離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置、轉(zhuǎn)子及安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置以及包含此連接裝置的轉(zhuǎn)子，連接裝置包括端面齒Ⅰ、端面齒Ⅱ、連接螺柱和鎖緊螺母；半開式葉輪和主軸通過端面齒Ⅰ與端面齒Ⅱ相適配嚙合對接，連接螺柱穿過半開式葉輪的中心孔，一端與主軸的第一螺紋孔旋合連接，另一端與鎖緊螺母旋合連接，鎖緊螺母將半開式葉輪與主軸壓緊。本發(fā)明還公開了上述離心壓縮機的轉(zhuǎn)子的安裝方法，步驟包括：a、將端面齒Ⅰ與端面齒Ⅱ嚙合，實現(xiàn)半開式葉輪與主軸的對接；b、將連接螺桿分別與主軸和鎖緊螺母旋合擰緊；c、對連接完成的裝置進行動平衡檢測，符合要求后，在半開式葉輪與主軸上打上對合標記。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、改善了壓縮機裝配的工藝性。
【專利說明】離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置、轉(zhuǎn)子及安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離心壓縮機領(lǐng)域，具體為一種離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置、轉(zhuǎn)子及安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]離心壓縮機的轉(zhuǎn)子由葉輪等零件套在主軸上組成，為了實現(xiàn)高壓比，葉輪隨主軸一起高速旋轉(zhuǎn)，最高轉(zhuǎn)速達幾萬轉(zhuǎn)，并且在短時間內(nèi)產(chǎn)生大的負載循環(huán)。在裝配前，轉(zhuǎn)子需要進行動平衡，完成后還需要再拆卸，與其它零部件一起進行總裝配。也就是說，葉輪與主軸間的連接必需保證同心，轉(zhuǎn)動時相互之間無滑動和松動，葉輪且與主軸應(yīng)為可拆卸式連接。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中葉輪與主軸之間大多采用以下的幾種連接方式:1、是采用葉輪孔與主軸間的過盈配合進行連接并傳遞扭矩；2、采用三角形等異形軸與孔進行連接；3、采用錐形孔與軸進行配合連接。這幾種配合連接方式需要專門的工裝或采用液壓、加熱及液氮或干冰致冷的方式進行裝拆，導致維修性差，維修費用高、裝拆需要的時間長等，且對人員的專業(yè)技術(shù)水平要求也較高。
[0004]本發(fā)明適用于葉輪位于壓縮機主軸端部的半開式葉輪與主軸的連接，尤其適用于組裝型整體齒輪增速式壓縮機葉輪與主軸的連接。組裝型整體齒輪增速式壓縮機葉輪裝在主軸的端部，與一般的單軸多級離心壓縮機相比，為了實現(xiàn)高壓比，其主軸轉(zhuǎn)速通常較高，對葉輪與主軸連接的同心、連接的可靠性以及可拆卸性要求較高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中葉輪與主軸的連接裝拆復雜，而研制出一種離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置、轉(zhuǎn)子及安裝方法。本發(fā)明采用端面齒嚙合使半開式葉輪與主軸連接，進行動平衡檢測后，在半開式葉輪與主軸上做上對合標記，在下次安裝時即可按照對合標記可靠連接。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
[0007]—種離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置，半開式葉輪具有中心孔，其特征在于包括設(shè)置在半開式葉輪無葉片側(cè)輪轂端面的端面齒1、設(shè)置在主軸一端的端面齒I1、連接螺柱和鎖緊螺母；所述端面齒I與所述端面齒II相適配嚙合；所述中心孔的直徑大于或等于所述連接螺柱的直徑；所述主軸具有端面齒II的一端設(shè)置有第一螺紋孔，且所述第一螺紋孔沿所述主軸中心軸線設(shè)置；所述連接螺柱兩端分別具有第一螺桿部和第二螺桿部；所述連接螺柱穿過中心孔，所述第一螺桿部與所述第一螺紋孔相適配旋合連接，所述第二螺桿部與所述鎖緊螺母相適配旋合連接，所述鎖緊螺母將所述半開式葉輪與所述主軸壓緊。通過端面齒I與端面齒II的嚙合與分離即可方便的對半開式葉輪與主軸進行連接和拆卸，且轉(zhuǎn)動時相互之間無滑動和松動，連接可靠。
