淺析保證離心壓縮機型環(huán)與半開式葉輪間隙的方法

李琳

（沈陽鼓風機集團股份有限公司透平工藝部，遼寧 沈陽 110869）

型環(huán)和半開式葉輪是離心壓縮機中的重要組成部件，型環(huán)與開式葉輪的葉片間隙值的準確性對機組的運轉(zhuǎn)極其重要。其中型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間的間隙對機組的運轉(zhuǎn)有著至關(guān)重要的作用。如圖1所示為型環(huán)與半開式葉輪組裝后示意圖，設(shè)計對A、B、C、D所在截面型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間的間隙有嚴格的要求，設(shè)計會給出型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間軸向和徑向的間隙要求范圍。由于型環(huán)與半開式葉輪單件加工時的加工誤差及型環(huán)與半開式葉輪的裝配誤差都會導(dǎo)致型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙經(jīng)常超出設(shè)計所給的徑向及軸向間隙范圍。因此，需要工藝出具檢測型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的測試方案及型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙超差的加工方案。本文將對檢測型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的測試方案及型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙超差的加工方案進行講述。

圖1

1 型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的測試方案

半開式葉輪裝配到主軸上形成機組后，按照設(shè)計要求在葉輪需要壓間隙的對應(yīng)位置用膠布粘貼鉛絲，然后按照設(shè)計要求組裝型環(huán)，待型環(huán)與半開式葉輪分開后通過測量鉛絲的厚度值來達到測量出型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的目的。

2 型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙超差的加工方案

首先根據(jù)設(shè)計要求作出A、B、C、D所在的四個截面，其中A所在截面為設(shè)計給出的型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的徑向間隙值，B所在截面為設(shè)計給出的型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的軸向間隙值，C、D所在兩個截面的型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙介于軸向與徑向間隙值，通過設(shè)計要求推算出C、D所在截面的間隙值要求范圍。然后通過將半開式葉輪與型環(huán)裝配后測量出的型線間間隙值按照A、B、C、D所在四個截面的直徑圓，按照每60°的間隔分別測量出四個截面所在8個點的半開式葉輪組裝后型線間間隙的徑向間隙值并做記錄，如圖2所示。

圖2

四個截面共計32個點，分別將四個截面32個點的間隙值與設(shè)計要求的對應(yīng)間隙范圍進行比對。比對結(jié)果一般分為兩種情況。

（1）分別對每個截面測量的間隙數(shù)據(jù)與設(shè)計要求的對應(yīng)間隙范圍進行比對，若一個截面圓內(nèi)的間隙值為均勻的偏小，則按照型環(huán)原中心進行加工即可。

（2）分別對每個截面測量的間隙數(shù)據(jù)與設(shè)計要求的對應(yīng)間隙范圍進行比對，若一個截面圓內(nèi)的間隙值為非均勻的偏小而是偏向某一個方向間隙偏小則需要根據(jù)間隙值偏小的方向確定車加工中心的偏心量，在確定車加工偏心量、偏心方向、對刀點及上刀量時注意如圖3所示以假設(shè)要修正A所在截面點為例，根據(jù)型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙測量值大致確定偏心方向后如圖三所示假設(shè)為圓周0°豎直向上方向偏心，那么該截面內(nèi)1點和5點的修正后間隙值可以通過計算得出，即1點修正后間隙值為1點處修正前間隙值與上刀量的相加值，2點的修正后間隙值為修正前間隙值與上刀量與兩倍的偏心量的差值的和，該截面內(nèi)除1點和2點外的修正后間隙值則需要根據(jù)以初確定好的偏心量、偏心方向、對刀點及上刀量再以該截面所在型環(huán)直徑作圓確定出該截面內(nèi)各點型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙值，如圖三中除1點和2點外其余六點的修正后間隙值按照初定的偏心量、偏心方向、對刀點及上刀量確定的間隙值根據(jù)在該截面內(nèi)按照該截面所在型環(huán)直徑圓作圓后，經(jīng)測量后最終確定出該截面內(nèi)其余六點修正后間隙值，如圖3中該截面內(nèi)8點所示，該點修正后間隙值為修正前間隙值與e的和。由此確定出該截面所有點修正后間隙值，若各點修正后間隙值都在設(shè)計范圍內(nèi)則按照初定的偏心量、偏心方向、對刀點及上刀量進行加工，若不符合設(shè)計要求則重新對初定的偏心量、偏心方向、對刀點及上刀量進行修正，直至該截面內(nèi)各點間隙值均在設(shè)計范圍內(nèi)。而后確定出加工該截面的偏心量、偏心方向、對刀點及上刀量。由于車床原理為被裝卡工件永遠以工作臺中心旋轉(zhuǎn)，因此需要在加工前在型環(huán)上按照記錄間隙時的方向進行標注，并且標記出對刀點，然后根據(jù)之前確定的偏心方向?qū)⑿铜h(huán)進行偏心裝卡，從而實現(xiàn)型環(huán)的不均勻去量。

圖3

按照上述方法對每個需要修間隙值的截面進行偏心量、偏心方向、對刀點及上刀量進行確定，再結(jié)合截面間原型環(huán)的設(shè)計型線以及對進刀路徑的圓滑過渡的確定最終確定出型環(huán)加工型線的加工數(shù)控程序。車床操作者首先根據(jù)型環(huán)上標記的型環(huán)方位、對刀點及偏心方向?qū)⑿铜h(huán)進行加工前的找正工作，然后按照數(shù)控程序?qū)π铜h(huán)型線進行加工。按照上述方法對型環(huán)型線進行重加工后，再次進行型環(huán)與半開式葉輪的組裝工作，繼續(xù)按照上述型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的測試方案對型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙進行再測量，將之前超差的截面內(nèi)數(shù)據(jù)的新測量數(shù)據(jù)與設(shè)計要求進行比對，若合格則完成型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙值修正工作。若不合格，再次按照上述型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙超差的加工方案對不合格截面內(nèi)型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙進行車修正，以此循環(huán)直至四個截面32個間隙測量點達到設(shè)計要求的型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙值為止，以此完成型環(huán)與半開式葉輪組裝后型線間間隙的加工。