PBS TURBO TCR PDH. 1. Produkty společnosti PBS Turbo ( 5 typových řad ):

Transkript

1 PBS TURBO Společnost PBS Turbo s.r.o. vznikla v roce 1997 spojením podniku MAN B&W Diesel AG, Augsburg a Divize plnicích turbodmychadel První brněnské strojírny Velká Bíteš, a.s. Společnost se zabývá pouze výrobou turbodmychadel pro velké dieselové motory, tzn. pro lodní motory, lokomotivy. Tato turbodmychadla vyrábí pro výkony od 400 kw do kw. Ve společnosti je zaveden a certifikován integrovaný systém řízení dle EN ISO 9001 a První turbodmychadlo však bylo vyrobeno ve Velké Bíteši již v roce Produkty společnosti PBS Turbo ( 5 typových řad ): TCR Jedná se o turbodmychadlo s radiální turbínou. Rotor je uložen na kluzných ložiskách umístěných mezi oběžnými koly. Mazání turbodmychadla je napojeno na mazací okruh motoru. Je určen pro motory s různými typy paliv a pro výkony motoru od 350 kw do kw (např. pro lodní motory a motory vlaků - označení turbodmychadla TCR 16). Poměrné stlačení pro standart je 4,5 a pro vysoký tlak je poměrné stlačení 5,2. Řez turbodmychadlem TCR:. PDH 1

2 Turbodmychadlo s axiální turbínou, rotor je uložen na kuličkových ložiskách. Mazání turbodmychadla je zaručeno vlastní olejovou náplní a není tedy závislé na mazacím okruhu motoru. Turbodmychadlo je chlazeno vodou nebo chladícím mediem a je vhodné pro výkony motorů od 150 kw do kw. Řez turbodmychadlem PDH: PTD Turbodmychadlo s axiální turbínou, rotor je uložen v kluzných ložiskách a mazání je napojeno na mazací okruh motoru. Jedná se o vodou chlazené turbodmychadlo a je vhodné pro výkony od 400 kw do kw. Řez turbodmychadlem PTD: 2

3 PTR Obdobná řada turbodmychadel jako turbodmychadlo PTD, ale jedná se o turbodmychadlo s radiální turbínou a není ve většině chlazeno. NRS Převzatá výroba turbodmychadel. Jedná se o turbodmychadlo s radiální turbínou vhodné pro provoz na těžké palivo. Mazání je zaručeno mazacím okruhem příslušného motoru a statorové části nejsou chlazeny. Rotor je uložen na kluzných ložiskách. Tato turbodmychadla jsou konstruována pro výkony motoru od 350 kw do kw. Řez turbodmychadlem NRS: 2. Životnost: 3

4 Životnost turbodmychadel je uváděna dle dodržení pravidelných prohlídek a údržby. První servis turbodmychadla je prováděn po hodinách provozu. Další servisní interval je po hodinách, kde je ve většině případech nutná generální oprava (výměna rotoru, ložisek apod.). Při dodržování těchto servisních intervalů je touto společností zaručená velká životnost. Opravy a servis těchto turbodmychadel provádí firma TurboCar s.r.o. Velká Bíteš. 3. Složení a výroba: 3.1. Stator turbodmychadla Statory jsou vyráběny odléváním tvárné litiny (SiMo). Ve tvárné litině je obsaženo velké množství křemíku, dále je složena z molibdenu. Obrábění statorových límců se provádí na automatizovaných obráběcích strojích CNC Rotor Rotor je složen z turbínového kola, hřídele a kompresorového kola. Turbínové kolo je k hřídeli přivařeno třením. Materiál turbínového kola a hřídele se tak nataví. K většímu natavení však dojde u hřídele, protože hřídel rotoru turbodmychadla je vyrobena z oceli třídy 15 a turbínové kolo je vyrobeno z INKONELU 713 C (Niklové slitiny). Celý rotor po zkompletování musí být dynamicky vyvážen pomocí speciální vyvažovačky. Vyvažuje se buď odebráním materiálu nebo vzájemným pootočením hřídele a kompresorového kola Kompresorové kolo Kompresorové kolo je vyráběno odléváním hliníku ( u malých turbodmychadel ) nebo frézováním lopatek (u velkých turbodmychadel). Pro velká turbodmychadla je uprostřed kompresorového kola vytvořen kužel pro uložení na hřídel z důvodů pevnosti, vysokých otáček a namáhání. Po výrobě kompresorového kola je měřen povrch pomocí moderní měřící techniky, která pracuje na základě vypracovaných výkresů v programu pro technické kreslení, kde se zjišťuje přesnost a geometrie lopatek. Přesnost měření povrchu je ±2 µm a je měřeno cca 200 bodů. Pokud není dosažen přesný požadovaný povrch, je nutné provést jemné dobroušení Turbínové kolo Turbínové kolo je vyráběno odléváním. Jde o vysoce kvalitní odlitek INKONEL 713 C. Odlévání je prováděno v místní slévárně. Výroba těchto odlitků je velice složitá a nákladná Postup výroby odlitku Do přesné kovové formy je odléván pod vysokým tlakem speciální vosk. Po odlití vosku je nutné dodržet tzv. odstávací čas cca 24 hodin, aby došlo uvnitř odlitku vosku k vyrovnání vnitřního pnutí a tím i k zamezení vzniku vnitřních vad. Po odlití určitého počtu voskových modelů se vytváří tzv. vtoková soustava nalepením několika voskových modelů. Dále je tato celá soustava ponořována do tzv. břečky (lihové pojivo) a ihned obalení pískem. Tím vznikne 1. vrstva skořepiny. Aby byla zaručena dostatečná pevnost skořepiny, musí mít skořepina 7 vrstev. Doba schnutí břečky 4

