Для транспортировки добытой нефти потребителям построена гигантская сеть магистральных нефтепроводов, покрывающая почти всю территорию России. Их протяженность приближается к 48 тыс. километров. Для перераспределения и регулирования потоков нефти на линейной части магистральных нефтепроводов и насосных нефтеперекачивающих станциях установлено множество задвижек крупных размеров с условным проходом до 1200 мм, которые закрываются или открываются с помощью специальных электроприводов, управляемых системами телемеханики. Эти электроприводы работают под открытым небом в сибирской тайге, степи, горах, тундре, вблизи морских акваторий. Они подвержены воздействию высоких и низких температур, перепадов давления, влажности, солнечной радиации, атмосферных осадков и т.п. Сердцем электропривода является редуктор, к которому предъявляются высокие требования по точности, надежности, долговечности, к.п.д. и несущей способности.

В Томске на одном из наших предприятий разработаны и внедрены в производство электроприводы нового поколения для запорной арматуры магистральных нефтепроводов. Силовой исполнительный механизм электроприводов построен на базе волнового редуктора с промежуточными звеньями, который был заимствован из космической техники. Эти устройства защищены патентами. Одна из важнейших деталей такого редуктора - ведущий зубчатый венец, изготовляемый из высоколегированной стали. Рабочая поверхность зубьев венца, напоминающая беговую дорожку подшипника, должна иметь шероховатость поверхности не хуже 0,6 мкм Rа. Контур зубьев описан совокупностью сопряженных радиусов и укороченных гипоциклоид, ширина зубьев может колебаться от 50 до 90 мм. Отклонение от теоретического профиля не должно превышать 4 мкм.

Вначале эти зубчатые венцы обрабатывались на координатно-шлифовальном станке, однако возникли серьезные проблемы с обработкой сопрягаемых поверхностей и малых радиусов. Затраты времени и стоимость изготовления венцов оказались неприемлемо большими. Кроме того, у этих приводов при работе наблюдались повышенный шум и вибрация, что совершенно не устраивало заказчика.

Спасением оказалась электроэрозионная проволочная вырезка. В начале работы по выбору электроэрозионного станка мы получили предложения от швейцарских фирм AGIE и Charmilles, а позже - от японской фирмы SODICK. Все фирмы получили от нас задание на изготовление одной и той же детали.

По технологии, на которую мы ориентировались на тот момент, критичными показателями для нас были высокая производительность, качество поверхности и точность. В этом плане станок SODICK оказался несравнимо лучше, чем станки конкурентов из Швейцарии, и мы выбрали оборудование SODICK.

Станок мы получили не простой, а с линейными двигателями. Следует отметить оперативную работу представительства SODICK Europe в Москве. На следующий день после установки станка специалисты фирмы прибыли в Томск и приступили к наладке. Для наладки и обучения персонала потребовалось всего шесть дней, после чего на станке началось круглосуточное изготовление деталей, которые ранее приходилось заказывать на заводах Новосибирска, Красноярска, Томска и Юрги.

Что же можно сказать о нашем опыте внедрения электроэрозии по прошествии полугода? В настоящее время станок AQ535 LN1W эксплуатируется в три смены, и уже в течение полугода он работает без перерывов, выходных и праздников. Первоначально рабочий контур венца обрабатывался за три прохода: один черновой и два чистовых. После проведенных экспериментов удалось стабильно получать заданную точность и шероховатость поверхности за два прохода - черновой и чистовой. Теперь на весь цикл обработки уходит всего 8,5 ч. В случае применения швейцарских станков требуются 19 и 24 ч.

Шероховатость, получаемая после двух проходов, составляет примерно 0,5 мкм Ra, или 8 класс шероховатости, что нас более чем устраивает. Точность по всему контуру находится в пределах 4 мкм по всему контуру. Такая высокая точность позволила при сборке редуктора исключить подбор венцов, что практиковалось ранее, когда детали изготавливались по нашим заказам другими предприятиями на станках фирмы AGIE. В результате значительно сократились как затраты рабочего времени, так, и это самое главное, затраты на изготовление дополнительного количества венцов для подбора.

Следует отметить высокую надежность станка, простоту управления и обслуживания. Как правило, весь цикл обработки проходит без обрывов проволоки. За все время работы ни одна деталь не ушла в брак. Станок работает автономно, а оператор практически все рабочее время обслуживает другое оборудование с ЧПУ.

Приобретенный станок позволил на 130 % сократить капиталовложения в производственную базу, значительно (более чем в два раза) снизить требуемое количество проволоки и ионнообменной смолы благодаря использованию новейших разработок японских конструкторов в области линейных сервоприводов. Помимо всего, швейцарские станки к тому же предлагались по несопоставимо более высокой цене, чем станок фирмы SODICK.

Если у читателей этой статьи возникнут вопросы, то присылайте их по электронной почте на наш адрес:
xbg@mncs.tomsk.ru