Способ сборки элементов колеса центробежного компрессора



Способ сборки элементов колеса центробежного компрессора
Способ сборки элементов колеса центробежного компрессора

 


Владельцы патента RU 2448281:

Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к компрессорной технике в части создания компрессорного колеса из отдельных составных частей способом комбинированного соединения. Технический результат изобретения - устранение недостатков, вызванных клепаным соединением элементов колеса центробежного компрессора. Указанный технический результат достигается в способе сборки элементов колеса центробежного компрессора, заключающемся в том, что в каждую пару соосных отверстий диска и лопатки колеса вставляют крепежный элемент и фиксируют его, в качестве крепежных элементов используют винты, в каждую пару соосных отверстий диска и лопатки предварительно вставляют промежуточную втулку, причем отверстие лопатки выполнено ступенчатым так, что больший его диаметр соответствует диаметру установленной в нем части промежуточной втулки, а меньший его диаметр в резьбовой части отверстия соответствует диаметру винта и внутреннему диаметру промежуточной втулки, а фиксацию винта осуществляют путем затягивания его в резьбе отверстия лопатки. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к компрессорной технике в части создания компрессорного колеса из отдельных составных частей способом комбинированного соединения.

Известно соединение элементов колеса центробежного компрессора, включающее крепежные элементы в виде заклепок, проходящих через соосные отверстия диска и лопаток, причем в лопатках отверстие под заклепки выполнено сквозным. Сборку данного соединения производят при высоких температурах путем клепания заклепки, установленной в соосных отверстиях диска и лопаток (см. сайт Интернет http://www.remontcompressorov.ru/termin/cyl1/centrob_compr/).

К недостаткам данного соединения элементов колеса центробежного компрессора можно отнести следующее:

- в виду конструктивной сложности колеса, под действием инерционных и газодинамических сил заклепка кроме срезывающих сил испытывает также и силы растяжения. Заклепочное соединение не предназначено для восприятия сил растяжения;

- необходимо просверливать лопатку по всей ширине одним проходом, что неизбежно приводит к отклонению от диаметра отверстия, заданного чертежом;

- необходимость сквозного отверстия ограничивает использование клепаного соединения для колес с пространственными лопатками;

- процесс клепания связан с нагревом прутка до температуры 750-950°С. После остывания в заклепке возникают практически неконтролируемые, остаточные напряжения растяжения. За счет различной ширины канала и, как следствие, переменной длины прутка остаточные напряжения различны для каждого ряда заклепок. Это может привести к недопустимым напряжениям растяжения в заклепке уже в момент сборки колеса;

- в результате воздействия высокой температуры происходят структурные изменения в материале заклепки, что приводит к ухудшению его механических свойств;

- в случае разрушения в процессе эксплуатации одной или нескольких заклепок замена их на новые представляет большие трудности;

- технологический процесс клепки накладывает существенные ограничения на конечную геометрическую форму заклепки: трудно добиться необходимого галтельного перехода от головки заклепки к ее цилиндрической части;

- в процессе клепки, по наружному диаметру замыкающей головки, как правило, образуются острые кромки, которые, выкрашиваясь в процессе эксплуатации, могут идентифицироваться как дефект.

Техническим результатом изобретения является устранение перечисленных недостатков.

Технический результат изобретения достигается благодаря способу сборки элементов колеса центробежного компрессора, который заключается в том, что в каждую пару соосных отверстий диска и лопатки колеса вставляют крепежный элемент и фиксируют его, при этом в качестве крепежных элементов используют винты, в каждую пару соосных отверстий диска и лопатки предварительно вставляют промежуточную втулку, причем отверстие лопатки выполнено ступенчатым, так что больший его диаметр соответствует диаметру установленной в нем части промежуточной втулки, а меньший его диаметр в резьбовой части отверстия соответствует диаметру винта и внутреннему диаметру промежуточной втулки, а фиксацию винта осуществляют путем затягивания его в резьбе отверстия лопатки.

