Máquina de rectificar, en especial máquina de rectificar de alta velocidad.

Máquina de rectificar, en especial máquina de rectificar de alta velocidad con una bancada de máquina (2),

en la que se han dispuesto soportes (3) de cojinetes para un rotor (4) de turbina compuesto de varias etapas y un cabezal (5) para muelas abrasivas, apoyándose el rotor (4) de turbina rotativamente alrededor de su eje en los soportes (3) de cojinetes y apoyándose rotativamente en el cabezal (5) para muelas abrasivas en un alojamiento (8, 8a) por lo menos una muela (6) abrasiva alrededor de un eje del husillo, que se extiende paralelamente al eje de rotación, y donde el cabezal (5) para muelas abrasivas y los soportes (3) de cojinetes pueden desplazarse uno respecto de otro en dirección axial de la bancada (2) de máquina, que se define por el eje del rotor, de modo que puedan rectificarse uno tras otro los álabes de los escalones consecutivos del rotor (4) de turbina, donde se han previsto un cargador (15) para muelas (6) abrasivas y un cambiador (10) de muelas abrasivas que funciona automáticamente, caracterizada por que cada muela (6) abrasiva presenta en su cara frontal una pieza (17) de acoplamiento de un primer tipo, que coopera con una pieza antagónica correspondiente en los alojamientos (8, 8a) del cabezal (5) para muelas abrasivas y del portador (16) de cargadores, y en su otra cara frontal presenta una pieza de acoplamiento de un segundo tipo, que coopera con los alojamientos (13) del cambiador (10) de muelas abrasivas, en donde la pieza de acoplamiento del segundo tipo se compone de un anillo (20) a instalar en una concavidad (22) frontal del núcleo (19) de la muela abrasiva, en donde el eje del anillo se encuentra en el eje de la muela abrasiva y en donde el borde del anillo (20) separado de la cara frontal presenta un collarín (21) orientado radialmente hacia dentro, por que la pieza antagónica en el alojamiento (13) junto al cambiador (10) de muelas abrasivas se compone de una concavidad (22) a modo de anillo para el alojamiento del anillo (20), estando previstos junto al borde interno de la concavidad elementos de sujeción (24) que pueden ser movidos radialmente hacia fuera por medio de un mando (26), con el fin de rodear por detrás al collarín (21) en un anillo insertado y, de esta forma, cerrar el acoplamiento, y por que el mando (26) puede ser llevado mediante un mecanismo de apriete (27) que se compone de muelles a una posición que cierra el acoplamiento, y mediante un dispositivo de ajuste de acción hidráulica o neumática puede ser llevado a una posición que libera el acoplamiento.

Máquina de rectificar, en especial máquina de rectificar de alta velocidad

El invento se refiere a una máquina de rectificar, en especial, a una máquina de rectificar de alta velocidad con una bancada de máquina, sobre la cual se disponen soportes de cojinetes para un rotor de turbina compuesto de varios escalones, y un cabezal para muelas abrasivas, habiéndose apoyado el rotor de la turbina rotativamente alrededor de su eje en los soportes de cojinetes y habiéndose apoyado por lo menos una muela abrasiva en un alojamiento del cabezal para muelas abrasivas rotativamente alrededor de un eje de husillo, que se extiende paralelamente al eje del rotor, y donde el cabezal para muelas abrasivas y los soportes de cojinetes pueden desplazarse mutuamente en la dirección axial de la bancada de máquina, que se define por el eje del rotor, de modo que puedan rectificarse consecutivamente los álabes de las sucesivas etapas del rotor de turbina, y de modo que se han previsto un cargador para muelas abrasivas y un cambiador de muelas abrasivas que funciona automáticamente.

Se ha descrito una máquina de rectificar de alta velocidad de este tipo en el documento EP 1 491 289. Para poder mecanizar etapas dispares, está máquina posee un cabezal para muelas abrasivas rotativo en 180° con dos muelas abrasivas dispuestas en caras opuestas del cabezal, de modo que según la posición del cabezal para muelas abrasivas una de las muelas abrasivas mecanice, en cada caso, una etapa del rotor de la turbina. De este modo, se pueden mecanizar rotores, en los que se utilicen álabes de dos materiales diferentes, habiéndose adaptado, en cada caso, la composición de las muelas abrasivas al material del álabe a mecanizar. Para poder adaptar aún mejor el rotor a las distintas cargas térmicas existentes en las turbinas, se fabrican también los álabes, según a qué etapa del rotor están asignados, de más de dos materiales o aleaciones diferentes, de modo que según el número de los materiales empleados para el acabado del rotor se necesita un número correspondientemente mayor de muelas abrasivas adecuadas al respectivo material. Para poder realizar esto, se podría pensar en aumentar el número de muelas en el cabezal para muelas abrasivas, de modo que todas las muelas abrasivas, que se necesitarán para rectificar el rotor de la turbina, estén listas en el cabezal para muelas abrasivas. Pero esto tendría el inconveniente de que se aumentaría aún más el peso del cabezal, de modo que debería aumentarse todavía más el propio gasto constructivo ya existente de un cabezal para muelas abrasivas, para poder poner a punto el cabezal para muelas abrasivas con una precisión suficientemente alta necesaria para un rectificado exacto.

