CC BY
16
Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»
УДК 621.791.3
ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛС, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ
ТУРБОНАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
*
Ф. М. Мурин , М. В. Цыпаев Научный руководитель - Н. В. Успенский
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: murinfm@mail.ru
Рассмотрено основное оборудование ЭЛС, используемое при изготовлении турбонасосных агрегатов ракетных двигателей.
Ключевые слова: турбонасосные агрегаты, аппаратура, электронно-лучевая сварка.
ELS EQUIPMENT USED IN MANUFACTURING OF TURBOCHARGING UNITS
OF MISCELLANEOUS ENGINES
F. M. Murin*, M. V. Tsypaev Scientific Supervisor - V. V. Bogdanov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
E-mail: murinfm@mail.ru
The main equipment ELS, used in the manufacture of turbo-pump sets of rocket engines.
Keywords: turbopump units, equipment, electron-beam welding.
Установка для ЭЛС ЭЛУ-9Б состоит из двух основных комплексов: энергетического и электромеханического. К энергетическому комплексу относится аппаратура, предназначенная для формирования пучка электронов с заданными параметрами, управления его мощностью и положением относительно свариваемого стыка. Электромеханический комплекс установки предназначен для герметизации и вакуумирования рабочего объема, выполнения всех сварочных, установочных и транспортных перемещений свариваемого изделия и электронной пушки.
Разработана автоматизированная электронно-лучевая аппаратура нового поколения с ускоряющим напряжением до 30 кВ мощностью 10 кВт. Особенностью аппаратуры является полное отсутствие в ней высоковольтной ламповой техники. Все основные силовые элементы выполнены с использованием современной преобразовательной техники, позволяющей обеспечить высокий КПД преобразования энергии (до 0,95 %), малую накопленную энергию, что особо важно при устранении влияния пробоев в пушке на качество сварного соединения. В аппаратуре реализованы основные функциональные возможности, позволяющие обеспечивать высокое качество сварных соединений и удобство работы оператора [1].
Основным силовым элементом аппаратуры является преобразовательный источник ускоряющего напряжения. Он питает электронно-лучевую пушку напряжением в диапазоне 20-30 кВ с погрешностью стабилизации не более 0,5 %. Аппаратура работает в комплекте с модернизированной электронно-лучевой пушкой КЭП-2М-01 с возможностью наружного или внутреннего размещения в зависимости от требований технологического процесса сварки.
Управление эмиссионными свойствами пушки и током электронного луча осуществляется источником бомбардировки, блоком управления накала и блоком управления тока луча, выполненными на полупроводниковых преобразователях с трансформаторной высоковольтной развязкой [2].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1
Особенностью электронно-лучевой аппаратуры является наличие в ней блока функционального сканирования, который позволяет программировать распределение энергии электронного пучка по пятну нагрева, за счет чего достигается существенное повышение качества сварного соединения. Блок функционального сканирования содержит широкополосные отклоняющие усилители по каналам X и У, а также микропроцессорный генератор сканирующих разверток. Параметры сканирующих разверток могут осуществляться различные технологии обработки материалов, например, сварка круговых швов или термообработка поверхностей [3].
Слежение по стыку сварного соединения осуществляется с использованием предварительной записи траектории стыка в режиме малого тока с последующим воспроизведением программы в режиме сварки. Для программирования этих режимов используется датчик перемещения изделия.
Наблюдение за настроечными операциями и процессом электронно-лучевой сварки
производится с помощью системы видеонаблюдения, входящей в состав электронно-лучевой аппаратуры. Для этого используется монитор промышленного компьютера и имеющееся специально выделенное окно наблюдения. Оператор имеет возможность не только контролировать процесс записи и сварки, но и вмешиваться в него, производя соответствующие корректировки по режимам сварки и слежению по стыку.
Автоматизированная система управления процессом электронно-лучевой сварки представляет собой комплекс измерительных и управляющих устройств, обработки и отображения информации, центральной частью которого является промышленный компьютер. С помощью этого комплекса реализуются операции программного управления режимами сварки, включая операции начала и завершения, управления глубиной проплавления, регистрации и отображения параметров процесса.
Электронно-лучевая аппаратура АЭЛА 30/10 прошла производственные испытания на АО «Красноярский машиностроительный завод».
Библиографические ссылки
1. Электронно-лучевая сварка / О. К. Назаренко и др. ; под ред. Б. Е. Патона. Киев : Наук. думка, 1987. 256 с.
2. Лаптенок В. Д. Автоматизированная электронно-лучевая аппаратура АЭЛА30/10. Первая С.-Петерб. междунар. науч.-техн. конф. : материалы (19-22 мая 2008, г. С.-Петербург). СПб. : Вит-Принт, 2008.
3. Экспериментальные исследования по оптимизации технологии электронно-лучевой сварки алюминиевых сплавов / Ю. Н. Серегин, В. Д. Лаптенок, Н. В. Успенский и др. // Технологии и оборудование ЭЛС-2011 : докл. С.-Петерб. междунар. науч.-техн. конф. (24-26 мая 2011 г.). СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2011. 314 с.
© Мурин Ф. М., Цыпаев М. В., 2018
