一种高压风机叶轮加工及退火工装的制作方法

本实用新型属于离心风机制作技术领域，具体涉及一种高压风机叶轮加工及退火工装。

背景技术：

高压风机，如前向型多叶片高压风机，由于叶片较窄，叶片数量较多，有的可达20片以上，在制作过程中，相应的焊缝数量多，产生的焊接残余应力也变大，引起的焊接变形也会变大；再加上在制造、退火过程中由于摆放不正，或受热不均会进一步加剧变形量；较大的变形量一方面难以满足设计图纸的形位公差要求，往往有的叶轮因跳动值超过公差范围而报废；另一方面，即使一些叶轮经过整形后，满足了静平衡的要求，却在叶轮的动平衡校正测试中，振动和噪音较大，难以达到叶轮的设计性能，需要多次整形和修整，从而提高了风机的制作成本。

目前，人们对风机产品的认知越来越全面，对风机的振动要求越来越严，由最初的动平衡等级要求G6.3提升到G4.2，甚至有的用户要求达到平衡等级G2.4。而现有技术的高压风机叶轮工装还比较简单，仅仅是把叶轮轮盘固定在平台上以进行整形拼焊制作，制作完成后把叶轮从平台上取下单独送去退火，结果叶轮在退火后的变形较大。而公开号：CN 104475762A“一种高压风机的叶轮加工工艺”只适用于叶片是车加工的高压风机的叶轮，并不适用于大的叶片是通过焊接的方法制造的高压风机的叶轮。

因为以上的原因，提供一种不但在制造过程能确保叶轮的设计要求，而且在退火过程中也能确保叶轮的设计要求的工装十分必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要提供一种高压风机叶轮加工及退火工装，它能保证叶轮在拼焊制作及退火消除焊接应力后，叶轮前后盘的跳动量符合行业和用户的要求，叶轮的不平衡力偶最小，使风机的转子满足高速、高压工况，从而确保高压风机的运行安全。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的，一种高压风机叶轮加工及退火工装，其要点在于，包括可活动固定在叶轮加工平台上的工装基架，能将加工的叶轮活动固定在工装基架上的叶轮轮盘定位压板、叶轮轮盖定位压板、定位芯棒、压紧螺母。

作为优选，所述的定位芯棒由上端的螺栓A、下端的螺栓B、上中部的定位圆柱组成，上端的螺栓A与压紧螺母匹配；

所述的叶轮轮盖定位压板成扁状阶梯圆柱，其中芯设有与定位芯棒的定位圆柱穿过匹配定位的通孔A,使用时叶轮轮盖定位压板置于叶轮顶部；

所述的叶轮轮盘定位压板成扁状阶梯圆柱,由大圆柱A、小圆柱B组成，大圆柱A的直径小于叶轮的叶轮锥孔底部直径，中芯设有与定位芯棒的螺栓B穿过匹配定位的通孔B；

所述的工装基架包括中芯圆环、围绕中芯圆环由小到大的二个以上骨架圆环、与二个以上骨架圆环径向放射状连接的三条以上骨架径板、顶部搁置叶轮的叶轮轮盘的平板；平板中芯设有叶轮轮盘定位压板的小圆柱B伸入与之匹配的通孔C，通孔C对应的下方中芯圆环上设有定位芯棒下端的螺栓B能匹配旋入用以固定叶轮的螺孔座及螺孔。

本实用新型与现有技术相比有如下有益效果：因为它包括可活动固定在叶轮加工平台上的工装基架，能将加工的叶轮活动固定在工装基架上的叶轮叶轮轮盘定位压板、叶轮轮盖定位压板、定位芯棒、压紧螺母。因此叶轮在加工制造过程有了上述部件的组合固定，能保证叶轮在拼焊制作过程中达到设计的相关参数要求，而且在退火工序中拼焊制作好的叶轮仍由该工装固定，从而能使叶轮退火消除焊接应力后，叶轮变形量、跳动值、叶轮轮盖与叶轮轮盘同轴度的有关参数符合设计和行业要求，叶轮的不平衡力偶能达到最小，动平衡等级达到G2. 4级，使风机的转子满足高速、高压工况，确保高压风机的运行安全、稳定。

