CN109128718A - 一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法 - Google Patents

一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，本发明加工工序为先分别半精车连接板和叶片，再将连接板和叶片配对组合成一个整体，最后装夹扩压器组合整体，再对叶片及连接板进行精车。在扩压器组合整体上精车叶片及连接板的工序为先铣削叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面低于连接板小端端面，且叶顶留少许余量；再精车连接板小端的端面，使得连接板小端端面与叶片流道底部铣削平面接平，这样通过精车连接板小端面接平叶片流道底部的铣削平面，便于连接板小端端面的加工，也便于后续挫修叶片流道底部；最后精车叶顶，保证叶顶到连接板小端端面的距离L2及叶顶到连接板台阶面的距离L1。采用本发明加工出的组合扩压器精度高。

Description

一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法
技术领域
本发明涉及机械式蒸汽压缩机技术领域，具体为一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法。
背景技术
机械式蒸汽压缩技术是重新利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽的能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源，向蒸发系统提供热源，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。蒸汽压缩机是热回收系统对产生的新鲜蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽压力的关键设备。它的工作原理是：通过压气叶轮高速旋转供给气体能量，气体首先被加速然后进入扩压器内，在扩压器内将气体的速度转变为所要的压力。
机械式蒸汽压缩机由转子和定子两部分组成。转子是由叶轮、主轴、平衡盘、推力盘等部件组成，定子是由扩压器、弯道、回流器、蜗壳等部件组成。扩压器的主要功能就是把从叶轮出来的具有较大动能的气流有效地转化为压力能。因此，扩压器制造质量的好坏直接影响转化的压力能的高低。
随着市场应用的广泛，对压缩机的额定功率要求也越来越高使得其体积增大。设计时考虑节约材料、搬运吊装方便、维修方便等因素，将扩压器设计为扩压器连接板和扩压器叶片两部分，然后组合的结构。与一般的整体式扩压器相比，组合扩压器为连接板和叶片通过径行轴孔配合定位组合。组合扩压器质量的好坏直接影响转化的压力能的高低，特别是对扩压器叶片精度要求则更高，随着组合扩压器的广泛应用，亟需一种制造该类组合结构扩压器的方法，能够满足组合扩压器的设计要求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，通过该方法加工出的组合扩压器精度高。
本发明技术方案入下：
一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其关键在于，包括以下步骤：
a.粗加工连接板；
a1.连接板毛坯退火去应力；
a2.粗车连接板外形；
a3.半精车连接板外形，并在连接板小端端面加工出叶片定位孔；
b.粗加工叶片；
b1.叶片毛坯探伤；
b2.叶片毛坯退火去应力；
b3.粗车叶片外形；
b4.半精车叶片外形，并加工出叶片的定位外圆；
c.连接板与叶片配对连接组合加工；
c1.叶片的定位外圆与连接板上的叶片定位孔配合，用螺钉连接两零件；
c2.粗铣叶片型面及流道；
c3.精铣叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面低于连接板小端端面，叶顶留余量；
c4.对叶根圆角和叶身进行探伤；
c5.一次装夹，先精车连接板小端的端面，使流道外围的连接板小端端面与叶片流道底部的铣削平面接平，再精车连接板小端外圆及台阶面，最后精车叶顶及连接板内孔；
c6.以连接板内孔为基准，精车连接板大端的端面和外圆，加工出齿轮箱定位孔；
c7.钻扩压器组合上的各连接孔；
c8.去毛刺，修锉叶片流道底部，拆开连接板及叶片做配对标识。
进一步的，上述粗加工连接板还包括步骤：
a4.连接板小端端面划钻孔用中心线，且该中心线引至连接板外圆用于组合连接板和叶片时的对位线；
a5.钻连接板各连接孔、装拆顶出孔及吊装孔。
进一步的，上述粗加工叶片还包括步骤：
b5.叶片底部端面划钻孔用中心线，且该中心线引至叶片外圆用于组合连接板和叶片时的对位线；
b6.钻叶片连接孔、装拆顶出孔及吊装孔。
进一步的，上述步骤c1中，对齐连接板外圆和叶片外圆上的划线，叶片的定位外圆与连接板上的叶片定位孔配合，用螺钉连接组装两零件。
进一步的，上述步骤b4中叶片的定位外圆为一级台阶外圆，其包括小圆柱段和大圆柱段，叶片与连接板配对组合时，叶片的定位外圆插入连接板小端面上的叶片定位孔内，大圆柱段圆周面与定位孔内壁间隙配合，小圆柱段底面通过密封圈与叶片定位孔底面贴合。
