PT2036669E

PT2036669E - Rectificadora, em particular uma rectificadora de alta velocidade

Info

Publication number: PT2036669E
Application number: PT08015813T
Authority: PT
Inventors: Siegfried Altmann; Juergen Armes
Original assignee: Reform Maschinenfabrik Adolf Rabenseifner Gmbh & Co Kg
Priority date: 2007-09-17
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2012-06-22
Also published as: ES2543179T3; EP2036669A1; PT2465640E; US8231434B2; EP2036669B1; EP2465640B1; ATE549125T1; ES2384191T3; DE102007044275A1; US20090075571A1; EP2465640A1

Description

ΕΡ 2 036 669/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Rectificadora, em particular uma rectificadora de alta velocidade" 0 invento refere-se a uma rectificadora, em particular uma rectificadora de alta velocidade com uma base de máquina, na qual estão dispostos apoios de chumaceira para um rotor de turbina constituído por vários andares, e uma cabeça de discos de lixar, em que o rotor de turbina que pode rodar em torno do seu eixo está apoiado nos apoios de chumaceira e na cabeça de discos de lixar, estando pelo menos um disco de lixar, que pode rodar em torno de um eixo do veio de trabalho que se prolonga de modo paralelo em relação ao eixo do rotor, apoiado numa parte de alojamento, e em que a cabeça de discos de lixar e os apoios de chumaceira no sentido axial da base de máquina, que é determinado através do eixo do rotor, são ajustáveis entre si, de modo que as pás dos andares seguidos do rotor de turbina possam ser rectificadas sucessivamente, e sendo proporcionados um carregador para discos de lixar e um permutador de discos de lixar de funcionamento automático.

Na ΕΡ 1 491 289 é descrita uma rectificadora de alta velocidade. Para se poderem tratar diferentes andares, esta máquina possui uma cabeça de discos de lixar rotativa em 180° com dois discos de lixar dispostos em lados opostos da cabeça, de modo que conforme a posição da cabeça de discos de lixar, respectivamente, um dos discos de lixar trata um dos andares do rotor da turbina. Deste modo podem ser processados rotores nos quais podem ser utilizadas pás de diferentes materiais, sendo que os discos de lixar na sua composição estão adaptados ao respectivo material da pá a tratar. Para se poder adaptar melhor o rotor às diferentes cargas térmicas nas turbinas, dependendo de a qual patamar do rotor elas estão subordinadas, também produzidas a partir de mais de dois materiais ou de ligas diferentes, de modo que, dependendo da quantidade de materiais diferentes utilizados para rectificação do rotor, é necessária uma quantidade correspondente de discos de lixar adaptados ao respectivo material. Para isto ser concretizado poderia pensar-se em aumentar o número dos discos de lixar na cabeça de discos de lixar, de modo que todos os discos de lixar que são 2 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ necessários para rectificar o rotor da turbina poderiam ser mantidos disponiveis na cabeça de discos de lixar. Isto teria, no entanto, a desvantagem do peso da mesma também aumentar, de modo que o custo de construção já existente de uma cabeça de dois discos de lixar teria de sofrer um novo aumento para se poder posicionar a cabeça de discos de lixar com uma precisão elevada necessária para se obter um lixar de precisão.

Uma rectificadora com um permutador de discos de lixar de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 já se encontra descrita na DE 85 18 963 UI. O permutador de discos de lixar está apoiado de modo a rodar em torno de um eixo disposto na horizontal. Na periferia do permutador existem duas partes de alojamento de discos de lixar desalinhadas entre si em 90°. Através da rotação do permutador de discos de lixar em torno do eixo horizontal é, primeiro, orientada para baixo uma admissão localizada em oposição ao veio de trabalho da cabeça de discos de lixar, de modo que a mesma, seguidamente, aponta para uma mesa de apoio, na qual pode ser colocado um disco de lixar retirado do veio de trabalho. Para a aplicação de um novo disco de lixar proceder-se-á de forma inversa. Cada admissão apresenta uma guia linear. O invento baseia-se, assim, no problema de conseguir uma rectificadora de alta velocidade que esteja em condições de tratar com precisão e automaticamente uma turbina com mais de um disco de lixar, sendo que o custo de construção se deve manter reduzido.