附图说明

图1：本实用新型工装组合图

图2：本实用新固定叶轮后示意图

图3：图1中压紧螺母、定位芯棒结构主视图

图4：图1中叶轮轮盖定位压板俯视图

图5：图4的A—A剖视图

图6：图1中叶轮轮盘定位压板仰视图

图7：图6B—B剖视图

图8：图1中工装基架仰视图

图9：图8的C—C剖视图

图10：本实用新固定叶轮后装在叶轮加工平台上加工的示意图

图1—10中，1-压紧螺母，2-定位芯棒，21-螺栓A，22-螺栓B，23-定位圆柱，3-叶轮轮盖定位压板，31-通孔A，4-叶轮轮盘定位压板，41-大圆柱A，42-小圆柱B ，43-通孔B，5-叶轮，51-叶轮轮盖，52-叶轮叶片，53-叶轮轮盘，54-叶轮锥孔，6-工装基架，61-中芯圆环，62-骨架圆环，63-骨架径板，64-平板，65-通孔C，66-螺孔座及螺孔， 7-叶轮加工平台。

具体实施方式

以下就图1—8所表示的实施例对本实用新型作进一步描述：

一种高压风机叶轮加工及退火工装，包括可活动固定在叶轮加工平台7上

的工装基架6，能将加工的叶轮5活动固定在工装基架6上的叶轮轮盘定位压板4、叶轮轮盖定位压板3、定位芯棒2、压紧螺母1。所述的定位芯棒2由上端的螺栓A21、下端的螺栓B22、上中部的定位圆柱23组成，上端的螺栓A21与压紧螺母1匹配；所述的叶轮轮盖定位压板3成扁状阶梯圆柱，其中芯设有与定位芯棒2的定位圆柱23穿过匹配定位的通孔A31,使用时叶轮轮盖定位压板3置于叶轮5顶部；所述的叶轮轮盘定位压板4成扁状阶梯圆柱,由大圆柱A41、小圆柱B42组成，大圆柱A41的直径小于叶轮5的叶轮锥孔54底部直径，中芯设有与定位芯棒2的螺栓B22穿过匹配定位的通孔B43；所述的工装基架6包括中芯圆环61、围绕中芯圆环61由小到大的二个骨架圆环62、与二个骨架圆环62径向放射状连接的八条骨架径板63、顶部搁置叶轮5的叶轮轮盘53的平板64；平板64中芯设有叶轮轮盘定位压板4的小圆柱B42伸入与之匹配的通孔C65，通孔C65对应的下方中芯圆环61上设有定位芯棒2下端的螺栓B22能匹配旋入用以固定叶轮5的螺孔座及螺孔66。

上述的实施例加工叶轮5的工序如下：

1、把工装基架6固定于叶轮加工平台7上，且叶轮加工平台7台面和工装基架6底部经过车平处理，以保证叶轮5装在上面的的平行度。

2、首先把叶轮轮盘53点焊在工装基架6的平板64上，并在平板64上的叶轮叶片52二侧焊有加固块，以阻止在叶轮叶片52整形拼焊和退火过程中的变形。

3、在叶轮5的叶轮轮盘53上焊接叶轮叶片52。高压离心风机叶片的特点是数量多，且多是曲线型的，拼焊中产生较大的焊接应力。本实新型在叶轮5制作初期就首先很好的防止了焊接变形。

4、把叶轮轮盘定位压板4置于叶轮轮盘53上,叶轮轮盖51置于叶轮叶片5上，找正后，点焊。

5、把叶轮轮盖定位压板3置于叶轮轮盖51上，再安装定位芯棒2和压紧螺母1。在定位和紧固的过程中，注意保证叶轮5和本工装的同轴度、平行度等各个方面的形位工差要求。

6、再把整个叶轮5和本工装倒置于叶轮加工平台7上，压紧、调正后进行叶轮轮盖51与叶轮叶片52的焊接。

7、焊接完成后，再一次把整个叶轮5和本工装倒置于叶轮加工平台7上，去掉压紧螺母1、定位芯棒2、叶轮轮盖定位压板3、叶轮轮盘定位压板4。

8、将留下的叶轮5和工装基架6，一同置入高温退火炉中，随炉以70°C/小时的升温速度，升温至560°C后保温三小时。

9、然后，再以100°C/小时的降温速度，降至炉温200℃，待炉温低于200℃时，可开炉盖，空冷至室温，等叶轮5温度降到常温再吊装出炉，最后将叶轮5和工装基架6分离即可。