[0008]進一步地，所述連接裝置還包括緊固螺釘和套設(shè)在所述鎖緊螺母外的軸頭螺母；所述軸頭螺母為流線形，具有大徑端和小徑端；所述軸頭螺母大徑端設(shè)有容納所述鎖緊螺母的容納槽；所述第二螺桿部沿其中心軸線設(shè)有第二螺紋孔；所述緊固螺釘穿過軸頭螺母與所述第二螺紋孔相適配旋合，所述軸頭螺母的大徑端與所述半開式葉輪有葉片側(cè)的輪轂端面相貼合。軸頭螺母設(shè)計為流線型，使半開式葉輪具有更好的空氣動力學特性。
[0009]進一步地，所述端面齒I和端面齒II的端面型面為頂角40°的三角形，所述端面齒I和端面齒II的齒形沿徑向從齒根到齒頂向內(nèi)收縮，錐度角為10.37°。此種結(jié)構(gòu)保證半開式葉輪與主軸通過端面齒嚙合后可自動對心。
[0010]更進一步地，所述第一螺桿部和第二螺桿部的螺紋旋向與所述主軸工作時的旋轉(zhuǎn)方向相反。此種設(shè)計可防止第一螺桿部與第一螺紋孔的旋合以及第二螺桿部與鎖緊螺母的旋合在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下松脫。
[0011]一種離心壓縮機的轉(zhuǎn)子，其特征在于:包括半開式葉輪、主軸以及所述的離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置。
[0012]一種上述離心壓縮機的轉(zhuǎn)子的安裝方法，其特征在于:包括以下步驟
[0013]a、將端面齒I與端面齒II嚙合，實現(xiàn)半開式葉輪與主軸的對接；
[0014]b、將連接螺柱具有第一螺桿部端穿入中心孔并旋入第一螺紋孔，使第一螺桿部與第一螺紋孔旋合；再將鎖緊螺母與第二螺桿部旋合，并用定力矩扳手擰緊鎖緊螺母，使鎖緊螺母壓緊在半開式葉輪具有葉輪側(cè)的輪轂端面上，以使端面齒I與端面齒II的齒面充分接觸；
[0015]C、對步驟a和步驟b連接完成的裝置進行動平衡檢測，所述端面齒I與端面齒II符合嚙合要求后，在所述半開式葉輪與所述主軸上打上對合標記，下次安裝時既可按照對合標記可靠連接。
[0016]用定力矩扳手擰緊鎖緊螺母，保證端面齒I與端面齒II的齒面充分接觸，實現(xiàn)半開式葉輪與主軸的可靠連接以傳遞半開式葉輪高速旋轉(zhuǎn)時所需的扭矩。轉(zhuǎn)子組裝完成后要進行動平衡檢測，動平衡符合要求(即端面齒I與端面齒II符合嚙合要求)后，在半開式葉輪與主軸上做上相應(yīng)的對合標記，然后還需將轉(zhuǎn)子上的各零件拆卸，與其他零件一起進行壓縮機的總裝配，再次裝配半開式葉輪與主軸時即可根據(jù)對合標記進行連接，這樣就保證了轉(zhuǎn)子的動平衡不會發(fā)生變化。
[0017]進一步地，所述步驟b中所述鎖緊螺母與所述第二螺桿部旋合擰緊后，將所述軸頭螺母套設(shè)在所述擰緊螺母上，緊固螺釘穿過軸頭螺母與所述第二螺紋孔旋合，使得所述軸頭螺母的大徑端與所述半開式葉輪有葉片側(cè)的輪轂端面緊密貼合。
[0018]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置、轉(zhuǎn)子及安裝方法顯而易見的具有以下優(yōu)點:
[0019]1、本發(fā)明所述半開式葉輪與主軸的連接裝置及轉(zhuǎn)子為可拆卸式，且裝配與拆卸簡易方便，不需要專門的工裝或其他方式進行裝配和拆卸，可維修性好，維修費用低，裝拆時間短，對操作人員的專業(yè)技術(shù)水平要求低。
[0020]2、本發(fā)明所述的半開式葉輪與主軸的連接裝置、轉(zhuǎn)子及安裝方法可保證半開式葉輪與主軸的同心，且轉(zhuǎn)動時相互之間無滑動和松動，轉(zhuǎn)動時可靠地傳遞扭矩。
[0021]3、本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)子的安裝方法，在動平衡檢測后，打上對合標記，方便下次安裝時保證安裝后的轉(zhuǎn)子仍能保持動平衡，改善了壓縮機裝配工藝性，同時提高了壓縮機運行的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例各部件裝配連接前分解圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例裝配結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例裝配連接后效果圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實施例端面齒II結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖中:1、半開式葉輪，2、主軸，3、連接螺柱，4、鎖緊螺母，5、軸頭螺母，6、緊固螺釘