进一步的，上述步骤c3中，采用四爪夹连接板大端外圆，靠平连接板大端端面，精铣叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面低于连接板小端端面，叶顶留余量。
进一步的，上述步骤c5中，采用四爪夹连接板大端外圆，靠平连接板大端端面，一次装夹，先精车连接板小端的端面、外圆以及台阶面，使流道外围的连接板小端端面与叶片流道底部的铣削平面接平，再精车叶顶及连接板内孔。
进一步的，上述步骤c6中，以连接板内孔为基准，采用四爪夹连接板小端外圆，靠平连接板小端端面，精车连接板大端的端面和外圆，加工出齿轮箱定位孔。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明加工工序为先分别半精车连接板和叶片，再将连接板和叶片配对组合成一个整体，最后装夹扩压器组合整体，再对叶片及连接板进行精车。
在扩压器组合整体上精车叶片及连接板的工序为先铣削叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面低于连接板小端端面，且叶顶留少许余量；再精车连接板小端的端面，使得连接板小端端面与叶片底部的铣削平面接平，这样通过精车连接板小端面接平叶片流道底部的铣削平面，便于连接板小端端面的加工，也便于后续挫修叶片流道底部；最后精车叶顶，保证叶顶到连接板小端端面的距离L2及叶顶到连接板台阶面的距离L1。采用上述方式加工组合扩压器，加工出的叶片精度高，各形位公差能够满足设计要求。
2、在连接板小端加工出叶片定位孔，在叶片上加工出定位外圆，定位孔与定位外圆作为装配基准，保证连接板和叶片组合装配精度，进而有利于提高后续对扩压器组合整体的加工精度。
3、叶片定位外圆尺寸较小且此外圆尺寸为定位尺寸，单独铣削叶片无法装夹定位，需设计专用工装，而本发明加工工序为先半精车连接板和叶片，再将连接板和叶片配对组合，在扩压器组合上精车叶片型面、流道及叶顶，因此该加工方式，不仅便于装夹叶片，保证叶片加工精度，而且节约工装设计，提高加工效率。
4、扩压器常采用锻造不锈钢材料，这种材料在锻造加工时，由于毛坯尺寸较大较厚，容易形成内部疏松缺陷，特别是在叶片部位要求更为严格。在加工时，如有局部缺陷只需更换此部件，再与另一部分组合，因此采用该加工方式能够节约材料损耗，减小生产成本。
5、在组合加工过程中，先精车叶片，再精车连接板，在组合精加工过程中均采用已加工好的外圆、端面或内孔作为基准，减小在精加工过程中的误差，有利于组合扩压器加工精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为步骤a3半精车连接板工艺附图；
图2为步骤b4半精车叶片工艺附图；
图3为步骤c3精铣扩压器叶片工艺附图；
图4为图3中叶片与连接板配合处的放大示意图；
图5为步骤c5精车连接板小端工艺附图；
图6为图5中叶片与连接板配合处的放大示意图；
图7为步骤c7中精车连接板大端的工艺附图；
附图中：1-小端；2-大端；3-齿轮箱定位孔；4-大端外圆；5-连接板内孔；6-大端端面；7-小端端面；8-叶顶；9-小端外圆；10-叶片流道底部铣削平面；11-定位外圆；12-定位孔；100-连接板；200-叶片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
如图1至图7所示，本发明的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，包括以下步骤：
a.粗加工连接板100；
a1.连接板毛坯退火去应力；
a2.粗车连接板外形；
a3.半精车连接板外形，加工出连接板小端1的叶片定位孔12，如图1所示；
a4.连接板小端端面7划钻孔用中心线，且该中心线引至连接板外圆用于组合连接板和叶片时的对位线；
a5.钻连接板连接孔、装拆顶出孔及吊装孔；
b.粗加工叶片200；
b1.叶片毛坯探伤；
b2.叶片毛坯退火去应力；
b3.粗车叶片外形；
b4.半精车叶片外形，加工出叶片200的定位外圆11，如图2所示，叶片的定位外圆11为一级台阶外圆；
b5.叶片200下端面划钻孔用中心线，且该中心线引至叶片外圆用于组合连接板和叶片时的对位线；
b6.钻叶片连接孔、装拆顶出孔及吊装孔；
c.连接板100与叶片200配对连接组合加工；
c1.对齐连接板100外圆和叶片200外圆上的划线，叶片的定位外圆11与连接板上的叶片定位孔12配合，定位外圆11包括小圆柱段和大圆柱段，叶片的定位外圆11插入连接板小端面上的叶片定位孔12内，大圆柱段圆周面与定位孔12内壁间隙配合，小圆柱段底面通过密封圈与叶片定位孔底面贴合，通过螺钉将连接板100和叶片200固定连接，如图3所示；
c2.粗铣叶片型面及流道；
c3.精铣叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面10低于连接板小端端面7，叶顶8留余量，如图3所示、图4所示；
c4.对叶根圆角和叶身进行探伤；