Para solucionar o problema o invento prevê que o permutador de discos de lixar esteja disposto num patim linear, que seja deslocado em sentido axial e que o permutador de discos de lixar apresente duas ou mais partes de alojamento que estejam dispostas de modo distribuído sobre uma plataforma que, rodando em torno de um eixo vertical, está apoiada no patim linear. A cabeça de discos de lixar possui, neste caso, apenas uma ou eventualmente várias partes de alojamento para discos de lixar, de modo que o seu peso é, se possivel, reduzido e, apesar disso, com um custo de construção reduzido, a mesma 3 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ pode ser conduzida com precisão. O número das partes de alojamento é, neste caso, mais reduzido do que o número dos discos de lixar necessários para tratamento do rotor. Dependendo das necessidades, os discos de lixar são substituídos com o auxílio do permutador de discos de lixar. Uma vez que este funciona automaticamente, é possível, com um comando correspondente, programar a operação de rectificar para todos os andares do rotor.

Estão assim localizados na cabeça de discos de lixar uma ou várias partes de alojamento para discos de lixar, que estão equipadas com discos de lixar, eventualmente através da permuta dos discos de lixar existentes na cabeça de lixar, provenientes de um carregador. O permutador de discos de lixar está disposto num patim linear que se pode deslocar no sentido axial. A guia do patim linear corre, neste caso, paralela em relação à base de máquina, de modo que se consegue um reduzido curso entre a cabeça de discos de lixar e o carregador.

Para se poder optimizar em termos de tempo a operação de troca, o permutador de discos de lixar possui, de acordo com o invento, duas ou mais, de preferência duas partes de alojamento que estão dispostas de modo distribuído ou localizadas em oposição numa plataforma, as quais são mantidas no patim de modo a rodarem num eixo vertical. Com isto, pode ser admitido de uma das partes de alojamento um disco de lixar proveniente do carregador e, da outra admissão, um disco de lixar oriundo da cabeça de discos de lixar, sendo que esta é substituída pelo disco de lixar do carregador, antes de ela própria ser colocada no carregador.

De preferência, o carregador está disposto na parte frontal da base de máquina e apresenta num suporte rotativo várias partes de alojamento para os discos de lixar que estão dispostas num plano alinhado vertical e perpendicular em relação ao sentido axial. Esta disposição possibilita cursos curtos e, com isto, uma substituição de rápida execução.

Além disso, cada disco de lixar apresenta, numa sua parte frontal, um elemento de acoplamento de um primeiro tipo 4 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ que interage com um elemento contrário correspondente nas partes de alojamento na cabeça de discos de lixar e no suporte do carregador e na sua outra parte frontal um elemento de acoplamento de um segundo tipo que interage com as partes de alojamento no permutador de discos de lixar. O elemento de acoplamento do primeiro tipo apresenta um cone longo que possibilita uma guia e fixação centrada com precisão na cabeça de discos de lixar.

Relativamente ao acoplamento do segundo tipo deve tomar-se em atenção que o disco de lixar na cabeça de discos de lixar é amplamente blindado por uma tampa de protecção que permite uma aspiração do pó de lixar abrasivo. Uma parede desta tampa de protecção confina de modo apertado na parte livre do disco de lixar. Para dar a devida atenção às condições limitadas de espaço, o invento prevê também que o elemento de acoplamento do segundo tipo consista num anel a assentar numa reentrância na parte frontal do núcleo do disco de lixar, sendo que o eixo do anel se localiza no eixo do disco de lixar, e em que o bordo do anel afastado da parte frontal apresenta uma gola que aponta na radial para o interior.