10、端面齒I，11、中心孔，20、端面齒II，21、第一螺紋孔，30、第一螺桿部，31、第二螺桿部，32、第二螺紋孔，50、大徑端，51、小徑端，52、容納槽。
【具體實施方式】
[0027]如圖1?圖4所示的離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置，包括:設(shè)置在半開式葉輪I無葉片側(cè)輪轂端面的端面齒I 10、設(shè)置在主軸2 —端的端面齒II 20、連接螺柱3和鎖緊螺母4 ;端面齒I 10與端面齒II 20相適配嚙合；半開式葉輪I具有中心孔11，中心孔11的直徑大于或等于連接螺柱3的直徑；主軸2具有端面齒II 20的一端設(shè)置有第一螺紋孔21，且第一螺紋孔21沿主軸2中心軸線設(shè)置；連接螺柱3兩端分別具有第一螺桿部30和第二螺桿部31 ;連接螺柱3穿過中心孔11，第一螺桿部30與第一螺紋孔21相適配旋合連接，第二螺桿部31與鎖緊螺母4相適配旋合連接，鎖緊螺母4將半開式葉輪I與主軸2壓緊。端面齒I 10和端面齒II 20的端面型面為頂角40°的三角形，齒形沿徑向從齒根到齒頂向內(nèi)收縮，錐度角為10.37°。此種結(jié)構(gòu)保證半開式葉輪I與主軸2通過端面齒嚙合后可自動對心。
[0028]連接裝置還包括緊固螺釘6和套設(shè)在鎖緊螺母4外的軸頭螺母5 ;軸頭螺母5為流線形，具有大徑端50和小徑端51 ;軸頭螺母5的大徑端50設(shè)有容納鎖緊螺母4的容納槽52 ;第二螺桿部31沿其中心軸線設(shè)有第二螺紋孔32 ;緊固螺釘6穿過軸頭螺母5與第二螺紋孔32相適配旋合，軸頭螺母5的大徑端50與半開式葉輪I有葉片側(cè)的輪轂端面相貼合。軸頭螺母5設(shè)計為流線型，使半開式葉輪I具有更好的空氣動力學特性。
[0029]第一螺桿部30和第二螺桿部31的螺紋旋向與主軸2工作時的旋轉(zhuǎn)方向相反。此種設(shè)計可防止第一螺桿部30與第一螺紋孔21的旋合以及第二螺桿部31與鎖緊螺母4的旋合在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下松脫。如主軸2工作時旋轉(zhuǎn)方向為順時針，則第一螺桿部30、第二螺桿部31、第一螺紋孔21和鎖緊螺母4的螺紋都為左旋反絲。
[0030]離心壓縮機的轉(zhuǎn)子包括半開式葉輪1、主軸2以及離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置。
[0031]所述離心壓縮機的轉(zhuǎn)子的安裝方法，包括以下步驟:
[0032]a、將端面齒I 10與端面齒II 20嚙合，實現(xiàn)半開式葉輪I與主軸2的對接；
[0033]b、將連接螺柱3具有第一螺桿端穿入中心孔11并旋入第一螺紋孔21，使第一螺桿部30與第一螺紋孔21旋合；再將鎖緊螺母4與第二螺桿部31旋合，并用定力矩扳手擰緊鎖緊螺母4，使鎖緊螺母4壓緊在半開式葉輪I具有葉輪側(cè)的輪轂端面上，以使端面齒I 10與端面齒II 20的齒面充分接觸；將軸頭螺母5套設(shè)在所述鎖緊螺母4上，緊固螺釘6穿過軸頭螺母5與第二螺紋孔32旋合，使得軸頭螺母5的大徑端50與半開式葉輪I有葉片側(cè)的輪轂端面緊密貼合。
[0034]C、對步驟a和步驟b連接完成的裝置進行動平衡檢測，裝配完成后如圖2所示，端面齒I 10與端面齒II 20符合嚙合要求后，在半開式葉輪I與主軸2上打上對合標記，下次安裝時即可按照對合標記可靠連接。
[0035]用定力矩扳手擰緊鎖緊螺母4，保證端面齒I 10與端面齒II 20的齒面充分接觸，實現(xiàn)半開式葉輪I與主軸2的可靠連接以傳遞半開式葉輪I高速旋轉(zhuǎn)時所需的扭矩。轉(zhuǎn)子組裝完成后要進行動平衡檢測，動平衡符合要求(即端面齒I 10與端面齒II 20符合嚙合要求)后，在半開式葉輪I與主軸2上做上相應(yīng)的對合標記，然后還需將轉(zhuǎn)子上的各零件拆卸，與其他零件一起進行壓縮機的總裝配，再次裝配半開式葉輪I與主軸2時即可根據(jù)對合標記進行連接，這樣就保證了轉(zhuǎn)子的動平衡不會發(fā)生變化。
