
—
—
—
—
Приложения
515
ПРИЛОЖЕНИЕ 16
ОСЕВЫЕ ЗАЗОРЫ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ АТ-25-1
я
упе
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
Тип
III
III
111
III
III
III
IV
IV
IV
A
, о
11
S a
1,0
1,0
1,0
1,0
1.0
1.0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1.50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,20
1,20
2,00
—
—
JL О
g4
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
5,0
—
-—
Б.
о
4. я
Is
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
2,0
2,5
2,0
2,5
2,5
2,5
2,0
2,0
3,0
5,0
5,0
JL О
ц
та ^
Is
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
5,0
8,0
10,0
в
3,3
3,3
—
3,3
3,3
—
3,5
3,5
3,5
3,5
4,0
4,0
4,0
4,0
—
4,0
4,0
4,0
4,5
4,5
—
—
—
—
—
—
_£_
Л
Минимально
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
8,0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—-
—
—
—
—
—
—
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4.0
—
—
7,0
7,0
7,0
1 *
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—-
—
—
—
—
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
—
7,0
7,0
7,0
7,0
—
516 Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 17
ОСЕВЫЕ ЗАЗОРЫ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ АП-25-2
! А I Б I В I Г I Д | Е I Ж I 3
Ступень Тип . Мини- Макси- Мини- Макси- | Мини- Мини- Мини- Макси- Мини- Мини- Макси- Мини- Макси-
мально мально мально мально мально мально мально мально мально мально мально мально мально
1 I 1,5 2,5 2,5 I 3,5 — . — 7,0 9,0 — — — — I —
2 II 2,0 3,0 3,0 4,0 6,0 5,0 3,0 5,0 5,5 — — — —
3 II 2,0 3,0 3,0 4,0 6,0 6,0 3,0 5,0 5,5 — — — —
4 II 2,0 3,0 3,0 4,0 6,0 6,5 3,5 5,0 5,5 — — — —•
5 II 2,0 3,0 3,0 4,0 — 7,0 4,0 5,5 — — — — —
6 Ш 2,0 3,0 2,5 3,5 — 8,0 — — — 4,5 5,5 — —
7 II 2,5 3,5 3,0 4,0 6,0 8,0 4,5 6,5 6,0 — — — —
8 II 2,5 3,5 3,0 4,0 6,0 I 8,0 4,5 6,5 6,0 — — — —
9 IV 2,5 4,0 3,0 4,5 8,0 9,0 6,0 7,5 8,0 — — — —
Ю IV 2,7 3,7 3,5 4,5 6,0 9,0 5,0 7,0 6,0 — — — —
11 IV 2,7 3,7 3,5 4,5 7,0 9,0 5,0 7,0 7,0 — — — —
12 V J 3,5 4,5 3,5 4,5 — 10,0 6,0 8,0 5,0 3,5 5,0 — I —
13 V | 4,0 5,5 4,0 6,0 — 9,0 6,0 8,0 8,0 4,0 6,0 5,0 1 7,0
14 V 9,0 11,0 5,0 7,0 — 9,0 7,0 Ю 8,0 6,0 8,0 5,0 8,0
15 I V . 9,0 I 11,0 | 12,0 I - - - 8,5 12 I - 6,5 9,0 5,5 85
Приложения 517
ПРИЛОЖЕНИЕ 18
НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОГИБА СТРУНЫ 00,42 мм, НАТЯНУТОЙ ВЕСОМ ГРУЗА 13,6 кг
ПРИ ВЕСЕ СТРУНЫ ДЛИНОЙ 305 м, РАВНОМ 330 г
Для изменении В диаметре или
бесе проволоки но до умножить
результаты из номограммы на
коэффициенты d и С2
Расстояние от точки подВесии д м
518 Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 19
ОСЕВЫЕ ЗАЗОРЫ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ ВПТ-25-3
Ступень скорости—1-я ступень
Тип I
Л ! Ъ j С ! 5 j Я j JF j G "1 Я j Y j : "к
Мин. j Макс. Мин. | Макс. Мин. Макс. Мин. Макс. | Мин. Мин. I Мин. Макс. Мин. | Макс. ДОин. Макс. Мин. Макс.
