Упругое зажимное приспособление (варианты) и способ абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при электрохимической доводке пластинчатого сегмента дугообразной полосы, устанавливаемой вокруг ротора паровой турбины турбоустановки. Приспособление для зажима упомянутого сегмента содержит вогнутый опорный блок, съемные концевые блоки, выполненные с возможностью установки на противоположных концах вогнутого опорного блока с обеспечением закрепления первой и последней пластины, и съемные лицевые плиты, прикрепленные к противоположным сторонам вогнутого опорного блока. В образованной между упомянутыми элементами области пространства размещен мягкий материал, выбранный из группы, включающей резину, полимер и пену. Предусмотрены скоба для закрепления в ней пластинчатого сегмента и установки в упомянутой области пространства и стабилизирующие плиты для закрепления пластин пластинчатого сегмента. Раскрыт также вариант выполнения приспособления с выгнутым опорным блоком. В результате повышается качество доводки пластинчатого сегмента за счет снижения его деформации. 2 н.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данное изобретение относится в целом к электрохимической доводке. Более конкретно, данное изобретение относится к приспособлениям, устройствам и способам для абразивной электрохимической доводки пластинчатых сегментов дугообразной полосы в упругом уплотнении.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Как правило, упругое уплотнение выполнено из пластинчатых сегментов дугообразной полосы, которые установлены вокруг ротора паровой турбины турбоустановки. Пластинчатые сегменты установлены таким образом, что между концами их пластин и ротором паровой турбины может поддерживаться малый зазор для минимальной утечки пара. Пластинчатые сегменты дугообразной полосы не соприкасаются с ротором паровой турбины и обеспечивают надежное уплотнение. До установки вокруг ротора паровой турбины пластинчатые сегменты подвергают механической обработке, т.е. доводят, для приведения в соответствие с малым зазором.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] В первом аспекте изобретения предложено упругое зажимное приспособление, содержащее вогнутый опорный блок, имеющий отверстия для размещения крепежных элементов, съемные первый и второй концевые блоки, выполненные с возможностью установки на противоположных концах вогнутого опорного блока, съемные первую и вторую лицевые плиты, прикрепленные к противоположным сторонам вогнутого опорного блока при помощи указанных крепежных элементов, и область пространства между съемными первой и второй лицевыми плитами, съемными первым и вторым концевыми блоками и вогнутым опорным блоком.
[0004] Во втором аспекте изобретения предложено упругое зажимное приспособление, содержащее выпуклый опорный блок, имеющий отверстия для размещения крепежных элементов, съемные первый и второй концевые блоки, выполненные с возможностью установки на противоположных концах выпуклого опорного блока, съемные первую и вторую покрывающие плиты, выполненные с возможностью установки соответственно на съемных первом и втором концевых блоках, съемные первую и вторую лицевые плиты, прикрепленные к противоположным сторонам выпуклого опорного блока при помощи указанных крепежных элементов, и область пространства между съемными первой и второй лицевыми плитами, съемными первым и вторым концевыми блоками и выпуклым опорным блоком.
[0005] В третьем аспекте изобретения предложен способ абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы, включающий зажатие пластинчатого сегмента дугообразной полосы в первом упругом зажимном приспособлении, доводку концов пластин пластинчатого сегмента дугообразной полосы с помощью электрохимической шлифовальной установки, удаление пластинчатого сегмента дугообразной полосы из первого упругого зажимного приспособления и зажатие пластинчатого сегмента дугообразной полосы во втором упругом зажимном приспособлении, и доводку пластин пластинчатого сегмента дугообразной полосы с помощью указанной электрохимической шлифовальной установки.
[0006] В четвертом аспекте изобретения предложено устройство для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы, содержащее упругое зажимное приспособление, которое содержит вогнутый опорный блок, имеющий отверстия для размещения крепежных элементов, съемные первый и второй концевые блоки, выполненные с возможностью установки на противоположных концах вогнутого опорного блока, съемные первую и вторую лицевые плиты, прикрепленные к противоположным сторонам вогнутого опорного блока при помощи указанных крепежных элементов, и область пространства между съемными первой и второй лицевыми плитами, съемными первым и вторым концевыми блоками и вогнутым опорным блоком, электрохимическую шлифовальную установку для доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы, и систему управления, присоединенную к электрохимической шлифовальной установке и выполненную с возможностью управления шлифовальной установкой во время доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы.
