Производство и ремонт лопатки осевого компрессора

МИНИСТЕРСТВО  НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ  УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНИЙ  АВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

Тема: ”Производство и ремонт лопатки осевого компрессора” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Киев-2010 

Заготовка. Заготовками  рабочих и направляющих лопаток  компрессора являются:

1) Бруски  отрезаемые  из полосы прямоугольного профиля,  иногда подвергнутые гибко в  штампе для образования закрутки  пера;

2)  Штамповки грубые  с припуском пера по перу 2,0-3,5 мм

3) Штамповки  с малым припуском по перу 0,3-0,5 мм

4) Штамповки  с последующей чеканкой без припуска по перу;

5) Точное литье  с припуском по перу 0,2 мм.

      Заготовки лопаток в виде брусков и грубые штамповки  используются при малом масштабу производства. В механической обработке лопаток в этом случае большой удельный вес занимают операции фрезерования пера на копировально-фрезерных станках. Трудоемкость механической обработки такой заготовки весьма значительна.

        При большом масштабе производства лопатки  изготавливают из штамповок с малым припуском по перу или из штамповок с последующей чеканкой.

    В  отличие от грубых штамповок заготовки с малыми припусками штампуют в двух —трех штампах (в зависимости от размеров) на падающих молотах. Перед штамповкой у исходной заготовки осаживают замок на горизонтально-ковочной машине. Исходную заготовку в виде прутка строго подбирают по массе, чтобы штамповка получалась по возможности без облоя. Припуск к концу пера, где толщина лопатки слишком мала, иногда увеличивают до 0,6—0,8 мм с тем, чтобы смягчить удар штампов и предотвратить чрезмерный их износ, а также образование трещин у лопатки. По такой технологии можно получить заготовки для лопаток из стали, алюминиевых и титановых сплавов.

     Штамповка  с последующей калибровкой (чеканкой) является наиболее совершенным  методом получения сложной пространственной формы пера лопатки. Такой метод изготовления точной заготовки решает основную задачу производства лопаток — получение профиля пера с окончательными размерами, требуемой формы и почти без дальнейшей механической обработки за исключением округления кромок полирования пера лопатки.

Перо калибруется  в две операции. На первую калибровку деталь поступает непосредственно  после второй штамповки с того же нагрева, после чего деталь идет в закалку. Вторая окончательная  холодная калибровка производится не позже чем через 3-5 часа после закалки . На окончательную калибровку  по перу оставляют припуск 0,1-0,3 мм в зависимости от размеров лопатки.

Калибровка обеспечивает получение заготовки с допуском на максимальную толщину пера в пределах 0,2 мм. Припуск по замку составляет по основанию до 2,5 мм, по боковым поверхностям – до 1,5 мм. 

Для стальных лопаток  процесс получения заготовки  лопатки штамповкой с последующей  калибровкой подобен рассмотренному и состоит из следующих этапов:

1. Отрезка исходной заготовки из прутка;
2. Подкатка на ковочном молоте;
3. Штамповка-формообразование  заготовки на ковочном молоте;
4. Точная штамповка заготовки перед калибровкой;
5. Калибровка заготовки с припуском на шлифование;

Основным затруднением при получении заготовок штампованием  с последующей  калибровкой является обеспечение производства штампами. Стойкость  чеканочных штампов примерно следующая:

Для лопаток  из алюминиевых сплавов-до 8000 шт.

Для стальных лопаток-до 2500 шт.

      Очевидно, решить вопрос о том, какую заготовку принять – калиброванную или штампованную – можно только послу соответствующего экономического расчета, учитывая также местные возможности.

Значительный  интерес представляет также разработанный  ЦНИИТМАШем метод получения заготовок  лопаток компрессора горячим выдавливанием с последующим вальцеванием. Сущность данного процесса заключается в том, что нагретая исходная цилиндрическая заготовка осаживается и затем выдавливается с образованием замка и пера постоянного профиля без закрутки.

После второго  нагрева заготовку пропускают через  вальцы, придающие перу требуемый  профиль и закрутку с припуском  на механическую обработку 0,3—0,5 мм на сторону. Преимущества данного метода: полная автоматизация, высокая производительность, менее мощное и неметаллоемкое оборудование, экономия металла для заготовок лопаток.    Отливки направляющих лопаток компрессора получают литьем по выплавляемым моделям с припуском по перу 0,2 мм на сторону. Технологический   процесс  механической  обработки    лопаток компрессора определяется типом лопатки и видом заготовки.