El documento DE 85 18 963 91 divulga una máquina de rectificar con cambiador de herramientas, apropiada para el rectificado de turbinas. Las muelas abrasivas están provistas en ambos lados de un alojamiento, siendo los alojamientos de la misma clase. Se trata en cada caso de una espiga con una ranura circundante y que se halla en una cavidad del centro del soporte de las muelas abrasivas.

El documento DE 34 03 361 C1 describe una muela abrasiva configurada en un lado de tal modo que pueda ser soportada por el husillo de una máquina herramienta y en el otro lado por el útil de pinza de un cambiador de

herramientas.

El lado del husillo se compone de una espiga, que sobresale del lado de la muela abrasiva con una ranura circundante, que puede ser recogida por una pinza del husillo.

El lado opuesto posee una cavidad, cuya superficie envolvente está provista de una ranura circundante en la que puede penetrar el útil de un cambiador de herramientas.

El invento se basa con ello en el problema de crear una rectificadora de alta velocidad capaz de mecanizar por sí misma con gran precisión una turbina con más de una muela abrasiva.

El problema se soluciona con una rectificadora con las características de la reivindicación 1.

Para la solución del problema el invento prevé que cada una de las muelas abrasivas posea en uno de sus lados frontales una pieza de acoplamiento de un primer tipo, que coopera con una pieza antagonista correspondiente en los alojamientos de la cabeza de la muela abrasiva y con un soporte de almacén y que en su otro lado frontal posea una pieza de acoplamiento de un segundo tipo, que coopera con los alojamientos del cambiador de muelas

abrasivas.

La pieza de acoplamiento del primer tipo posee un cono largo, que hace posible una guía y una sujeción precisas y centradas en la cabeza de la muela abrasiva.

Desde el punto de vista del acoplamiento del segundo tipo, se debe tener en cuenta que la muela abrasiva es encapsulada ampliamente en la cabeza de la muela abrasiva por una caperuza de protección, que hace posible una aspiración del polvo de rectificado. Una pared de esta caperuza de protección asienta de manera ajustada en el lado libre de la muela abrasiva. Para la adaptación a las limitadas condiciones de espacio se prevé según el invento que la pieza de acoplamiento del segundo tipo esté formada por un anillo alojable en una cavidad en el lado frontal del núcleo de la muela abrasiva, coincidiendo el eje del anillo con el eje de la muela de rectificado y poseyendo el borde del anillo, que sobresale del lado frontal, un cuello dirigido radialmente hacia el interior.

La pieza antagónica en el alojamiento del cambiador de muelas abrasivas se compone para ello de una cavidad a modo de anillo para el alojamiento del anillo, estando previstos en el borde Interior de la cavidad elementos de aprisionamiento, que por medio de un accionamiento pueden ser desplazados radlalmente hacia el exterior para rodear por detrás el cuello del anillo alojado y cerrar así el acoplamiento.

El accionamiento de los elementos de aprisionamiento hasta una posición de cierre del acoplamiento se realiza por medio de un dispositivo de tensado formado por muelles y hasta una posición, que libere el acoplamiento por medio de un dispositivo de ajuste con acción hidráulica o neumática. De esta manera se asegura que el acoplamiento sea cerrado mecánicamente y que una muela abrasiva sujetada por el acoplamiento no se desprenda del acoplamiento incluso, cuando falla la alimentación eléctrica o neumática del cambiador de muelas abrasivas.

La cabeza de la muela abrasiva posee en este caso sólo uno o eventualmente también varios alojamientos para muelas abrasivas, de manera, que su peso es en lo posible reducido y pueda funcionar con alta precisión con un coste constructivo pequeño. El número de alojamientos es en cualquier caso menor que las muelas abrasivas necesarias para la mecanización del rotor. Por ello las muelas abrasivas son sustituidas según necesidad por medio del cambiador de muelas abrasivas. Dado que este trabaja automáticamente se puede programar con un mando 15 correspondiente el proceso de rectificado de todos los escalones del rotor.

En la cabeza de la muela abrasiva se hallan con ello uno o varios alojamientos para muelas abrasivas, que se equipan con muelas abrasivas, eventualmente sustituyendo las muelas abrasivas existentes en la cabeza de muelas abrasivas, a partir de un cargador.

