способ изготовления рабочих колес центробежных машин

Формула изобретения

Способ изготовления рабочих колес центробежных компрессорных машин путем изготовления основного диска с лопатками, покрывного диска и их соединения сваркой, отличающийся тем, что покрывной диск изготавливают из двух колец: наружного и внутреннего с кольцевыми сварочными кромками, наружное и внутреннее кольца поочередно приваривают по всему периметру и с двух сторон к лопаткам основного диска, а кольца покрывного диска соединяют между собой сваркой кольцевым швом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам изготовления рабочих колес центробежных компрессорных машин. Известен способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора: патент RU 2195583 С2, F 04 D 29/26 Российской Федерации, по которому соединение дисков с лопатками ведут с помощью сварки, причем покрывной диск выполняют из двух частей - лопаточного диска, лопатки которого выполнены на основании в виде внутреннего и внешнего колец, и сплошного диска шириной не менее ширины отверстия у основания лопаток, через отверстия приваривают к лопаткам сплошной диск, после чего к покрывному диску приваривают основной диск.

Техническими недостатками данного способа являются:

- удлиняется технологический цикл изготовления рабочего колеса;

- материальные и трудовые затраты на изготовление дополнительной детали - сплошного диска;

- необходимость формирования внешнего и внутреннего колец с отверстием для осуществления приварки лопаток к покрывному диску;

- не обеспечивается жесткость и прочность соединения лопаток с основным диском, (лопатки привариваются только по концам, а не периметру лопаток), что особенно необходимо для рабочих колес центробежных компрессоров, работающих при окружных скоростях больше 280 м/сек;

- между неприваренной поверхностью лопаток и основным диском из-за технологических погрешностей образуется щель, (зазор), что приводит к перетечкам газа между лопатками и, как следствие, к эрозии лопаток;

- на неприваренном участке лопаток к основному диску отсутствует галтель-радиус, что приводит к повышению коэффициента концентрации напряжений.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и одновременного обеспечения технологичности изготовления с учетом получения необходимой прочной конструкции сварных рабочих колес центробежных компрессорных машин.

По предлагаемому способу изготовление рабочего колеса центробежных компрессорных машин, фиг.1, фиг.2, осуществляется путем изготовления основного диска с лопатками, покрывного диска из двух колец: наружного и внутреннего с кольцевыми сварочными кромками, наружное кольцо приваривается к лопаткам основного диска по всему периметру с двух сторон лопаток с наружной (Б) и внутренней (В) стороны наружного кольца покрывного диска, после чего устанавливается внутреннее кольцо покрывного диска и сваривается с наружным кольцом покрывного диска кольцевым швом, далее внутреннее кольцо приваривается к лопаткам основного диска с 2-х сторон по всему периметру лопаток с внутренней стороны (горловины) (В) диска.

Технологичность изготовления рабочего колеса обеспечивается свободным доступом в зону сварки с наружной и внутренней стороны колец покрывного диска с обеспечением необходимой прочности сварных швов.

На фиг.1. показан продольный разрез рабочего колеса центробежной компрессорной машины, изготавливаемого предлагаемым способом.

На фиг.2. показаны лопатки основного диска рабочего колеса и приварки лопаток к покрывному диску (А-А).

Рабочее колесо центробежной компрессорной машины содержит основной диск 1 с лопатками 4, наружное кольцо 2 покрывного диска, внутреннее кольцо 3 покрывного диска.

Способ изготовления рабочих колес центробежных компрессорных машин заключается в том, что выполняют основной диск 1 с лопатками 4, покрывной диск из двух колец: наружного 2 и внутреннего 3 с кольцевыми сварочными кромками.

Наружное кольцо 2 приваривают к лопаткам 4 основного диска 1 по всему периметру и с двух сторон лопаток, причем сварку ведут с наружной (Б) и внутренней (В) сторон наружного кольца с образованием галтели у основания диска и лопаток, затем устанавливают внутреннее кольцо 3 покрывного диска и соединяют его с наружным кольцом 2 приваркой по кольцу, после чего приваривают внутреннее кольцо 3 к лопаткам 4 основного диска 1; приварку ведут по всему периметру и с 2-х сторон лопаток с внутренней (В) (горловины) стороны внутреннего кольца покрывного диска с образованием галтели у основания диска и лопаток.

Далее для снятия напряжений, возникших в процессе сварки и обеспечения требуемых механических свойств материала дисков, производят соответствующие термические обработки. После чего осуществляют окончательную механическую обработку рабочего колеса.

Таким образом, предлагаемый способ изготовления сварных рабочих колес центробежных компрессорных машин позволяет обеспечить технологичность сварки без удлинения технологического цикла и дополнительных промежуточных деталей с одновременным обеспечением надежности и необходимой прочности сварного соединения колец покрывного диска с лопатками основного диска, что в конечном счете позволяет повысить ресурс и безаварийную эксплуатацию центробежных компрессорных машин.