Прогресивна технологія виготовлення литих деталей щік полюса ротора гідрогенератора

Abstract

У роботі запропоновано прогресивну технологію виробництва литих деталей щік полюса ротора гідрогенератора замість поковок. Роботу виконано в рамках модернізації генераторного обладнання АТ "Укргідроенерго", яке експлуатує всі великі гідроелектростанції, розташовані на українських ділянках Дніпра та Дністра. Метою дослідження даної роботи є розробка технології виливки щік полюсів для роторів гідрогенераторів на ДніпроГЕС-2, Середньодніпровську та Кременчуцьку гідроелектростанції. Для вирішення задачі підвищення якості виливків використовувалися комп'ютерно-інтегровані методи моделювання процесів лиття. Використання CAD/CAE програм дозволило значно скоротити час на розробку технологічних процесів, створити умови для спрямованого затвердіння виливків, розрахувати оптимальну величину прибутку і за рахунок прогнозування появи місць дислокації дефектів, зменшити брак виливків, перевірити її на різні види міцнісних навантажень на віртуальній моделі. В результаті виробничих випробувань було обрано ефективне протипригарне покриття для форм та стрижнів. В роботі проводили дослідження вплив модифікатора марки СК10Ба10 на механічні властивості та мікроструктуру литої сталі 25Л ДСТУ 8781:2018. Показники механічних випробувань перевищують допустимі значення міцності на 20-30%, а ударну в'язкість на 110-130%. Економічна ефективність виготовлення литих деталей щік полюса ротора гидрогенератора замість поковок дозволила знизити витрати на 40%. Перший комплект виготовлених за новою технологією литих заготовок щік полюса було механічно оброблено заводом і виготовлені полюси встановлено на ротор гідрогенератору ДніпроГЕС-2.The paper proposes a progressive technology for the production of cast parts for hydro generator rotor pole cheeks instead of forgings. The work was carried out as part of the modernization of the generating equipment of JSC "Ukrhydroenergo", which operates all large hydroelectric power plants located in the Ukrainian sections of the Dnieper and Dniester. The purpose of the study of this work is to develop a technology for casting pole cheeks for rotors of hydroelectric generators at Dnieper HPP-2, Srednedneprovskaya and Kremenchug hydroelectric power plants. To solve the problem of improving the quality of castings, computer-integrated methods for modeling casting processes were used. The use of CAD/CAE programs has significantly reduced the time for the development of technological processes, created conditions for directional solidification of castings, calculated the optimal profit margin and, by predicting the appearance of defect locations, reduced casting rejects, tested it for various types of strength loads on a virtual model. As a result of production tests, an effective non-stick coating for molds and cores was selected. In this work, we studied the effect of the modifier grade СК10Ба10 on the mechanical properties and microstructure of cast steel 25Л ДСТУ 8781:2018. Indicators of mechanical tests exceed the allowable strength values by 20–30 %, and impact strength – by 110–130 %. The economic efficiency of manufacturing cast blanks for hydro generator rotor pole cheeks instead of forgings allowed to reduce costs by 40 %. The first set of pole cheeks made by new technology was machined by the plant and the poles were installed on the rotor of the Dnieper HPP-2 hydro generator.