Изобретение поясняется чертежами, на фиг.1 показано соединение элементов колеса центробежного компрессора, а на фиг.2 - крепежный элемент.

Способ сборки элементов колеса центробежного компрессора заключается в том, что в каждую пару соосных отверстий 1, 2 диска 3 и лопатки 4 соответственно вставляют промежуточную втулку 5 и затем вставляют крепежный элемент, выполненный в виде винта 6. Промежуточная втулка 5 служит для восприятия силы среза и наиболее жесткой фиксации винтом 6 элементов колеса. Глубина отверстия 2 лопатки 4 соответствует длине резьбовой части винта 6, вворачиваемой в отверстие 2, либо больше нее, причем данное отверстие 2 выполнено ступенчатым, где больший его диаметр соответствует наружному диаметру установленной в нем части промежуточной втулки 5, а меньший - резьбовая часть отверстия 2 - диаметру винта 6 и внутреннему диаметру промежуточной втулки 5. Фиксацию винта 6 осуществляют путем затягивания его в резьбе отверстия 2 лопатки 4. При этом промежуточная втулка 5 раздается, плотно упираясь наружной поверхностью в элементы колеса 3 и 4, а внутренней - в поверхность винта 6.

Таким образом, сборка колеса сводится к двум этапам: в соосные отверстия 1, 2 диска 3 и лопатки 4 вставляются промежуточные втулки 5; диск 3, промежуточная втулка 5 и лопатка 4 соединяются винтом 6 с необходимым усилием затяжки.

Предварительно, для определения геометрических размеров и материала элементов крепления, проводится расчет напряженно-деформированного состояния колеса с целью определения максимальных растягивающих и срезывающих усилий, возникающих в зоне крепления. Исходя из полученных расчетных усилий определяются:

- рабочая длина резьбы и диаметр винта 6;

- необходимое усилие предварительной затяжки крепления;

- необходимое сечение промежуточной втулки 5;

- геометрическая форма головки винта 6 в зоне галтели.

Использование при сборке элементов колеса центробежного компрессора для соединения диска 3 и лопаток 4 крепежного элемента в виде винта 6 и промежуточной втулки 5 позволяет достичь ряд преимуществ, а именно:

- винт 6 испытывает только силу растяжения, тогда как сила среза воспринимается промежуточной втулкой 5;

- нет необходимости выполнять отверстие 2 по всей ширине лопатки 4;

- соединение является резьбовым, что делает возможным, в случае необходимости, легко произвести замену крепежа;

- имеется возможность увеличения диаметра головки винта 6 относительно его стержня и создания необходимого радиуса R в галтели для уменьшения коэффициента концентрации напряжений;

- в головке винта 6 имеется цилиндрический участок 1 для исключения возможного выкрашивания в процессе эксплуатации;

- имеется возможность использования данного соединения в колесах с пространственными лопатками;

- монтаж производится при нормальной температуре, что исключает возможность возникновения остаточных неконтролируемых напряжений и позволяет обеспечить необходимые механические свойства материала.

Экономический эффект складывается из следующих преимуществ:

- удобство сборки благодаря отсутствию необходимости использования дополнительного оборудования (в отличие от клепаного соединения не требуется специального технологического оборудования);

- использование данного способа соединения в колесах с пространственными лопатками;

- раздельное восприятие срезывающих и растягивающих усилий элементами крепежа положительно влияет на работоспособность соединения и, как следствие, на его долговечность;

- в случае возможных нерасчетных ситуаций, в результате которых может произойти разрушение крепежа, данный способ соединения позволяет качественно и в короткие сроки провести замену поврежденного элемента.

Удобство ремонта позволит во многих случаях продлить ресурс центробежного колеса.

