Máquina de mandrinar para carcasas de turbina.

Una máquina de mandrinar que comprende:

una barra de mandrinar giratoria (1) que soporta un portaherramientas

(20) que se puede mover radialmente con respecto a la barra de mandrinar (1), estando provisto el portaherramientas (20) de un sensor de proximidad (29), un motor (23) para mover el portaherramientas (20) radialmente con respecto a la barra de mandrinar (1), y un controlador (30) para controlar el motor (23) en respuesta al sensor de proximidad (29),

caracterizado por que el controlador (30) está programado para permitir que el portaherramientas (20) se mueva radialmente hacia dentro y hacia fuera de la barra de mandrinar (1) para seguir un radio variable de curvatura en un plano perpendicular a la barra de mandrinar (1), permitiendo de esta manera mandrinar a una profundidad de trabajo seleccionada previamente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AU2007/001625.

Solicitante: SELF LEVELING MACHINE INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 25123 HARPER ROAD THE WOODLANDS, TX 77380 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BACKHOUSE, ANTHONY EDWARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO,... > Partes constitutivas, detalles o accesorios no cubiertos... > F01D25/24 (Carcasas (modificadas para el calentamiento o la refrigeración F01D 25/14 ); Elementos de la carcasa, p. ej. diafragmas, fijación de las carcasas (carcasas para máquinas o motores rotativos en general F16M))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > PLANTAS MOTRICES DE TURBINAS DE GAS; TOMAS DE AIRE... > Características, partes constitutivas, detalles... > F02C7/28 (Disposición de las juntas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > TORNEADO; TALADRADO (usando un electrodo en lugar... > Herramientas para máquinas de tornear o de escariar... > B23B27/08 (Herramientas de corte cuya parte principal tiene forma de hoja o de disco)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > TORNEADO; TALADRADO (usando un electrodo en lugar... > Porta-herramientas para herramientas de corte no... > B23B29/34 (Torretas equipadas de pulsadores de resorte para desprender los útiles de corte)

PDF original: ES-2541105_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Máquina de mandrinar para carcasas de turbina Campo de la invención La presente invención se refiere a una máquina de mandrinar. A partir del documento GB 2 103 129 A se conoce una máquina de mandrinar que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1 en combinación. En particular, la invención se refiere a una máquina de mandrinar para carcasas de turbina con aletas de sellado impermeabilizadas.

Antecedentes de la invención Las turbinas de vapor de flujo axial generalmente incluyen álabes de estator fijos, álabes de rotor giratorios, aletas de sellado entre los álabes, y una carcasa que rodea los mismos. Las aletas de sellado normalmente están retenidas en surcos circunferenciales en la carcasa mediante alambre de impermeabilización.

Las aletas pierden su eficiencia de sellado a través del desgaste y es necesario reacondicionar las mismas para mantener el rendimiento de la turbina. Esto normalmente implica retirar la turbina y trasladarla a un taller, separar la carcasa en unas mitades de carcasa, y desmontar tanto el estator como los álabes de rotor para acceder a las aletas de sellado y al alambre de impermeabilización. A continuación se mecanizan las aletas de sellado para acceder al alambre de impermeabilización, que se mecaniza y saca cuidadosamente para evitar dañar los surcos de las mitades de carcasa. Luego se montan las aletas de reemplazo y el alambre de impermeabilización en los surcos, y se mecanizan las aletas de reemplazo para obtener unos huelgos precisos con respecto al eje del rotor y los álabes.

La mecanización precisa de las aletas de sellado y del alambre de impermeabilización es extremadamente difícil debido a que las mitades de carcasa se deforman cuando se abre la junta de división de carcasa (o semijunta horizontal) debido a cambios de tensión tras años de uso. Esto hace que el radio de curvatura de los surcos, y por lo tanto la posición radial de las aletas de sellado y del alambre de impermeabilización, difieran en diferentes puntos alrededor del diámetro interior de las mitades de carcasa. Por ejemplo, las mitades de carcasa pueden presentar un defecto de circularidad de hasta 1, 5 mm.

Resultaría ventajoso reacondicionar las aletas de sellado impermeabilizadas en sitio, donde normalmente esté en funcionamiento la turbina, y con los álabes de estator in situ en las mitades de carcasa.

Por lo tanto, existe la necesidad de una máquina de mandrinar para reacondicionar en sitio las aletas de sellado impermeabilizadas en mitades de carcasa de turbina que presenten un radio variable de la curvatura.

Sumario de la invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona una máquina de mandrinar que comprende:

una barra giratoria de mandrinar que soporta un portaherramientas que puede moverse radialmente con respecto a la barra de mandrinar, estando provisto el portaherramientas de un sensor de proximidad, un motor para mover el portaherramientas radialmente con respecto a la barra de mandrinar, y un controlador para controlar el motor en respuesta al sensor de proximidad, caracterizado porque el controlador está programado para permitir al portaherramientas moverse radialmente hacia dentro y hacia fuera de la barra de mandrinar, para seguir un radio variable de curvatura en un plano perpendicular a la barra de mandrinar, permitiendo así mandrinar a una profundidad seleccionada previamente.

El portaherramientas puede estar soportado por un carro que se mueva axialmente a lo largo de la barra de mandrinar.

La barra de mandrinar puede girar entre unos soportes adaptados para su montaje de manera desmontable en una mitad de carcasa de turbina.

El portaherramientas puede sujetar de manera intercambiable un disco giratorio con una periferia abrasiva y/o cortante, adecuada para mecanizar una aleta de sellado y/o un alambre de impermeabilización adyacente para la misma en un surco de una mitad de carcasa de turbina.