1,0 I 2,0 1,0 2,0 2,6 3,5 1,5 2,5 5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 1,5 2,0 1,5 2,0
I I Ступени давления
Н°Ме? Тип ~А I С j ~~Ё j ~F j I i M I N j О
ступени 1ИП
j Мкн. Макс. Мин. Макс. Мин. Мин. Мин. Мин. Мин. Мин.
2 и ]>5' 2,5 2,1 3,0 5,5 . 4,5 4,5 3,0 — —
3 п ]>5 2,5 2,1 3,0 5,5 4,5 4,5 3,0 — —
4 П 1,5 2,5 2,1 3,0 5,5 4,5 4,5 3,0 — —
5 И 1,5 2,5 2,1 3,0 6,5 13,0 14,0 3,0 I — —
6 II 1,5 I 2,5 2,1 3,0 6,5 5,0 5,0 3,0 — —
7 II 1,5 I 2,5 2,1 3,0 6,5 5,0 5,0 3,0 — —
8 | II 1,5 2,5 2,1 3,0 6,5 5,5 5,0 3,0 — —
9 II 1,5 2,5 2,6 3,5 7,5 — — 4,0 — —
Ю Ш 1,8 3,0 2,5 3,5 7,5 — — 4,5 — —
П и 2,5 ! 3,5 3,0 4,0 8,0 6,0 6,5 4,5 — —
12 и 3,0 4,0 3,0 4,0 8,0 6,0 6,5 4,5 — I —
13 IV 2,8 4,0 3,5 4,5 9,0 8,0 8,5 5,5 — I —
14 v 2,8 4,0 3,5 4,5 9,0 6,0 5,5 * 4,8 —
15 V 2,8 4,0 3,5 4,5 9,0 — — 4,8 — —
16 VT 3,5 4,5 4,5 5,5 — — 7,5 5,5 4,5 —
17 VI 3,5 3,5 4,5 5,5 .8,0 — 7,5 5,5 4,0 4,0
18 VII 5,0 6,5 I 5,0 7,0 9,0 — 8,0 6,5 I 6,0 4,0
19 VII 9,0 11,0 12,0 — 9,0 — — I 8,5 I 6,5 I 6,0
Приложения
519
520
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОСЕВЫЕ ЗАЗОРЫ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ ВТ-25-4
Ступень скорости — 1-я ступень
Тип I
А
Минимум
1.0
Максимум
2,0
О
Минимум
2,5
Максимум
3,5
В
Минимум
1,0
Максимум
2,0
Н
Минимум
2,5
Максимум
3,5
С
Мини-
мум
2,0
Макси-
мум
3,5
К
Мини-
мум
1,5
Макси-
мум
2,0
D
Мини-
мум
1.5
Макси-
мум
2,5
Y
Мини-
мум
1,5
Макси-
мум
2,0
£
Мини-
мум
5,0
F
Мини-
мум
3,5
Приложения
521
Продолжение приложения 20
Ступени
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1Г)
16
17
18
19
20
Тип
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
III
III
IV
IV
V
V
VI
VI
Ступени давления
А |
£ 1
&
X
X
S 1
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
2,0
2,5
2,5
2,5
3,0
2,8
2,8
2,5
3,5
3,5
5,0
9,0
>>
к
о 1
ы
аз
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
3,0
3,5
3,5
3,5
4,0
4,0
4,0
3,5
4,5
3,5
6,5
11,0
с 1
s I
>*
?•
X
X
X
^ 1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,0
3,0
3,0
3,0
3,5
3,5
3,5
3,5
4,5
4,5
5,0
12,0
>*
к
^ 1
3,0
3,0 !
