Проектирование технологического процесса сборки ротора турбонасосного агрегата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

Проектирование технологического процесса сборки ротора турбонасосного агрегата

Введение

В данном курсовом проекте рассматривается технологический процесс сборки ротора ТНА. Описывается назначение, условия его работы.

1. Описание изделия

Применение газотурбинных силовых установок для привода ТНА заключается в очевидном преимуществе газовых турбин по сравнению с другими силовыми установками. Основными из них являются:

- непрерывность рабочего процесса;

- отсутствие обратного движения масс;

- относительная простота конструкции;

- малый удельный вес;

- возможность получения больших мощностей.

Газовые турбины эффективно работают в условиях:

- больших окружных скоростей;

- высокого значения удельной работы;

- коррозионноактивных рабочих сред;

- высоких температур.

Ротор турбины представляет собой диск активной парциальной турбины. Турбина работает на кислороде при температуре 560°С в течение длительного времени с частотой вращения 8300 об/мин.

Обработка ведется на оборудовании, включающем в себя станки с числовым программным управлением. В большинстве операций используется стандартный режущий инструмент и оснастка.

1.1 Расчет суммарной силы прижима

Расчетная схема

Сила действующая на ось:

Принимаю что прижимная сила на одной стяжке равна 50 кН, следовательно можем произвести расчет:

р_?=(l/l₀)зЧ3Чx кН (з=0,98).

150=(197/141)Ч0,98Ч3Чx

Х=36,5 кН

р_?=(kЧR/f)

f = 0.16 - коэффициент трения изделия с опорами и зажимным механизмом приспособления.

R - сила реакции опор, возникающая при закреплении в зажимном механизме приспособления.

k - коэффициент учитывающий нестабильность силовых воздействий на изделие, для обеспечения надежного закрепления.

k=k₀k₁k₂k₃k₄k₅k₆.

k₀=1,5 - коэффициент гарантированного запаса;

k₁ - учитывает увеличение сил резания из-за разных случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях изделия. При черновой обработке k₁=1,2. (в нашем случае этот коэффициент не учитывается);

k₂ - учитывает увеличения сил резания в следствие затупленного режущего инструмента. (в нашем случае этот коэффициент не учитывается);

k₃=1,2 для непрерывного резания. (в нашем случае этот коэффициент не учитывается);

k₄ - характеризует постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом k₄=1,5

k₅ - характеризует эргономику для зажимного механизма k₅=1,2

k₆ - учитывается при наличии моментов стремящихся повернуть изделие, установленное плоской поверхностью. k₆=1.2;

k=1.5*1.5*1.2*1.2=1.08

R=(150*0.16)/1.08=22 кН

Такая сила может возникать при зажатии изделия.

2. Технологический процесс

2.1 Приспособление

Все сборочные операции выполняются на специальном приспособлении.

2.2 Инструмент

· Дрель специальная.

· Кернер ГОСТ 7213-72.

· Кисть ГОСТ 10597-87.

· Клупп ГОСТ 6367-81.

· Контрящий винт ГОСТ 12460-67.

· Кусачки торцевые ГОСТ 28037-89.

· Молоток ГОСТ 2310-77.

· Пресс ручной специальный.

· Пробка контрольная ГОСТ 27720-88.

· Развертка ручная 7722-77.

3.3. Операционно-технологический процесс.

Операция №5

1. Получить со склада готовые детали, детали по следующей спецификации

2. Проверить сопроводительные документы на указанные детали.

3. При комплектации замков D001-004, D001-005 проверить порядковые номера и их соответствие номеру ротора D001-002

Примечания:

1. Забоины, вмятины и другие повреждения на деталях не допускаются.

2. Детали транспортировать и хранить в чистой таре.

3. Операцию предъявить контролеру. Контролеру сделать отметку в м/карте о приемке операции.

4. Количество лопаток D001-003 и D001-007 должно обеспечить возможность подбора зазоров при выполнении оп. 15.

Операция №10

1. Протереть детали салфеткой смоченной в нефрасе.

Примечания:

1. Хранить нефрас на рабочем месте допускается 0.3 литра, не более.

Операция №15

1. Установить ротор на приспособление (А6350-5036)

2. Поставить в венец второй ступени 180±1 лопаток D001-007, 1 лопатку D001-008 и 1 лопатку D001-009

3. Поставить в венец 1 ступени 140±1 лопаток D001-003, 1 лопатку D001-005 и 1 лопатку D001-004.