La presente invención también proporciona un método para reacondicionar aletas de sellado impermeabilizadas en una mitad de carcasa de una turbina utilizando la máquina de mandrinar anteriormente descrita.

La mitad de carcasa puede incluir álabes de estator, y el método puede llevarse a cabo con los álabes de estator in situ en la mitad de carcasa.

El método puede llevarse a cabo en sitio, allí donde la turbina esté normalmente en funcionamiento.

Breve descripción de los dibujos La invención se describirá adicionalmente a modo de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

Las Figuras 1 y 2 son vistas laterales y en perspectiva de una máquina de mandrinar de una realización de la invención posicionada en una mitad de carcasa de turbina; La Figura 3 es una vista en perspectiva de un carro de la máquina de mandrinar; La Figura 4 es una vista en perspectiva de un portaherramientas de la máquina de mandrinar con un cortador de borde, y unos discos de corte y de fresado; Las Figuras 5 y 6 son secciones a través de las periferias de los discos de corte de y fresado; La Figura 7 es una vista en perspectiva del mecanismo de avance radial para el portaherramientas; La Figura 8 es una sección a través de la mitad de carcasa de turbina que muestra el cabezal medidor de la máquina de mandrinar posicionado contra el diámetro interior de la mitad de carcasa de turbina; Las Figuras 9 a 11 son secciones a través de la mitad de carcasa de turbina que muestran el funcionamiento de la máquina de mandrinar para recortar aletas de sellado antiguas, cortar alambres de impermeabilización, y recortar aletas de sellado de reemplazo; y La Figura 12 es un detalle de las aletas de sellado impermeabilizadas en la mitad de carcasa de turbina.

Descripción detallada Con referencia a la Figura 1, una máquina de mandrinar de una realización a describir incluye una barra de mandrinar giratoria 1, soportada en cada extremo por unos soportes de apoyo 2, 3 que están montados en la entrada y la salida de una mitad de carcasa de turbina 38 a través de unos bastidores 4, 5. Los soportes de apoyo 2, 3 pueden ajustarse para situar la barra de mandrinar 1 perpendicular a los surcos en la mitad de carcasa 38 y, preferiblemente, alineada con el eje central de la mitad de carcasa 38. (Obsérvese que en la Figura 1 los subcomponentes de la mitad de carcasa de turbina 38 se han omitido por claridad) .

Con referencia a las Figuras 2 y 9 a 12, los subcomponentes de la mitad de carcasa 38 incluyen unos álabes de estator 39 que se extienden radialmente hacia dentro y unas aletas de sellado 40. Las aletas de sellado 40 están retenidas entre los álabes de estator 39 en unos surcos circunferenciales en la mitad de carcasa 38 mediante un alambre de impermeabilización 41. (Obsérvese que en la Figura 2 las aletas de sellado 40 y el alambre de impermeabilización 41 se han omitido por claridad) .

La barra de mandrinar 1 está accionada por un mecanismo giratorio que incluye un motor eléctrico de velocidad variable 6 conectado a una fuente eléctrica 7. El motor eléctrico de velocidad variable 6 está conectado con la barra de mandrinar 1 a través de una caja de engranajes 8, unos brazos de reacción de par 9, y un acoplamiento de extremo de barra 10. También pueden utilizarse otros mecanismos giratorios. En uso, la barra de mandrinar 1 se gira a una velocidad de fresado, por ejemplo 150 a 500 mm por minuto alrededor del diámetro interior de la mitad de carcasa 38 que se está reacondicionado.

A través de un conjunto de tornillo de avance 31, 32 puede moverse manualmente el carro 11 de manera axial a lo largo de la barra de mandrinar 1 y bloquearse en la posición axial deseada. Tal como puede... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una máquina de mandrinar que comprende:

una barra de mandrinar giratoria (1) que soporta un portaherramientas (20) que se puede mover radialmente con respecto a la barra de mandrinar  (1) , estando provisto el portaherramientas (20)  de un sensor de proximidad (29) , un motor  (23)  para mover el portaherramientas (20)  radialmente con respecto a la barra de mandrinar  (1) , y un controlador (30)  para controlar el motor  (23)  en respuesta al sensor de proximidad (29) , caracterizado por que el controlador  (30)  está programado para permitir que el portaherramientas (20)  se mueva radialmente hacia dentro y hacia fuera de la barra de mandrinar  (1)  para seguir un radio variable de curvatura en un plano perpendicular a la barra de mandrinar  (1) , permitiendo de esta manera mandrinar a una profundidad de trabajo seleccionada previamente.

2. Una máquina de mandrinar de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el portaherramientas (20)  está soportado 15 por un carro (11) que se puede mover axialmente a lo largo de la barra de mandrinar  (1) .

3. Una máquina de mandrinar de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la barra de mandrinar  (1)  puede girar entre unos soportes (2, 3)  adaptados para su montaje desmontable en una mitad de carcasa de turbina (38) .

4. Una máquina de mandrinar de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en la que el portaherramientas (20) sujeta de manera intercambiable un disco giratorio (26, 27) que tiene una periferia abrasiva y/o de corte adecuada para mecanizar una aleta de sellado (40)  y/o un alambre de impermeabilización (41)  adyacente para la misma, en un surco de una mitad de carcasa de turbina (38) .

5. Un método para reacondicionar aletas de sellado (40)  impermeabilizadas en una mitad de carcasa (38) de una turbina, utilizando una máquina de mandrinar de acuerdo con cualquier reivindicación anterior.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la mitad de carcasa (38)  incluye álabes de estator  (39) , y 30 el método se lleva a cabo con los álabes de estator in situ en la mitad de carcasa (38) .

7. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, donde que el método se lleva a cabo en el sitio donde la turbina está normalmente en funcionamiento.