離心式壓氣機(jī)葉輪鎖緊結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離心式壓氣機(jī)葉輪與主軸鎖緊結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓氣機(jī)葉輪與主軸鎖緊的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。尤其是直徑350mm以上的葉輪，因?yàn)殡x心力與轉(zhuǎn)速成拋物線增加關(guān)系。葉輪質(zhì)量的微小增加，就會(huì)使轉(zhuǎn)子高速時(shí)離心力急劇增大，葉輪內(nèi)孔變形增大，極易造成葉輪松動(dòng)，導(dǎo)致振動(dòng)增加，轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定。因此，通常適用于小直徑葉輪與主軸鎖緊的結(jié)構(gòu)，對(duì)于大直徑葉輪不適用。目前，常見(jiàn)的葉輪與主軸鎖緊結(jié)構(gòu)有帶鍵襯套或帶縮頸襯套與主軸鎖緊。前者的襯套與主軸是間隙配合，主軸伸出葉輪前端，采用壓緊圈將襯套和葉輪軸向壓緊。這種連接方式?jīng)]有考慮葉輪兩端內(nèi)孔同心性，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不穩(wěn)定，振動(dòng)大。后者的襯套與主軸是過(guò)盈配合，主軸短，襯套伸出葉輪前端，通過(guò)內(nèi)六角螺釘在襯套縮頸處連接緊固。這種鎖緊方式解決了轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定問(wèn)題。但是，這種連接方式同樣沒(méi)有考慮葉輪兩端內(nèi)孔同心性，還限定了螺釘?shù)木o固力，同時(shí)對(duì)葉輪軸向沒(méi)有約束，容易造成葉輪竄動(dòng)。尤其是對(duì)于直徑大的葉輪，風(fēng)險(xiǎn)更大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、葉輪振動(dòng)幅值降低、工作的可靠性高的離心式壓氣機(jī)葉輪鎖緊結(jié)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，離心式壓氣機(jī)葉輪鎖緊結(jié)構(gòu)，包括:葉輪、錐面襯套、臺(tái)階壓蓋、主軸，錐面襯套安裝于葉輪置中心的通孔內(nèi)并與葉輪的通孔過(guò)盈配合；錐面襯套內(nèi)孔采用錐面結(jié)構(gòu)并與主軸錐度過(guò)盈配合，錐面襯套與襯套由前至后由間隙配合逐漸變?yōu)檫^(guò)盈配合；錐面襯套前端與臺(tái)階壓蓋采用臺(tái)階配合，所述臺(tái)階壓蓋與錐面襯套相配合的外圓柱面采用錐度結(jié)構(gòu)，錐面襯套與臺(tái)階壓蓋相頂觸的接觸面也為錐度結(jié)構(gòu)；所述主軸前端伸出臺(tái)階壓蓋并與臺(tái)階壓蓋軸向緊固。臺(tái)階壓蓋內(nèi)孔與主軸配合，葉輪與主軸保持同軸。
[0005]所述錐面襯套與臺(tái)階壓蓋采用直徑1:30至1:50的錐度配合；所述錐面襯套與主軸采用直徑1:50至1:150的錐度過(guò)盈配合。
[0006]本發(fā)明的有益效果是對(duì)于直徑大的葉輪，尤其是輪徑大于350mm的葉輪，能增強(qiáng)葉輪旋轉(zhuǎn)中心與結(jié)構(gòu)中心一致，能減小葉輪偏心距，工作平穩(wěn)。改變了錐面襯套原來(lái)的圓柱形內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，改變了臺(tái)階壓蓋原來(lái)平面結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了葉輪旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，降低了葉輪振動(dòng)幅值，保證葉輪工作的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明的葉輪與主軸連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中標(biāo)記為:1-葉輪，2-錐面襯套，3-臺(tái)階壓蓋，4-自鎖螺母，5-臺(tái)階壓蓋結(jié)，6-襯套的錐面，7-主軸。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所述，本發(fā)明適用于輪徑350mm以上葉輪與主軸7連接，結(jié)構(gòu)包括:葉輪1、主軸7、錐面襯套2、臺(tái)階壓蓋3、自鎖螺母4。錐面襯套2前端與臺(tái)階壓蓋3采用臺(tái)階配合，錐面襯套2內(nèi)孔與加長(zhǎng)的主軸7錐度過(guò)盈配合。葉輪1置于錐面襯套2外并與錐面襯套2過(guò)盈配合。
[0010]錐面襯套2與主軸端面軸向限定，具體結(jié)構(gòu)如下，主軸前端穿過(guò)臺(tái)階壓蓋3中心通孔伸出，同時(shí)臺(tái)階壓蓋外圓與錐面襯套2配合，臺(tái)階壓蓋內(nèi)孔與主軸7配合，保證葉輪中心與主軸中心一致，最后用自鎖螺母4將葉輪1軸向鎖緊固定于臺(tái)階壓蓋3。臺(tái)階壓蓋3與錐面襯套2采用1:30-1:50的臺(tái)階間隙配合；錐面襯套2與主軸7直徑采用1:100至1:200的臺(tái)階過(guò)盈配合。
