×
10.06.2013
216.012.4741

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002483821
Дата охранного документа
10.06.2013
Аннотация: Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к круговому деформированию круглой детали. Устройство содержит нижний агрегат, верхний агрегат, поворотный стол, средства блокировки круглой детали на поворотном столе и цифровой блок управления. Нижний агрегат содержит два деформирующих ролика, установленные с возможностью движения вдоль оси X1, и деформирующий ролик, установленный с возможностью движения вдоль оси Y1. Верхний агрегат содержит два деформирующих ролика, установленные с возможностью движения вдоль оси Х2, и деформирующий ролик, установленный с возможностью движения вдоль оси Y2. Поворотный стол расположен между нижним агрегатом и верхним агрегатом. В результате получают круглые детали высокой точности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Объектами настоящего изобретения являются устройство и способ кругового деформирования круглой детали, в частности выпускного картера газотурбинного двигателя.

Выпускные картеры газотурбинных двигателей, в частности турбореактивных двигателей, являются деталями большого диаметра, выполненными из сплавов на основе никеля путем механической обработки и сварки. Операция сварки картера приводит к появлению множественных деформаций. Поэтому необходимо восстанавливать округлость картера, то есть его круглую форму, прежде чем продолжить изготовление.

В настоящее время эти операции восстановления круглой формы осуществляют вручную при помощи молотка. Эта трудоемкая технология требует квалифицированного персонала и занимает много часов, является шумной и часто приводит к костно-мышечным травмам, что вынуждает приостанавливать работы.

Задачей настоящего изобретения является разработка устройства и способа, позволяющих устранить вышеуказанные недостатки. Согласно изобретению эта задача решается при помощи устройства, которое содержит:

- нижний агрегат, содержащий два деформирующих ролика, установленные с возможностью движения вдоль оси Х1, и деформирующий ролик, установленный с возможностью движения вдоль оси Y1;

- верхний агрегат, содержащий два деформирующих ролика, установленные с возможностью движения вдоль оси Х2, и деформирующий ролик, установленный с возможностью движения вдоль оси Y2;

- поворотный стол, расположенный между нижним агрегатом и верхним агрегатом;

- средства блокировки круглой детали на поворотном столе.

Предпочтительно, чтобы оси Х1 и Y1, с одной стороны, и оси Х2 и Y2, с другой стороны, являлись коаксиальными.

Ролики установлены на силовых приводах (или домкратах) и действуют напряжением на картер. Домкраты одного агрегата действуют противоположно направленными усилиями.

За счет этих отличительных признаков устройство деформирования круглой детали в соответствии с настоящим изобретением позволяет быстро восстанавливать круглую форму детали и сократить рабочее время, которое было необходимо для этого при использовании известных технологий.

Предпочтительно, чтобы нижний агрегат и верхний агрегат дополнительно содержали средства измерения округлости и диаметра круглой детали.

Эти средства могут состоять, например, из щупа и реостатного датчика линейного перемещения.

Предпочтительно, чтобы датчик был соединен с аналоговой платой считывания цифрового блока управления.

В частном варианте выполнения ролики верхнего агрегата установлены на балке, установленной с возможностью поворота относительно станины устройства между первым положением, в котором ролики отходят от круглой детали, и вторым положением, в котором ролики прижимаются к круглой детали.

Предпочтительно, чтобы средства блокировки круглой детали на столе были выполнены в виде трех фланцев на четверть оборота и трех блокировочных домкратов.

Объектом настоящего изобретения является также способ кругового деформирования круглой детали, в частности выпускного картера авиационного турбореактивного двигателя. Согласно этому способу:

- оператор устанавливает предназначенную для деформирования деталь на поворотный стол;

- оператор запускает рабочий цикл;

- с помощью цифрового блока управления закрепляют деталь на поворотном столе;

- цифровой блок управления включает вращение поворотного стола;

- цифровой блок управления производит измерение среднего диаметра детали, а также максимальное и минимальное отклонения округлости;

- цифровой блок управления определяет положение деформирующих роликов в зависимости от среднего диаметра детали;

- цифровой блок управления помещает ролики в определенное положение, продолжая при этом вращать поворотный стол.

После восстановления округлости осуществляют цикл контроля детали.

Если во время цикла контроля обнаруживается, что деталь выходит за пределы допусков, производят цикл доводки.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - общий вид устройства деформирования в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 - вид в изометрии поворотного стола и средств крепления.

Фиг.3 - вид в изометрии нижнего агрегата устройства деформирования, показанного на фиг.1.

Фиг.4 - вид в изометрии верхнего агрегата устройства кругового деформирования в соответствии с настоящим изобретением, показанного на фиг.1.

Фиг.5 - вид в изометрии блока измерения, входящего в состав нижнего агрегата.