Обработка деталей  из штампованных заготовок, прошедших  калибровку, резко упрощается и сводится в основном к механической обработке  поверхности замка  полированию  пера и заправке кромок . Обрабатывать замок целесообразно  протягиванием. Однако механическая  обработка замка рабочих лопаток  затруднена тем что перо лопатки сложной пространственной формы обладает малой жесткостью. Возникают трудности при установке детали приспособлениях, а также опасность деформации пера в процессе обработки .  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Ремонт

    В процессе работы осевого компрессора  происходит повреждение его рабочих  лопаток, что может привести к  снижению как эффективности, так  и надёжности его работы. В связи  с этим необходимо по истечении определённого срока эксплуатации проводить ремонт лопаточного аппарата компрессора. В данном курсовом проекте разработан технологический процесс ремонта рабочих лопаток осевого компрессора MS 3002 с приведением всей необходимой документации, которая сопровождает весь процесс ремонта

ЛОПАТКА РАБОЧАЯ ОК MS – 3002

 

1. Контроль (внешнего  вида, маркировка).

1. Распаковать и положить детали на стеллаж. Определить по номеру чертежа, маркированному на деталях, геометрическим размерам к какому агрегату и к какой ступени относится данная партия деталей.
2. Произвести контроль внешнего вида лопаток. Отметить фломастером на лопатках обнаруженные дефекты и сравнить их с ремонтными допусками. Отобрать лопатки, повреждения которых не превышают ремонтные допуски (контроль внешнего вида). Лопатки с дефектами, превышающими ремонтные допуски забраковать.
3. Определить визуально наличие на лопатках покрытия. При наличии покрытия отметить это в карте ремонта.
4. Оформить карту приёмки лопаток в ремонт. Карту приёмки в ремонт сдать в отдел качества, копию – в производственный отдел.
5. Маркировать лопатки ударным способом на торце хвостовика. Указать порядковый номер лопатки и индекс партии.
6. Оформить карту ремонта для каждой лопатки. Карта ремонта сопровождает деталь в процессе ремонта на каждом рабочем месте, оператор должен сделать отметку о выполнении операции и при необходимости внести свои замечания (заполнить карту ремонта).

7. Транспортировать  партию лопаток на участок очистки.

2. Очистка (удаление  нагара).

1. Очистить лопатки  в парах трихлорэтилена. Лопатки  располагать вертикально пером  вниз.

2. Очистить хвостовик  лопатки с помощью вращающейся  проволочной щётки. Очистка должна  обеспечивать чистую блестящую поверхность. Не прижимать сильно хвостовик к щётке, чтобы не вызвать ухудшение поверхностей хвостовика.

3. Установить  на хвостовик лопатки защитное  приспособление.

4. Очистить перо  лопатки обдувкой абразивными  зёрнами. Кромки лопаток обдувать  под углом 30…60⁰ к направлению струи.

Примечание: Если лопатки имеют покрытие, нет необходимости  удалить его обдувкой абразивными  зёрнами. На данной операции необходимо удалить лишь турбинные отложения.

5. Снять защитное  приспособление с хвостовика  лопатки.

6. Заполнить карту ремонта.

7. Транспортировать  партию лопаток на участок  снятия покрытия (при наличии  покрытия) или на участок контроля (при отсутствии покрытия). 

3. Снятие покрытия.

   Технические требования.

1) Работать в  чистых х/б перчатках.

2) Данную операцию выполнять только для лопаток с покрытием.

1. Уложить лопатки  в контейнер для травления  вертикально пером вверх.

Примечание: Защита хвостовика лопатки не требуется.

2. Погрузить  контейнер с лопатками в бак  с раствором для снятия покрытия  (5…15 гр. порошка на 1литр воды).

Примечание: При  погружении деталей раствор начнет шипеть и искриться (газироваться) вследствие химической реакции раствора с покрытием.

3. Извлечь контейнер  с лопатками из бака с раствором  (по прекращению газирования и  шипения в баке).

4. Тщательно промыть лопатки проточной водой и зачистить их пластиковой  щеткой.

5. Просушить  лопатки в сушильной печи.

6. Выгрузить  лопатки из печи.

7. Заполнить  карту ремонта. 

8. Транспортировать  партию лопаток на участок  очистки. 

4. Очистка.

   Технические требования.

1) Работать в  чистых х/б перчатках.

2) Данную операцию  выполнять только для лопаток  после снятия с них покрытия (после  операции 025). 

1.  Установить  на хвостик лопатки защитное  приспособление.

2. Очистить перо  лопатки обдувкой абразивными  зернами. Кромки лопаток обдувать под углом 30…60  к направлению струи.

3.  Снять защитное  приспособление с хвостика лопатки.

4. При необходимости  очистить хвостик лопатки при  помощи вращающейся защитной  щетки. Очистка должна обеспечивать  чистую блестящую поверхность.

Заполнить карту  ремонта.

Транспортировать  партию лопаток на участок контроля. 
 
 

5. Контрольная.

Работать в  чистых х/б перчатках.

1. Заполнить  исходные данные в карте контроля  на каждую лопатку.

2. Произвести  контроль внешнего вида лопаток.

3. Произвести контроль лопаток пенетрантами.