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,5
4,0
4,0
4,0
4,5
4,5
4,5
4,5
5,5
5,5
7,0
18,0
' F 1
к
Я
4,5
4,5
4,5
—
5,0
5,0
5,5
6,0
6,0
6,0
8,0
6,0
7,0
—
—
—
м 1
к
к
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
4,0
4,5
4,5
4,5
5,5
5,5
4,8
5,5
5,5
5,5
6,5
8,5
TV
>>
я
к
я
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
3,5
4,0
4,0
6,0
6,5
Е 1
&
к
S
£ 1
5,5
5,5
5,5
| 6,5
6,5
6,5
6,5
7,5
8,0
'8,0
9,0
9,0
9,0
1 9,0
10,0
8,0
1 9,0
—
L
S
я
и
я
4,5
4,5
4,5
—
5,0
5,0
5,5
6,5
6,5
6,5
8,5
5,5
6,5
7,5
7,5
8,0
—
0 1
>>
К
X
й 1
. —
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
4,0
4,0
6,0
G
2
ж
X
X
—
—
—
—
—
—
—
—
—
2,5
—
—
S
Я
X
X
X
:>
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
3,5
—
—
—
522
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОСЕВЫЕ ЗАЗОРЫ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ ВК-50-1
Ступень скорости — 1-я ступень
А
Минимум
1,0
Макси-
мум
2,0
G
Минимум
2,5
Макси-
мум
3,5
в
Минимум
1.0
Макси-
мум
2,0
н
Минимум
2,5
Макси-
мум
3,5
с
Минимум
2,5
к
Минимум
1,5
Макси-
мум
3,5
D
Мини-
мум
1,5
Y
Макси-
мум
2,0
Мини-
мум
1,5
Макси-
мум
2,5
Е
Мини-
мум
5,0
F
Макси-
мум
2,0
Мини-
мум
3,5
л
О
2
3
4
5и6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
н
III
III
IV
IV
i v
v
V
A
2
>>
2
я
к
к
<
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
2,0
. 2,5
2,5
2,8
2,8
2,5
4,0
5,0
9,0
9,5
—.
X ~
са р
<. й
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
3,0
3,5
3,5
4,0
4,0
3,5
6,0
6,5
11,0
11,5
<
IS
я
я
я
2
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,5
3,0
3,Q
3,5
3,5
3,5
4,5
5,0
12,0
13,0
я
о
« s
га >,
£ 2
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,5
4,0
4,0
4,5
4,5
4,5
Г), 5
7,0
—
Стуь^пи
F
2
2
я
я
<
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
6,5
7,5
8,0
8,0
9,0
9,0
10,0
8,0
9,0
—
•
давления
М
S
>>
2
Я
Я
1 к
1 ^
—
—
—
—
—
—
—
4,8
4,8
5,5
5,5
7,0
8,5
7,5
N
s
>>
2
я
я
я
5
—
—
—
—
—
—
—
—
—
3,5
4,0
5,5
6,0
5,5
1 F
2
>>
2
я
я
я
25
5,0
5,0
5,5
—
0,0
0,0
7,0
7,0
8,0
...~
—
—
—
~
1
»*■•
s
я
я
я
£
—
—
—
—
—
—
—
6,0
6,5
6,5
7,0
8,0
10,5
"J
0
s
2
я
я
1 ^
—
—
—
—
—
—
—•
—
—
—
5,0
5,0
6.0
7,0
Прилооюения
523
Тип Шс бандажом
Тип Шс без бандажа
524 Приложения
ПРИЛОЖЕНИ
ОСЕВЫЕ ЗАЗОРЫ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ ВК-100-2
Ступень скорости—1-я ступень. Тип 1
А
Мин.
1,0
Макс.
2,0
G
Мин.
2,5
Макс.
3,5
в
Мин.
1,0
Макс.
2,0
и
Мин.
2,5
Макс.
3,5
с>
Мин.
2,5
Макс.
3,5
к
Мин.
1,5
Макс.
2,0
D
Мин.
1,5
Макс.
2,5
Y
Мин.
1,5
Макс.
2,0
В
Мин.
4.0
F
Мин.
