[發明專利]一種大流量超大直徑半銑半焊閉式三元葉輪及制造方法

在審

• 申請號: 201410473730.3
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104279186A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 余揚;池雪林;高奇杰;閆志勇;陳樂生
• 申請（專利權）人: 杭州杭氧透平機械有限公司
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;B23P15/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明涉及的是一種大流量超大直徑半銑半焊閉式三元葉輪及制造方法，屬于離心式壓縮機葉輪及制造技術領域。

背景技術

大流量超大直徑半銑半焊閉式三元葉輪為離心壓縮機的做功元件，該葉輪的特點為：葉片扭曲程度大，輪盤面和蓋盤回轉面曲率較大，流道偏差對葉輪氣動性能影響較大。閉式葉輪一般包含輪蓋、輪盤和葉片三大件，小流量小直徑的閉式三元葉輪可以采用整體銑制或將葉片整體銑制在輪盤或輪蓋上，然后將兩部件通過電焊、釬焊、鉚接或組合方式進行連接，而大流量超大直徑的閉式三元葉輪，由于葉片扭曲程度相當大，一直采用三部分焊接的方式進行連接，其流道相對于整體銑制的流道來說無法保證其精確性，從而或多或少對葉輪的氣動性能產生影響，是提高此類葉輪效率的一個瓶頸。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種可以保證加工流道和設計型線的一致性，能提高葉輪的加工質量和氣動效率的大流量超大直徑半銑半焊閉式三元葉輪及制造方法。

本發明的目的是通過如下技術方案來實現的：一種大流量超大直徑半銑半焊閉式三元葉輪，它主要包含輪蓋、輪盤和葉片，所述的葉片被均分為兩半，其中一半葉片與輪蓋一體銑制成型，另一半葉片與輪盤一體銑制成型，且兩半葉片通過在對接處焊接形成整體葉片。

所述兩半葉片的對接處開設有坡口，并通過焊接后在整個葉片中間形成有一條焊縫。

一種如上所述大流量超大直徑半銑半焊閉式三元葉輪的制造方法，該制造方法包括以下步驟：

a）將葉輪輪盤和輪蓋的鍛件分別安裝在數控機床的車削加工中心上，對其進行半精加工；

b）將葉輪輪盤和輪蓋分別安裝在五軸數控銑床上，將三元流的葉片進行均分，一半葉片在輪盤的鍛件上整體銑制成型，一半葉片在輪蓋的鍛件上整體銑制成型；

c）在步驟b）中所述兩部分葉片的對接處開坡口，完成后將輪盤，輪蓋用鍵定位，校正完成后用模具壓緊，并對所有葉片進行焊接；

d）焊接后消除應力，將葉輪的外輪廓精車成型；

e）對葉片的焊接處進行手工打磨至光滑；

所述的步驟a）中，對葉輪輪盤和輪蓋鍛件進行半精加工車削，并在輪盤和輪蓋側要保證4-6mm的加工余量。

步驟b）中，所述三元流的葉片均分為兩部分，一半整體銑制在輪盤上，一半整體銑制在輪蓋上。

所述的步驟c）中，在兩半葉片的對接處開坡口，并在用工裝固定后將整個葉片進行焊接，在整個葉片中間形成一條焊縫。

所述的步驟d）、e）中，在葉輪的輪蓋和輪盤焊接完成后，消除應力，重新裝夾后在數控機床的車削加工中心，對葉輪的外輪廓進行精車；最后將葉片焊接處手工打磨至光滑。

本發明所述超大直徑的半銑半焊三元閉式葉輪改變了傳統的三大件焊接制造方式，變兩條焊縫為一條焊縫，且由于焊縫在流道中間，容易打磨光滑，葉片全部數控銑制，形狀及定位都十分精確，有效地降低氣動阻力；它具有有較好的氣動性能和氣動效率，加工質量好、葉輪強度高等特點。

本發明具有如下技術效果：

1、本發明和傳統三大件葉輪加工工藝相比，其流道比較光滑，能有效地降低氣動阻力；

2、本發明的葉輪，其流道完成通過數控銑制加工，能完全符合葉輪設計型線要求，具有較好的氣動性能和氣動效率；

3、采用本發明的三元葉輪，其加工質量好、葉輪強度高。

附圖說明

圖1為本發明所述的葉輪部件結構示意圖；

圖2為本發明所述加工方法的流程圖之一；

圖3為本發明所述加工方法的流程圖之二；

圖4為本發明所述加工方法的流程圖之三；

圖5為本發明所述加工方法的流程圖之四。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做進一步詳述。圖1所示，本發明所述的一種大流量超大直徑半銑半焊閉式三元葉輪，它主要包含輪蓋b、輪盤a和葉片，所述的葉片被均分為兩半，其中一半葉片與輪蓋一體銑制成型，另一半葉片與輪盤一體銑制成型，且兩半葉片通過在對接處焊接形成整體葉片。

所述兩半葉片的對接處開設有坡口，并通過焊接后在整個葉片中間形成有一條焊縫。

圖1中，a為流道已經完成銑制的葉輪輪盤部分，b為流道已經完成銑制的葉輪輪蓋部分。在圖1中還有：11為葉輪旋轉中心，?51為葉輪進風口，52為葉輪出風口，53為葉輪輪盤子午面型線，54為葉輪輪蓋子午面型線，55為葉輪輪盤葉片和葉輪輪蓋葉片對接線。

本發明所述閉式三元葉輪的制造方法包括以下步驟：