Способ механической обработки неявнополюсного ротора

 

Использование: электротехника, технология производства электрических машин. Сущность изобретения: черновую, получистовую и другую обработки внешних поверхностей ротора и проточку и обработку центрального отверстия вала ротора осуществляют в технологическом приспособлении. Для исключения прогиба ротора при обработке и уменьшения искажения формы его наружных поверхностей при черновой обработке на наружной поверхности бочки ротора протачивают две дополнительные дорожки под люнеты, симметричные относительно плоскости центра масс ротора. Перед получистовой обработкой поверхностей ротора контролируют отсутствие прогиба и корректируют положение ротора в технологическом приспособлении в процессе поворотов ротора вокруг его продольной оси. 1 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению.

Известен способ обработки неявнополюсного ротора турбогенератора/ заключающийся в том/ что на металлургическом заводе-изготовителе поковки ротора он протачивается по внешней поверхности обдирочной/ черновой обработкой/ растачивается центральное отверстие ротора и обрабатывается в чистовую/ и в таком виде ротор поставляется на электромашиностроительный завод/ на котором он устанавливается на токарный станок приводным концом в кулачки планшайбы/ а под возбудительный конец ротора под проточенные и шлифованные люнетные дорожки устанавливается люнет/ а для разгрузки подшипников планшайбы под приводной конец на люнетную дорожку также устанавливается люнет. Производится выверка положения ротора в приспособлении и на люнетах медленным вращением ротора с индикацией биения/ причем корректировкой положения ротора/ регулируя выступание колонок люнетов/ добиваются максимального биения не более 0/5 мм/ после чего ротор фиксируют в кулачках планшайбы и на люнетах и производят получистовую обработку внешних поверхностей ротора после отрезки колец для механических испытаний. Чистовая обработка бочки ротора и внешних его поверхностей/ кроме подшипниковых шеек и посадочных мест под кольца/ производится до R_z= 2/5÷1/25.

К недостаткам рассмотренного способа механической обработки относится следующий: при большой длине ротора 5-18 м и большой его массе его прогибы от сил тяжести достигают 1000-1500 мкм/ что при обработке ротора с люнетами/ установленными практически на его концах/ создает искажения формы/ особенно бочки ротора/ влияющие на его вибрации в собранной машине и не исправляемые балансировками.

Цель изобретения - улучшение качества изготовления роторов путем уменьшения искажений формы его внешних поверхностей.

Это достигается тем/что симметрично плоскости центра масс ротора при черновой обработке протачиваются две люнетные дорожки/ под которые устанавливаются дополнительные люнеты/ на которые опирается ротор совместно с люнетами по концам ротора; получистовая и чистовая обработка ротора осуществляется при проточке одной люнетной дорожки/ расположенной в плоскости центра масс ротора/ под которую устанавливается люнет; после прохождения резца по люнетной дорожке и снятия радиальной толщины в виде стружки положение опорных колонок люнета должно корректироваться на размер радиальной толщины снятого слоя автоматически.

На чертеже изображены установка неявнополюсного ротора на токарном станке и размещение люнетов.

Неявнополюсный ротор 1 размещен в приспособлении 2 для обработки содержащем станину 3/ переднюю бабку 4/ планшайбу 5/ в кулачках 6 которой зажат приводной конец 7 ротора 1/ а на люнетной дорожке 8 установлен люнет 9. Второй люнет 10 установлен на люнетной дорожке 11 возбудительного конца 12 ротора 1. Бочка 13 ротора имеет при черновой обработке две люнетные дорожки 14 и 15/ расположенные симметрично плоскости центра масс 16 ротора 1/ на которых установлены дополнительные люнеты 17 и 18. Ротор 1 протачивается вдоль оси по центральному отверстию 19 с помощью суппорта 20. Для получистовой и чистовой обработок внешних поверхностей ротора 1 по оси плоскости центра масс 16 протачивается люнетная дорожка 21/ под которую вместо люнетов 17 и 18 устанавливается люнет 22.

Способ механической обработки неявнополюсного ротора осуществляется в следующей последовательности.

Заготовка ротора 1 устанавливается на приспособлении 2 для обработки в кулачки 6 планшайбы 5 приводным концом 7/ а возбудительным концом 12 - на люнет 10. Ротор 1 проворачивается и измеряется биение его бочки 13 установкой ротора 1 и коррекцией его положения до максимальной величины биения 0/5 мм. Ротор 1 фиксируется на люнете 10 и в планшайбе 5 и изготавливаются люнетные дорожки 8/ 11/ 14 и 15/ под которые устанавливаются соответствующие люнеты 9/ 10/ 17 и 18/ и ротор 1 обрабатывается вчерновую с оставлением припусков по внешним поверхностям/ а отверстие вала 19 растачивается до получистового состояния. Затем ротор 1 перевозится в электромашиностроительный завод и устанавливается в высокоточном приспособлении 2 для обработки приводным концом 7 в кулачки 6 планшайбы 5/ а возбудительный конец 12 ротора 1 устанавливается на люнет 10/ затем производятся выверка положения ротора 1 в приспособлении 2 и индикация биений при установленных на люнетной дорожке 21 люнете 22 и на люнетной доорожке 8 люнете 19. По достижении положения ротора 1 в приспособлении 2/ когда его биение не превышает 0/015-0/02 мм/ производится соответствующая обработка поверхностей по внешним и внутренним диаметрам и торцам. Одной из операций перед обработкой на электромашиностроительном заводе является ультразвуковая дефектоскопия и исследование механических свойств на образцах/ изготовленных из вырезанных от торцов бочки колец.

К преимуществам изобретения по сравнению с прототипом относятся следующие: за счет установки дополнительных люнетов под бочку ротора практически исключается прогиб вала при обработке и этим улучшается цилиндричность формы во всех сечениях ротора и их взаимная концентричность/ что повышает качество обработки и снижает эксплуатационные вибрации ротора и всей машины в целом; за счет установки дополнительных люнетов масса ротора более равномерно распределяется по длине станины/ разгружая этим подшипники шпинделя планшайбы и задней бабки/ что повышает точность изготовления и этим качество ротора/ а также уменьшает износ станка.

Изобретение может быть использовано при изготовлении неявнополюсных роторов всех длин и особенно для прецизионных машин/ а также при изготовлении валов электрических машин/ турбин и других механизмов.

Формула изобретения

СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕЯВНОПОЛЮСНОГО РОТОРА, согласно которому в технологическом приспособлении осуществляют черновую обработку внешней поверхности ротора, а также протачивают центральное отверстие вала ротора и дорожки под люнеты в его концевых частях, замеряют биение бочки ротора в плоскости центра масс, производят чистовую обработку центрального отверстия вала ротора и проточку внешних поверхностей его до припусков под чистовую обработку ротора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества роторов путем уменьшения искажения формы их наружных поверхностей, при черновой обработке по наружной поверхности бочки ротора протачивают две дополнительные дорожки под люнеты симметрично плоскости центра масс ротора для исключения его прогиба при последующей обработке, а перед получистовой обработкой протачивают дорожку под люнет в плоскости центра масс ротора и контролируют отсутствие прогиба ротора с последующей корректировкой его положения в технологическом приспособлении с помощью люнетов в процессе поворотов ротора вокруг его продольной оси.

РИСУНКИ

Рисунок 1