4. Предъявить ротор контролеру для проверки зазоров в стыках согласно пунктам 4 и 6 примечания. Контролеру сделать отметку в м/карте за проверку. Разрешается поджим лопаток усилением руки.

5. Поставить в венец 1 ступени лопатку D001-006 и в венец 2 ступени лопатку D001-010 подобранную согласно примечанию. Предъявить контролеру для проверки п.п. 7 и 8 примечания.

6. Поставить замки D001-012, D001-013 в ротор детали D001-002и при постановке замков в ротор обратить внимание на отсутствие следов контроля твердости на замках. Следы контроля твердости не допускаются. (D001-012, D001-должны иметь одинаковый порядковый номер)

7. Разметить и закернить места под сверление отв.

8. Сверлить 4 отв. ш2,47+0,13 на проход последовательно.

9. Нарезать резьбу в 4х отв. ш2,47+0,13 на проход.

10. Предъявить резьбу контролеру.

11. Смазать 4 винта 3х6 нк1-17 тонким слоем смазки ЦИАТИМ-205и завернуть на глубину бандажа.

12. Срезать и зачистить винты заподлицо с бандажом.

13. Раскернить каждый винт с внутренней стороны бандажа в 2х местах.

14. Проверить отв. Ш2.2+0,02 в случае надобности доразвернуть.

15. Запрессовать в каждый замок по 2 штифта D001-014, обеспечив натяг 0,005-0,02 подбором штифта.

16. Отрубить выступающую часть штифта раскернить зачистить подполировать заподлицо с основной поверхностью ротора.

17. Комплектовщице перенести номер маршрутных карт лопаток 1 и 2 ступеней в сопроводительный документ (таблицы переноса клейм).

18. Предъявить деталь контролеру. Контролеру проверить выполнение ТУ за постановку лопаток, стопоров и штивтов по чертежу и технологии и сделать отметку в м/карте за проверку.

Примечания:

1. При постановке замков D001-012, D001-013 в пазы детали D001-002 допускаются местные зазоры не более 0,02 мм - проверяются на оп. 65 детали D001-002 (см. чертежи D001-012, D261-013)

2. При сборке лопаток разрешается легкое постукивание по бандажам лопаток. Киянка №1

3. Разрешается установка в венец 1 ступени 21 и в венец 2 ступени 27 лопаток с увеличенным или уменьшенным размером по шагу в пределах ±0,1 сверх допуска по чертежу лопатки, предварительно притупив острые кромки в местах сопряжений выпуклой стыковой поверхности с профилем замка. Радиусом или фаской 0,2 не более, с предъявлением контролер

4. Зазор по поверхностям Q между ротором и лопатками выдерживать в пределах 0,04. Допускаются зазоры до 0,08 на длине плечика лопатки не более 9 мм от усика у 28 лопаток 1 ступени и от 0,04 до 0,06 на длине плечика лопатки не более 4 мм у 27 лопаток 2 ступени.

5. Смежные лопатки каждого венца могут иметь разницу в смещении сопрягающихся профилей относительно оси ножки не более 0,08 мм. Обеспечить постановкой лопаток с отметкой на боковой поверхности бандажа со стороны входной кромки в пределах разницы 0,02 мм не более на смежных лопатках.

6. По поверхностям сопряжения лопаток друг другом (по бандажу и ножке) для каждого венца допускается зазоры: 0,04-0,07 не более чем у 10 стыков лопаток и 0,07-0,1, мм не более чем у пяти стыков (не рядом расположенных) лопаток, на длине дуги не более 10 мм.

7. При постановке замковых лопаток разрешается расклинивание лопаток до ликвидации зазоров.

8. По плоским сопряжениям ножек замковых лопаток допускаются зазоры 0,04-0,07 на всю ширину лопатки, на глубину не более 1,5 мм.

9. Операция особо ответственная. Операция выполняется аттестованным исполнителем закрепленными приказом по цеху.

10. При постановке последней лопатки в каждый венец (замковая 3 ья) разрешается припиливать плоскость «Н» для детали D001-007 и плоскость «F» для детали D001-011, выдержав размеры в пределах допуска чертежей. Перед постановкой припиленные лопатки предъявить контролеру для проверки размеров.

11. Перед установкой лопаток D001-003 и D001-007 произвести замер высоты бандажа лопаток.