[0007] В пятом аспекте изобретения предложено устройство для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы, содержащее упругое зажимное приспособление, которое содержит выпуклый опорный блок, имеющий отверстия для размещения крепежных элементов, съемные первый и второй концевые блоки, выполненные с возможностью установки на противоположных концах выпуклого опорного блока, съемные первую и вторую покрывающие плиты, выполненные с возможностью установки соответственно на съемных первом и втором концевых блоках, съемные первую и вторую лицевые плиты, прикрепленные к противоположным сторонам выпуклого опорного блока при помощи указанных крепежных элементов, и область пространства между съемными первой и второй лицевыми плитами, съемными первым и вторым концевыми блоками и выпуклым опорным блоком, электрохимическую шлифовальную установку для доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы и систему управления, присоединенную к электрохимической шлифовальной установке и выполненную с возможностью управления шлифовальной установкой во время доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы.
[0008] В шестом аспекте изобретения предложено устройство для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы, содержащее упругое зажимное приспособление, которое содержит выпуклый опорный блок, имеющий отверстия для размещения крепежных элементов, съемные первый и второй концевые блоки, выполненные с возможностью установки на противоположных концах выпуклого опорного блока, съемные первую и вторую покрывающие плиты, выполненные с возможностью установки соответственно на съемных первом и втором концевых блоках, съемные первую и вторую лицевые плиты, прикрепленные к противоположным сторонам выпуклого опорного блока при помощи указанных крепежных элементов, и область пространства между съемными первой и второй лицевыми плитами, съемными первым и вторым концевыми блоками и выпуклым опорным блоком, электрохимический шлифовальный стол, содержащий по меньшей мере одну проводящую шлифовальную консоль для доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы, и систему управления, присоединенную к указанному приспособлению и электрохимическому шлифовальному столу и выполненную с возможностью управления перемещением поворотного стола приспособления и проводящей шлифовальной консоли электрохимического шлифовального стола во время доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы.
[0009] В седьмом аспекте изобретения предложен способ абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы, включающий зажатие пластинчатого сегмента дугообразной полосы в первом упругом зажимном приспособлении, доводку концов пластинчатого сегмента дугообразной полосы с помощью электрохимической шлифовальной установки, удаление пластинчатого сегмента дугообразной полосы из первого упругого зажимного приспособления и зажатие пластинчатого сегмента дугообразной полосы во втором упругом зажимном приспособлении, зажатие пластинчатого сегмента дугообразной полосы во втором упругом зажимном приспособлении на электрохимическом шлифовальном столе и доводку пластин пластинчатого сегмента дугообразной полосы с помощью электрохимического шлифовального стола.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] Эти и другие особенности данного изобретения станут более понятны из нижеследующего подробного описания различных аспектов изобретения при его рассмотрении совместно с прилагаемыми чертежами, которые изображают различные варианты выполнения изобретения и на которых:
[0011] фиг.1 изображает схематический вид пластинчатого набора дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0012] фиг.2 изображает частичный разрез пластины пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0013] фиг.3 изображает частичный схематический разрез устройства для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0014] фиг.4 изображает схематический вид сбоку показанного на фиг.3 устройства для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0015] фиг.5 изображает другой схематический вид пластинчатого набора дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0016] фиг.6 изображает еще один схематический вид пластинчатого набора дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0017] фиг.7 изображает частичный схематический разрез другого приспособления для упругого зажатия пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0018] фиг.8 изображает схематический вид сбоку показанного на фиг.7 приспособления для упругого зажатия пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0019] фиг.9 изображает частичный схематический разрез другого устройства для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0020] фиг.10 изображает вид сверху показанного на фиг.9 устройства для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0021] фиг.11 изображает увеличенный вид сбоку, иллюстрирующий абразивную электрохимическую доводку пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0022] фиг.12 изображает частичный схематический разрез, иллюстрирующий абразивную электрохимическую доводку пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0023] фиг.13 изображает другой увеличенный частичный схематический разрез, иллюстрирующий абразивную электрохимическую доводку пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения, и
[0024] фиг.14 изображает другой частичный вид сбоку, иллюстрирующий абразивную электрохимическую доводку пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения,
[0025] Следует отметить, что чертежи могут быть выполнены не в масштабе. Данные чертежи предназначены для отображения только типичных аспектов изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения. На чертежах одинаковые номера позиций обозначают одинаковые элементы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0026] Пластинчатый сегмент дугообразной полосы может быть создан путем плотного укладывания пластинчатых сегментов и их приваривания к дугообразной полосе. После укладывания и приваривания пластинчатых сегментов с образованием сегмента дугообразной полосы концы пластин и внутренняя часть пластинчатого сегмента подвергаются механической обработке/доводке с заранее установленным допуском. Для доводки концов пластин и внутренней части применяются электроискровая обработка (ЭИО), ЭИО электродом-проволокой и электрохимическое шлифование (ЭХШ). Однако ЭИО, как правило, может приводить к застреванию обрезков между пластинами набора и имеет низкую скорость резания пластин, а ЭХШ может приводить к разрушению пластин. Вследствие гибкого характера пластинчатых сегментов доводка пластинчатых сегментов дугообразной полосы вызывает ряд затруднений.
[0027] На фиг.1 изображен схематический вид пластинчатого сегмента дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения. Пластинчатый набор 10 дугообразной полосы может содержать пару дугообразных полос 15, удерживающих пластинчатый сегмент 20. Пластинчатый сегмент 20 может также содержать пластины 25 и проходящий через них паз 30. Пластины 25 могут быть уложены одна поверх другой и приварены к дугообразным полосам 15 таким образом, что паз 30 пластин совмещен с пазом 35 дугообразной полосы, который проходит между полосами 15 по всей их длине. Дугообразные полосы 15 могут иметь верхнюю поверхность 16 и нижнюю поверхность 17. Пластинчатый сегмент 20 может содержать от приблизительно 1000 пластин до приблизительно 3000 пластин 25. В одном варианте выполнения сегмент 20 может содержать приблизительно 2000 пластин 25.
[0028] Длина пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы может определяться дугой А, которая может являться частью длины окружности 40, образованной при сборке пластинчатых сегментов 10 вокруг ротора паровой турбины (не показан). Например, дуга А может иметь длину в диапазоне от приблизительно 20 см до приблизительно 50 см. В одном варианте выполнения длина дуги А может составлять 35,5 см. Ширина W пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы может лежать в диапазоне от приблизительно 3,8 см до приблизительно 15 см. В одном варианте выполнения ширина W может составлять приблизительно 8 см.
[0029] На фиг.2 изображен разрез одной пластины 25 в соответствии с один вариантом выполнения данного изобретения. Пластина 25 может иметь верхнюю часть 50, стороны 55 паза, дно 60 паза и конец 65. Пластина 25 может также иметь верхнюю секцию 51, которая может присутствовать до выполнения доводки пластинчатого сегмента 10. Пластина 25 может иметь длину LL, измеряемую от верхней части 50 до конца 65 пластины. Значение LL может лежать в диапазоне от приблизительно 4 см до приблизительно 8 см. В одном варианте выполнения LL может составлять 5 см. Пластина 25 может иметь ширину LW. Значение LW может лежать в диапазоне от приблизительно 1,8 см до приблизительно 5 см. В одном варианте выполнения LW может составлять приблизительно 2,5 см. Паз 30 может иметь ширину LSW в диапазоне от приблизительно 0,4 см до приблизительно 0,8 см. В одном варианте выполнения LSW может составлять приблизительно 0,64 см.
[0030] На фиг.3-6 изображены частичный разрез и вид сбоку устройства 100 для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы и схематический вид сбоку пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения. Устройство 100 может содержать упругое зажимное приспособление 130. Также показан пластинчатый сегмент 10, зажатый в упругом зажимном приспособлении 130. Различные варианты выполнения пластинчатого сегмента 10 описаны выше.