Para isso, a contraparte da admissão no permutador de discos de lixar consiste numa reentrância em forma de anel para admissão do anel, em que na parede interior da reentrância estão previstos elementos de aperto que, através de um meio de accionamento, se podem deslocar de modo radial para o exterior, para engatar por trás na gola num anel aplicado e, assim, fechar o acoplamento. O meio de accionamento dos elementos de aperto numa posição de fecho do acoplamento processa-se por meio de um dispositivo de aperto formado por molas e numa posição de abertura do acoplamento por meio de um dispositivo de ajuste de actuação hidráulica ou mecânica. Deste modo fica garantido que o acoplamento está mecanicamente fechado e um disco de lixar mantido fixo no acoplamento não se solta do acoplamento mesmo na falta de uma alimentação eléctrica ou mecânica do permutador de discos de lixar. 5 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ Ο invento será, em seguida, explicado com referência a um exemplo de realização e com mais pormenor.

Os desenhos mostram: na Fig. 1 uma vista lateral de uma rectificadora de alta velocidade de acordo com o invento; na Fig. 2 uma vista de cima de uma rectificadora de alta velocidade, de acordo com a Fig. 1; na Fig. 3 uma vista frontal de um carregador com quatro discos de lixar armazenados; na Fig. 4 um corte transversal através de um disco de lixar; e na Fig. 5 um corte transversal através de uma admissão de discos de lixar no permutador de discos de lixar.

Será primeiro feita referência às Figs. 1 e 2. Estas mostram uma rectif icadora de alta velocidade 1 com uma base de máquina 2 na qual estão localizados apoios de chumaceira 3 para um rotor de turbina 4 formado por vários andares. O rotor de turbina 4 rotativo está apoiado, no seu eixo, nos apoios de chumaceira 3, sendo que o eixo do rotor de turbina 4 determina o eixo longitudinal da rectificadora 1. Numa das partes longitudinais do rotor de turbina 4 encontra-se localizada uma cabeça de discos de lixar 5, na qual dois discos de lixar 6, 6a estão apoiados respectivamente num eixo do veio de trabalho 7, 7a, de modo a rodarem numa parte de alojamento 8, 8a, prolongando-se em paralelo em relação ao eixo do rotor. A cabeça de discos de lixar 5 pode, em relação aos apoios de chumaceira 3, ser deslocada em sentido axial e radial, de modo que as pás dos andares seguidos do rotor de turbina 4 podem ser rectifiçadas sucessivamente. No lado oposto do rotor de turbina encontra-se localizado um dispositivo de medição a laser 9 para determinação da progressão da rectificação.

Um permutador de discos de lixar 10 está disposto lateralmente em relação ao eixo do rotor de turbina 4 em 6 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ frente da cabeça de discos de lixar 5 num patim linear 11, o qual se pode deslocar sobre as calhas 12 no sentido axial. As calhas 12 estão dispostas num prolongamento em relação à guia para a cabeça de discos de lixar 5 e paralelas em relação ao eixo do rotor de turbina 4. O próprio permutador de discos de lixar 10 é formado por duas partes de alojamento 13, 13a localizadas em oposição e apontando para o exterior, estando dispostas numa plataforma 14, que está apoiada de modo a rodar num eixo vertical no patim linear 11.

Um carregador 15 para discos de lixar está disposto na parte frontal da base de máquina 2. O carregador 15 é formado, de acordo com a Fig. 3, por um suporte de carregador 16 que pode rodar em torno de um eixo horizontal para três, quatro ou também mais discos de lixar. O suporte de carregador 16 é rodado, respectivamente, numa posição, de modo que um disco de lixar a substituir alternadamente vem localizar-se à frente de uma parte de alojamento 13, 13a do permutador de discos de lixar 10. Uma vez que o permutador de discos de lixar 10 é deslocado no sentido radial do suporte de carregador, uma das partes de alojamento 13, 13a pode ser acoplada com o disco de lixar. Através de uma rotação da plataforma 14 em 180°, o disco de lixar admitido é deslocado para a frente da parte de alojamento 8 ou 8a da cabeça do disco de lixar 5 e pode ser acoplado a esta, em que para isso o patim linear 11 é deslocado de modo axial no sentido da cabeça do disco de lixar 5. Se a plataforma estiver provida de mais de duas partes de alojamento ou se o carregador não estiver situado de modo oposto em relação à cabeça do disco de lixar, o ângulo de rotação da plataforma deverá ser adaptado em conformidade e poderá também situar-se a mais ou menos de 180°.

