一种大型水平剖分焊接悬臂蜗壳的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及压缩机设备，具体地说是一种大型水平剖分焊接悬臂蜗壳。包括上蜗壳、下蜗壳、法兰及出气风筒，其中上蜗壳和下蜗壳通过法兰连接，形成蜗室，所述蜗室沿轴向设有一段入口，所述出气风筒沿下蜗壳的圆周切线方向设置于下蜗壳的一侧，并与蜗室连通。所述下蜗壳的两端沿径向向外延伸设有支出平面，所述支出平面的下端设有与底座连接的弹性支撑。本实用新型结构简单，安装和检修方便，加工制造难度小。
【专利说明】一种大型水平剖分焊接悬臂蜗壳【技术领域】
[0001]本实用新型涉及压缩机设备，具体地说是一种大型水平剖分焊接悬臂蜗壳。应用于大型单缸多级悬臂离心压缩机及大型组装式压缩机的首级叶轮蜗室部位，方便超大蜗壳的安装及检修工作。
【背景技术】
[0002]M⑶单缸悬臂多级压缩机系列机型作为煤化配套的2-6万空分装置的主打产品。空分装置的大型化，作为2.8-4.6万空分主力压缩机机型多级悬臂离心压缩机M⑶机型应用最为广泛。该类型产品一直采用首级半开叶轮，水平剖分机壳外挂整体独立焊接蜗壳，实现轴向进气，内置导叶调节机构调节，单叶轮高效压缩、扩压器扩压，蜗壳渐变扩流后入下一段再冷却压缩。目前国内外均采用整体焊接蜗壳结构及整体铸造轴向悬挂结构。
[0003]由于蜗壳为整体结构，压缩机一段入口流量大，出入口流速限制，入口管径DN1200以上，出口管径DN1000以上，蜗壳采用整体焊接结构，重量达10-20吨，高度4.7米，宽向1.1米，轴向与机壳外端板止口配合，螺栓把合安装，现存问题如下:
[0004]1.在装配出厂前安装困难。由于蜗壳过重，水平及圆周方向无基准面，端板轴向配合面较短，要用20吨天车吊起后，轴向人工手动调整安装，安装费时费力。另外为保证半开轮叶片外边界的气流泄漏，叶轮前设置有整体铸造型环，型环重达700KG，轴向安装在蜗壳，与叶轮保证3MM的间隙，安装和调整都只能在蜗壳安装完进行，操作空间狭小，需专业工具方可安装，极难保证安装精度。
[0005]2.在用户现场 安装、检修费时费力。蜗壳过大，只能单独包装到现场后再组装。现场专业人员少，吊装不是专用设备，安装比出厂前更困难。转运一定周期后检修半开叶轮和调整型号间隙时，均需将整个蜗壳吊起卸下，在入口管路和机壳间轴向距离有限，蜗壳出口法兰与膨胀节先行拆开后，现场75吨大天车需小心轴向窜开后垂直吊起，需吊起高出平台
5.2米方可，厂房及天车高度在设计时就需考虑够高。直接影响用户厂房的投资。同时型环一般是连同蜗壳一起拆卸，及容易与叶轮刮碰而无法现场修复，回装后影响效率。
[0006]3.蜗壳与机壳联接是通过端板圆周螺栓把合联成一体，端板与机壳壳体间有足够的支撑钢板保证强度，但整个外挂蜗壳无外侧垂直支撑，壳体热膨胀、振动可能会引起刚度削弱，不利于长期运行。
实用新型内容
[0007]针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种大型水平剖分焊接悬臂蜗壳。该大型水平剖分焊接悬臂蜗壳结构简单，安装和检修方便，加工制造难度小。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0009]一种大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，包括上蜗壳、下蜗壳、法兰及出气风筒，其中上蜗壳和下蜗壳通过法兰连接，形成蜗室，所述蜗室沿轴向设有一段入口，所述出气风筒沿下蜗壳的圆周切线方向设置于下蜗壳的一侧、并与蜗室连通。[0010]所述下蜗壳的两端沿径向向外延伸设有支出平面，所述支出平面的下端设有与底座连接的弹性支撑。