El cambiador de muelas abrasivas está dispuesto con preferencia sobre un carro lineal, que puede ser desplazado 20 en la dirección axial. La guía del carro lineal se extiende en este caso paralela a la bancada de la máquina, de manera, que es posible realizar un camino corto entre la cabeza de muelas abrasivas y el cargador.

Para optimizar en el tiempo el proceso de cambio posee el cambiador de muelas de rectificado dos o más, pero con preferencia dos, alojamientos dispuestos repartidos, respectivamente enfrentados sobre una plataforma fijada de manera giratoria alrededor de un eje hueco. Con ello puede retirar uno de los alojamientos del cargador una muela 25 abrasiva y el otro alojamiento puede retirar una muela abrasiva de la cabeza de la muela abrasiva, siendo sustituida ésta con la muela abrasiva procedente del cargador antes de que esta misma sea depositada en el cargador.

El cargador está dispuesto con preferencia en el lado frontal de la bancada de la máquina y en un soporte giratorio posee varios alojamientos para muelas abrasivas dispuestas en un plano orientado vertical y perpendicularmente a la dirección axial. Esta disposición hace posible caminos cortos y con ello la realización rápida del cambio.

A continuación se explicará más detalladamente el invento con ayuda de un ejemplo de realización. Para ello, muestran:

Fig. 1 un alzado lateral de una máquina de rectificar de alta velocidad según el Invento,

Fig. 2 una vista en planta desde arriba de una máquina de rectificar de alta... [Seguir leyendo]

1. Máquina de rectificar, en especial máquina de rectificar de alta velocidad con una bancada de máquina (2), en la que se han dispuesto soportes (3) de cojinetes para un rotor (4) de turbina compuesto de varias etapas y un cabezal (5) para muelas abrasivas, apoyándose el rotor (4) de turbina rotativamente alrededor de su eje en los soportes (3) de cojinetes y apoyándose rotativamente en el cabezal (5) para muelas abrasivas en un alojamiento (8, 8a) por lo menos una muela (6) abrasiva alrededor de un eje del husillo, que se extiende paralelamente al eje de rotación, y donde el cabezal (5) para muelas abrasivas y los soportes (3) de cojinetes pueden desplazarse uno respecto de otro en dirección axial de la bancada (2) de máquina, que se define por el eje del rotor, de modo que puedan rectificarse uno tras otro los álabes de los escalones consecutivos del rotor (4) de turbina, donde se han previsto un cargador (15) para muelas (6) abrasivas y un cambiador (10) de muelas abrasivas que funciona automáticamente, caracterizada por que cada muela (6) abrasiva presenta en su cara frontal una pieza (17) de acoplamiento de un primer tipo, que coopera con una pieza antagónica correspondiente en los alojamientos (8, 8a) del cabezal (5) para muelas abrasivas y del portador (16) de cargadores, y en su otra cara frontal presenta una pieza de acoplamiento de un segundo tipo, que coopera con los alojamientos (13) del cambiador (10) de muelas abrasivas, en donde la pieza de acoplamiento del segundo tipo se compone de un anillo (20) a instalar en una concavidad (22) frontal del núcleo (19) de la muela abrasiva, en donde el eje del anillo se encuentra en el eje de la muela abrasiva y en donde el borde del anillo (20) separado de la cara frontal presenta un collarín (21) orientado radialmente hacia dentro, por que la pieza antagónica en el alojamiento (13) junto al cambiador (10) de muelas abrasivas se compone de una concavidad (22) a modo de anillo para el alojamiento del anillo (20), estando previstos junto al borde interno de la concavidad elementos de sujeción (24) que pueden ser movidos radialmente hacia fuera por medio de un mando (26), con el fin de rodear por detrás al collarín (21) en un anillo insertado y, de esta forma, cerrar el acoplamiento, y por que el mando (26) puede ser llevado mediante un mecanismo de apriete (27) que se compone de muelles a una posición que cierra el acoplamiento, y mediante un dispositivo de ajuste de acción hidráulica o neumática puede ser llevado a una posición que libera el acoplamiento.

2. Máquina de rectificar según la reivindicación 1, caracterizada por que el cambiador (10) de muelas abrasivas se ha dispuesto en un carro (11) lineal, que puede desplazarse en dirección axial.

3. Máquina de rectificar según la reivindicación 2, caracterizada por que el cambiador (10) de muelas abrasivas presenta dos o más alojamientos (13, 13a), que se disponen distribuidamente en una plataforma (14), que está apoyada rotativamente alrededor de un eje vertical sobre el carro (11) lineal.

4. Máquina de rectificar según la reivindicación 3, caracterizado por que el cargador (15) se ha dispuesto en la cara frontal de la bancada (2) de la máquina y en un portador (16) de cargadores presenta varios alojamientos para las muelas (6) abrasivas, que se disponen en un plano vertical y perpendicular a la dirección axial.