[0031] Как показано на фиг.3 и 4, упругое зажимное приспособление 130 может содержать вогнутый опорный блок 135, съемную первую лицевую плиту 140 и съемную вторую лицевую плиту 145. Вогнутый опорный блок 135 может содержать верхнюю часть 150, которая может иметь вогнутую форму для поддержания пластинчатого сегмента 10 и, в частности, дугообразных полос 15 (см. фиг.1). Вогнутый опорный блок 135 может также иметь отверстия (не видны, поскольку в них вставлены вышеуказанные крепежные элементы), предназначенные для размещения крепежных элементов. Крепежные элементы могут содержать зажимные винты 160, ступенчатые винты 165 и установочный штифт 170. Зажимные винты 160 и ступенчатые винты 165 могут использоваться для прижатия первой и второй лицевых плит 140 и 145 к вогнутому опорному блоку 135 с закрепленным в нем сегментом 10. Установочный штифт 170 может использоваться для установки и ориентации первой и второй лицевых плит 140 и 145 и вогнутого опорного блока 135, т.е. для задания положения точки или отверстия в опорном блоке 135 и выравнивания/точного позиционирования блока 135 по отношению к первой и второй лицевым плитам 140 и 145.
[0032] Упругое зажимное приспособление 130 может также содержать концевые блоки 175 и 180. Концевые блоки 175 и 180 могут быть съемными и могут быть выполнены с возможностью установки на противоположных концах опорного блока 135. С помощью ступенчатых винтов 165 концевые блоки 175 и 180 могут содействовать зажатию пластинчатого сегмента 10 путем закрепления соответственно первой пластины и последней пластины (не показаны) сегмента 10.
[0033] Как показано на фиг.4, упругое зажимное приспособление 130 может дополнительно содержать область пространства 185, предназначенную для размещения в ней мягких материалов. К мягким материалам могут относиться резина, полимер, пена или их комбинации. Область пространства 185 может быть ограничена и расположена между первой и второй лицевыми плитами 140 и 145, первым и вторым концевыми блоками 175 и 180 и вогнутым опорным блоком 135. На чертеже части концевого блока 180 удалены, чтобы показать область пространства 185.
[0034] Как показано на фиг.5, упругое зажимное приспособление 130 может дополнительно содержать скобу 131. Скоба 131 может использоваться для закрепления в ней пластинчатого сегмента 20. Скоба 131 может быть отформована вокруг пластин 25 с использованием полимерного материала. Полимерный материал может содержать конструкционные пластмассы, композитные стекловолокна и полимерные ленты. Вышеуказанные материалы известны в данной области техники. Скоба 131 с закрепленными в ней пластинами 25 пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы может быть установлена в область пространства 185 (см. также фиг.4). Может быть исключено непосредственное зажатие пластинчатого сегмента 10 и, в частности, пластин 25, и, таким образом, деформация пластин 25 вследствие жесткого зажатия сведена к минимуму.
[0035] Как показано на фиг.6, упругое зажимное приспособление 130 может дополнительно содержать стабилизирующие плиты. Стабилизирующие плиты 132 могут использоваться для закрепления в них пластинчатого сегмента 20. Стабилизирующие плиты 132 могут быть установлены вручную или автоматически на каждой из противоположных сторон пластинчатого сегмента 20. Стабилизирующие плиты 132 могут содержать адгезив на основе полимера (не показан), расположенный на внутренней стороне каждой плиты 132 для обеспечения их прилипания к пластинчатому сегменту 20. Адгезивы на основе полимера известны в данной области техники, однако неограничивающим примером может служить гель RP Gel, производимый компанией Adhesive Systems, Inc. Стабилизирующие плиты 132, в которых закреплены пластины 25 сегмента 10, могут быть установлены в область пространства 185 (см. также фиг.4). Может быть исключено непосредственное зажатие пластинчатого сегмента 10 и, в частности, пластин 25, и, таким образом, деформация пластин 25 вследствие жесткого зажатия сведена к минимуму.