De acordo com a Fig. 4, cada disco de lixar 6 possui numa sua parte frontal um elemento de acoplamento 17 de um primeiro tipo que interage com as partes de alojamento 8, 8a na cabeça do disco de lixar 5 e com o suporte de carregador 16. No caso dos elementos de acoplamento 17 do primeiro tipo, trata-se de cones de grande conicidade ou de cones de haste oca normalizados que são encaixados em reentrâncias 7 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ correspondentes de forma cónica nas partes de alojamento 8, 8a na cabeça de discos de lixar 5 e no suporte de carregador 16 e que ali são apanhados e retidos por um grampo. Este tipo de acoplamento é conhecido dos técnicos e, por isso, não necessita de ser descrito pormenorizadamente.

Este tipo de elementos de acoplamento não é adequado para o acoplamento com o permutador de discos de lixar 10 porque, devido à altura do cone, está afastado da superfície frontal dos discos de lixar. A cabeça de discos de lixar 5 está equipada com uma tampa de protecção 18 que, para evitar perdas de sucção, está disposta de modo relativamente apertado na parte frontal do disco de lixar. A distância entre a parte frontal e a tampa de protecção 18 é, no mínimo, menor do que a altura normal dos cones de elevada conicidade ou de haste oca, dado que os mesmos são aplicados para ligação ao veio de trabalho da cabeça de discos de lixar 5.

Para acoplamento ao permutador de discos de lixar 10 é, por isso, aplicado um elemento de acoplamento de um segundo tipo que consiste num anel 20 a aplicar numa reentrância da parte frontal do núcleo do disco de lixar 19, sendo que o eixo do anel se localiza no eixo do disco de lixar, e em que o bordo do anel 20 afastado da parte frontal apresenta uma gola 21 que aponta para o interior. A Fig. 5 mostra a contraparte na parte de alojamento 13 no permutador de discos de lixar 10. Esta consiste numa reentrância 22 em forma de anel para admissão do anel 20, em que numa nervura 23 no bordo interior da reentrância 22 estão previstos elementos de aperto 24 em forma de esferas que, por meio de uma rampa 25, são movimentadas de modo radial para o exterior num meio de accionamento central 26 para engatar por trás na gola 21 por um anel 20 inserido na reentrância 22 e, assim, fechar o acoplamento. 0 meio de accionamento 26 é retido por um dispositivo de aperto 27 formado por um conjunto de molas de disco numa posição de fecho do acoplamento. Para abertura do acoplamento, o meio de accionamento 26 é deslocado para uma posição de abertura do acoplamento, por meio de um dispositivo hidráulico ou pneumático, não apresentado aqui em 8 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ pormenor, ou seja, o meio de accionamento 26 é movimentado para o exterior e a rampa 25 liberta os elementos de aperto 24, de modo que estes podem deslizar de modo radial para o interior.

Para se poder inserir o disco de lixar 6 numa das partes de alojamento 8, 8a, a tampa de protecção 18, no lado afastado da respectiva parte de alojamento 8, 8a, possui uma parede lateral amovível que, por exemplo, é realizada com a forma de um cursor. Para inserção de um disco de lixar 6, o cursor é deslocado por um motor para o lado, de modo que a parte de alojamento 8 ou 8a fica livre e o disco de lixar pode ser inserido. Logo que isto tenha acontecido e o permutador de discos de lixar se tenha recolhido, o cursor é empurrado para dentro, de modo que a tampa de protecção 18 volta a ser fechada.