3,5
*Q
с
2иЗ
4
5и6
7
8
9
10
И
12и 14
13
15
16
17
18
19
20
21
22
Тип
II
II
II
II
И
И
II
III
IV
III
IV
V
V
III
IV
IV
V
V
Ступени давления
Л
Мин.
1,2
1,2
2,0
2,0
2,5
2,5
2,5
2,5
4,5
3,0
5
9
8,5
4,0
5
6
10
10
Макс.
2,0
2,0
3,0
3,0
3,5
3,5
3,5
3,5
5,5
4,0
6,5
И
11,5
5,5
7
7,5
13
13
' с.
Мин.
2,1
2,1
3,0
3,0
3,5
3,5
3,5
3,5
4,5
3,5
5
12
13
4,5
5
6
13
14
Макс.
3,0
3,0
4,0
4,0
4,5
4,5
4,5
4,5
5,5
4,5
7
18
19
5,5
7
8
19
20
Е
Мин.
5
5
6
6
6
6
9
8
9
19
21
9
10
20
22
М
Мин.
5,5
5.5
5,5
7
8,5
7,5
6,5
6,5
7,5
9,5
8,5
N
Мин.
3,5
4,0
3,0
5,5
6
5,5
3.5
4,5
6
6
6
F
Мин.
5,5
11
7
16
7
8
8
16
17
16
19
16
L
Мин.
6,5
7
6,5
8
10,5
5,5
6.5
7
9,5
о
Мин.
4
5
Г)
7
4
5
6
7
Приложения
525
щндажом
526 Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 23
ДАВЛЕНИЕ МАСЛА В УЗЛАХ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
[ Тип турбины
Единица - '■ -. : :
„/и ' Давление масла измере- | ВК-50-1
п'п". ' I ния АП-25-2 ВТ-25-4 ВПТ-25-3 ВК-ЮО-2 вк-25-1
1 I ! ! ! ! !
1 В системе регулирования кГ/см2\ 12+0,10
2 Под поршнем 0 105 проточного золотника ре- 9 Р=3,1+0,3
гулятора скорости
3 Над поршнем 0 105 проточного золотника ре- „ Pi=P±0,25
гулятора скорости
4 Над (под) золотниками сервомоторов на ч. с. д. Около 12 — ^12 I — I —
конденсационном режиме » | in ^19
5 Под золотником сервомотора ч. в. д. (при „ОМ" „ 8,3- | 9,6 8,2 9,6 9,0
на ,0») При этом сервомотор открыт дм , ]5?±5 | ]?5±5 | ]55±5 1?5±5 1?5±5
6 Под суммирующими золотниками I № 1 кГ/см~\ 6,15 ±0,25
I № 2 . 6,15+0,25 — —
1 | № 3 , 6,15+0,25
7 I В камере под порлнем регулятора давления » I 5,9 — —
8 После переключателя я 0,5—1,0 — —
9 В демпфере редукционного клапана | „ 0,8—1,1 — —
10 J Изменение импульсного давления под I ч. в. д. I я 6,0±0,7 6,6+0,7 6,0+0,7
I золотником при перемещении серво- i - , n R , , - , n R
I мотора на полный ход ч. с.д. , о+и,о о+и,ь _ —
I ч. н.д. , — 5+0,6 5±0,6 I — I —
Приложения 527
Под золотником кГ!са&\ 5,0+0,05
ч. в. д. ~~
11 Проверка ежа- Открытие сервомотора лш 58 + 0,3 I 58±0,3 I 58±0,3 1 53+3 53±3
тия или иатя- ~~ ~" ~1 I Г
жени я пружи- "аД золотником кГ /см2\ 7,0 — 7,0 — —
ны золотни- Открытие сервомотора ' мм 72±3 — 72±3 — —
ков серво- . и L _-
моторов Над золотником кГ/сл*2 — 7,0* 7,0* 7,0** 7,0** — —
I ч. н. д.
Открытие сервомотора мм — 72+3 42+3 72+3 42 + 3 — —
При давлении под зо- | ч. в.д. 5,3 5,4 5,45
ю гт™ ™ ^ ЛОТНИКОМ -
12 Проверка | |
штмфтования | кг/см* — —
| троссетя*** Импульсное давление ч. с. д. 6,15 + 0,15 — 5,85+0,15
" 1 ло^Гкам6^ ' 30"1 ".Д. - 1 4,93+0,15 | 6,55±0,15| |
Давление масла под золотником кГ'см? 345 6 7 8 ! 9
сервомотора '
13 Проверка хода I I АП-25-2; ВТ-25-4 0 30+3 58+3 88 + 3 118+3 147+3 175+3
сервомотора ч. в.д. ВПТ-25-3; ВК-50-1 |
от*из^ ВК-ЮО-2 0 28+3 53+3 80+_3 105+3 130+3 157+3
давления мае- серво- Г"
ла под его мото- ч. с Д. АП-25-2; ВПТ-25-3 мм — 0 23+3 48+3 72+3 95±3 120±3
золотником ра i ■
ВТ-25-4 1,2* — 0 23+3 48±3 72+3 95+3 120±3
ВПТ-25-3 2,0** — 0 И+3 28+3 43 + 3 58+3 72+3
. * При положении подвижной опоры—1,2 ата.
** При положении подвижной опоры — 2,0 ата.
*** 1) Переключатель открыт на 14—15 оборотов; 2) ограничителем мощности устанавливается импульсное давле-
ние к золотнику ч. в. д.
528
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 24
УСТАНОВОЧНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБИН
АТ-25-1 и АТ-25-2
№
1
2
3
4
5
Орган регу-
лирования
Масляные
клапаны
Дроссель-
ный клапан
(фиг. а)
Золотник
сервомотора
дроссельно-
го клапана
(фиг. б)
Золотник
дополнитель-
ных клапа-
нов (фиг. б)
Золотник
сервомотора
заслонки
(фиг. б)
Синхрони-
затор
1
Установочная величина
Давление масла в системе регули-
рования
Давление масла в системе смазки
Расстояние от верхней кромки
поршня до опоры рычага обратной
связи перегрузочного устройства
Расстояние от верхней кромки зо-
лотника до верхней кромки буксы
перед пуском (дроссельный клапан
закрыт)
Расстояние от нижней кромки
буксы до верхней плоскости золотни-
ковой коробки (дроссельный клапан
закрыт)
Расстояние от верхней кромки зо-
лотника до верхней кромки буксы
перед пуском турбины
Расстояние от верхней плоскости
буксы до верхней плоскости золот-
ника перед пуском турбонасоса
Расстояние от специальной гайки
золотника до гаек верхнего упора
при чисто конденсационном режиме
Расстояние от верхней плоскости
буксы до верхней плоскости золот-
никовой коробки при давлении масла
под буксой l.ti кГ[см*
При закрытой заслонке (нулевое по-
ложение стрелки на шкале золотника)
показание стрелки шкалы синхрони-
затора
Давление масла под золотником
при повороте сервомотора заслонки
на 45°
Обозна-
чение
Р|
Р*
У
У\
У2
Уз
уи
Уъ
Уь
-
Рз
Размер-
ность
кГ]см*\
кГ1см*
мм
мм
мм
мм
мм
мм
мм
мм
кГ\см*
lO
ь
<
4,0
0,5
54
26,5
40
-1,0
49
30
25
26
2,3-2,5
АТ-25-2 1
5,5
0,4
58
27,5
45
+10,5
20,5
25
25
22
2,54
Приложения
529
ПРИЛОЖЕНИЕ 25
ЗАЗОРЫ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УПЛОТНЕНИЯХ
Тип турбины
CR-20
CR-26
CR-46
ОКО-60
ТН-165
ОКО-120
ТН-250
АТ-25-1
АП-25-1
АК-25-2
МК-6-1
АПР-12-2
MBCR-20
MBCR-26
MBCR-46
об\мин
5000
5000
3000
3000
3000
3000
1500
3000
3000
3000
3000
3000
5000
5000
3000
Occnoft зазор между
лопастным колесом
и кожухом
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
г 4,0
4,0
>2,5
4,5
^2,5
4,0
4,0
1,5
1,5
1,5
34 А. Н. Сверчков.