[0036] В другом варианте выполнения на пластины 25 может быть нанесена клейкая лента (не показана), которая скрепляет их без оказания сильного давления на пластины 25. К примерам клейкой ленты могут относиться полимерные ленты, ленты из композитного стекловолокна и ленты из жесткой бумаги с клейкой подложкой. Вышеуказанные ленты известны в данной области техники. Клейкая лента может быть нанесена путем оборачивания ее вокруг пластин 25 вручную или с использованием для этого автоматических установок. В одном варианте выполнения для скрепления пластин 25 может использоваться клейкая лента, имеющая длину от приблизительно 50 см до приблизительно 500 см. В другом варианте выполнения для скрепления пластин 25 может использоваться отрезок длиной приблизительно 150 см. В одном варианте выполнения для скрепления пластин 25 может использоваться несколько слоев клейкой ленты. Использование клейкой ленты может также предотвращать разбалтывание пластин 25, т.е. изменение их ориентации при контакте проводящего шлифовального колеса 205 (см. фиг.3) с пластинами 25 и, в частности, с концами 65 пластин. После выполнения доводки клейкая лента может быть удалена без приложения нагрузки к пластинам 25.
[0037] Как показано на фиг.4, устройство 100 может также содержать электрохимическую шлифовальную установку 200 для доводки пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы. Электрохимическая шлифовальная установка 200 может содержать проводящее шлифовальное колесо 205, основание (не показано), служащее опорой для стола 210, инструментальную консоль 215, подсоединенную к серводвигателю 220 и проводящему шлифовальному колесу 205, и сопло 222 для направления раствора 225 электролита в рабочее пространство рядом с проводящим шлифовальным колесом 205 и концами 65 пластин. Раствор 225 электролита может также направляться к проводящему шлифовальному колесу 205 с возможностью подачи раствора 225 между колесом 205 и концами 65 пластин. Вышеуказанные элементы являются лишь некоторыми из элементов, которые образуют электрохимическую шлифовальную установку 200. Электрохимические шлифовальные установки, используемые для электрохимической обработки/доводки, известны в данной области техники, и специалисты без проведения каких-либо лишних опытных работ распознают любые не названные здесь дополнительные элементы, которые могут использоваться для абразивного электрохимического шлифования пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы.
[0038] Как показано на фиг.4, устройство 100 может дополнительно содержать систему 300 управления, которая функционально подсоединена к электрохимической шлифовальной установке 200 для управления доводкой пластинчатого сегмента 10. Система 300 управления может быть механически или электрически подсоединена к установке 200 таким образом, что система 300 может приводить в действие указанную установку 200. Система 300 управления может приводить шлифовальную установку 200 в действие, например, под действием количества материала, удаленного с концов 65 пластин сегмента 10. Система 300 управления может быть компьютеризирована при помощи электромеханических устройств, которые могут приводить в действие электрохимическую шлифовальную установку 200 и, в частности, проводящее шлифовальное колесо 205 и/или стол 210 с заданием двухмерной круговой траектории.
[0039] В одном варианте выполнения система 300 управления может представлять собой компьютерное устройство, которое может передавать рабочие команды к установке 200. Например, система 300 может отслеживать глубину резания концов 65 пластин и передавать к установке 200 рабочие команды, касающиеся дополнительной доводки концов 65 пластин.
[0040] В одном варианте выполнения кнопка или ключ системы 300 управления может быть механически связана с электрохимической шлифовальной установкой 200 так, что при нажатии кнопки или повороте ключа установка 200 полностью приводится в действие (например, путем перемещения проводящего шлифовального колеса 205 по дуговой траектории и/или верх и вниз по оси Z). В другом варианте выполнения система 300 управления может представлять собой электромеханическое устройство, которое может электрически отслеживать (например, при помощи датчиков) параметры, указывающие на длину концов 65 пластин, и механически приводить в действие установку 200. Помимо описанных здесь вариантов выполнения, система 300 управления может приводить электрохимическую шлифовальную установку 200 в действие при помощи любых других обычных средств.
[0041] Устройство 1 может дополнительно содержать второе упругое зажимное приспособление для пластинчатого сегмента дугообразной полосы. На фиг.7 и 8 изображены частичный разрез и вид сбоку второго упругого зажимного приспособления 550 для закрепления пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения. Второе упругое зажимное приспособление 550 показано с зажатым в нем пластинчатым сегментом 10 дугообразной полосы. Различные варианты выполнения пластинчатого сегмента 10 и электрохимической шлифовальной установки 200 описаны выше.