12. Перед постановкой в ротор осмотреть лопатки и ротор на предмет определения чистоты обработки отсутствия грязи, заусенцев, забоин трещин и других повреждений.

13. Соблюдать инструкции по т/б 21/74, 140/76, 207/74 (см. оп. 0)

14. При выполнении пер. 8,9 использовать в качестве охлаждающей жидкости олеиновую кислоту. После выполнения пер. 8,9 обезжирить обработанные поверхности и прилегающие поверхности диска нефрасом.

Операция №25

1. Перед сборкой ротора с валом обезжирить сопрягаемые поверхности деталей салфеткой смоченной в нефрасе.

2. Собрать диск с валом так, чтобы совпадение отверстий было наилучшим.

3. Завернуть 6 винтов D001-015 до упора и затянуть.

4. Одеть спецприспособление на пов. «К», фиксировать по одному отв. 22 и закрепить.

5. Развернуть 6 отв. 22 вручную.

6. Запрессовать 6 штифтов D001-016 и раскернить в трех местах каждый штифт в месте, указанном на эскизе, в случае перестыковки вала с ротором допускаются двойные керны.

7. Предъявить контролеру. Контролеру проверить пер. №5 и №6 и сделать отметку в м/карте.

Примечания:

1. Перед сборкой поверхности соединения вала с диском, штифты, резьбу смазать тонким слоем смазки ЦИАТИМ-205. Тонкий слой смазки на поверхность деталей наносить путем протирания этих поверхностей замшей, пропитанной в соответствующей смазке. Замша должна быть нарезана квадратами или прямоугольниками 5х5 и пропитана смазкой по следующей методике.

Металлической лопаточкой на глянцевую сторону замши нанести смазку в количестве 0,15-0,2 гр. на каждый кусочек.

Смазанную замшу сложить вдвое, глянцевой стороной вовнутрь и смазку руками (с обратной стороны) втирать в замшу, излишки удалить лопаточкой.

Смазку, замшу и лопаточку хранить в стеклянной или металлической банке с герметично закрывающейся крышкой

ЦИАТИМ в банке годен для использования только в течении одной смены.

2. Перед сборкой предохранить шейки вала чехлами А6388-0612 и А6388-0611.

3. Перед сборкой диска с валом, осмотреть собираемые детали на предмет определения чистоты обработки, отсутствия грязи, заусенцев, забоин, трещин и других механических повреждений.

4. Хранить нефрас на рабочем месте допускается 0.3 литра, не более

5. Операция особо ответственная. Операция выполняется аттестованным исполнителем, закрепленным приказом по цеху.

6. При выполнении перехода №5 использовать в качестве охлаждающей жидкости олеиновую кислоту. После выполнения пер. №5 обезжирить обработанные поверхности и прилегающие поверхности диска и вала нефрасом.

Операция №30

1. Одеть разрезную втулку на пов. 3.

2. Установить деталь в патрон наружной пов. разрезной втулки, поджать вращающимся центром в пов. 20 и закрепить слегка, выверить по пов. d1 и d2 до 0,02 и закрепить окончательно.

3. Предъявить контролеру. Контролеру проверить биение и сделать отметку в маршрутной карте за проверку.

4. Замерить фактический размер от пов. 2 до пов. 5 с предъявлением контролеру БТК.

5. Проточить пов. 5, снимая слой 0,1+0,05 и предъявить контролеру БТК.

6. Замерить фактический размер между поверхностями 5, 2 с предъявлением контролеру БТК.

7. Подрезать пов. 2, снимая слой 0,1+0,05 и предъявить контролеру БТК.

8. Проточить пов. 14.

9. Проточить пов. 17 согласно эск. 1.

10. Проточить пов. 15 согласно эск. 1.

11. Проточить пов. 8.

12. Проточить пов. 9.

13. Проточить пов. 10.

14. Проточить пов. 11.

15. Проточить пов. 16.

16. Проточить пов. 17 оконч.

17. Проточить пов. 15 оконч.

18. Предъявить контролеру для проверки Ф538-0,14 и Ф515-0,14. Контролеру сделать отметку в м/карте.

19. Закруглить острые кромки 18 в 4-х местах.

20. Отрезать головки винтов пов. 12 с припуском по пер. №19.

21. Подрезать головки винтов пов. 12 заподлицо с торцем 13. Допускается уступ 0,2 не более.

