Способ изготовления рабочих колес центробежных копрессоров
Владельцы патента RU 2459980:
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" (RU)
Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам изготовления рабочего колеса центробежного компрессора. Техническим результатом является снижение коробления дисков в радиальном сечении. Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления рабочих колес центробежных компрессоров путем соединения основного и покрывного дисков методом пайки твердым припоем с последующей термообработкой согласно изобретению на поверхности дисков в области технологического припуска выполняют кольцевые канавки. 3 ил.
Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам изготовления рабочего колеса центробежного компрессора.
Известен способ изготовления рабочих колес центробежных компрессоров, в котором соединение основного и покрывного дисков рабочего колеса центробежного компрессора осуществляют методом пайки твердым припоем с последующей термообработкой для обеспечения механических свойств (Шнепп В.Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. - М.: Машиностроение, 1995, стр.99, рис.3.18, стр.100).
Для исключения провисания полотна покрывного диска в межлопаточном пространстве (фиг.1б) в результате снижения прочности материала под действием высоких температур (1200°С) с не спариваемой стороны основного и покрывного дисков предусматривается значительный технологический припуск (фиг.2, 3).
На рабочих колесах диаметром до 600 мм такая технология дает положительный результат.
Однако с увеличением диаметров колеса в процессе термообработки при 1200°C с закалкой в воду, в результате кратковременной разности температур по толщине дисков происходит коробление в радиальном сечении пропорционально длине радиального сечения, что приводит к отрыву дисков по паяному шву.
Задачей изобретения является устранение в процессе термообработки отрыва дисков по паяному шву на рабочих колесах диаметром свыше 600 мм.
Техническим результатом является снижение коробления дисков в радиальном сечении.
Технический результат изобретения достигается за счет того, что в способе изготовления рабочих колес центробежных компрессоров путем соединения основного и покрывного дисков методом пайки твердым припоем с последующей термообработкой согласно предложению на поверхности дисков в области технологического припуска выполняют кольцевые канавки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг.1а схематично изображен вид сверху известного рабочего колеса центробежного компрессора;
- на фиг.1б схематично изображен фрагмент известного рабочего колеса центробежного компрессора с провисанием полотна покрывного диска в межлопаточном пространстве (вид А на фиг.1б);
- на фиг.2 схематично изображен фрагмент известного рабочего колеса центробежного компрессора, на котором показан значительный технологический припуск, предусматриваемый с не спариваемых сторон основного и покрывного дисков;
- на фиг.3 схематично изображен фрагмент рабочего колеса центробежного компрессора, изготовленного предложенным способом, на котором показаны кольцевые канавки, выполненные в зоне технологического припуска.
Способ изготовления рабочих колес центробежных компрессоров осуществляется следующим образом.
Лопатки 2 устанавливают в сборочное приспособление, которое устанавливают на металлообрабатывающий станок, например токарный, и обрабатывают по копиру сопрягаемые поверхности 5, 6 лопаток 2 под основной 1 и покрывной 3 диски. На основной диск 1 накладывают лопатки 2 в сборочном приспособлении, предварительно обработав сопрягаемые поверхности 5 лопаток 2 припоем. Затем обрабатывают сопрягаемые поверхности 6 лопаток 2 под покрывной диск 3 припоем и накладывают покрывной диск 3. Пайку производят одновременно в вакууме. После пайки сборочное приспособление демонтируют и производят механическую обработку наружной поверхности колеса начисто.
Токарным путем выполняют кольцевые канавки 4 в зоне технологического припуска 7 дисков 1, 3 (фиг.2, 3), которые делят диск в радиальном сечении на отдельные короткие зоны, коробление в каждой зоне меньше кратно количеству зон. При этом коробление отдельных зон не суммируется, так как кольцевые канавки 4 создают эффект мембраны, значительно снижающий напряжение в паяном шве.
При рассмотрении колеса в радиальном сечении тело дисков между кольцевыми канавками образуют кольцевые ребра, удерживающие полотно диска от провисания в межлопаточном пространстве (фиг.1б).
Проведенные опытные данные на колесах 3.603.995-01 диаметром 900 мм в трех случаях подряд дали положительный эффект. Четыре колеса, изготовленные до применения вышеописанного способа, забракованы из-за разрывов паяного шва на входе и на выходе.
Размеры и количество канавок для каждого типоразмера колес определяются из условия обеспечения примерно равной сопротивляемости от коробления при пайке. При этом необходимо обеспечить припуск на окончательную механическую обработку колеса.
Способ изготовления рабочих колес центробежных компрессоров путем соединения основного и покрывного дисков методом пайки твердым припоем с последующей термообработкой, отличающийся тем, что на поверхности дисков в области технологического припуска выполняют кольцевые канавки.