Способ сборки элементов колеса центробежного компрессора, заключающийся в том, что в каждую пару соосных отверстий диска и лопатки колеса вставляют крепежный элемент и фиксируют его, отличающийся тем, что в качестве крепежных элементов используют винты, в каждую пару соосных отверстий диска и лопатки предварительно вставляют промежуточную втулку, причем отверстие лопатки выполнено ступенчатым так, что больший его диаметр соответствует диаметру установленной в нем части промежуточной втулки, а меньший его диаметр в резьбовой части отверстия соответствует диаметру винта и внутреннему диаметру промежуточной втулки, а фиксацию винта осуществляют путем затягивания его в резьбе отверстия лопатки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для включения и выключения вентилятора охлаждающей системы двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к авиационным двигателям и газотурбинным установкам наземного применения и обеспечивает при его использовании повышение ремонтопригодности компрессора.

Изобретение относится к компрессорному блоку, в частности, для подводной эксплуатации, и обеспечивает при его использовании устранение влияния жидкой агрессивной среды при эксплуатации под водой.

Изобретение относится к системе соединения сдвоенного двигателя в погружной скважинной насосной системе. .

Изобретение относится к корпусу насоса, имеющего элементы крепления насоса на установочной поверхности. .

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано при изготовлении осевых вентиляторов, в том числе с поворотными на ходу лопатками рабочего колеса.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при технологических операциях сборки газоперекачивающих агрегатов, а также при их ремонте и реконструкции на компрессорных станциях.

Изобретение относится к общему машиностроению, может быть использовано в компрессорной технике при проектировании компрессорных агрегатов и компрессорных установок и обеспечивает соосность ротора корпуса сжатия с приводным валом двигателя или мультипликатора.

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано при проектировании опорных устройств, преимущественно для компрессорного оборудования

Изобретение относится к насосам, используемым для добычи нефти и других жидкостей из скважин

Изобретение относится к холодильному аппарату с вентиляционным агрегатом, который содержит вентиляционный элемент с приводящим крыльчатку двигателем и рамку

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе гидросистем изделий авиационной и ракетной техники

Изобретение относится к электрическому погружному насосу типа ESP, обычно используемого в нефтяной промышленности для обеспечения механизированного подъема в скважинах, которые не имеют достаточного давления для подачи нефти на поверхность

Изобретение относится к патрубку типа улитка для вентиляторов, имеющему признаки, указанные в ограничительной части основного п.1 формулы изобретения

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения, а именно к конструкции узла соединения роторов компрессора и турбины

Создано техническое оснащение для прокачки текучей среды для работы под водой, такой, как для прокачки с созданием подпора. Автономный насосный модуль имеет насос и двигатель, установленные на раме модуля. Автономный насосный модуль также включает в себя электрические разъемы для подачи электропитания на двигатель и гидравлические соединения для соединения соответствующих гидравлических линий с входным отверстием и выпуском насоса. Автономность, присущая насосному модулю, обеспечивает простое развертывание на морском дне в различных вариантах практического применения. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 6 ил.

Выпускная головка содержит плиту для крепления двигателя, устанавливаемую на двигателе; опорную плиту, устанавливаемую на насосном узле; коленчатый переход, установленный на опорной плите с обеспечением выпуска из насосного узла; трубу для размещения уплотнения, соединенную с коленчатым переходом, предназначенную для установки в нее механического или набивного уплотнения и выполненную с обеспечением доступа к соединительной муфте и гнезду уплотнения в диапазоне 360°. Головка также содержит четыре опорные трубы, расположенные между плитой для крепления двигателя и опорной плитой; и четыре ребра, выполненные с обеспечением соединения соответствующих четырех опорных труб с трубой для размещения уплотнения и предназначенные для предотвращения бокового и торсионного смещения, включая смещение, обусловленное гидравлическими силами реакции у нагнетательного патрубка насоса и инерцией приводного средства. Выпускная головка, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, ускоряет и облегчает соединение вала насоса и вала двигателя, обеспечивает доступ к уплотнению, облегчая его установку и замену, например в вертикальных турбинных шламовых насосах. 10 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх