Если при проверке вала ротора величина прогиба окажется больше 0,05—0,07 мм, необходимо произвести его правку. Правка турбинного вала является сложной работой, требующей высокой квалификации, и может поручаться только специалистам, имеющим необходимый опыт производства таких работ.
Существуют механический, термический и комбинированный способы правки валов.
Механический способ правки вала основан на растяжении сжатых в результате прогиба волокон металла с помощью чеканки в холодном состоянии. Для правки пал кладут выпуклой стороной на подкладку, а на вогнутой его стороне (примерно на 1/3 верхней окружности) производят чеканку. Стальной чекан должен быть хорошо подогнан по окружности подлежащего чеканке места. Края чекана должны быть закруглены, в противном случае при чеканке можно повредить вал. При чеканке сжатые волокна металла постепенно удлиняются, и результате чего вал спрямляется. В процессе чеканки необходимо производить контроль прогиба вала индикатором. Для этого надо краном приподнять конец вала, убрать подкладку из-под него и уложить на свой вкладыш. После контрольного измерения вал снова укладывают на подкладку и продолжают чеканку до полного исправления.
После чеканки всех изогнутых сечений и выпрямления необходимо произвести отжиг вала для уничтожения остаточных напряжений в местах правки. Отжиг вала производится в специальных печах или при помощи автогенных горелок. Печь для отжига валов легко может быть изготовлена силами ремонтного персонала турбинного цеха и представляет собой кожух, сделанный из стальных листов и изолированный внутри асбестовыми листами. Если она обогревается жаровней, в которой сжигают древесный уголь, то для создания тяги на кожухе устанавливают трубу.
Ротор на специальных подшипниках укладывают на козла или на раму из швеллеров и закрывают кожухом. В местах выхода вала из кожуха делают уплотнения из асбестового шнура или листового асбеста. Под вал внутри кожуха устанавливают нагревающее устройство, например жаровню, причем устанавливают ее так, чтобы обеспечить нагрев всего участка вала, подвергаемого отжигу.
Во время отжига вал вращают электродвигателем с ременной передачей и редуктором. Число оборотов вала при отжиге обычно не превышает 20—25 в минуту.
При вращении во время отжига происходит равномерный нагрев вала и рабочих дисков ротора. Для смазки над подшипниками на специальных кронштейнах подвешивают небольшие сосуды с турбинным маслом, которое по трубкам, встроенным в днище сосуда, стекает на шейку вала, обеспечивая необходимую смазку во время вращения ротора.
Отжиг вала продолжается несколько часов. Сначала вращающийся вал равномерно нагревают до температуры, на 40—50° С превышающей температуру, при которой он работает. При этой температуре его выдерживают в печи 3—4 ч, после чего подвод тепла в печь прекращают и производят медленное охлаждение до температуры окружающего воздуха. После охлаждения делают повторную проверку кривизны вала. Обычно при правке вала чеканкой после отжига имеется остаточное искривление вала. Поэтому приходится делать повторную чеканку и после этого снова производить отжиг и так несколько раз до тех пор, пока вал не будет полностью выправлен. Недостатком холодной правки вала чеканкой является образование наклепа в местах чеканки.
Отжиг при помощи автогенных горелок не требует никаких специальных приспособлений и заключается в том, что места правки вращающего вала нагревают горелками до темно-красного цвета. После нагрева вал продолжают непрерывно вращать в течение 2—2,5 ч, после чего поворачивают его через каждые 10—15 мин до полного охлаждения. Отжиг вала автогенными горелками проще, чем в печи, в том смысле, что не требует никаких специальных устройств. Но, однако, процесс отжига при нагревании в печи происходит лучше, чем при нагревании горелками.
Термическая правка основана на том, что при быстром местном нагреве выпуклого (с растянутыми волокнами) участка вала до высокой температуры (около 500—550° С) происходит сжатие волокон на этом участке. После остывания нагретого участка волокна укорачиваются и линия вала выправляется.
При термической правке вал свободно укладывают на своих подшипниках и поворачивают выпуклой частью кверху. Участок вала, намеченный для нагрева, изолируют смоченным листовым асбестом. В месте нагрева вала в асбесте делают отверстие размером 50—60 мм.
Длительность нагрева вала зависит от его диаметра и величины прогиба и колеблется в довольно широких пределах: от 3 до 15 мин. После прекращения нагрева Mm участок вала следует накрыть листом асбеста и в гаком положении оставить до полного охлаждения. После охлаждения проверяют прогиб вала индикатором. По окончании правки все места вала, подвергавшиеся нагреву, отжигают для уничтожения остаточных термических напряжений, вызванных местным нагревом.
Комбинированная правка вала заключается в том, что местный нагрев вала дополняют механическим нажимом на него при помощи специальных траверс и домкратов, создавая дополнительные напряжения сжатия и растянутых волокнах металла. Наличие дополнительных сжимающих усилий при комбинированной правке позволяет ускорить процесс правки вала. Однако недостатком этого способа является сложность ведения процесса правки и большая затрата времени на подготовительные работы. После окончания правки также необходимо произвести отжиг вала.
|