Звенья металлических спиральных камер выполняют из листового проката толщиной до 40 мм (см. рис. VI.29) из малоуглеродистой стали ВСтЗГпс4 или более прочной стали 10ХСНД по ГОСТ 19282—73. Для наиболее нагруженных участков звеньев при толщине листов до 30 мм применяют сталь СК-2, а при толщине до 40 мм — сталь СК-1, имеющие следующие механические свойства: σт=500 МПа; σв=608 МПа; δ5=16 %; φ=55 %; KCU=883 кДж/м2 (9 кгс-м/см2).
Элементы спиральной камеры из сталей ВСт3Гпс4 и 10ХСНД сваривают электродами УОНИ-13/45 и УОНИ-13/55 (см. табл. XI.7), а из высокопрочных сталей — электродами ЭА-395/9.
К изготовлению спиральных камер предъявляют следующие основные требования: 1) качество сварных соединений, контролируемое неразрушающими методами, должно отвечать нормам, предъявляемым к сосудам, работающим под давлением; 2) высокая точность изготовления звеньев должна обеспечивать собираемость спиральной камеры при монтаже турбин без существенных пригоночных работ.
Технологический процесс изготовления звеньев спиральной камеры составляют следующие операции:
- Вырезка разверток частей звеньев на газорезательных машинах с числовым программным управлением с точностью ±1 мм. При этом наносят базовые линии и линии гиба (рис. XI. 19).
- Сварка частей звеньев. В месте сопряжения листов разной толщины (S1, S2) уступы должны быть расположены со стороны наружной поверхности звена (сечение А—А на рис. XI. 19).
- Контроль сварных соединений рентгенографированием и МПД.
- Гибка половинных частей звеньев под прессом. В процессе гибки линии гиба совмещают с осью штампа. Правильность формы проверяют плоскими шаблонами по торцовым сечениям, имеющим форму дуг окружностей радиусов R1 и R2 (рис. XI. 19).
- Контроль звеньев на специальном плитовом участке. Части звена совмещают С разметкой плаза по радиусу R1 (отклонение не должно быть более ±5 мм) и проверяют плотность прилегания к плитам по размеру δ, который не должен быть более 3—5 мм. По размерам Н и разностям s между R1 и проекциями контрольных точек (A—К) окружности R2 на плиту проверяют правильность взаимного расположения торцовых сечений звеньев (допускаемые отклонения не более ±8 мм). Радиус R2 проверяют с помощью специального приспособления без кантовки звена. Измерением размера М проверяют правильность положения кромок A и K, сопрягаемых со статором турбины. Допускаемые отклонения размера М не должны быть более ±10 мм.
Рис. XI.19. Звено спиральной камеры
Контрольная сборка спиральной камеры, звенья которой выполнены по изложенной технологии, не является обязательной операцией. В тех случаях, когда это диктуется условиями поставки оборудования, последовательность операций сборки следующая.
- Установка собранного в кольцо статора турбины на подставках.
- Вычерчивание на сборочных плитах лучей проекций стыков звеньев и осей х и у (см. рис. VI.29) в соответствии с разметкой на статоре.
- Установка звеньев, начиная от зуба спирали, в двух направлениях от одного из средних сечений. Совмещение с лучами плаза и сопряжение со статором и смежным звеном осуществляются сначала для нижней половины звена, а затем для верхней его части. Недопустимые уступы на поверхности вследствие отклонений формы звеньев устраняют путем подтяжки с помощью клиньев и планок. Несовпадение смежных звеньев по периметру сечения устраняют за счет кромки, сопрягаемой со статором турбины.
- Проверка собранной камеры по размерам отдельных звеньев, радиусам расположения сечений, величинам зазоров и уступов во всех сопряжениях. Допускаемые отклонения зазоров в сопряжениях между звеньями и со статором не должны быть более 5 мм, уступов на поверхности — 3 мм.
Спиральные камеры высоконапорных турбин небольших размеров изготовляют в виде комбинированных конструкций. Часть спирали, имеющую малые радиусы сечений, отливают совместно со статором. Остальную часть выполняют из отдельных звеньев, технология изготовления которых аналогична рассмотренной выше.
На заводе выполняют полную сборку, сварку и термообработку спиральной камеры и статора, а затем механическую обработку и испытание гидравлическим давлением.