c5.一次装夹，先精车连接板小端端面7，使流道外围的小端端面7与叶片流道底部铣削平面10接平，再精车连接板小端外圆9及台阶面13，最后精车叶顶8及连接板内孔5，保证叶顶8到连接板小端端面7的距离L1及叶顶8到连接板台阶面13的距离L2，如图5、图6所示；
c6.以连接板内孔5为基准，精车连接板大端端面6和大端外圆4，加工出齿轮箱定位孔3，保证齿轮箱定位孔与连接板内孔5的同轴度，如图7所示；
c7.钻扩压器组合上的各连接孔；
c8.去毛刺，修锉叶片流道底部，拆开连接板及叶片做配对标识。
参考图3、图4，步骤c3中，上述步骤c3中，采用四爪夹连接板大端外圆4，靠平连接板大端端面6，精铣叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面10低于连接板小端端面7，叶顶8留余量。
参考图5、图6，步骤c5中，采用四爪夹连接板大端外圆，靠平连接板大端端面，一次装夹，先精车连接板小端的端面，使流道外围的连接板小端端面与叶片流道底部的铣削平面接平，在精车连接板小端外圆9以及台阶面13，最后精车叶顶及连接板内孔。这样通过精车连接板小端面接平叶片流道底部铣削平面10，便于连接板小端端面的加工，也便于后续挫修叶片流道底部；最后精车叶顶，保证叶顶到连接板小端端面的距离L2及叶顶到连接板台阶面的距离L1。
参考图7，步骤c6中，以连接板内孔5为基准，四爪夹连接板小端外圆，靠平连接板小端端面，精车连接板大端端面6和大端外圆4，加工出齿轮箱定位孔3，保证齿轮箱定位孔与连接板内孔的同轴度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.粗加工连接板；
a1.连接板毛坯退火去应力；
a2.粗车连接板外形；
a3.半精车连接板外形，并在连接板小端端面加工出叶片定位孔；
b.粗加工叶片；
b1.叶片毛坯探伤；
b2.叶片毛坯退火去应力；
b3.粗车叶片外形；
b4.半精车叶片外形，并加工出叶片的定位外圆；
c.连接板与叶片配对连接组合加工；
c1.叶片的定位外圆与连接板上的叶片定位孔配合，用螺钉连接两零件；
c2.粗铣叶片型面及流道；
c3.精铣叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面低于连接板小端端面，叶顶留余量；
c4.对叶根圆角和叶身进行探伤；
c5.一次装夹，先精车连接板小端的端面，使流道外围的连接板小端端面与叶片流道底部的铣削平面接平，再精车连接板小端外圆及台阶面，最后精车叶顶及连接板内孔；
c6.以连接板内孔为基准，精车连接板大端的端面和外圆，加工出齿轮箱定位孔；
c7.钻扩压器组合上的各连接孔；
c8.去毛刺，修锉叶片流道底部，拆开连接板及叶片做配对标识。
2.根据权利要求1所述的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于，粗加工连接板还包括步骤：
a4.连接板小端端面划钻孔用中心线，且该中心线引至连接板外圆用于组合连接板和叶片时的对位线；
a5.钻连接板各连接孔、装拆顶出孔及吊装孔。
3.根据权利要求2所述的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于，粗加工叶片还包括步骤：
b5.叶片底部端面划钻孔用中心线，且该中心线引至叶片外圆用于组合连接板和叶片时的对位线；
b6.钻叶片连接孔、装拆顶出孔及吊装孔。
4.根据权利要求3所述的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于，步骤c1中，对齐连接板外圆和叶片外圆上的划线，叶片的定位外圆与连接板上的叶片定位孔配合，用螺钉连接组装两零件。
5.根据权利要求1所述的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于：步骤4中叶片的定位外圆为一级台阶外圆，其包括小圆柱段和大圆柱段，叶片与连接板配对组合时，叶片的定位外圆插入连接板小端面上的叶片定位孔内，大圆柱段圆周面与定位孔内壁间隙配合，小圆柱段底面通过密封圈与叶片定位孔底面贴合。
6.根据权利要求1所述的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于：步骤c3中，采用四爪夹连接板大端外圆，靠平连接板大端端面，精铣叶片型面及流道，使叶片流道底部铣削平面低于连接板小端端面，叶顶留余量。
7.根据权利要求1所述的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于：步骤c5中，采用四爪夹连接板大端外圆，靠平连接板大端端面，.一次装夹，先精车连接板小端的端面、外圆以及台阶面，使流道外围的连接板小端端面与叶片流道底部的铣削平面接平，再精车叶顶及连接板内孔。
8.根据权利要求1所述的机械式蒸汽压缩机组合扩压器的制造方法，其特征在于：步骤c6中，以连接板内孔为基准，采用四爪夹连接板小端外圆，靠平连接板小端端面，精车连接板大端的端面和外圆，加工出齿轮箱定位孔。
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