PL48272B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo.Opublikowano: 10. VI. 1964 48272 KI Ifl 1-fr MKP B 23 p QlQ[) UKD Wspóltwórcy wynalazku: prof. mgr inz. Jan Aniola, doc. dr inz. Jerzy Bazan, doc. dr inz. Wieslaw Zapalowicz, dr nz. Jan Madej, mgr inz. Stefan Danielecki, inz •Aleksander SmolarkieWicz, inz. Kazimierz Brejnak, inz. Adam nadrawa Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Maszyn Hutniczych), Kraków (Polska) \dKM Sposób wykonywania lopatek turbinowych z zamkiem Uf.^tj .Jale nlowe$« I Przedmiotem wynalazku jesit sposób wykonywa- nia lopatek turbinowych z zamkiem.Znane sa liczne sposoby wykonywania lopatek turbinowych z zamkieim, które polegaja badz to na obróbce skrawaniem pióra, przy czym mateirial wyj- 5 sciowy stanowi pret o przekroju odpowiadajacym przekrojowi zamka, badz tez polegaja na precyzyj¬ nym kuciu i szlifowaniu pióra wzglednie na kuciu i obróbce skrawaniem pióra. Znane sa równiez sposo¬ by, polegajace na kuciu i walcowaniu okresowym 10 czyli kalibrowaniu pióra jak tez walcowanie okre¬ sowe pióra w kilku lub kilkunastu przepustach.Teznane spoisoby powoduja jednak nadmierne stra¬ ty materialu oraz wykazuja duza pracochlonnosc obróbki mechanicznej. Poza tym ma skutek duzych 15 odchylek krzywizny pióra od wymiarów nominal¬ nych przy /wszystkich znanych sposobach powstaja duze trudnosci przy ustaleniu wlasciwej pomiaro¬ wej bazy wyjsciowej dla obróbki zanika, przy czym czolo zamka od strony pióra musi tyyc obrabiame 20 za pomoica obróbki [skrawaniem.Wady dotychczasowych sposobów calkowicie u- suwa sposób wykonywania lopatek turbinowych z zamkiem, wedlug wynalazku, który sklada sie 25 z dwóch zasadniczych i kolejno po sobie nastepuja¬ cych etapów a mianowicie z wyciskania pólfabry¬ katu oraz walcowania okresowego pióra lopatki.Zespól operacji, skladajacych sie na kazdy etap, zostal tak dobrany, aby przy najmniejszej mcfzli- 30 wej pracochlonnosci otrzymac gotowy wyrób moz¬ liwie najwyzszej jakosci.Na zalaczonym rysunku fig. la iprzedstawia od¬ cinek preta, bedacy materialem wyjsciowym, fig.Ib — widok lopatki po wycisnieciu, fig. 2a — widcik lopatki z wyplywka po walcowaniu a fig. 2b — widok lopatki po obcieciu wyplywki i kalibrowa¬ niu.Materialem wyjsciowym do wykonywania lopa¬ tek turbinowych wedlug wynalazku jest najlepiej pret ciagniony, ze stali lub stopu o odpowiednim skladzie chemicznym i odpowiedniej twardosci, nie przekraczajacej 75 HB. Pret przygotowuje sie do pierwszego etapu wykonawczego w tein sposób, ze przecina sie go na odcinki (fig, la) wedlug zapro¬ jektowanych wymiarów, po czym dokladnie wygla¬ dza sie kazdy odcinek. Tak przygotowane odcinki umieszcza sie w odpowiednio* skonstruowanej skrzy¬ ni i wraz ze skrzynia umieszcza sie w komorze pieca grzewczego. Wsad, kitóry stanowia odcinki podgrzewa sie przez czas okolo 30 iminut przy op¬ tymalnej temperaturze dla danego rodzaju metalu (stopu), z którego wykonuje sie lopatki ico korzyst¬ nie wplywa na wlasnosci plastyczne odcinków. Tak przygotowane odcinki poddaje sie wyciskaniu na prasie mechanicznej, prasie ciernej lub ma kuzniar¬ ce, zaopatrzonej w odpowiednio uksztaltowane dwu¬ dzielne narzedzie, oraz automatyczne urzadzenie do ogrzewania tegoz narzedzia.Na skutek wyciskania formuje sie w narzedziu3 ! _prostopadloscienna czesc, majaca stanowic zamek 1 (fig. Ib), wycisniete zas pióro 2 otirzymuje-przekrój poprzeczny jednakowy na calej dlugosci i odpowia¬ dajacy przekrojowi loipatki u nasady 3 pióra 2. Czo¬ lo zamka 1 od strony pióra 2 uzyskuje przy tym ksztalt i wymiary, odpowiadajace wymaganiom dla gotowej lopatki.Drugim etapem wykonawczym jest walcowanie okresolwe pióra lopatki na walcarce o specjalnie usztywnionej konstrukcji i przy uzyciu walców o odpowiednio dobranym profilu do wymaganego •ksztaltu pióra. Zarówno wyciskanie jak i walcolwa- nie przeprowadza sie w takich temperalturach, które sa najbardziej wlasciwe dlla danego gaitunlku metalu. Na przyklad dla lopatki wykonywanej ze < stopu typu WD-17 temperatura podczas wyciskania i walcowania winna wynosic okolo 400°C.WaLce musza byc dokladnie nastawione dla'za¬ projektowanego ksztaltu lopatki co mozna latwo u- czynic za pomoca uprzednio przygotowanego prób¬ nego profilu lopatki, stanowiacego wzór walcow¬ niczy. Rozsltep zas walców reguluje sie w oparciu o wartosc wyplywki, a polozenie osi walców, na podlstawie wielkosci ejwentuailnego przesuniecia krzywizn obu