CN113843221A - 一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法，该方法利用激光清洗器的激光发射部发射的激光光斑，以预设的入射角及预设的离焦量照射旋转的待清洗转子来对待清洗转子的高温氧化色进行清除，从而降低对工件的表面损伤，减少环境污染，且操作过程容易控制；另外，通过烟尘净化器吸收清除过程中所产生的烟尘，避免对环境造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法。
背景技术
转子是整个离心压缩机组的核心部件，由叶轮、隔套和主轴三部分构成，通常采用热装法将叶轮和隔套装配到主轴上，以实现过盈配合。热装工艺中叶轮、隔套在加热保温时，由于高温条件下空气中的氧气与金属材料表面的氧化作用，致使经保温处理后的叶轮和隔套表面形成一层氧化色。金属表面氧化色的存在严重影响了转子的整体外观和耐腐蚀性能，通常需要在装配后将叶轮和隔套表面的氧化色进行去除。
传统的清洗方法包括机械清除法或化学清洗法等，但是其对工件的表面损伤大，不易控制，且容易对环境造成污染。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法，以解决机械清除法、化学清洗法等传统方法对工件的表面损伤大，容易造成环境污染，且不易实现自动控制的问题。
根据本发明的实施例，提供了一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法，包括：
将待清洗转子安装于转动设备上，并通过所述转动设备带动所述待清洗设备按照预设的转速旋转；
利用激光清洗器的激光发射部发射的激光光斑，以预设的入射角及预设的离焦量照射旋转的待清洗转子，以对所述待清洗转子的高温氧化色进行清除；
利用烟尘净化器吸收清除过程中所产生的烟尘。
进一步地，所述预设的入射角为发射的激光束与清洗表面的法线的夹角，所述入射角的角度为0°至45°。
进一步地，所述预设的焦离量为-20～+20mm。
进一步地，所述激光清洗器的输出功率为10～500kW，所述发射的激光光斑波长为1059～1069nm，脉冲频率为10～50kHz，脉宽为90～160ns；
所述激光清洗器的光纤长度为5～15m；
所述激光发射头中振镜沿直线往复摆动，所述激光光斑的扫描速度为1200～15000mm/s，扫描幅宽为20～100mm；所述激光光斑为方形，所述激光光斑边长为0.2～1.0mm。
进一步地，所述烟尘净化器的风量能力为1000～4000m3/h。
进一步地，所述转动设备的可调节转速为1～2000rpm。
本发明提供了一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法，该方法利用激光清洗器的激光发射部发射的激光光斑，以预设的入射角及预设的离焦量照射旋转的待清洗转子来对待清洗转子的高温氧化色进行清除，从而降低对工件的表面损伤，减少环境污染，且操作过程容易控制；另外，通过烟尘净化器吸收清除过程中所产生的烟尘，避免对环境造成污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法，包括：
步骤S11:将待清洗转子安装于转动设备上，并通过转动设备带动待清洗设备按照预设的转速旋转。
其中，转动设备为可以使转子稳定且匀速旋转的机械装置，例如电跳机床、动平衡机等，转动设备的可调节转速为1～2000rpm。
步骤S12:利用激光清洗器的激光发射部发射的激光光斑，以预设的入射角及预设的离焦量照射旋转的待清洗转子，以对待清洗转子的高温氧化色进行清除。
具体地，激光清洗器包括激光器、光纤和激光发射部，其具有柔性的激光输出方式，便于与系统设备进行集成。进一步地，预设的入射角为发射的激光束与清洗表面的法线的夹角，入射角的角度为0°至45°，预设的焦离量为-20～+20mm；具体地调节的方式可通过人工手持、辅助工装支架或数控工业机械人实现。其中，辅助工装支架，可根据待清洗叶轮和轴套的尺寸，进行激光发射部高度和旋转方向的调节。
进一步地，激光清洗器的输出功率为10～500kW，发射的激光光斑波长为1059～1069nm，脉冲频率为10～50kHz，脉宽为90～160ns；激光清洗器的光纤长度为5～15m；激光发射头中振镜沿直线往复摆动，激光光斑的扫描速度为1200～15000mm/s，扫描幅宽为20～100mm；激光光斑为方形，激光光斑边长为0.2～1.0mm。
上述参数在综合考虑氧化色层激光清除阈值，匹配待清洗叶轮和轴套表面旋转线速度，使激光光斑在其摆动扫描方向上和垂直于摆动扫描的方向上均达到完全覆盖的条件下，提高清洗效率、降低能耗，并避免激光对待清洗叶轮和轴套的过渡清洗，造成待清洗部件基体表面烧损。
步骤S13:利用烟尘净化器吸收清除过程中所产生的烟尘。
烟尘净化器包括万向吸尘臂、吸尘罩、阻火网、阻燃滤芯、活性碳过滤器、风机和电控箱等组件，烟尘净化器的风量能力在为1000～4000m3/h。；烟尘净化器的吸尘罩可置于激光光束与清洗部件作用表面的正上方或侧上方，用于吸收激光清洗过程中产生的烟尘。
本实施例提供了一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法，该方法利用激光清洗器的激光发射部发射的激光光斑，以预设的入射角及预设的离焦量照射旋转的待清洗转子来对待清洗转子的高温氧化色进行清除，从而降低对工件的表面损伤，减少环境污染，且操作过程容易控制；另外，通过烟尘净化器吸收清除过程中所产生的烟尘，避免对环境造成污染。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种离心压缩机叶轮的高温氧化色的清除方法，其特征在于，包括：
将待清洗转子安装于转动设备上，并通过所述转动设备带动所述待清洗设备按照预设的转速旋转；
利用激光清洗器的激光发射部发射的激光光斑，以预设的入射角及预设的离焦量照射旋转的待清洗转子，以对所述待清洗转子的高温氧化色进行清除；
利用烟尘净化器吸收清除过程中所产生的烟尘。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的入射角为发射的激光束与清洗表面法线的夹角，所述入射角的角度为0°至45°。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的焦离量为-20～+20mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光清洗器的输出功率为10～500kW，所述发射的激光光斑波长为1059～1069nm，脉冲频率为10～50kHz，脉宽为90～160ns；
所述激光清洗器的光纤长度为5～15m；
所述激光发射头中振镜沿直线往复摆动，所述激光光斑的扫描速度为1200～15000mm/s，扫描幅宽为20～100mm；所述激光光斑为方形，所述激光光斑边长为0.2～1.0mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟尘净化器的风量能力为1000～4000m3/h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转动设备的可调节转速为1～2000rpm。
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