RU2459980C1

RU2459980C1 - Method of making radial-flow compressor impellers

Info

Publication number: RU2459980C1
Application number: RU2011110916/06A
Authority: RU
Inventors: Ибрагим Габдулхакович Хисамеев (RU); Ибрагим Габдулхакович Хисамеев; Борис Михайлович Лившиц (RU); Борис Михайлович Лившиц; Ринат Гареевич Давлетбаев (RU); Ринат Гареевич Давлетбаев
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2012-08-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed method comprises jointing main and cover discs together by soldering with sold solder and thermal treatment. In compliance with this invention, annular grooves are made on disc surface in area of process allowance.

EFFECT: reduced radial warping.

2 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам изготовления рабочего колеса центробежного компрессора.The invention relates to compressor engineering, in particular to methods for manufacturing an impeller of a centrifugal compressor.

Известен способ изготовления рабочих колес центробежных компрессоров, в котором соединение основного и покрывного дисков рабочего колеса центробежного компрессора осуществляют методом пайки твердым припоем с последующей термообработкой для обеспечения механических свойств (Шнепп В.Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. - М.: Машиностроение, 1995, стр.99, рис.3.18, стр.100).A known method of manufacturing the impellers of centrifugal compressors, in which the connection of the main and casing discs of the impeller of a centrifugal compressor is carried out by brazing and subsequent heat treatment to ensure mechanical properties (Shnepp VB Design and calculation of centrifugal compressor machines. - M .: Mechanical engineering, 1995, p. 99, fig. 3.18, p. 100).

Для исключения провисания полотна покрывного диска в межлопаточном пространстве (фиг.1б) в результате снижения прочности материала под действием высоких температур (1200°С) с не спариваемой стороны основного и покрывного дисков предусматривается значительный технологический припуск (фиг.2, 3).To prevent sagging of the cover disk web in the interscapular space (Fig. 1b) as a result of a decrease in the strength of the material under the influence of high temperatures (1200 ° C), a significant technological allowance is provided on the non-mating sides of the main and cover disks (Fig. 2, 3).

На рабочих колесах диаметром до 600 мм такая технология дает положительный результат.On impellers up to 600 mm in diameter, this technology gives a positive result.

Однако с увеличением диаметров колеса в процессе термообработки при 1200°C с закалкой в воду, в результате кратковременной разности температур по толщине дисков происходит коробление в радиальном сечении пропорционально длине радиального сечения, что приводит к отрыву дисков по паяному шву.However, with increasing wheel diameters during heat treatment at 1200 ° C with quenching in water, as a result of a short-term temperature difference across the thickness of the disks, warping in the radial section is proportional to the length of the radial section, which leads to the separation of the disks along the soldered seam.

Задачей изобретения является устранение в процессе термообработки отрыва дисков по паяному шву на рабочих колесах диаметром свыше 600 мм.The objective of the invention is to eliminate during the heat treatment of the separation of disks on a soldered seam on impellers with a diameter of more than 600 mm

Техническим результатом является снижение коробления дисков в радиальном сечении.The technical result is to reduce warpage of the disks in the radial section.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в способе изготовления рабочих колес центробежных компрессоров путем соединения основного и покрывного дисков методом пайки твердым припоем с последующей термообработкой согласно предложению на поверхности дисков в области технологического припуска выполняют кольцевые канавки.The technical result of the invention is achieved due to the fact that in the method of manufacturing the impellers of centrifugal compressors by connecting the main and cover disks by brazing and subsequent heat treatment according to the proposal, annular grooves are made on the surface of the disks in the area of technological allowance.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1а схематично изображен вид сверху известного рабочего колеса центробежного компрессора;- figa schematically shows a top view of a known impeller of a centrifugal compressor;

- на фиг.1б схематично изображен фрагмент известного рабочего колеса центробежного компрессора с провисанием полотна покрывного диска в межлопаточном пространстве (вид А на фиг.1б);- figb schematically depicts a fragment of a known impeller of a centrifugal compressor with sagging cover blade in the interscapular space (view A in fig.1b);

- на фиг.2 схематично изображен фрагмент известного рабочего колеса центробежного компрессора, на котором показан значительный технологический припуск, предусматриваемый с не спариваемых сторон основного и покрывного дисков;- figure 2 schematically depicts a fragment of a known impeller of a centrifugal compressor, which shows a significant technological allowance provided from the non-mating sides of the main and cover discs;

- на фиг.3 схематично изображен фрагмент рабочего колеса центробежного компрессора, изготовленного предложенным способом, на котором показаны кольцевые канавки, выполненные в зоне технологического припуска.- figure 3 schematically shows a fragment of the impeller of a centrifugal compressor manufactured by the proposed method, which shows the annular grooves made in the zone of technological allowance.