[0036]本發(fā)明實施例的轉(zhuǎn)子的拆卸也非常方便，只是按裝配時的相反順序依次卸下軸頭螺母5，用扳手卸下鎖緊螺母4，再取出連接螺柱3，即可將半開式葉輪I從主軸2上拆卸下來。只需普通的扳手輔助，不需專門工裝和其他專業(yè)工具，簡單方便，同時可重復裝卸性能好。
[0037]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置，半開式葉輪(I)具有中心孔(11)，其特征在于:包括設(shè)置在半開式葉輪(I)無葉片側(cè)輪轂端面的端面齒I (10)、設(shè)置在主軸(2)一端的端面齒II (20)、連接螺柱(3)和鎖緊螺母(4);所述端面齒I (10)與所述端面齒II (20)相適配嚙合；所述中心孔(11)的直徑大于或等于所述連接螺柱(3)的直徑；所述主軸(2)具有端面齒II (20)的一端設(shè)置有第一螺紋孔(21)，且所述第一螺紋孔(21)沿所述主軸(2)中心軸線設(shè)置；所述連接螺柱(3)兩端分別具有第一螺桿部(30)和第二螺桿部(31);所述連接螺柱(3)穿過中心孔(11)，所述第一螺桿部(30)與所述第一螺紋孔(21)相適配旋合連接，所述第二螺桿部(31)與所述鎖緊螺母(4)相適配旋合連接，所述鎖緊螺母(4)將所述半開式葉輪(I)與所述主軸(2)壓緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置，其特征在于:所述連接裝置還包括緊固螺釘(6)和套設(shè)在所述鎖緊螺母(4)外的軸頭螺母(5);所述軸頭螺母(5)為流線形，具有大徑端(50)和小徑端(51);所述軸頭螺母(5)的大徑端(50)設(shè)有容納所述鎖緊螺母(4)的容納槽(52);所述第二螺桿部(31)沿其中心軸線設(shè)有第二螺紋孔(32);所述緊固螺釘(6)穿過軸頭螺母(5)與所述第二螺紋孔(32)相適配旋合，所述軸頭螺母(5)的大徑端(50)與所述半開式葉輪(I)有葉片側(cè)的輪轂端面相貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置，其特征在于:所述端面齒I (10)和端面齒II (20)的端面型面為頂角40°的三角形，所述端面齒I (10)和端面齒II (20)的齒形沿徑向從齒根到齒頂向內(nèi)收縮，錐度角為10.37°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置，其特征在于:所述第一螺桿部(30)和第二螺桿部(31)的螺紋旋向與所述主軸(2)工作時的旋轉(zhuǎn)方向相反。
5.一種離心壓縮機的轉(zhuǎn)子，其特征在于:包括半開式葉輪(I)、主軸(2)以及權(quán)利要求1?4任一項所述的離心壓縮機半開式葉輪與主軸的連接裝置。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心壓縮機的轉(zhuǎn)子的安裝方法，其特征在于:包括以下步驟 a、將端面齒I(10)與端面齒II (20)嚙合，實現(xiàn)半開式葉輪⑴與主軸(2)的對接； b、將連接螺柱(3)具有第一螺桿部(30)端穿入中心孔(11)并旋入第一螺紋孔(21)，使第一螺桿部(30)與第一螺紋孔(21)旋合；再將鎖緊螺母(4)與第二螺桿部(31)旋合，并用定力矩扳手擰緊鎖緊螺母(4)，使鎖緊螺母(4)壓緊在半開式葉輪(I)具有葉輪側(cè)的輪轂端面上，以使端面齒I (10)與端面齒II (20)的齒面充分接觸； C、對步驟a和步驟b連接完成的裝置進行動平衡檢測，所述端面齒I (10)與端面齒II (20)符合嚙合要求后，在所述半開式葉輪(I)與所述主軸(2)上打上對合標記，下次安裝時即可按照對合標記可靠連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離心壓縮機的轉(zhuǎn)子的安裝方法，其特征在于:所述步驟b中所述鎖緊螺母(4)與所述第二螺桿部(31)旋合擰緊后，將所述軸頭螺母(5)套設(shè)在所述鎖緊螺母(4)上，緊固螺釘￠)穿過軸頭螺母(5)與所述第二螺紋孔(32)旋合，使得所述軸頭螺母(5)的大徑端(50)與所述半開式葉輪(I)有葉片側(cè)的輪轂端面緊密貼合。
【文檔編號】F04D29/62GK104373378SQ201410462772
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】季田, 卞桂紅, 龐桂兵, 張利萍, 彭彥平 申請人:大連工業(yè)大學