Lista de símbolos de referência 1 Rectificadora de alta velocidade 2 Base de máquina 3 Apoios de chumaceira 4 Rotor de turbina 5 Cabeça de discos de lixar 6 Disco de lixar 7 Eixo do veio de trabalho 8 Parte de alojamento 9 Dispositivo de medição a laser 10 Permutador de discos de lixar 11 Patim linear 12 Calha 13 Partes de alojamento 14 Plataforma 15 Carregador 16 Suporte 17 Elemento de acoplamento 18 Tampa de protecção 19 Núcleo do disco de lixar 20 Anel 21 Gola 22 Reentrância 23 Nervura 9 ΕΡ 2 036 669/ΡΤ 24 Elementos de aperto 25 Rampa 26 Meio de accionamento 27 Dispositivo de aperto Lisboa, 2012-06-14

Claims

ΕΡ 2 036 669/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Rectificadora, em particular uma rectificadora de alta velocidade com uma base de máquina (2), na qual estão dispostos apoios de chumaceira (3) para um rotor de turbina (4) constituído por vários andares, e uma cabeça de discos de lixar (5), em que o rotor de turbina (4) que pode rodar em torno do seu eixo está apoiado nos apoios de chumaceira (3) e na cabeça de discos de lixar (5), estando pelo menos um disco de lixar (6), que pode rodar em torno de um eixo do veio de trabalho que se prolonga de modo paralelo em relação ao eixo do rotor, apoiado numa parte de alojamento (8, 8a), e em que a cabeça de discos de lixar (5) e os apoios de chumaceira (3) no sentido axial da base de máquina 2, que é determinado através do eixo do rotor, são ajustáveis entre si, de modo que as pás dos andares seguidos do rotor de turbina (4) possam ser rectificadas sucessivamente, sendo que são proporcionados um carregador (15) para discos de lixar (6) e um permutador de discos de lixar (10) de funcionamento automático, caracterizada por o permutador de discos de lixar (10) estar disposto num patim linear (11) que se pode deslocar no sentido axial, e por o permutador de discos de lixar (10) apresentar duas ou mais zonas de alojamento (13, 13a), que estão dispostas de modo distribuído numa plataforma (14) que, rodando em torno de um eixo vertical, está apoiada no patim linear (11).
2 - Rectificadora de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o carregador (15) estar disposto na parte frontal da base de máquina (2) e apresentar num suporte de carregador (16) que pode rodar várias partes de alojamento para os discos de lixar (6) que estão dispostos num plano alinhado vertical e perpendicular em relação ao sentido axial.
3 - Rectificadora de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada disco de lixar (6) apresentar numa das suas partes frontais um elemento de acoplamento (17) de um primeiro tipo que interage com uma contraparte correspondente nas partes de alojamento (8, 8a) na cabeça de discos de lixar (5) e no suporte de carregador (16), e apresentar na sua outra parte frontal um elemento de acoplamento de um segundo ΕΡ 2 036 669/ΡΤ 2/2 tipo que interage com as partes de alojamento (13) no permutador de discos de lixar (10).
4 - Rectificadora de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por o elemento de acoplamento do segundo tipo ser formado por um anel (20) a inserir numa reentrância (22) da parte frontal do núcleo do disco de lixar (19), em que o eixo do anel se encontra no eixo do disco de lixar e em que o bordo do anel (20) afastado da parte frontal apresenta uma gola (21) que aponta de modo radial para o interior.
5 - Rectificadora de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a contraparte da parte de alojamento (13) no permutador de discos de lixar (10) ser formada por uma reentrância (22) em forma de anel para admissão do anel (20), em que são proporcionados no bordo interior da reentrância elementos de aperto (24) que, através de um meio de accionamento (26), se podem mover de modo radial para o exterior para engatar por trás na gola inserida num anel (21) e, assim, fechar o acoplamento.
6 - Rectificadora de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o meio de accionamento (26) poder ser trazido para uma posição de abertura do acoplamento através de um dispositivo de aperto (27) formado por molas numa posição de fecho do acoplamento e através de um dispositivo de ajuste de actuação hidráulica ou pneumática. Lisboa, 2012-06-14