[0042] Как показано на фиг.7 и 8, второе упругое зажимное приспособление 550 может содержать выпуклый опорный блок 555, съемную первую лицевую плиту 560 и съемную вторую лицевую плиту 565 (см., в частности, фиг.8). Выпуклый опорный блок 555 содержит верхнюю часть 570, которая может иметь выпуклую форму для поддержания пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы и, в частности, концов 65 пластин. Выпуклый опорный блок 555 также имеет отверстия (не видны, поскольку в них вставлены крепежные элементы), предназначенные для размещения крепежных элементов. Крепежные элементы могут содержать зажимные винты 575, ступенчатые винты 580 и установочные штифты 585. Зажимные винты 575 могут использоваться для прижатия съемных первой и второй лицевых плит 560 и 565 к выпуклому опорному блоку 555 с закрепленным в нем пластинчатым набором 10. Установочные штифты 585 могут использоваться для установки и ориентации съемных первой и второй лицевых плит 560 и 565 и выпуклого опорного блока 555, т.е. для задания положения точки или отверстия в выпуклом опорном блоке 555 и выравнивания/точного позиционирования выпуклого опорного блока 555 по отношению к съемным первой и второй лицевым плитам 560 и 565.
[0043] Второе упругое зажимное приспособление 550 может также содержать концевые блоки 590 и 595. Концевые блоки 590 и 595 могут быть съемными и могут быть выполнены с возможностью установки на противоположных концах опорного блока 555. С помощью ступенчатых винтов 580 концевые блоки 590 и 595 могут содействовать зажатию пластинчатого сегмента 10 путем закрепления соответственно первой пластины и последней пластины (не показаны) сегмента 10. Концевые блоки 590 и 595 могут дополнительно содействовать зажатию пластинчатого сегмента 10, поскольку внутренняя поверхность 17 дугообразных полос 15 (см. также фиг.1) опирается на концевые блоки 590 и 595.
[0044] Второе упругое зажимное приспособление 550 может дополнительно содержать покрывающие плиты 600 и 605. Покрывающие плиты 600 и 605 могут также содействовать зажатию пластинчатого набора 10 дугообразной полосы путем использования зажимных винтов 575, которые вкручиваются через покрывающие плиты 600 и дугообразные полосы 15 в концевые блоки 590 и 595. Для зажимных винтов 575 используются резьбы (не показаны), выполненные в дугообразных полосах 15 (см. также фиг.1).
[0045] Как показано на фиг.8, второе упругое зажимное приспособление 550 может дополнительно содержать область пространства 610, предназначенную для размещения в ней мягких материалов. К мягким материалам могут относиться резина, полимер, пена или их комбинации. Область пространства 610 может быть ограничена и расположена между первой и второй лицевыми плитами 560 и 565, первым и вторым концевыми блоками 590 и 595 и выпуклым опорным блоком 555. На чертеже части концевого блока 590 удалены, чтобы показать область пространства 610.
[0046] Второе упругое зажимное приспособление 550 может дополнительно содержать скобу 131. Как показано на фиг.5, скоба 131 может использоваться для закрепления в ней пластинчатого сегмента 20. Второе упругое зажимное приспособление 550 может дополнительно содержать стабилизирующие плиты 132. Как показано на фиг.6, стабилизирующие плиты 132 могут использоваться для закрепления в них пластинчатого сегмента 20. Второе упругое зажимное приспособление 550 может дополнительно содержать клейкую ленту (не показана), которая может быть нанесена на пластины 25 с обеспечением их скрепления без жесткого прижатия к пластинам 25. Пластинчатый сегмент 10, содержащий либо скобу 131, либо стабилизирующие плиты 132, либо клейкую ленту, может быть установлен в область пространства 610 (см. фиг.8). Различные варианты выполнения скобы 131, стабилизирующих плит 132 и клейкой ленты описаны выше.
