淺析保證離心壓縮機型環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）

型環和半開式葉輪是離心壓縮機中的重要組成部件，型環與開式葉輪的葉片間隙值的準確性對機組的運轉極其重要。其中型環與半開式葉輪組裝后型線間的間隙對機組的運轉有著至關重要的作用。如圖1所示為型環與半開式葉輪組裝后示意圖，設計對A、B、C、D所在截面型環與半開式葉輪組裝后型線間的間隙有嚴格的要求，設計會給出型環與半開式葉輪組裝后型線間軸向和徑向的間隙要求范圍。由于型環與半開式葉輪單件加工時的加工誤差及型環與半開式葉輪的裝配誤差都會導致型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙經常超出設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與半開式葉輪組裝后型線間間隙的測試方案及型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙超差的加工方案。本文將對檢測型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙的測試方案及型環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，按照設計要求在葉輪需要壓間隙的對應位置用膠布粘貼鉛絲，然后按照設計要求組裝型環，待型環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與半開式葉輪組裝后型線間間隙的目的。

2 型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙超差的加工方案

首先根據設計要求作出A、B、C、D所在的四個截面，其中A所在截面為設計給出的型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙的徑向間隙值，B所在截面為設計給出的型環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個點的間隙值與設計要求的對應間隙范圍進行比對。比對結果一般分為兩種情況。

（1）分別對每個截面測量的間隙數據與設計要求的對應間隙范圍進行比對，若一個截面圓內的間隙值為均勻的偏小，則按照型環原中心進行加工即可。

（2）分別對每個截面測量的間隙數據與設計要求的對應間隙范圍進行比對，若一個截面圓內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所示以假設要修正A所在截面點為例，根據型環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為圓周0°豎直向上方向偏心，那么該截面內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，該截面內除1點和2點外的修正后間隙值則需要根據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直徑作圓確定出該截面內各點型環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在該截面內按照該截面所在型環直徑圓作圓后，經測量后最終確定出該截面內其余六點修正后間隙值，如圖3中該截面內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計范圍內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，直至該截面內各點間隙值均在設計范圍內。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，因此需要在加工前在型環上按照記錄間隙時的方向進行標注，并且標記出對刀點，然后根據之前確定的偏心方向將型環進行偏心裝卡，從而實現型環的不均勻去量。

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，再結合截面間原型環的設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加工型線的加工數控程序。車床操作者首先根據型環上標記的型環方位、對刀點及偏心方向將型環進行加工前的找正工作，然后按照數控程序對型環型線進行加工。按照上述方法對型環型線進行重加工后，再次進行型環與半開式葉輪的組裝工作，繼續按照上述型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙的測試方案對型環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數據的新測量數據與設計要求進行比對，若合格則完成型環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型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙進行車修正，以此循環直至四個截面32個間隙測量點達到設計要求的型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙值為止，以此完成型環與半開式葉輪組裝后型線間間隙的加工。