Примечания:

1. Биение поверхностей 2, 5, 8, 9, 10, 11 до 0,05 и 15, 17 до 0,08 относительно пов. d1 и d2. Предъявить контролеру. Контролеру проверить и сделать отметку в м/карте за проверку.

2. При подрезке торцев 8, 9, 10 и 11 допускается задевание резцом входных и выходных кромок лопаток не более 0,1 мм. Предъявить контролеру до и после подрезки указанных торцев. Контролеру проверить величину фактического задевания торцев.

3. Ротор обработан окончательно, не допускать царапин, забоин, повреждения покрытия вала, кантовка с опорой на лопатки и поднятие ротора за лопатки.

4. При отрезке болтов предохранить шейку вала d2 чехлом А6388-0612.

5. Перед постановкой ротора проверить выработку вращающегося центра. Выработка не допускается.

6. При постановке ротора на станок соблюдать схему строповки (см. опер. 0-2).

7. Внимание! При транспортировке ротора D261-010 запрещается использовать в качестве опоры лопатки, укомплектованные в ротор.

8. После проточки пов-тей 15 и 17 произвести их осмотр через 4-х кратную лупу, на отсутствие металлургических дефектов.

9. При подрезке торцев 9 и 10 обработка должна быть произведена на всю длину лопатки, исключая возможность сохранения заусенцев. При осмотре пользоваться зеркалом.

Внимание! При хранении и транспортировке ротора вне тары А6388-0133 ротор устанавливать на подставку А6358-0460. Устанавливать ротор на стеллаж без подставки запрещается.

Операция №35

1. Наложить кондуктор на пов. 22, сцентрировать по пов. 23, фиксировать по отв. 24 и закрепить. Одеть чехлы на хромированные шейки вала.

2. Сверлить 6 отв. 21 Ф3,26+0,16 последовательно на глубину.

3. Нарезать резьбу в 6-ти отв. 21 последовательно на глубину. Резьбу предъявить контролеру. Контролеру проверить и сделать отметку в маршрутной карте за проверку.

4. Смазать 6 винтов 4Ч8-НК1-17 тонким слоем смазки ЦИАТИМ-205 и ввернуть их в отв. 21 до упора.

5. Срезать и зачистить винты заподлицо с плоскостью винтов D001-015.

6. Раскернить каждый винт 4Ч8-НК1-17 в 2-х местах заподлицо с плоскостью винтов D001-015.

7. Раскернить 4 стопорных винта 3Ч6-НК1-17 со стороны наруж. поверхности бандажа. Разрешается замена винтов с последующей запиловкой их заподлицо с поверхностью бандажа, при этом допускается два дополнительных раскернивания.

8. Предъявить узел контролеру. Контролеру проверить выполнение пер. 6 и 7. Произвести осмотр кернения на отсутствие повреждений и отслаивания металла в 4-хкратную лупу, сделать отметку в маршрутной карте.

9. Снять заусенцы кругом, обратив особое внимание на отсутствие заусенцев на торцах 8, 9, 10 и 11.

10. Клеймить на пов. 29: «D001-001» и порядковый № ротора, букву «Б». Размер шрифта - 5 мм.

11. Предъявить узел контролеру. Контролеру проверить правильность клеймения порядкового № ротора и сделать отметку в маршрутной карте.

Примечания:

1. Ротор обработан окончательно. Не допускать царапин, забоин, повреждения покрытия вала, кантовку с опорой на лопатки и поднятие ротора за лопатки.

2. Координаты расположения отверстий 21 обеспечиваются кондуктором А6301-6101.

3. Внимание! При транспортировке ротора D001-001 запрещается использовать в качестве опоры лопатки, укомплектованные в ротор.

4. Операция особо ответственная. Операция выполняется аттестованным исполнителем, закрепленным приказом по цеху.

5. При выполнении пер. 2 использовать в качестве охлаждающей жидкости олеиновую кислоту. После выполнения пер. 2 обезжирить обработанные поверхности и прилегающие поверхности диска и вала нефрасом. Хранить нефрас на рабочем месте разрешается в количестве 0,3 литра не более, в таре В5358-0123У.

6. Узлы хранить и транспортировать в таре А6388-0133 с чехлами А6388-0611; А6388-0612.

7. Внимание! При хранении и транспортировке ротора вне тары А6388-0133 ротор устанавливать на подставку А6358-0460. Устанавливать ротор на стеллаж без подставки запрещается.

