CN102979763B - 轴流式压缩机转子动叶片安装结构及动叶片安装方式 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴流式压缩机转子动叶片安装结构及动叶安装方式，其构成为：沿转子轴周向加工有安装动叶片榫头的各级榫槽，每一级榫槽设计有一个用于将动叶片榫头嵌入榫槽内的嵌入口，转子上设计有防止动叶片在榫槽内周向攒动的锁紧结构，榫槽的承载面断面轮廓为倒“T”型结构，与榫槽相配合的动叶片榫头榫齿为倒“T”型榫齿，动叶片榫头设计有与榫槽缘口相配合的用于将同级相邻动叶片叶身隔开保持设计间距的缘板。本发明较之现有技术，省却了数量众多的隔叶块，大幅度地降低了榫槽和榫齿精加工复杂程度和装配累计误差，加工工艺精度和安装难度都得到了极大的改善，大大降低了制造和管理成本。

Description

轴流式压缩机转子动叶片安装结构及动叶片安装方式

技术领域

本发明涉及轴流压缩机转子组件安装技术，更为具体地说，是涉及一种大型轴流压缩机转子动叶片安装结构及动叶片安装方式。

背景技术

回转轴流式压缩机是一种提供压缩气体的透平机械设备，是石油、化工、冶金、环保、制药、制氨等行业大型供风、供气需配备的重要动力设备。转子是轴流式压缩机的核心部件，其特点是体积大、重量重、结构复杂、运转速度高，而动叶片又是一台轴流压缩机组中最核心、安装要求最高的零部件，就好像人类的心脏一样。因此大型轴流式压缩机转子动叶片安装结构及动叶片安装方式，对于轴流式压缩机来说至关重要。现有技术的轴流压缩机转子动叶片安装结构，安装动叶片的榫槽轴向榫槽，且沿转子周向均匀分布，与动叶片榫头榫齿相匹配的榫槽的结构为纵树型结构，动叶片级与级之间多采用隔叶块隔开，末装隔叶块多采用两瓣式，并用楔子锁紧并通过电焊锁死。现有技术所用的纵树形榫头榫齿和榫槽的加工十分复杂，成型刀的制作和榫头榫齿、榫槽的加工精度都要求很高，在精度上比较难控制。装配时要得到满足使用要求的主轴榫槽和动叶片榫头榫齿的配合间隙，就需要在加工过程中严格控制加工误差，同时在装配过程中需要反复的试出比较合适的装配位置，才能得到良好的动叶片安装效果。在运用隔叶块和叶片搭配时，对各叶片和隔叶块的配合面的成型和表面精度都有较高的要求，使每一级叶片刚好围绕主轴一周，这样就对隔叶块在修磨过程中的对中性提出十分苛刻的要求，一旦达不到设计的安装要求，会使叶片安装效果大打折扣，使轴流压缩机在性能上和安全裕度上得不到保障。同时传统安装形式，需要装配的零件数量十分庞大，大大增加了加工制造成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种精加工成倍减少、精加工难度大大降低、装配零件数量成倍减少的、新型结构的大型轴流压缩机转子动叶片安装结构及动叶片安装方式。

本发明提供的轴流式压缩机转子动叶片安装结构，其构成为：沿转子轴周向加工有安装动叶片的各级榫槽，每一级榫槽设计有一个用于将动叶片榫头嵌入榫槽内的嵌入口，转子上设计有防止动叶片在榫槽内周向攒动的锁紧结构，所述榫槽的承载装配面断面轮廓为倒“T” 型结构，与榫槽配合的动叶片榫头榫齿为倒“T”型榫齿，动叶片榫头设计有与榫槽缘口相配合的用于将同级相邻动叶片叶身隔开保持设计间距的缘板。

为了更好地实现本发明的目的，本发明还可进一步采取下述技术措施。下述各项技术措施可分别单独采取，也可组合采取，甚至一并采取。

在上述技术方案中，各级榫槽上的嵌入口分布，主要从转子动平衡的角度考虑设置，各级榫槽上的嵌入口不宜设置在转子轴周向同一方位，相邻级榫槽上的嵌入口最好位于转子轴周向不同的方位。

在上述技术方案中，所述动叶片缘板优先考虑设计成，在径向方向投影呈矩形，缘板厚度与榫槽上的缘口深度一致，使上缘板上板面与转子轴面位于同一个圆柱面上。

在上述技术方案中，限止动叶片在榫槽内周向攒动的锁紧结构，优先考虑采用螺纹锁紧结构，螺纹锁紧结构可设计成由在动叶片缘板与转子轴相联接的骑缝处加工出的上部为圆柱孔下部为螺纹孔的结构孔和与结构孔相配合的结构螺栓构成。所述螺纹锁紧结构优先考虑设置在动叶片缘板中线上，进一步优先考虑在动叶片左右两侧各设计一副螺纹锁紧结构。