[0011]所述法兰包括上法兰和下法兰，所述上法兰连接于上蜗壳的连接面上，所述下法兰连接于下蜗壳的连接面上，所述上法兰和下法兰通过螺栓连接。
[0012]所述下蜗壳的内壁沿周向设有用于型环定位的止口。所述上蜗壳和下蜗壳的外圆周上均布有多个筋板。
[0013]所述上蜗壳上的各筋板均与上蜗壳的外圆周垂直，所述下蜗壳上的各筋板均与下蜗壳的外圆周垂直。所述一段入口为圆筒形。所述出气风筒为方形。
[0014]本实用新型的优点与积极效果为:
[0015]1.本实用新型采用板材拼接焊接结构形式，解决铸造蜗壳铸造质量差，制造周期长的缺点。
[0016]2.本实用新型将整体渐变蜗室蜗壳在水平中分面上剖分成上蜗壳和下蜗壳结构，增加上下平面法兰，以螺栓、螺母进行把合联接。
[0017]3.本实用新型在下法兰上增加支出平面，在蜗壳与底座间增加弹性支撑，增加蜗壳刚度，减小自重产生的径向变形。
[0018]4.本实用新型改变整体蜗壳轴向吊装、装配的复杂、困难的安装方式，可先将下蜗壳及相关部件与压缩机端法兰相连接，再将上蜗壳及部件分别在水平方向与下蜗壳把合连接，与机壳轴向端法兰联接。
[0019]5.本实用新型改变机组现场运转检修方式，仅将上蜗壳拆卸下即可检修叶轮等相关部件，大大方便现场的检修工作量。
[0020]6.型环及叶片扩压器等安装在蜗壳上的定子部件给出水平剖分上下半结构，改变型环的装配形式，改轴向装配为径向止口定位安装方式，大大降低装配难度，大大提高装配精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的三维结构示意图；
[0022]图2为本实用新型的分解示意图；
[0023]图3为本实用新型的截面剖视图；
[0024]图4为图3的侧视图；
[0025]图5为图3的A-A剖视图；
[0026]图6为安装本实用新型的单级悬臂压缩机的结构示意图；
[0027]其中:1为上蜗壳，2为下蜗壳，3为出气风筒，4为一段入口，5为上法兰，6为下法兰，7为弹性支撑，8为底座，9为叶片扩压器，10为型环，11为首级叶轮，12为端板，13为机壳，14为转子，15为一段出口，16为三段入口，17为三段出口，18为四段出口，19为四段入口，20为二段出口，21为二段入口。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0029]如图1、图2所示，本实用新型包括上蜗壳1、下蜗壳2、法兰及出气风筒3，其中上蜗壳I和下蜗壳2通过法兰连接，形成蜗室。所述法兰包括上法兰5和下法兰6，所述上法兰5连接于上蜗壳I的连接面上，所述下法兰6连接于下蜗壳2的连接面上，所述上法兰5和下法兰6通过螺栓连接。所述蜗室沿轴向设有一段入口 4，所述出气风筒3沿下蜗壳2的圆周切线方向设置于下蜗壳2的一侧、并与蜗室连通。所述上蜗壳I和下蜗壳2的外圆周上均布有多个筋板，所述上蜗壳I上的各筋板均与上蜗壳I的外圆周垂直，所述下蜗壳2上的各筋板均与下蜗壳2的外圆周垂直。
[0030]如图3-5所示，所述下蜗壳2的两端沿径向向外延伸有支出平面，所述支出平面的下端设有与底座连接的弹性支撑。所述弹性支撑包括螺纹连接的支撑座和支撑杆，通过旋转支撑杆来调整弹性支撑的高度。所述弹性支撑增加蜗壳刚度，减小自重产生的径向变形。所述下蜗壳2的内壁靠近连接端面沿周向设有用于型环定位的止口。
[0031]如图6所示，本实用新型位于单级悬臂压缩机首级叶轮处，是形成完成一段气流流入，叶轮压缩做功、扩压器扩压、蜗室整流流出的的主要定子部件，是形成流道的型环、扩压器等安装的部件。
[0032]实施例