[0011]臺(tái)階壓蓋3外徑采用臺(tái)階結(jié)構(gòu)與錐面襯套2配合，臺(tái)階壓蓋內(nèi)孔與主軸7配合，葉輪1小端依靠該臺(tái)階壓蓋3軸向調(diào)心，這樣取消了常規(guī)的葉輪小端面自由狀態(tài)，使葉輪小端面與大端面中心與主軸中心一致，能保證葉輪1旋轉(zhuǎn)中心與結(jié)構(gòu)中心一致，有利于增強(qiáng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性；還能減小葉輪偏心距，使得軸承受力均勻，延長(zhǎng)軸承使用壽命；同時(shí)，有助于葉輪動(dòng)平衡達(dá)到很高的精度等級(jí)，降低振動(dòng)能量和噪聲，有利于營(yíng)造良好的工作環(huán)境；另外，臺(tái)階壓蓋3外形可以設(shè)計(jì)成流線型，引導(dǎo)氣流流動(dòng)，減小流動(dòng)損失，提高壓氣機(jī)效率；尤其對(duì)大直徑葉輪不但本身質(zhì)量重，離心力、軸向力也很大，葉輪1兩端的內(nèi)孔同心度對(duì)穩(wěn)定性影響更大。
[0012]錐面襯套2內(nèi)孔采用錐面結(jié)構(gòu)6，改變了錐面襯套2原來(lái)的直筒形內(nèi)孔結(jié)構(gòu)；錐面襯套2與臺(tái)階壓蓋3錐度加工，臺(tái)階壓蓋3外徑采用錐面結(jié)構(gòu)，改變了臺(tái)階壓蓋3原來(lái)平面結(jié)構(gòu)，且臺(tái)階壓蓋3內(nèi)徑采用圓柱面結(jié)構(gòu)；從而防止葉輪1偏心、加強(qiáng)了葉輪1旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，降低了葉輪振動(dòng)幅值，保證葉輪工作的可靠性。
[0013]實(shí)施方式一:
[0014]葉輪1直徑為375_，臺(tái)階壓蓋3錐度小端外徑36_，臺(tái)階壓蓋3與錐面襯套2直徑1:30的錐度過(guò)渡配合，錐面襯套2與主軸7直徑采用1:100的錐度過(guò)盈配合。采用M18的自鎖螺母4鎖緊主軸7，通過(guò)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)轉(zhuǎn)速28500r/min以內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，振動(dòng)幅值
0.01mm 以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.離心式壓氣機(jī)葉輪鎖緊結(jié)構(gòu)，包括:葉輪(1)、錐面襯套(2)、臺(tái)階壓蓋(3)、主軸(7)，其特征在于:錐面襯套安裝于葉輪中心的通孔內(nèi)并與葉輪的通孔過(guò)盈配合；錐面襯套(2)內(nèi)孔采用錐面結(jié)構(gòu)并與主軸(7)錐度過(guò)盈配合，錐面襯套(2)與襯套由前至后由間隙配合逐漸變?yōu)檫^(guò)盈配合；錐面襯套(2)前端與臺(tái)階壓蓋采用臺(tái)階配合，所述臺(tái)階壓蓋(3)與錐面襯套(2)相配合的外圓柱面采用錐度結(jié)構(gòu)，錐面襯套(2)與臺(tái)階壓蓋(3)相頂觸的接觸面也為錐度結(jié)構(gòu)；所述主軸(7)前端伸出臺(tái)階壓蓋(3)并與臺(tái)階壓蓋(3)軸向緊固。臺(tái)階壓蓋內(nèi)孔與主軸配合，葉輪(1)與主軸(7)保持同軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式壓氣機(jī)葉輪鎖緊結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述錐面襯套(2)與臺(tái)階壓蓋(3)采用直徑1:30至1:50的錐度配合；所述錐面襯套(2)與主軸(7)采用直徑1:50至1:150的錐度過(guò)盈配合。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓氣機(jī)葉輪與主軸的連接結(jié)構(gòu)，臺(tái)階壓蓋端面采用錐度外形結(jié)構(gòu)，葉輪靠錐面襯套與臺(tái)階壓蓋配合及臺(tái)階壓蓋與主軸配合調(diào)心，使葉輪旋轉(zhuǎn)中心與結(jié)構(gòu)中心一致，能減小偏心距、減小不平衡量，增加工作穩(wěn)定性。該結(jié)構(gòu)改變了錐面襯套原來(lái)的圓柱形內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，改變了臺(tái)階壓蓋原來(lái)平面結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了葉輪旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，降低了葉輪振動(dòng)幅值，保證葉輪工作的可靠性。對(duì)于直徑大于350mm的葉輪尤其適用。
【IPC分類】F04D29/66, F04D29/26, F04D29/62
【公開(kāi)號(hào)】CN105386994
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510946712
【發(fā)明人】劉淑華, 馬辰生
【申請(qǐng)人】中車大連機(jī)車研究所有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日