Способ изготовления рабочих колес центробежных компрессоров осуществляется следующим образом.A method of manufacturing the impellers of centrifugal compressors is as follows.

Лопатки 2 устанавливают в сборочное приспособление, которое устанавливают на металлообрабатывающий станок, например токарный, и обрабатывают по копиру сопрягаемые поверхности 5, 6 лопаток 2 под основной 1 и покрывной 3 диски. На основной диск 1 накладывают лопатки 2 в сборочном приспособлении, предварительно обработав сопрягаемые поверхности 5 лопаток 2 припоем. Затем обрабатывают сопрягаемые поверхности 6 лопаток 2 под покрывной диск 3 припоем и накладывают покрывной диск 3. Пайку производят одновременно в вакууме. После пайки сборочное приспособление демонтируют и производят механическую обработку наружной поверхности колеса начисто.The blades 2 are installed in an assembly device, which is installed on a metalworking machine, such as a lathe, and a mating surface of 5, 6 blades 2 is machined by copy according to the main 1 and cover 3 disks. The blades 2 are placed on the main disk 1 in the assembly device, after preliminary processing the mating surfaces 5 of the blades 2 with solder. Then the mating surfaces 6 of the blades 2 are treated under the cover disk 3 with solder and the cover disk 3 is applied. Soldering is carried out simultaneously in a vacuum. After soldering, the assembly device is dismantled and the outer surface of the wheel is machined clean.

Токарным путем выполняют кольцевые канавки 4 в зоне технологического припуска 7 дисков 1, 3 (фиг.2, 3), которые делят диск в радиальном сечении на отдельные короткие зоны, коробление в каждой зоне меньше кратно количеству зон. При этом коробление отдельных зон не суммируется, так как кольцевые канавки 4 создают эффект мембраны, значительно снижающий напряжение в паяном шве.By turning, ring grooves 4 are made in the technological allowance zone 7 of the disks 1, 3 (Figs. 2, 3), which divide the disk in radial section into separate short zones, the warpage in each zone is less than a multiple of the number of zones. At the same time, warping of individual zones is not cumulative, since the annular grooves 4 create a membrane effect that significantly reduces the stress in the soldered seam.

При рассмотрении колеса в радиальном сечении тело дисков между кольцевыми канавками образуют кольцевые ребра, удерживающие полотно диска от провисания в межлопаточном пространстве (фиг.1б).When considering the wheel in a radial section, the body of the discs between the annular grooves form annular ribs that keep the blade web from sagging in the interscapular space (figb).

Проведенные опытные данные на колесах 3.603.995-01 диаметром 900 мм в трех случаях подряд дали положительный эффект. Четыре колеса, изготовленные до применения вышеописанного способа, забракованы из-за разрывов паяного шва на входе и на выходе.Conducted experimental data on wheels 3.603.995-01 with a diameter of 900 mm in three cases in a row gave a positive effect. Four wheels made before applying the above method are rejected due to tearing of the soldered seam at the inlet and outlet.

Размеры и количество канавок для каждого типоразмера колес определяются из условия обеспечения примерно равной сопротивляемости от коробления при пайке. При этом необходимо обеспечить припуск на окончательную механическую обработку колеса.The size and number of grooves for each wheel size are determined from the condition of providing approximately equal resistance to warpage during soldering. In this case, it is necessary to provide an allowance for the final machining of the wheel.

Claims

A method of manufacturing the impellers of centrifugal compressors by connecting the main and cover disks by brazing followed by heat treatment, characterized in that annular grooves are made on the surface of the disks in the area of the technological allowance.