530
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ
МАСЛА ТУРБИННЫЕ
по ГОСТ 32-53
1. На нефтяные смазочные масла, применяемые для смазки подшипников
и вспомогательных частей турбогенераторов, распространяется ГОСТ 32-53
2. Устанавливаются следующие марки турбинных масел:
а) Масло турбинное 22 п (турбинное Л с присадкой ВТИ-1).
б) Масло турбинное 22 (турбинное Л).
в) Масло турбинное 30 (турбинное УТ).
г) Масло турбинное 46 (турбинное Т).
д) Масло турбинное 57 (турборедукторное).
3. Масла турбинные должны удовлетворять следующим требованиям.
Наименование
показателей
1. Вязкость кинема-
тическая при 50° С и
ССТ, в пределах . .
2. Кислотное число
в мг КОН на 1 г мас-
ла, не более ....
3. Стабильность
а) осадок после
окисления в %,
не более . . .
б) кислотное чис-
ло после окис-
ления в мг КОН
на 1 г масла, не
более ....
4. Зольность в про-
центах, не более . .
5. Скорость де-
эмульсацин в минутах,
не более
6. Содержание водо-
растворимых кислот
и щелочей
7. Содержание меха-
нических примесей
8. Температура
вспышки, определяе-
мая в открытом тиг-
ле, в °С, не ниже . .
9. Температура за-
стызания в °С, не выше
10. Натровая проба
с нодкислением в бал-
лах, не более ....
Нормы I
•"s"? I
Турбины
22п (тур(
нее Л с
садко^В
20-23
0,02
0,05
0,20
0,005
8
180
-15
2
is
££ 1
20—23
0,02
0,10
0,35
0,005
8
° 1
со
81
28—32
0,02
0,10
0,35
0,005
8
Отсутствие
Отсутствие
180
-15
2
180
— 10
2
сон* 1
Турбинное
(турбинное
44—48
0,02
0,15
.0,45
0,02
8
190
— 10
2
С,5
Турбины
(турборе
торное)
55-59
0,05
—
—
0,04
8
1 195
—
2
Методы
испытан!
ГОСТ 33-53
ГОСТ 5985-51
ГОСТ 981-52
ГОСТ 981-52
ГОСТ I4G1-52
ГОСТ 1321-41
1 ГОСТ 6307-52
ГОСТ 6370-52
ГОСТ 4333 48
ГОСТ 1533-42
ГОСТ 6473-53
Приложения
531
Продолжение приложения 26
Наименование
показателей
Нормы
o*Ch
1Л £
о >>
о <
К £
к ex—>
к ° Й
IS 8
° 5
11. Содержание при-
садок ВТИ-1 в % в
пределах
12. Прозрачность
при 0° С
0,009-0,015
Прозрачное
См. примеча-
ние 1
Примечания. 1. Масло, налитое в пробирку диаметром 30—40 мм, ох-
лажденное до 0° С, должно остаться прозрачным.
2. Отбор проб масла производится по ГОСТ 2517-52. Для контрольной
пробы берут 1,5 л масла каждой марки.
