Способ изготовления ротора центробежной воздушной машины Советский патент 1992 года по МПК B23K31/02 F04D29/30 B23K101/30 

Изобретение относится к вентиляторо- строению, в частности к способам изготовления роторов центробежных воздушных машин.

Известны способы изготовления ротора центробежной воздушной машины, при котором к каркасам пустотелых лопаток присоединяют обшивки и фланцевые элементы и скрепляют последние с дисками, по крайней мере один из которых является коническим.

Нервюры каркаса лопаток с фланцевыми элементами обеспечивают возможность разъемного (болтового, заклепочного) соединения лопатки с дисками, однако пригонка соединений, особенно с коническими дисками, очень сложна, трудоемка и не обеспечивает необходимой точности. Малая толщина профиля высокоэффективных и прочных (при высоких окружных скоростях) лопаток каркасной конструкции не позволяет соединять их с дисками бесфланцевым болтовым креплением в торец. В то же время технология изготовления, пригонки и соединения развитого фланцевого элемента с каркасом лопатки и с диском очень

сложна. Пригонка больших поверхностей сопряжения при этом трудоемка, выполняется вручную и недостаточно точна особенно для конических дисков, где эти поверхности имеют сложную пространственную конфигурацию.

Цель изобретения заключается в упрощении технологии и повышении точности изготовления ротора воздушной машины.

Для достижения этой цели в известном способе изготовления ротора центробежной воздушной машины фланцевые элементы со стороны конического диска изготавливают в виде цельного кольца, выставляют лопатки относительно друг друга в положение, предусмотренное чертежом, совместно обрабатывают торцы лопаток со стороны конического диска и внутреннюю поверхность последнего по требуемой конфигурации, прихватывают к обработанным торцам лопаток указанное кольцо, протачивают наружную поверхность кольца по кон- Фигурации конического диска, после чего разрезают кольцо на отдельные фланцевые элементы и окончательно закрепляют их по

И с

ч

ON

сл

ю ы

контуру профиля лопаток электронно-лучевой сваркой,

На фиг.1 изображена конструкция лопатки; на фиг.2 - временное раскрепление лопаток с конусным кольцом для обточки; на фиг.З - лолатка в сборе с дисками ротора.

Способ изготовления ротора центробежной воздушной машины осуществляется следующим образом.

Вначале сваривается каркас лопатки 1, состоящий из нервюр 2, лонжеронов 3, носика 4 и хвостовика 5, Затем привариваютс по контуру каркаса верхняя 6 и нижняя 7 обшивки лопатки. Затем может быть подогнан и соединен по контуру профиля с тор- цом лопатки 1 электронно-лучевой сваркой плоский фланцевый элемент 8 для последующего присоединения к плоскому коренному диску 9 ротора.

Пригонка лопаток для соединения с ко- ническим диском 10 начинается с их совместного временного раскрепления на планшайбе 11 карусельного станка в вертикальном положении, точно соответствующем рабочему положению лопаток на роторе. Раскрепление лопаток производится их плоскими 8 фланцевыми элементами либо, если они еще не приварены, торцовыми нервюрами 2, примыкающими к коренному диску, временными монтажными средствами. После этого все свободные торцы лопаток одномоментно протачиваются под конический диск 10 (см. фиг.2).

Изготовление конических фланцевых элементов 12 начинают с гибки из листового материала и сварки конусного кольца 13, геометрия поверхности которого соответствует коническому покрывному диску 10 ротора. Внутренняя поверхность конусного кольца обтачивается под уже обработанные свободные торцы лопаток. Затем конусное кольцо 13 прихватывается к торцам лопаток сваркой. Этим обеспечивается его минимальная сварочная деформация,

Далее конусное кольцо 13 обтачивается снаружи под поверхность покрывного диска 10 и разделяется на отдельные фланцевые элементы 12 путем вырезки их по контуру (штрих-пунктирная линия нз фиг.2), Разделение конусного кольца 13 может выполняться до обточки поверхности под покрывной диск.

Операция пригонки лопаток завершается окончательной приваркой конических фланцевых элементов 12 по контуру профиля лопаток электронно-лучевой сваркой.

По завершении сборки и пригонки лопаток с фланцевыми элементами производится обточка посадочных поверхнсстей коренного и покрывного дисков и сборка ротора с использованием разборных соединений,

.Данный способ обеспечивает разбор- ность ротора с целью освидетельствования, ремонта и замены лопаток как наиболее изнашивающихся элементов, повышение тем самым ремонтопригодности и долговечности воздушной машины. Одновременно су- щественно повышается точность изготовления, а следовательно, прочность и надежность высоконагруженных воздушных машин с повышенными окружными скоростями роторов.

Формула изобретения Способ изготовления ротора центробежной воздушной машины, при котором к каркасам пустотелых лопаток присоединяют обшивки и фланцевые элементы и закрепляют на последних диски, по крайней мере один из которых является коническим, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения точности изготовления, фланцевые элементы со стороны конического диска изготавливают в виде цельного кольца, выставляют лопатки одну относительно другой в положение, предусмотренное чертежом, совместно обрабатывают торцы лопаток со стороны конического диска по требуемой конфигурации, прихватывают к обработанным торцам лопаток указанное кольцо, протачивают наружную поверхность кольца по конфигурации конического диска, после чего разрезают на отдельные фланцевые элементы и окончательно закрепляют их по контуру профиля лопаток электронно-лучевой сваркой.

Использование: машиностроение, изготовление роторов центробежных воздушных машин. Сущность изобретения: лопатки выставляют относительно друг друга в определенное положение, изготовленные в виде цельного кольца фланцевые элементы прихватывают к торцам лопаток, затем протачивают кольцо по конфигурации конического диска и разрезают кольцо на отдельные фланцевые элементы. Готовые элементы окончательно соединяют с лопатками электронно-лучевой сваркой. 3 ил.

к&ш

Фиг. 3