[發明專利]一種壓縮機葉輪與軸的連接裝置和方法

無效

• 申請號: 201210100765.3
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102619781A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 羅琳;陳宗華;唐琦琳
• 申請（專利權）人: 三一能源重工有限公司
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;F04D29/053;F04D29/62
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及壓縮機技術領域，特別涉及一種壓縮機葉輪與軸的連接裝置和方法。

背景技術

壓縮機中的轉子組件在高速運動過程中會產生有害的振動，一般轉子組件安裝在壓縮機之前要執行轉子組件的多面動態平衡。通常，轉子組件的元件在動態平衡之后必須彼此拆開，以將轉子組件安裝在壓縮機組內。轉子組件的重新組裝期間互相定位各個元件的可重復性是非常重要的，以便保持整個機械系統的初始平衡狀態，確保操作的無振動模式，并防止部件之間相對運動。相對運動除了振動外，還通過影響元件的交接界面的磨損引起損壞。實際工作過程中，壓縮機組中的轉子組件產生相對較高的轉速，并且在非常短的時間內產生相當大數量的負載循環。因此，如果在操作過程中葉輪和齒輪軸連接的元件之間相對移動變大，就導致元件的過早損壞，妨礙了它們在壓縮機組的正常維護之后的再利用。

通常情況下，組裝式壓縮機組中將葉輪可拆卸連接到軸上是通過葉輪桿軸與齒輪軸內孔的一定的過盈量來傳遞轉矩的，具體為用拉桿擰入齒輪軸的螺紋孔內，將葉輪穿入拉桿中然后用鎖緊螺母將葉輪與軸壓緊，然后再用液壓裝置將拉桿拉出螺紋所能承受的彈性變形范圍，再將鎖緊螺母擰入，就相當于給拉桿一個安裝的預緊力，保證軸向壓緊。拆裝的時候也是先用液壓裝置將拉桿拉出微小的伸長量，讓鎖緊螺母與葉輪的接觸面脫離接觸，再旋下螺母，逐步完成拆卸。因此這種組裝方式需要專門制作液壓裝置或者通過加熱的方式來進行安裝與拆卸，這樣就使得轉子組件的維修性變差，維修費用很高還有維修時間長等，并且此種連接方式對于壓力與溫度的控制要求比較嚴格，對操作人員的技術水平也有較高的要求。

目前還有一種采用等距型面連接的方式，葉輪桿軸面的廓形與軸內孔廓形配合，再用螺栓將其擰緊，這種型式容易組裝，也能自動找正中心，但是在高速旋轉的條件下，螺栓很容易松動，滑牙。

發明內容

為了解決現有技術轉子組件在高速旋轉條件下螺栓易松動、滑牙的問題，本發明實施例提供了一種壓縮機葉輪與軸的連接裝置。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種用于壓縮機的轉子組件，所述轉子組件，包括：

葉輪，所述葉輪繞軸線旋轉且包括有在軸向方向延伸的具有外表面的葉輪桿軸，所述外表面在包括所述軸線的截面內具有錐形輪廓并在垂直于所述軸線的截面內具有非圓形對稱輪廓，所述葉輪桿軸還包括軸向方向延伸的開口；

齒輪軸，所述齒輪軸包括在所述軸向上延伸的孔，其中所述孔為在所述齒輪軸旋轉時接受所述葉輪桿軸并嚙合所述葉輪桿軸；

螺栓，所述螺栓插在所述葉輪開口和所述孔中用于將所述葉輪連接到所述齒輪軸；

其中，所述螺栓和所述孔通過施必牢螺紋嚙合。

具體的，所述孔由所述齒輪軸的內表面決定，所述內表面在包括所述軸線的界面內具有錐形輪廓并且在垂直于所述軸線的截面內具有與所述葉輪桿軸的非圓形對稱輪廓配合的非圓形對稱輪廓。

優選的，所述葉輪桿軸的非圓形對稱輪廓為多葉諧波輪廓。

具體的，所述葉輪桿軸插入到所述孔且所述螺栓擰緊到預定扭矩值時，所述葉輪桿軸的未插入端從所述孔沿所述齒輪軸軸向方向向外延伸。

具體的，所述葉輪桿軸插入到所述孔且所述螺栓擰緊到預定扭矩值時，所述孔延伸超過所述葉輪桿軸的插入端。

本發明還提供了一種用于組裝所述繞軸線旋轉的轉子組件的方法，其中，所述方法包括：

將葉輪的錐形非圓形對稱葉輪桿軸插入到齒輪軸的孔內；

將螺栓插入所述葉輪的軸向延伸方向的開口并插入所述齒輪軸的孔的螺紋部分中；

將所述螺栓通過施必牢螺紋擰緊。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：將螺栓和齒輪軸通過施必牢螺紋進行嚙合，這樣保證了在高速運轉時轉子組件的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例中提供的壓縮機葉輪與軸的連接裝置截面示圖；

圖2是沿圖1A-A的剖視圖；

圖3是施必牢螺紋結構及受力圖；

圖4是普通螺紋結構及受力圖；

圖5是不同螺紋的振動曲線圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。