5 s pískem je cca 3 až 4 hodiny. Po úplném vytvrdnutí a zaschnutí skořepiny se hotové soustavy vloží do speciální komory, kde dochází k odtavení vosku ze skořepiny. V této komoře se vytváří teplota 125 C pod tlakem 700 kpa. Po odtavení vosku ze skořepiny následuje vyžíhání skořepiny při teplotě C. Vyžíhání se provádí kvůli lepšímu zatečení kovu při slévání a kdyby nebyla skořepina před odléváním vyžíhána, došlo by k popraskání skořepiny. Odlévání se provádí v dvoukomorové vakuové peci, kde ve spodní komoře je uložena skořepina a ve vrchní komoře (indukční peci) dochází po přemístění skořepiny k vlastnímu odlévání ve vakuu 3. řádu mbar. Po odlití se nálevka skořepiny posype hliníkovým práškem (Sibralem), kde pak dochází při působení vysoké teploty k hoření hliníkového prášku. Tím se také docílí velmi pomalé ochlazování odlitku. Další pomůcka pro snížení rychlosti ochlazování jsou zábaly s vysokou tepelnou odolností. Povrch turbínového kola se ručně tryská, ale povrch je pak velmi drsný (Ra = 3,2) a musí se tedy dále opracovat. Odlití jedné skořepiny trvá cca 30 minut. 0,2 % C 0,5 % Si 2,5 % Fe 0,5 % Cu 1,0 % Co 0,25 % Mn 0,15 % Zr 0,015 % S % Cr 0,5 1 % Ti 5,5 6,5 % Al 3,8 5,2 % Mo zbytek % Ni INKONEL 713 C složení 4. Zkoušky Zkoušky se provádí u každého turbodmychadla po dobu 30 minut. Pomocí generátoru se do prostoru pro výfukové plyny vytvářejí umělé výfukové plyny na stejné bázi. Po odzkoušení je každé turbodmychadlo demontováno na součásti a jsou kontrolovány všechny rotační součásti kapilární zkouškou. Kapilární zkouška je prováděna pomocí barevné vzlínavé kapaliny, která je nanesena na celý povrch zkoušené součásti. Pod UV lampou se při povrchových vadách (trhlinách) viditelně zobrazí kapalina. U některých turbodmychadel jsou prováděny dlouhodobé zkoušky pod vyššími otáčkami. Pro extrémní podmínky jsou zkoušky prováděny ve velmi nízkých teplotách (v mrazu). 5

6 5. Závěr Společnost PBS Turbo musí splňovat nejpřísnější kritéria a normy. Turbodmychadla nesmí mít žádné vnitřní ani žádné povrchové vady. Turbodmychadla pracují ve velmi vysokých otáčkách. Je to velmi složitá a precizní výroba a málo která firma či společnost má takové zastoupení ve světě jako PBS Turbo Velká Bíteš. Exkurze byla časově velice náročná, ale i přesto to bylo tak málo, že jsme pokryli malou část informací, které nám firma PBS Turbo mohla nabídnout. I přesto jsme se dozvěděli spoustu nových informací týkajících se výroby, provozu i údržby turbodmychadel. Tyto informace nám byly prezentovány nejlépe znalými lidmi v tomto oboru. Exkurze byla velkým přínosem a byli jsme velmi spokojeni s prezentací. Vypracoval: Martin Kalas Bartoň Tomáš Třída: VOŠ II. 6