SE455842B - Forfarande for framstellning av en med en stalaxel forsedd skruvrotor av aluminium eller liknande, mjukt material - Google Patents

Description

455 842 f Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande av det inledningsvis angivna slaget, som snabbt och enkelt medför en varaktig och orubblig förbindning mellan rotor och axel, och som eliminerar svårigheterna med centrering och endast kräver en enda bearbetning av rotorprofilen.

Detta har enligt uppfinningen ernàtts därigenom, att förfarandet har erhållit de i patentkraven angivna kännetecknen.

Förbindningen mellan rotorn och axeln är sålunda inte verksam ut- med hela rotorlängden utan endast utmed en kortare sträcka vid dels rotorns högtrycksdel, där förbandet utgöres av en grövre tandning, dels rotorns lágtrycksdel, där förbandet utgöres av en finare tandning.Rotorns högtrycksändplan blir därigenom fixerat relativt husets högtrycksgavel, vilket är önskvärt, medan rotorns làgtrycksändplan och en stor del av rotorns làgtrycksdel tack vare den finare tandningen är axiellt rörliga fram och äter på axeln i beroende av temperaturändringarna hos rotorn. Vid lämp- ligt utförande pressas en del av väggmaterialet i rotorämnets centrumhàl ned i tandningarnas bottendelar vid hopskjutningen av rotorämnet och stálaxeln. Genom den vridfasta förbindning som er- nàs vid rotorämnets båda ändar vid förfarandet enligt uppfin- ningen är det sedan möjligt att utföra hela bearbetningen av ro- torprofilen utan att förbindningen försämras. Härav följer även att en eventuell bristfällig centrering av rotorämnets centrumhál ej inverkar på slutresultatet.

Förfarandet enligt uppfinningen har närmare tydliggjorts i det följande under hänvisning till bifogade ritning, som schematiskt àskádliggör förfarandet enligt uppfinningen vid framställning av skruvrotorer med på olika, lämpliga sätt åstadkomma förband mel- lan stälaxeln och rotorämnet. Pig. 1 är ett längdsnitt genom ett rotorämne under inskjutning på en axel av konventionellt utföran- de, fig. 2 är en ändvy av ett rotorämne och axeln avsedda att liksom följande figurer belysa förfarandet enligt uppfinningen, fig. 3 är en ändvy av den färdiga rotorn, fig. 4 är ett längd- 455 842 snitt vid högtrycksdelen genom tandningen med fastsatt rotorämne, fig. 5 är en ändvy av den i fig. 4 visade detaljen och fig. 6 är ett längdsnitt visande axeln med dubbel tandning.

Fig. 1 visar en stälaxel 1 med en vid den blivande rotorns hög- trycksdel anordnad sektion 2, som på i och för sig känt sätt ge- nom lättring försetts med ett stort antal runt omkretsen jämnt fördelade, axiella tänder 3. Dessa har en toppdiameter som är nä- got större än axelns 1 diameter. Mellan tänderna är fördjupningar 4 formade, som har en bottendiameter, som är något mindre än axelns 1 diameter. På axeln 1 är ett cylindriskt rotorämne 5 av aluminium, som försetts med ett centrumhál 6, delvis inskjutet.

Avsikten är, att rotorämnet 5 medelst en hydraulisk pressanord- ning (ej visad) skall pressas in pà axeln 1 till det med punkt- streckade linjer 7 markerade läget, varvid tänderna 3 pressas in i centrumhàlets 6 vägg.

Det pà stálaxeln 1 fastpressade rotorämnet 5 blir orubbligt fast- satt vid högtrycksdelen men medger inte med säkerhet en konven- tionell bearbetning till den i fig. 3 visade hanrotorformen eller motsvarande honrotorform.

Kännetecknande för förfarandet enligt uppfinningen är att rotor- ämnet fixeras vridfast vid båda ändarna men fixeras axiellt pà stálaxeln enbart vid den blivande högtrycksänden. Mellanliggande del av rotorämnet fär en fin passning till axeln och kan vid upp- värmning glida fritt utmed axeln, vilket i viss mån även gäller làgtrycksänden.