[0033]本实用新型以Q345R不同厚度钢板为主要材料，采用拼装焊接工艺方法焊接制造。其一段入口 4采用轴向圆筒形，方便进气管路联接，中间以加厚侧板支撑，侧板同时用于型环和扩压器的安装及形成扩压流道部分；下蜗室2的一侧通过4块压型钢板拼接成0-360度渐变方口形流道，不同截面上加焊方形钢板加强刚度；出气风筒3以切向导引气流流出。蜗壳在水平中心线上一分为二，在结构上分成上蜗壳I及下蜗壳2，蜗壳I及下蜗壳2截面相同，焊成上下一定厚度法兰平面，下半蜗壳中分面上加工成0.2/1000的斜面并保证较高的光洁度，法兰面上相应开螺纹孔及定位销孔进行把合紧固，即加强蜗室钢板强度又保证结合面严密，防止气体泄漏。型环10及叶片扩压器9均为上下分体结构，加工内腔时要求上下半装夹在一起进行同时加工来保证同轴精度。
[0034]本实用新型的安装方法为:
[0035]装配时先将上下半扩压器分别安装在上、下蜗壳上，下蜗壳2轴向把合至下机壳端板上，然后安装型环下半部，型环以止口定位，并用螺栓把合到下蜗壳2上，调整好半开叶轮间隙，然后将型环上半部水平把合在下型环上，最后吊装上蜗壳I至上端板相对位置，先不把紧螺栓，保证垂直方向可调整2-3MM，然后水平调整与下蜗壳2定位，调整水平和垂直两个方向上的螺栓，最后以自由状态把紧所有螺栓。在检修时仅小心拆卸上蜗壳即可。这样在厂内装配和现场安装时，吊装重量大大减小，装配难度降低，现场检修只要吊下上蜗壳(3-4吨重)即可检修叶轮等相关部件，大大方便现场的检修工作量。
[0036]本实用新型可广泛应用于进口流量为2.8?4.6万的单级悬臂离心压缩机和大型组装式压缩机上。
【权利要求】
1.一种大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，其特征在于:包括上蜗壳(I)、下蜗壳(2)、法兰及出气风筒(3)，其中上蜗壳(I)和下蜗壳(2)通过法兰连接，形成蜗室，所述蜗室沿轴向设有一段入口(4)，所述出气风筒(3)沿下蜗壳(2)的圆周切线方向设置于下蜗壳(2)的一侧、并与蜗室连通；所述下蜗壳(2)的两端沿径向向外延伸设有支出平面，所述支出平面的下端设有与底座(8)连接的弹性支撑(7)。
2.按权利要求1所述的大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，其特征在于:所述法兰包括上法兰(5)和下法兰(6)，所述上法兰(5)连接于上蜗壳(I)的连接面上，所述下法兰(6)连接于下蜗壳(2 )的连接面上，所述上法兰(5 )和下法兰(6 )通过螺栓连接。
3.按权利要求1所述的大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，其特征在于:所述下蜗壳(2)的内壁沿周向设有用于型环定位的止口。
4.按权利要求1所述的大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，其特征在于:所述上蜗壳(I)和下蜗壳(2)的外圆周上均布有多个筋板。
5.按权利要求4所述的大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，其特征在于:所述上蜗壳(I)上的各筋板均与上蜗壳(I)的外圆周垂直，所述下蜗壳(2 )上的各筋板均与下蜗壳(2 )的外圆周垂直。
6.按权利要求1所述的大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，其特征在于:所述一段入口(4)为圆筒形。
7.按权利要求1所述的大型水平剖分焊接悬臂蜗壳，其特征在于:所述出气风筒(3)为方形。
【文档编号】F04D29/42GK203604265SQ201320735605
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】齐智勇, 兰鑫, 王俊明, 郭飞虎, 陈永峰, 聂万隆, 李志卓 申请人:沈阳透平机械股份有限公司