[0047] В другом варианте выполнения устройства 100 для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы указанное устройство 100 может содержать второе упругое зажимное приспособление 550 (см. фиг.7 и 8) вместо упругого зажимного приспособления 130 (см. фиг.3 и 4). Таким образом, устройство 100 может содержать второе упругое зажимное приспособление 550, электрохимическую шлифовальную установку 200 для доводки пластинчатого сегмента 10 и систему 300 управления, подсоединенную к установке 200 и выполненную с возможностью управления установкой 200 во время доводки сегмента 10. В случае, когда устройство 100 содержит второе упругое зажимное приспособление 550 вместо упругого зажимного приспособления 130, приспособление 130 может рассматриваться в качестве дополнительного компонента.
[0048] На фиг.9 и 10 изображены частичный разрез и вид сверху устройства 700 для абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы по одному варианту выполнения данного изобретения. Устройство 700 может содержать электрохимический шлифовальный стол 705, по меньшей мере одно второе упругое зажимное приспособление 550 и систему 300 управления. Также показан пластинчатый сегмент 10 дугообразной полосы, зажатый во втором упругом зажимном приспособлении 550. Различные варианты выполнения пластинчатого сегмента 10, второго упругого зажимного приспособления 550 и системы 300 управления описаны выше.
[0049] Как показано на фиг.9 и 10, электрохимический шлифовальный стол 705 может содержать основание 710, опорную раму 715, круговые направляющие 720, поворотный стол 725, зажимы 730 и инструментальные стойки 735. Поворотный стол 725 установлен на круговых направляющих 720 с поддержанием обода указанного стола 725. Поворотный стол 725 может вращаться, например, против часовой стрелки и содержит зажимы 730, которые прикрепляют второе упругое зажимное приспособление 550 к поворотному столу 725. Стол 725 может приводиться во вращение шпинделем 740, который содержит шпиндельный двигатель 745 для подведения мощности, шпиндельный подшипник 755 для обеспечения вращательной опоры и упорный подшипник 760 для поддержания вращения шпинделя 740 и обеспечения опоры для стола 725.
[0050] Инструментальные стойки 735 могут содержать серводвигатель 770, инструментальную консоль 775, проводящую шлифовальную консоль 780, винтовую передачу 750 и сопло 785. Серводвигатель 770 может приводить в действие инструментальную консоль 775, на которой установлена проводящая шлифовальная консоль 780, с обеспечением ее перемещения в направлении Z и/или X. Проводящая шлифовальная консоль 780 может содержать шлифовальный наконечник 781, шлифовальную верхнюю часть 782 и шлифовальную нижнюю часть 783, причем на всех указанных элементах имеются абразивные зерна. Сопло 785 может направлять раствор электролита в рабочее пространство рядом с проводящей шлифовальной консолью 780 и концами 65 пластин. Винтовая передача 750 может перемещать инструментальную консоль 775 в направлении Z при вращении серводвигателя 770.
[0051] В одном варианте выполнения электрохимический шлифовальный стол 705 может содержать от приблизительно 1 до приблизительно 8 инструментальных стоек 735. Инструментальные стойки 735 могут быть расположены проксимально друг к другу под углом приблизительно 45°, под углом приблизительно 90° и/или под углом приблизительно 180°. Например, если шлифовальный стол 705 содержит две стойки 735, то они могут быть расположены проксимально друг к другу под углом приблизительно 180°. В другом примере, как показано на фиг.9, если шлифовальный стол 705 содержит четыре стойки, то две пары инструментальных стоек 735 могут быть расположены проксимально друг к другу под углом приблизительно 180°, и все четыре стойки могут быть расположены проксимально одна к другой под углом приблизительно 90°. В одном варианте выполнения поворотный стол 725 может быть выполнен с возможностью установки на нем двух вторых упругих приспособлений 550, в которых расположен пластинчатый сегмент 10. В другом варианте выполнения поворотный стол 725 может быть выполнен с возможностью установки на нем четырех вторых упругих приспособлений 550, в которых расположен пластинчатый сегмент 10. Как правило, вторые упругие зажимные приспособления 550 могут быть расположены проксимально друг к другу под углом приблизительно 180°.
[0052] В соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения предложен способ абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы. Способ может включать использование устройства 100 для доводки пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы путем абразивной электрохимической доводки. Различные варианты выполнения пластинчатого сегмента 10 и устройства 100 описаны выше.
