[發明專利]大型壓氣葉輪的加工方法及其工藝搭子結構

有效

• 申請號: 201710777901.5
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107378406B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 楊雪琴;李成科;蔣中亮
• 申請（專利權）人: 重慶江增船舶重工有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;F04D29/30
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

本發明公開了一種大型壓氣葉輪的工藝搭子結構，包括大型壓氣葉輪的本體，所述本體包括軸體、葉片，所述軸體具有大端、小端，所述葉片位于軸體大端、小端之間的周面上，所述大端面沿軸向的外側端設有呈環狀的工藝搭子，所述工藝搭子的外圓周面向軸體的軸心線方向凹陷，形成延伸成環狀的V型槽。加工方法包括：S1、自由鍛；S2、粗車大端面、外圓；S3、粗車小端面及子午面；S4、熱處理；S5、半精車大端定位面；S6、半精車小端及子午面；S7、將壓氣葉輪的毛坯裝夾定位于抱箍壓緊夾具，銑葉片；S8、精車大端面；S9、精車外圓；S10、精車小端面及子午面。本發明有效減少了大型壓氣葉輪的材料浪費，降低了大型壓氣葉輪的制作成本。

技術領域

本發明涉及機械加工領域，特別是涉及一種大型壓氣葉輪的加工方法及其工藝搭子結構。

背景技術

近年來，葉輪機械產品在市場應用中得到廣泛應用，且越來越傾向于大流量、高壓比、工況惡劣方向。基于市場特性，大型壓氣葉輪更多地采用了綜合性能優異的TC4材料，該材料具有優良的耐腐蝕性、小的密度、高的比強度及較好的韌性，在航空航天等工業部門的應用越來越廣泛。而葉輪機械產品應用于污水處理和醫藥行業時，其惡劣的工況對材料的要求同樣很高，TC4材料由此在大型壓氣葉輪中得以廣泛運用。TC4的優異性能決定了其昂貴的采購價格。

由于葉輪機械產品的單件、小批量定制特性，壓氣葉輪毛坯普遍采用自由鍛形式，參見圖1至圖3；

其余量如下(單邊)：

①端面余量，粗加工1.5mm+半精加工1mm+精加工1mm；

②外圓余量，粗加工1.5mm+半精加工1mm+精加工1mm。

而在實際加工中，銑葉片工序需要對葉輪采用工裝壓緊，通常采用以下兩種形式：⑴芯軸壓緊，適用于直徑不大于Φ380mm的葉輪銑削加工中，參見圖2。

⑵抱箍壓緊，適用于直徑大于Φ380mm的葉輪銑削加工中，參見圖3。

壓氣葉輪加工路線為：粗車大端面、外圓→粗車小端及子午面→熱處理→半精車大端定位面→半精車小端及子午面→銑葉片→精車大端面→精車外圓→精車小端及子午面。

由圖3及工藝路線可知，在直徑大于Φ380的葉輪余量留取中，需要將抱箍壓緊部位計算入毛坯余量中，所以毛坯圖外圓實際需要為：粗加工1.5+半精加工1+工藝搭子+精加工1。

由圖4可以看出，此工藝搭子部位直接導致徑向余量單邊至少增加5mm。

反映到毛坯尺寸中，所增加的毛坯體積

(其中d為葉輪直徑，H為葉輪總高度)

由此結果可以看出，當壓氣葉輪直徑越大，總高度越高時，此工藝搭子對毛坯體積的影響越大，造成的采購成本越高，參見圖5。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種大型壓氣葉輪的加工方法及其工藝搭子結構，有效減少了大型壓氣葉輪的材料浪費，降低了大型壓氣葉輪的制作成本。

本發明的目的是這樣實現的：

一種大型壓氣葉輪的工藝搭子結構，包括大型壓氣葉輪的本體，所述本體包括軸體、葉片，所述軸體具有大端、小端，所述葉片位于軸體的圓周面上，所述軸體大端的圓周面上設有呈環狀的工藝搭子，所述工藝搭子沿徑向向軸體的軸心線方向凹陷，形成延伸成環狀V型槽結構的工藝搭子。

優先地，所述V型槽的槽底為平面。

優先地，所述V型槽的槽底寬度為a，V型槽的槽底寬度選用滿足夾具壓緊要求的最小寬度。

優先地，所述V型槽的兩斜壁均為45°傾角。

一種大型壓氣葉輪的加工方法，包括以下步驟：