Pig. 4 visar en del av rotorämnet 5 och en del av stálaxeln 1 med en skymd tand 3 markerad med streckade linjer. Denna detalj visas som ändvy i fig. 5 och är en sektion efter linjen IV-IV mellan tvà tänder 3 i fig. 5. Vid tändernas 3 inpressning i rotorämnet 5 trycks material 8 från rotorämnet ut från centrumhàlets_6 yta och in i fördjupningarna 4 mellan tänderna 3. Detta är en form av 455 842 kallbearbetning, som medför att det sålunda deformerade materia- let mellan tänderna 3 blir härdat. Det har visat sig vara mycket svårt att dra loss ett på detta sätt fastsatt rotorämne, och det kan antagas att härdningen ger ett bidrag därtill.

Figur 6 åskådliggör förfaringssättet översiktligt. Stálaxeln 1 är försedd med den extra tandningen 9 vid den blivande làgtrycks- delen. Denna tandning görs emellertid mindre markerad vad beträf- far toppdiameter, bottendiameter och axiell längd. Vid rotoräm- nets 5 inskjutning pá axeln 1 bildas därför spår 10 i centrum- hálets 6 vägg, vilka spår är avpassade att äntra de tidigare beskrivna tänderna 3 vid axelns högtrycksdel. Tandningen 9 har till uppgift dels att åstadkomma en vridfast förbindning vid lágtrycksänden, dels att upphäva spelrummet mellan axeln 1 och centrumhàlet 6 vid lágtrycksänden när spelrummet tenderar att öka vid rotorns uppvärmning.

Som exempel på lämplig dimensionering kan nämnas, att vid en axeldiameter pà 25 mm lättringen kan utföras så, att tänderna 3 får en toppdiameter som med 0.30-0.40 mm överstiger axeldiametern och en bottendiameter som med samma värde understiger axeldiame- tern. ïändernas längd är lämpligen 12 mm.

Motsvarande dimensionering för tandningen 9 kan lämpligen vara 0.05~0.10 mm, respektive 6 mm.

Vid ett prov A med en med nyckelgrepp försedd 16 mm stàlaxel mon- terades ett rotorämne med nära normal maxtolerans på hàldiametern vid rumstemperatur.

Vid ett prov B monterades ett annat rotorämne med nära mintole- rans pà háldiametern vid 150'C. m 455 842 Efter uppvärmning till 100'C för att simulera drifttemperatur ut- fördes vridprov på prov A, varvid nyckelgreppet deformerades vid 20 kpm vridmoment, vilket antyder tilrräcklig (ca. 10-faldig) sä- kerhet för rotorämnets fastsättning på axeln.

Vid axiella dragprov lossnade rotorämnet från axeln först vid de uppseendeväckande höga värdena 1400 kp för prov A och 1540 kp för prov B.

Claims (2)

455 842 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av en för skruvrotormaskiner av- sedd, av huvudsakligen aluminium eller liknande mjukt material bestående rotor med en axel (1) av stål och med en skruvlinjefor- miga kammar och spar uppvisande mantelyta, varvid stálaxeln (1) vid läget för rotorns högtrycksdel (2) är försedd med en fin, axiell tandning (3, 4) som är inpressad i rotorns mjukare mate- rial, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att stàlaxeln (1) vid läget för den blivande rotorns làgtrycksdel förses med en fin, axiell tandning (9) med obetydligt större toppdiameter än axel- diametern, och vid läget för den blivande rotorns högtrycksdel förses med en tandning (3, 4) med något större toppdiameter än tandningen (9) vid làgtrycksdelen och med samma antal tänder (9), som är belägna rakt i linje med làgtrycksdelens tänder (9), var- jämte ett cylindriskt rotorämne (5) förses med ett centrumhál (6) med fin passning till stálaxeln (1) utmed dess huvudsakliga längd med axeln och hålet (6) i övrigt så utförda, att rotorämnet (5) kan skjutas in på axeln (1) med lägtrycksdelens tänder (9) skä- rande spår (10) i rotorns centrumhàls (6) vägg, vilka spår vid en sektion av hålet (6) vid den blivande rotorns (5) högtrycksdel fördjupas av högtrycksdelens tandning under den slutliga hop- skjutningen tills rotorämnet (5) intager avsett läge pá axeln (1), och att rotorämnet (5) därefter bearbetas till den avsedda skruvrotorprofilen.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r - a v, att tandningen (3, 4) utföres så, att toppdiametern blir större och bottendiametern blir mindre än axeldiametern.