Фиг.6 - вид в изометрии блока измерения, входящего в состав верхнего агрегата, показанного на фиг.4.

Фиг.7 - схематичный вид в разрезе по плоскости, проходящей через выпускной картер газотурбинного двигателя.

Фиг.8 - схематичный вид, иллюстрирующий положение наружных роликов и внутреннего ролика.

На фиг.1 общей позицией 2 обозначена статичная станина, закрепленная на полу. Нижний агрегат, обозначенный общей позицией 4, установлен на нижней ступени 6 станины 2. Верхний агрегат, обозначенный общей позицией 8, установлен на верхней ступени 10 станины 2. Поворотный стол 12 установлен на промежуточной ступени 14 станины 2. На поворотном столе 12 устанавливают круглую деталь, в данном примере выпускной картер турбореактивного двигателя. Картер содержит центральную ступицу 18 и части стоек 20, соединенные с центральной ступицей 18. Центральная ступица и стойки 20 выполнены в виде единой детали путем формования литьем. Кольцо 22, соединенное со стойками 20 при помощи элементов 24 стоек, образует часть выпускного картера, выполненную путем механической обработки и сварки. В результате операций сварки кольцо 22 подвергается множественным деформациям. Поэтому необходимо восстанавливать его круглую форму. Вблизи станины 2 предусмотрен цифровой блок управления. Этот цифровой блок управления классически представляет собой компьютер, соединенный с устройством кругового деформирования через ряд интерфейсов, например, через автомат и силовые реле. Его функцией является вывод информации на дисплей и управление устройством деформирования в зависимости от заранее введенной в него программы.

На фиг.2 показаны средства крепления выпускного картера на поворотном столе 12. С одной стороны, эти средства содержат три фланца 26 на четверть оборота и три крепежных домкрата 28, расположенных на угловом расстоянии 120° относительно друг друга. Фланцы 26 на четверть оборота пневматически приподнимаются и поворачиваются на четверть оборота, закрепляя выпускной картер 16 на поворотном столе 12. Положение фланцев на четверть оборота и наружных крепежных домкратов контролируется механическими датчиками конца хода. Давление крепления контролируется двумя реле давления, обеспечивающими поддержание значений давления. Вся информация о положениях передается на цифровой блок управления.

Поворотный стол приводится во вращение при помощи двигателя 30, максимальная скорость вращения которого составляет, например, 600 оборотов в минуту. Двигатель 30 соединен с редуктором 1:10, который, в свою очередь, соединен с редуктором 1:12. Таким образом, максимальная скорость вращения стола составляет 5 оборотов в минуту.

На фиг.3 представлен вид в изометрии нижнего агрегата 4. Два ролика 32 установлены на суппорте 34, который перемещается поступательным движением вдоль оси Х1. Перемещение суппорта 34 управляется редукторным двигателем 36, который приводит в движение шариковый винт. В данном примере диаметр шарикового винта равен 32 миллиметрам, а его шаг составляет 5 миллиметров. С другой стороны, нижний ролик 38 перемещается поступательным движением вдоль оси Y1. Нижний ролик 38 установлен на суппорте 40, перемещение которого управляется редукторным двигателем 42. Редукторный двигатель 42 обеспечивает перемещение суппорта 40 при помощи шарикового винта. В данном примере диаметр шарикового винта составляет 32 миллиметра, а его шаг равен 5 миллиметрам. Узел позволяет регулировать перемещение роликов с точностью до 1 микрометра. Предпочтительно, оси Х1 и Y1 являются коаксиальными.

На фиг.4 представлен вид в изометрии верхнего агрегата 8. Он содержит суппорт 44, на котором установлена поворотная балка 46. Домкрат 47 действует на балку 46, заставляя ее поворачиваться. Так же, как и нижний агрегат, верхний агрегат 8 содержит первую ось Х2 и вторую ось Y2. В данном примере эти обе оси являются коаксиальными. Два наружных ролика 48 (на фиг.4 показаны частично) выполнены с возможностью поступательного движения в направлении Х2 под действием двигателя, приводящего в движение шариковый винт (на фигуре не виден). Аналогично, нижний ролик 50 (на фиг.4 показан частично) выполнен с возможностью поступательного движения по оси Y2. Он приводится в движение редукторным двигателем 52, действующим на шариковый винт. Ролики 48 и 50 перемещаются при помощи качающегося домкрата 47 между первым положением, в котором они отходят от круглой детали, и вторым положением, в котором они прижимаются к круглой детали.