ПРИЛОЖЕНИЕ 27
НОРМЫ ПРОСТОЯ ТУРБИН В РЕМОНТЕ В ТЕЧЕНИЕ ГОДА
(в сутках)
Парамет
Турбины
лением
ати
Турбины
лением
40 ати
альные
ны—до
ры пара
с дав-
до 40
с дав-
свыше
(ради-
турби-
40 ати)
Мощность
турбин-
ных аг-
регатов в
тыс. кет
51—ЮО
26-50
12—25
ниже 12
51 — 100
26-50
12—25
ниже 12
Одноцилиндровые
1 Капи-
тальный
ремонт
11-12
10-11
9—10
7-9
13-14
12—13
11-12
9-11
Теку-
щий
ремонт
7
6
6
5
7
6
6
5
Годовой
! 18-19
16—17
15-16
12-14
20—21
18-19
17-18
14-16
1 Двухцилиндровые
1 Капи-
тальный
' ремонт
1 13-14
11—12
10-11
8-10
15-16
13-14
12—13
11-12
Теку-
щий
ремонт
8
7
7
6
8
7
7
6
Годовой
21—22
18—19
17-18
14-16
23-24
20-21
19-20
17-18
Для турбин с двумя регулируемыми отборами пара и с редуктором оборотов ука-
занные в таблице нормы простоя в капитальном ремонте увеличиваются на одни сутки
и сокращаются на одни сутки для турбин с противодавлением.
При определении длительности простоя турбинного агрегата в капитальном ремонте
нижний предел норм берётся для турбин с меньшей мощностью данной группы. Верхний
предел—для турбин с большей мощностью данной группы.
В случае производства крупных работ по турбине или генератору, выходящих за
пределы типового объёма работ, или при выполнении одновременно с капитальным ре-
монтом реконструктивных работ, дополнительное время простоя агрегата в ремонте
устанавливается Главным управлением по ходатайству районного управления (ЭК) или
ремонтного предприятия.
При смене червячной пары или при капитальном ремонте одного из подшипников
в графике работы турбины в течение первых двух суток после ремонта должен быть
предусмотрен повторный останов турбины для осмотра и подгонки подшипника или
червячной пары.
532
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ДИАМЕТРЫ СВЕРЛ ПОД РЕЗЬБУ
Под основную метрическую
резьбу
Номиналь-
ный диаметр
резьбы, мм
МЗ
М4
М5
Мб
М8
М10
М12
MI4
М16
М18
М20
М22
М24
М27
МЗО
М36
М42
М48
М56
М64
М72
М76
Диаметр сверл
под резьбу
2,5
3,25
4,1
4,9-5,0
6,6-6,7
8,3—8,4
10,0—10,1
11,7—11,9
13,7—13,9
15,1—15,3
17,1—17,3
19,1 — 19,3
20,5—20,7
23,5-23,8
25,8-26,2
31.,3-31,6
36,3—37,0
42,1—42,5
49,0-49,5
56,5—57,0
64,5—65,0
68,5—69,0
Под метрическую 1-ю
мелкую резьбу
Номиналь-
ный диаметр
резьбы, мм
1МЗ
1МЗ,5
1М4
1М5
1М6
1М8
1МЮ
1М12
1М14
1М16
1М18
1М20
1М22
1М24
1М27
1М30
1МЗЗ
1М36
1М39
1М42
1М45
1М48
Диаметр сверл
под резьбу
2,6—2,7
Зг 1—3,2
3,4—3,5
4,4—4,5
5,1—5,3
6,8-7,0 *
8,8—9,0
10,5—10,7
12,2—12,5
14,2—14,5
16,2—16,5
18,2—18,5
20,2—20,5
21,6—21,9
24,6—24,9
27,6—27,9
30,6—31,0
32,4—32,8
35,4—35,8
38,4—38,8
41,4—41,8
44,4—44,8
Под дюймовую резьбу
! Номиналь-
ный диаметр
резьбы, дюй-
мы
1,4
516
3/8
V2
*!*
34
%
1
IVs
W*
1!/2
Диаметр сверл
под резьбу
5,0-5,1
6,4—6,5
7,8—7,9
10,4—10,5
13,3—13,5
16,2—16,4
19,1—19,а
21,9—22,1
24,5—24,8
27,7—27,9
33,4—33,6
По трубную резьбу
1'4 труб.
38 тРУб.
V2 тРУб-
з/4 труб.
1 труб.
П/4 Труб.
13/8 ПУб.
lVa труб.
13Д ТРУб.
1 труб.
11,7
15,2
18,9
24,3
30,5
39,2
41,6.
45,1
51,1
57,0