在上述技术方案中，为了便于安装最后一片动叶片，可考虑在嵌入口中心线的转子轴上设计用于安装最后一片动叶片的安装标记。所述安装标记可考虑设计两处，分别位于嵌入口两侧的转子轴上。

在上述技术方案中，为了便于在动叶片安装过程中对转子进行测量，可考虑在动叶片榫头底端与榫槽槽底之间设置动叶片外推弹簧，外推弹簧的一端位于榫头底端作为弹簧座的弹簧孔内，另一端作用于榫槽槽底，使动叶片榫头装配面与榫槽在径向方向贴合。

根据本发明的上述轴流式压缩机转子动叶片安装结构，安装动叶片的方式为：将各级动叶片的全部叶片依次从本级榫槽的嵌入口嵌入榫槽内，最后一个动叶片从嵌入口插入后，本级的全部动叶片转动一片动叶片占位角度的二分之一角度，使最后一片动叶片的二分之一榫头进入榫槽内，然后将同一级动叶片中至少一片动叶片通过周向限定结构限定于转子轴上。

在上述安装方式技术方案中，各级动叶片的安装次序是，先安装好前一级全部动叶片后，再安装下一级的动叶片，依次安装好各级的动叶片。

本发明提供的大型轴流式压缩机转子动叶片安装结构，由于采取了特别结构措施，即动叶片榫头榫齿和转子轴上的榫槽均为加工方便的倒“T”形结构；通过在动叶片榫头上设计缘板替代隔叶块，减少了转子隔叶块的加工和安装；采用榫槽限制动叶片的径向位移，使叶片能更精确的固定在主轴上；通过最终定位，使嵌入口处的两片动叶片各搭1/2榫齿在榫槽内，减少了半隔叶块的加工和安装；使用骑缝螺纹锁紧结构，限制动叶片在榫槽周向攒动，因此，本发明与现有技术的大型轴流式压缩机转子动叶片安装结构及安装方式相比，省却了数量众多的隔叶块，大幅度地降低了榫槽和榫齿精加工复杂程度和装配累计误差，加工工艺精度和安装难度都得到了极大的改善，大大降低了制造和管理成本。更为具体地，本发明具有以下十分突出的技术效果：