[0053] Как показано на фиг.3 и 4, пластинчатый сегмент 10 дугообразной полосы (см. фиг.1) может быть зажат в первом упругом зажимном приспособлении 130. Дугообразные полосы 15 могут быть установлены на верхней части 150 вогнутого опорного блока 135 таким образом, что пластины 25 и, в частности, концы 65 пластин обращены в направлении от указанного блока 135. Затем на первой пластине и последней пластине пластинчатого сегмента 20 могут быть установлены соответственно съемные пары концевых блоков 175 и 180, так что пары концевых блоков 175 и 180 могут опираться на нижнюю поверхность 17 полос 15, соприкасаться со сторонами первой пластины и последней пластины сегмента 20, а также соприкасаться с концами 65 пластин. Для закрепления каждой пары концевых блоков 175 и 180 могут использоваться ступенчатые винты 165.
[0054] На каждой стороне вогнутого опорного блока 135 могут быть установлены съемные первая и вторая лицевые плиты 140 и 145, при этом все вышеуказанные элементы могут быть сориентированы относительно друг друга и пластинчатого сегмента 10 при помощи установочного штифта 170. Затем могут быть применены зажимные винты 160 для прижатия первой и второй лицевых плит 140 и 145 к вогнутому опорному блоку 135 с закрепленным в нем пластинчатым сегментом 10. Как показано на фиг.4, за исключением пластинчатого сегмента 10, собранная конструкция может быть симметричной и может также иметь область пространства 185, расположенную между первой и второй лицевыми плитами 140 и 145 и вогнутым опорным блоком 135. Пластинчатый сегмент 10 может быть закреплен в указанной области пространства 185, но может не занимать ее полностью.
[0055] Было установлено, что преимущество, которое может быть достигнуто при практической реализации некоторых вариантов выполнения описанного способа абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы, заключается в том, что изменение формы пластинчатого сегмента 20 и, в частности, формы пластин 25, а также ориентации пластин 25 при использовании упругого зажима для зажатия пластинчатого сегмента 10 может быть предотвращено путем использования мягких материалов для закрепления пластин 25.
[0056] Таким образом, область пространства 185 может быть заполнена мягкими материалами, такими как резина, полимер и/или пена, для закрепления пластинчатого набора 20. Указанные мягкие материалы могут заполнять область пространства 185 вокруг пластинчатого сегмента 20 для его закрепления и ограничения величины боковых сил, действующих на сегмент 20. Мягкие материалы могут также предотвращать разбалтывание пластин 25, т.е. изменение их ориентации при контакте проводящего шлифовального колеса 205 с пластинами 25 и, в частности, с концами 65 пластин. После выполнения доводки мягкие материалы могут быть удалены без приложения нагрузки к пластинам 25.
[0057] Было установлено, что другое преимущество, которое может быть достигнуто при практической реализации некоторых вариантов выполнения описанного способа абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента 10 дугообразной полосы, заключается в том, что изменение формы пластинчатого сегмента 20 и, в частности, формы пластин 25, а также ориентации пластин 25 при использовании упругого зажима для зажатия пластинчатого сегмента 10 может быть предотвращено путем использования скобы 131 для закрепления пластин 25.
[0058] В одном варианте выполнения, как показано на фиг.5, для закрепления пластинчатого сегмента 20 может использоваться скоба 131. Различные варианты выполнения скобы 131 описаны выше. Скоба 131 может быть отформована вокруг пластин 25 путем изготовления литейной формы, установки пластинчатого сегмента 10 в указанную литейную форму, заполнения литейной формы предварительно выбранной смолой или композитным материалом и вулканизации указанной предварительно выбранной смолы или композитного материала с образованием скобы 131 вокруг пластин сегмента 10. Другие способы могут включать быстрое моделирование, при котором выполняют лазерное сканирование для вулканизации предварительно выбранной смолы или композитного материала с получением трехмерной скобы 131. Скоба 131, в которой закреплен пластинчатый сегмент 10, может быть установлена в область пространства 185. Непосредственное зажатие пластин 25 может быть исключено и, таким образом, деформация пластин 25 вследствие жесткого зажат