Операция №40

1. Промыть деталь по типовой технологии ТПМ9-48.

Примечания:

1. Ротор обработан окончательно. Не допускать царапин, забоин, повреждения покрытия вала, кантовку с опорой на лопатки и поднятие ротора за лопатки.

2. При промывке детали пользоваться подставкой А6363-0025. Категорически запрещается слив бензина в канализацию. Отработанный бензин сливать в цеховую ёмкость.

Внимание! При транспортировке ротора D001-001 запрещается использовать в качестве опоры лопатки, укомплектованные в ротор. Узлы хранить и транспортировать в таре А6388-0133 с чехлами А6388-0611; А6388-0612.

Внимание! При хранении и транспортировке ротора вне тары А6388-0133 ротор устанавливать на подставку А6358-0460. Устанавливать ротор на стеллаже без подставки запрещается.

Операция №45

1. Произвести статическую балансировку ротора по типовой технологии 155-48 и D261-010 балансировка статическая.

2. Статическая несбалансированность ротора 15 ГСМ.

3. Металл при балансировке снимать на глубину не более 1 мм в пределах условно указанного штриховой линией контура.

4. Контролеру проверить поз. 1, 2, 3, 4 и расписаться в м/карте.

Примечания:

1. Внимание! При транспортировке ротора D001-001 запрещается использовать в качестве опоры лопатки, укомплектованные в ротор.

2. Операция особо ответственная. Операция контролера выполняется аттестованным исполнителем, закрепленным приказом по цеху.

3. Узлы хранить и транспортировать в таре А6388-0133 с чехлами А6388-0611; А6388-0612.

Внимание! При хранении и транспортировке ротора вне тары А6388-0133 ротор устанавливать на подставку А6358-0460. Устанавливать ротор на стеллаже без подставки запрещается.

Операция №50

1. Проверить керновку штифтов D001-014 и при необходимости раскернивать их в замках I и II ступени.

2. Предъявить узел контролеру. Контролеру проверить выполнение пер. 1 и сделать отметку в маршрутной карте.

Примечания:

1. Ротор обработан окончательно. Не допускать царапин, забоин, повреждения покрытия вала, кантовку с опорой на лопатки и поднятие ротора за лопатки.

2. Внимание! При транспортировке ротора D001-001 запрещается использовать в качестве опоры лопатки, укомплектованные в ротор.

Внимание! При хранении и транспортировке ротора вне тары А6388-0133 ротор устанавливать на подставку А6358-0460. Устанавливать ротор на стеллаже без подставки запрещается.

3. Приспособление

газовый турбина технологический

3.1 Назначение и принцип работы приспособления для сборки

В технологическом процессе сборки ротора важное место занимает соблюдение точного соединения и закрепление лопаток на диске ротора. Также большое значение имеет крепление диска с валом осуществляющееся на приспособлении для сборки с помощью 6 болтов и 6 винтов. На приспособлении осуществляется обработка: сверление отверстий, нарезка резьбы, раскернивание, разметка и другие необходимые для осуществления сборки операции.

Приспособление представляет собой подставку, на которую ставится ротор. К корпусу 1 по средствам пальцев 6 крепится стяжка 3. Далее на корпус надевается втулка 4 и насаживается подшипник 11 и прокладка 8. Полусобранный корпус ставиться на плиту 7, в плиту 7 уже вкручены ножки 5. Фиксируется корпус относительно плиты по средству гайки 10 и шпонки 13.

Принцип работы приспособления заключается в том, что на пальцы приспособления устанавливается изделие и зажимается стяжками 2. Для обработки используется различный инструмент, который подносится к приспособлению.

Заключение

В данном курсовом проекте на тему: «Проектирование технологического процесса сборки ротора ТНА» был разработан и дополнен технологический процесс, спроектированы приспособления для сборки. Было доработано приспособление, спроектировано устройство для закрепления изделия, что позволяет усовершенствовать тех процесс. Также была разработана схема технологического процесса.

Список литературы

1). Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах. Т.1. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.

2). Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах. Т.2. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.

3).Курсовое проектирование по технологии машиностроения А.И. Кондаков.

4). Конструкционные материалы. Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем.

5). Технология машиностроения. В 2-х томах. Т.1. Под ред. А.М. Дальского.

6). Технология машиностроения. В 2-х томах. Т.2. Под ред. А.М. Дальского.

Размещено на Allbest.ru

...