1、由于动叶片榫齿和转子轴榫槽均采用加工方便的倒“T”形结构，在成型刀具的制作和榫槽榫齿精加工均节省了大量时间，大幅度地降低了加工成本。

2、由于运用了动叶片缘板代替隔叶块，节省了隔叶块的加工时间；并且由于装配零件的减少，减少了安装累积误差。

3、本发明的安装方式，在材料上降低了成本，在加工工艺上减少了很多工序，大大的降低了加工成本。

4、由于运用了倒“T”形直槽安装动叶片，在安装难度上得到了一定的改善，并且由于不倾角，减少了安装误差。

5、最终采用骑缝螺纹锁紧结构锁死，克服了传统点焊存在的不稳问题，从根本上杜绝了动叶片在圆周上的攒动。

附图说明

图1是轴流压缩机转子整体结构示意图。

图2是图1中Ⅰ处局部放大示意图，即动叶片榫头与转子轴榫槽装配图。

图3是图2中C向安装在转子轴上的动叶片展开局部图。

图4是榫槽上嵌入口的断面结构示意图。

图5是图4中D向榫槽上嵌入口结构示意图。

图6是本发明的动叶片安装在转子轴上的安装工艺示意图。

上述各图中图示标号标识的对象为： 1-转子轴；2-动叶片；3-锁紧结构；4-缘板；5-嵌入口。

具体实施方式

下面结合附图说明给出本发明的实施例，并通过实施例对本发明做进一步的具体描述。有必要指出的是，以下的实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员根据本发明公开的内容，可对本发明做出一些非本质的改进和调整，但这样的改进和调整应仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例的轴流式压缩机转子动叶片安装结构，其构成如附图1至5所示，沿转子轴1周向加工有安装动叶片2的各级榫槽，每一级榫槽设计有一个用于将动叶片榫头嵌入榫槽内的嵌入口5，且在嵌入口两侧的转子轴上设计有用于安装最后一片动叶片的安装标记，安装标记位于嵌入口中心线上，嵌入口两侧均设计有标记，相邻级榫槽上的嵌入口位于转子轴周向不同的方位，在一个动叶片与转子联接处设计防止动叶片在榫槽内周向攒动的螺纹锁紧结构3。所述榫槽的榫槽的承载装配面断面轮廓为倒“T” 型结构，动叶片榫头榫齿为倒“T”型榫齿，动叶片榫头设计有与榫槽缘口相配合的用于将同级相邻动叶片叶身隔开保持设计间距的缘板5，缘板5在径向方向投影呈矩形，缘板厚度与榫槽上的缘口深度一致，以保证缘板上板面与转子轴面位于同一个圆柱面上。动叶片榫头底端与榫槽槽底之间设置有将动叶片外推的弹簧，外推弹簧的一端位于榫头底端作为弹簧座的弹簧孔内，另一端作用于榫槽槽底，使动叶片榫头装配面与榫槽在径向方向贴合。所述螺纹锁紧结构由在动叶片缘板与转子轴相联接的骑缝处加工出的上部为圆柱孔下部为螺纹孔的结构孔和与结构孔相配合的结构螺栓构成，设置在动叶片缘板中线上，动叶片左右两侧各设计一副螺纹锁紧结构。

本实施例的轴流式压缩机转子动叶片安装方式如附图6所示，将各级动叶片的全部叶片依次从本级榫槽的嵌入口嵌入榫槽内，最后一个动叶片从嵌入口插入后，转动本级的全部动叶片使之转动一片动叶片占位角度的二分之一角度，使最后一片动叶片的二分之一榫头进入榫槽内，然后将同一级动叶片中的一片动叶片通过周向螺纹锁紧结构锁定于转子轴上。动叶片的安装次序是，先安装好前一级全部动叶片后，再安装下一级的动叶片，依次安装好各级的动叶片。

本实施例的轴流式压缩机转子动叶片拆开方式，与安装方式刚刚相反，先拆除周向螺纹锁紧结构，将动叶片转动一片动叶片占位角度的二分之一角度至嵌入口，拔出第1片动叶片，然后依次拔出全部的动叶片。

Claims (9)

1.一种轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，沿转子轴周向加工安装动叶片的各级榫槽，每一级榫槽设计一个用于将动叶片榫头嵌入榫槽内的嵌入口，所述榫槽的承载装配面断面轮廓为倒“T”型结构，转子上设计有防止动叶片在榫槽内周向攒动的周向锁紧结构，与榫槽相配合的动叶片榫头榫齿为倒“T”型榫齿，动叶片榫头设计有与榫槽缘口相配合的用于将同级相邻动叶片叶身隔开保持设计间距的缘板，各级动叶片的全部叶片依次从本级榫槽的嵌入口嵌入榫槽内，最后一个动叶片从嵌入口插入后，本级的全部动叶片转动一片动叶片占位角度的二分之一角度，使最后一片动叶片的二分之一榫头进入榫槽内，然后将同一级动叶片中至少一片动叶片通过周向锁紧结构定位于转子轴上。

2.根据权利要求1所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，各级动叶片的安装次序是，先安装好前一级全部动叶片后，再安装下一级的动叶片，依次安装好各级的动叶片。

3.根据权利要求1或2所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，相邻级榫槽上的嵌入口位于转子轴周向不同的方位。

4.根据权利要求1或2所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，动叶片的缘板在径向方向投影呈矩形，缘板的厚度与榫槽上的缘口深度一致，使缘板上板面与转子轴面位于同一个圆柱面上。

5.根据权利要求1或2所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，防止动叶片在榫槽内周向攒动的周向锁紧结构为螺纹锁紧结构，由在动叶片缘板与转子轴相联接的骑缝处加工出的上部为圆柱孔、下部为螺纹孔的结构孔和与结构孔相配合的结构螺栓构成。

6.根据权利要求5所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，所述螺纹锁紧结构位于动叶片缘板中线，在动叶片左右两侧各设计一副螺纹锁紧结构。

7.根据权利要求1或2所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，在所述嵌入口中心线的转子轴上设计有用于安装最后一片动叶片的安装标记。

8.根据权利要求7所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，所述安装标记设计有两处，分别位于嵌入口两侧的转子轴上。

9.根据权利要求1或2所述的轴流式压缩机转子动叶片安装方式，其特征在于，在动叶片榫头底端与榫槽槽底之间设置有动叶片外推弹簧，外推弹簧的一端位于榫头底端作为弹簧座的弹簧孔内，另一端作用于榫槽槽底。