На фиг.5 показан блок 60 измерения, входящий в состав нижнего агрегата 4. Этот блок измерения содержит пневматический домкрат 62 позиционирования. Этот домкрат обеспечивает опорное положение ролика 64, неподвижно соединенного со штоком 66 домкрата, на наружной периферии круглой детали. Блок 60 измерения обеспечивает измерение округлости и диаметра детали. Измерительный датчик соединен с цифровым блоком управления. Датчик содержит щуп и реостатный датчик линейного перемещения. Последний соединен с аналоговой платой считывания цифрового блока управления. Компаратор 68 обеспечивает контроль и ручную регулировку блока измерения.

На фиг.6 показан блок 70 измерения, входящий в состав верхнего агрегата 8. Этот блок, в принципе, идентичен блоку 60 измерения, описанному со ссылками на фиг.5. Он содержит пневматический домкрат 72, шток 74 которого неподвижно соединен с суппортом 76, на котором установлен измерительный датчик 78. Датчик 78 содержит щуп 80 и реостатный датчик линейного перемещения. Последний соединен с аналоговой платой считывания цифрового блока управления.

Так же, как и в блоке 60 измерения, компаратор 82 обеспечивает контроль и ручную регулировку блока измерения.

На фиг.7 и 8 показано, каким образом восстанавливают круглую форму кольца 22. Это кольцо 22 содержит нижнюю часть 22а и верхнюю часть 22b, круглую форму которых необходимо восстановить. Для этого на первом этапе (факультативном) создают картографию деформации концов 22а и 22b кольца 22. На этом этапе измеряют средний диаметр детали, а также максимальное и минимальное отклонения округлости. Цифровой блок управления содержит алгоритм, который в зависимости от выявленной деформации вычисляет, насколько необходимо деформировать картер для восстановления его круглой формы с учетом упругости металла. Цифровой блок управления помещает ролики в требуемое положение при помощи электрического редукторного двигателя и шариковых винтов, которые позволяют перемещать их поступательным движением вдоль осей Х1, Y1, Х2 и Y2, как было указано выше, и одновременно происходит вращение поворотного стола. Как показано, в частности, на фиг.8, используют два наружных ролика 32, соответственно 48, между которыми находится внутренний ролик 38, соответственно 50. Стрелкой 84 схематично показано направление вращения детали.

Перед деформированием детали максимальная деформация составляет 5 миллиметров. После деформирования она составляет примерно пять десятых миллиметра.


УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КРУГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ДЕТАЛИ, В ЧАСТНОСТИ, ВЫПУСКНОГО КАРТЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 151-160 of 928 items.
10.11.2013
№216.012.7eea

Камера сгорания газотурбинного двигателя

Газотурбинный двигатель содержит кольцевую камеру сгорания, содержащую образованные вращением стенки, соответственно радиально внутреннюю и радиально наружную по отношению к оси газотурбинного двигателя, соединенные на своих входных концах кольцевым дном камеры, оборудованным средствами впрыска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498163
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f50

Способ испытания покрытия основания лопатки

Изобретение относится к области контроля качества антифрикционных покрытий для хвостовиков лопаток турбомашины. Сущность: испытательный образец диска содержит опорную поверхность, испытательный образец лопатки содержит опорную поверхность, на которую нанесено указанное покрытие. Испытательный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498265
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81bc

Способ исправления металлических деталей

Изобретение относится к способу исправления металлических деталей, соединенных между собой при помощи высокотемпературной пайки. Исправляют паяные зоны при помощи лазера. Пиковая мощность лазера составляет (1500-3000) Вт. Лазер используют в импульсном режиме с частотой импульсов (4-8) Гц. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498888
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82be

Турбомашина

Турбомашина включает статор, ротор, вращающийся в одном заданном направлении, и узел подшипника. Узел подшипника содержит первую часть, присоединенную к статору турбомашины при помощи набора болтов и гаек, вторую часть, присоединенную к ротору, и подшипник качения, расположенный между первой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499146
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.8513

Силовая установка летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к силовой установке летательного аппарата. Силовая установка (10) содержит двухконтурный турбореактивный двигатель, охваченный гондолой, и средства (80) крепления двигателя на стойке (16). Гондола (12) содержит внутреннюю круглую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499745
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.898a

Ротор компрессора газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель

Ротор компрессора газотурбинного двигателя содержит, по меньшей мере, два коаксиальных диска, на которых расположены лопатки и которые соединены между собой, по существу, цилиндрической коаксиальной стенкой вращения, и средства центробежного забора воздуха. Средства забора воздуха содержат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500892
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8c74

Способ удаления заусенцев с литейного стержня из керамического материала

Группа изобретений относится к изготовлению полых лопаток газотурбинных двигателей литьем по выплавляемым восковым моделям. Необожженный стержень, полученный из керамической пасты литьем под давлением в форме, располагают и крепят на держателе (300), на котором устанавливают фрезеровочный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501639
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8c76

