страняются в толще металла; при наличии дефектов происходит отражение ко­лебаний от дефекта и задней стенки изделия. Отраженные импульсы возвра­щаются на приемную кварцевую пластину, вызывая в ней появление электри­ческих разрядов, которые проектируются на экране осциллографа в виде всплесков. По высоте всплесков и расстоянию между ними можно судить о глубине и величине дефекта. Как правило, для контроля применяют ультразву­ковой дефектоскоп УЗД-7Д с рабочей частотой 2,5 МГц. Все проверяемые по­верхности обрабатывают с параметром шероховатости Ка = 1,25 мкм.

0. Перископический осмотр. Он осуществляется в каждой заготовке вала или цельнокованого ротора, где сверлится и растачивается центральное отвер­стие. Наличие отверстия способствует осуществлению высококачественной термической обработки (удаляют сегрегационную зону металла, несущую наибольшее число усадочных рыхлостей), позволяет вести контроль отсутствия пороков в центральной части заготовки. Параметр шероховатости обработки не должен быть ниже, чем Ка = 2,5 мкм, так как при более грубой обработке вы­явить имеющиеся дефекты затруднительно.

Для проведения осмотра поверхностей центрального отверстия применя­ют специальное оптическое устройство в виде телескопической трубы, которую устанавливают в отверстие и по мере необходимости выдвигают на требуемую длину. Перемещая трубу в осевом направлении и поворачивая ее, можно произ­вести осмотр всей внутренней поверхности центрального отверстия. При осу­ществлении такого контроля выявляют остатки усадочной рыхлости, трещины и скопления мелких неметаллических включений.

2. Тепловые испытания вала ротора

Такие испытания предназначены для выявления металлургических неод­нородностей материала в отношении симметричности структуры поперечного сечения вала и несовпадения оси слитка с осью поковки. Наличие такой неод­нородности, как правило, приводит к прогибу ротора или вала при нагреве в период эксплуатации и вызывает сильные вибрации в турбине, недопустимые при работе.

271

Таким образом, тепловые испытания позволяют своевременно отбрако­вать валы и роторы, имеющие дефекты. Эти испытания осуществляются после обработки вала или ротора с припуском 1,5-2 мм на сторону от чистовых раз­меров. Вал или ротор устанавливают в горизонтальном положении на специ­альной установке (см. рис. 99), состоящей из специализированного станка и электрической печи, а также на двух роликовых люнетах, с помощью которых осуществляют выверку точности установки в горизонтальном положении. Бие­ние по контрольным пояскам не должно превышать 0,02 мм. Роликовые люне­ты расположены вне печи на направляющих станины станка. Во избежание об­разования прогиба от массы вал или ротор постоянно вращают с частотой 3— 4 об/мин. После установки вал в холодном состоянии вращают в течение 1 ч, затем повторно производят проверку биения. Вращение от станка к валу или ротору передается при помощи поводковых пальцев с гибкой связью или по­средством эластичной соединительной муфты,

А-А

4 5

А 6

ж

у?)' /

/

1 2 1

1и

Г 3 ■Нп	-4-4*1 -	\ Г	/ 11^1			7 т «Л,
■(Рт* ~ ж			1 Л	3^	* и

10

Рис. 99. Установка для тепловых испытаний турбинных валов:

1 - электродвигатель; 2 - редуктор; 3 - гибкая связь; 4 - электропечь; 5 - ротор;

6 - индикаторное устройство; 7, 9 - термопары для определения температуры;

8, 10 - роликовые опоры (люнеты)

Электропечь состоит из стальных щитов с изоляционным слоем и элек­тронагревательными элементами на внутренней поверхности. Щиты образуют закрытую со всех сторон коробку с отверстиями в торцовых стенках для выхода концов вала. Коробка снабжена специальными контактными термопарами, со­

272

единенными с потенциометрами для измерения температуры металла нагрева­емого ротора (снаружи и внутри центрального отверстия), а также температуры печи.

Для измерения величины биения вала в период испытаний имеется спе­циальное приспособление, которое представляет собой корпус в виде трубки. Внутри корпуса расположен стержень, прижимаемый пружиной к измеряемой поверхности вала. На конце корпуса, выступающего из печи, укреплен индика­тор. Стержень измерительного устройства расположен в горизонтальной плос­кости на уровне оси вала. Корпус измерительного устройства соединен с мас­сивной стойкой, не связанной с каркасом печи и станиной станка. Между замерами стержень измерительного устройства не соприкасается с валом.

При термоиспытаниях вал при медленном вращении постепенно нагре­вают (скорость нагрева не выше 50 °С в час) до температуры, превышающей рабочую на 50 °С. Вращающийся вал выдерживают при этой температуре 72 ч. Затем вал охлаждают до температуры 200 °С. Печь раскрывают, причем вал продолжает вращаться, и при температуре 50 °С вал или ротор снимают с уста­новки. На протяжении всего режима испытания через каждые 30 мин произво­дится запись температуры и прогибов по всем индикаторам. По величине и сте­пени изменения прогиба определяют пригодность вала к работе. Технические условия допускают прогиб валов, испытанных при нагреве до температуры, превышающей рабочую на 50 °С, не более 0,05 мм.

Во время тепловых испытаний останов станка не допускается.

273