stron lopatki.W trakcie walcowania odnosne segmenty umoco¬ wane na obracajacych sie walcach roboczych chwy¬ taja pióro pólfabrykatu jakim jest wycisniety odci¬ nek i przewalcowuja go, nadajac mu wymagana zbieznosc i skret (fig. 2a).Po przeprowadzonym walcowaniu obcina sie wy- plywke lopatki co mozna wykonac najlepiej przy uzyciu szablonu, którego ksztalt odpowiada krzy- wiznie lopatki.Obróbka zaimka nie przedstawia wiekszych trud¬ nosci z itego wzgledu, ze baze odniesienia dla dal¬ szej obróbki skrawaniem stanowia dokladne gaba¬ rytowe wymiary zaimka. Lopatke uchwycona za za¬ mek sprawdza sie ze wzgledu na krzywizny i ksztal¬ ty przekroju pióra po czym pióro mocuje sie w uch¬ wytach i przeprowadza obróbke zamka.Tak wykonana lopatke przygotowuje sie do ob¬ róbki cieplnej przez poddanie ja trawieniu, które obejmuje trawienie w roztworze wodnym lugu so¬ dowego, plukanie w goracej wadzie o temperaturze nie przekraczajacej 90°C a nastepnie rozjasnianie w roztworze wodnym kwasu azotowego oraz plu¬ kanie i suszenie w strumieniu goracego powietrza.Po przeprowadzonym trawieniu lopaitke nagrzewa sie, najlepiej w stopiolnejj saletrze po czym hartuje sie ja w biezacej wodzie i po przeplukaniu poddaje procesowi sztucznego starzenia. Poniewaz podczas obróbki cieplnej zachodzi mozliwosc paczenia sie profilu pióra, nailezy temu zapobiec przez kalibro¬ wanie pióra na zimno przy uzyciu tych walców, na których przeprowadzono operacje walcowania Okre¬ sowego.Po przeprowadzeniu wymienionych operacji o- trzymuije sie lopatki, które poddane ostatecznej kontroli pod wzgledem jakosci powierzchni i pra- widftowoisci jej krzywizny oraz twardosci zamka, L272 4 moga byc wykorzystane w zaprojektowanych tur¬ binach.Nalezy podkreslic, ze sposób wykonywania lopa¬ tek turbinowych z zamkiem wedlug wynalazku 5 znacznie przewyzsza znane sposoby i technologie oraz w duzym stopniu zmniejsza pracochlonnosc operacji dotychczas stosowanych. Równoczesnie sposób wedlug wynalazku zapewnia odpowiednie wlasnosci wytrzymalosciowe lopatek oraz gladkosc io powierzchni pióra. Dopuszczalne odchylki na calej powierzchni pióra w stosunku ido wymiarów nomi¬ nalnych nie przekraczaja 0,1 mm. Straty materia¬ lowe przy tym sposobie sa minimalne. 15 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wykonywania lopatek turbinowych z zamkiem znamienny tym, ze sklada sie z dwóch kolejno po sobie nastepujacyeh etapów wyko- 20 nawczych a mianowicie z wyciskania odpowied¬ nio przygotowanego materiailu wyjsciowego, na przyfklad preta oraz z walcowania okresowego pióra lopaltki, iprzy czym kazdy z etapów wyko¬ nawczych obejmuje szereg operacji technolo- 25 gicznych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po¬ ciete z preta odcinki poddaje sie wstepnie ob¬ róbce plastycznej przez nagrzewanie ich w tem¬ peraturze najbardziej wlasciwej dla danego ga- 30 tunku metalu (stopu) po czym odcinki poddaje sie wyciskaniu na znanym urzadzeniu, zaopa¬ trzonym w uksztaltowane dwudzielne narzedzie i automatyczne urzadzenie do ogrzewania tegoz urzadzenia. 35 3. Sposób wedlug zasitrz. 1 i 2, znamienny tym, ze w dwudzielnym narzedziu formuje sie prcslto- padloscienna czesc stanowiaca zamek (1), Wy¬ cisniete zas pióro {2) otrzymuje przekrój po¬ przeczny jednakowy na calej dlugosci i odpo- 40 wladajacy przekrojowi lopatki u nasady (3) pióra (2), czolo zas zaimka (1) od strony pióra (2) uzyskuje ksztalt i wymiary, odpowiadajace wymaganiom dla gotowej lopatki (fig. Ib). 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 45 wycisniete pióra lopatki poddaje sie walcowaniu okresowemu na znanej walcarce o specjalnie jednak usztywnionej konstrukcji i przy uzyciu walców o dobranym profilu do wymaganego ksztaltu pióra,, przy czym walcowanie przepro- 50 wadza sie w teimperalturze najbardziej wlasciwei dla danego gatunku imetaliu (stopu). 5. Sposób wedlug zastrz. 1 i 4, znamienny tym, ze pozbawiona wyplywki lopatke przygotowuje sie do obróbki termicznej przez trawienie, plukanie 55 i suszenie, przy czym lopatke podgrzewa sie najlepiej w stopionej saletrze a nastepnie har¬ tuje i poddaje procesowi sztucznego starzenia. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, 4 i 5, znamienny tym, ze po zakonczanej obróbce cieplnej pióro lopat- 60 ki poddaije sie kalibrowaniu na zimno w celu unikniecia paczenia sie profilu pióra.48 272 M Hq * 755. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 250 egz. PL