Способ полирования облопаченных дисков для турбомашины и полировальное устройство

Изобретение относится к способу и устройству полирования облопаченных дисков и может быть использовано для полирования центробежных рабочих колес компрессора турбомашины. Способ осуществляется в устройстве, содержащем резервуар с полирующим материалом, опору для облопаченного диска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501641
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cbe

Устройство для крепления лопасти с изменяемым углом установки

Изобретение относится к устройствам для крепления лопастей с изменяемым углом установки. Устройство для крепления лопасти содержит кольцо (28), устанавливаемое вокруг наружного фланца (23) поворотной платформы (15) для лопасти (27) и выполненное с возможностью поворота на угол, достаточный,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501713
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8daf

Упрощенная система регулирования шага лопасти воздушного винта в авиационном турбовальном двигателе

Система регулирования шага лопасти воздушного винта в турбовальном двигателе содержит первую и вторую кольцевые направляющие, активирующий элемент, а также первый и второй блокирующие элементы. Первая кольцевая направляющая обеспечивает установку угла атаки указанной лопасти и имеет первое и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501954
Дата охранного документа: 20.12.2013
Showing 151-160 of 667 items.
10.11.2013
№216.012.7ee9

Дефлектор днища камеры сгорания, камера сгорания с таким дефлектором и снабженный такой камерой сгорания газотурбинный двигатель

Камера сгорания газотурбинного двигателя выполнена кольцевой и содержит внешнюю стенку, внутреннюю стенку, стенку, связывающую обе стенки и образующую днище камеры, и, по меньшей мере, два дефлектора, вставленные в днище камеры. Каждый дефлектор содержит часть стенки, параллельную днищу камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498162
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7eea

Камера сгорания газотурбинного двигателя

Газотурбинный двигатель содержит кольцевую камеру сгорания, содержащую образованные вращением стенки, соответственно радиально внутреннюю и радиально наружную по отношению к оси газотурбинного двигателя, соединенные на своих входных концах кольцевым дном камеры, оборудованным средствами впрыска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498163
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f50

Способ испытания покрытия основания лопатки

Изобретение относится к области контроля качества антифрикционных покрытий для хвостовиков лопаток турбомашины. Сущность: испытательный образец диска содержит опорную поверхность, испытательный образец лопатки содержит опорную поверхность, на которую нанесено указанное покрытие. Испытательный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498265
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81bc

Способ исправления металлических деталей

Изобретение относится к способу исправления металлических деталей, соединенных между собой при помощи высокотемпературной пайки. Исправляют паяные зоны при помощи лазера. Пиковая мощность лазера составляет (1500-3000) Вт. Лазер используют в импульсном режиме с частотой импульсов (4-8) Гц. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498888
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82be

Турбомашина

Турбомашина включает статор, ротор, вращающийся в одном заданном направлении, и узел подшипника. Узел подшипника содержит первую часть, присоединенную к статору турбомашины при помощи набора болтов и гаек, вторую часть, присоединенную к ротору, и подшипник качения, расположенный между первой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499146
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.8513

Силовая установка летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к силовой установке летательного аппарата. Силовая установка (10) содержит двухконтурный турбореактивный двигатель, охваченный гондолой, и средства (80) крепления двигателя на стойке (16). Гондола (12) содержит внутреннюю круглую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499745
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.898a

Ротор компрессора газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель

Ротор компрессора газотурбинного двигателя содержит, по меньшей мере, два коаксиальных диска, на которых расположены лопатки и которые соединены между собой, по существу, цилиндрической коаксиальной стенкой вращения, и средства центробежного забора воздуха. Средства забора воздуха содержат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500892
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8c74

Способ удаления заусенцев с литейного стержня из керамического материала

Группа изобретений относится к изготовлению полых лопаток газотурбинных двигателей литьем по выплавляемым восковым моделям. Необожженный стержень, полученный из керамической пасты литьем под давлением в форме, располагают и крепят на держателе (300), на котором устанавливают фрезеровочный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501639
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8c76

Способ полирования облопаченных дисков для турбомашины и полировальное устройство

Изобретение относится к способу и устройству полирования облопаченных дисков и может быть использовано для полирования центробежных рабочих колес компрессора турбомашины. Способ осуществляется в устройстве, содержащем резервуар с полирующим материалом, опору для облопаченного диска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501641
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cbe

Устройство для крепления лопасти с изменяемым углом установки

Изобретение относится к устройствам для крепления лопастей с изменяемым углом установки. Устройство для крепления лопасти содержит кольцо (28), устанавливаемое вокруг наружного фланца (23) поворотной платформы (15) для лопасти (27) и выполненное с возможностью поворота на угол, достаточный,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501713
Дата охранного документа: 20.12.2013
+ добавить свой РИД