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压缩机结构、工艺及检验模式

离心压缩机产品结构、主要零部件工艺过程及质量检验模式第一部分离心压缩机工作原理及其主要结构一、工作原理离心式压缩机通过叶轮旋转,使气体受离心力的作用而产生压力,与此同时气体获得速度,而气体流过叶轮、扩压器等变截面扩张通道时,速度又逐渐减慢而造成气体压力的再提高。

二、压缩机系列及型号1、MCL系列(引进意大利新比隆)520mm机壳水平剖分450mm机壳水平剖分450mm机壳水平剖分2、BCL系列(引进意大利新比隆)Cm)450mm机壳垂直剖分Cm)机壳垂直剖分3、DH系列(引进日本日立)Cm)“H”为象形文字4、VK系列(引进德国)8000m3/h齿轮增速性压缩机5、G系列3/h6、污水处理系列鼓风机450mm齿轮增速型7、轴流压缩机系列100cm,大于80cm机壳水平剖分8、单吸入鼓风机系列800/min单吸入鼓风机9、双吸入鼓风机系列6500/min双吸入鼓风机三、主要零部件的作用和结构特点1、机壳机壳的作用是象一个容器一样,把被压缩的气体围拢起来,形成有进气、有出气的通道。

同时机壳还起到支撑轴承、支撑隔板、密封的作用,确保转子在固定位置运转,确保气体逐级压缩,确保气体得到很好的密封。

目前;机壳都采用容器钢、低碳钢锻件或板材焊接而成,机械加工工序较长,一些关键工序必须用数控机床方能保证。

机壳有一道关键的检验,那就是水压试验,按API617的要求,试验压力是工作压力的1.5倍,保压30分钟,对于有毒有害、易燃易爆及贵重的气体,在水压试验后还要做气密性试验,确保气体无泄漏。

2、隔板隔板的作用是把压缩机每一级隔开,将各级叶轮分割成连续性流道,隔板相邻的面构成无叶扩压器通道,来自叶轮的气体通过扩压器把一部分动能转换为压力能,隔板的内侧是回流室。

气体通过回流室返回到下一级叶轮的入口。

回流室内侧有一组导流叶片,可使气体均匀地进到下一级叶轮入口。

隔板从中分面水平分开为上下半。

隔板和机壳靠止口配合,各级隔板靠止口依次嵌入机壳中,上隔板用沉头螺钉固定在上机壳上,但不固定死,使之能饶中心线稍有摆动,而下隔板自由装在下机壳上,考虑到热膨胀的关系,隔板水平中分面比机壳水平中分面稍低一点。

出口隔板与机壳或与相邻的隔板靠止口定位,而且用轴向螺钉把它们固紧。

这种结构可避免由于热膨胀而使隔板向下移动。

但有的隔板与机壳只靠两个止口定位,没有轴向螺钉。

MCL型压缩机隔板一般由灰铸铁或球墨铸铁铸成。

近几年为了提高产品质量,保证交货期,目前准备逐步改为碳钢铣制或焊接结构以适应市场的需要。

3、密封 MCL型压缩机级间密封采用迷宫式密封,而轴端密封根据需要选用不同形式的密封:迷宫密封、浮环密封、抽气密封、充气密封、干气密封等。

A、在压缩机各级叶轮进口圈外缘和隔板的内孔处,都装有迷宫密封,以减少各级气体回流。

1)、对于气体允许外漏的(无毒、不贵重的)气体,轴端密封可以采用迷宫密封。

迷宫密封一般是采用铝合金制成,用较软的材料做牙子,目的是为避免损坏轴套和叶轮。

2)、为避免由于热膨胀而使密封变形发生报轴事故,将密封体做成带有L形卡台,密封齿为梳齿状,密封体外环上半用沉头螺钉固定在上半隔板或机壳上,但不固定死,外环下半自由装在下隔板或机壳上。

3)、压缩机平衡盘上也装有迷宫密封,这是为了尽量减少平衡盘两边是气体泄露。

对于2MCL型压缩机,在两段之间,即转子中间部分的平衡盘上也要装迷宫密封,以减少中间级出口和压缩机最终出口间的气体泄漏。

4)、对尺寸较大的密封,根据需要切割成两半或四半,而且切口留眼一定间隙,以满足热膨胀的要求。

B、浮环密封1)、浮环密封用于压缩有毒、有害、易燃、易爆和贵重的气体的轴端密封。

它是靠比轴端处压缩气稍高一点的压力油膜将气体封住的。

2)、浮环密封由内环和外环组成。

环体截面为矩形,由锻钢制成,环体内表明浇铸上一层轴承合金,与旋转轴相配合,二者保持有较小的间隙。

环体侧面有防转销钉,使环只能浮动,不能随轴转动。

内外环之间还装有弹簧,将环与密封体的侧面压紧,防止高压密封油从侧面泄漏,影响密封效果。

C、抽气和充气密封1)、对于不允许外漏气体的轴端密封,有时也采用抽气密封,即把轴端漏出的气体由外接的抽气器通过挂到抽走。

抽走的气体根据具体条件或放至大气或再进行处理。

2)、抽气器是一种引射机构,它用高速气体喷射原理造成真空,而将压缩机轴端漏出的气体抽走。

封住,使之不外漏。

充填气体的气源,或是从压缩机本身系统中取,或是由外气源充气,这要根据具体情况而定,一般都是充惰性气体。

4、叶轮叶轮是对气体做功的最主要的部件,叶轮把气体吸进来,经过高速旋转后,气体得到了压力能和动能(速度)。

从设计角度讲,叶轮有闭式、半开式和开式,还有后弯式、径向和前弯式叶轮,有两元叶轮,也有三元叶轮。

叶轮与轴靠过盈热装在一起,有的有键,有的无键。

从工艺角度讲,有三件焊叶轮,有两件铣制焊接叶轮,其中有的叶片铣在轴盘上,有的叶片铣在前盘上,有的叶轮采用手把焊直接在叶轮流道里进行焊接,有的因为流道太窄,或叶片曲率太大,采用开槽焊接的方法。

叶轮其它的制造方法有铸造、有钎焊,有的叶轮还采用了直接铣出叶片的方法。

制造叶轮的材料都是优质合金结构钢锻件,常用的材料有FV520B、KMN、5、主轴主轴是连接转子上的其它零部件如隔套、平衡盘、推力盘、圆盘、螺母、联轴器并传动由原动机传过来的扭矩的主要零件。

所用材料是优质合金结构钢锻件,常用的材料有42CrNiMo6、40CrNiMo7、25Cr2Ni3Mo、35CrMo。

轴的形式基本上有3种:阶梯轴、光轴、节鞭轴。

毛坯锻件由大型钢厂提供。

6、齿轮我公司所用的增速器均为齿轮增速器,齿轮传动为一级传动,齿轮齿形有两种,其一是圆弧齿形,其二是渐开线齿形。

圆弧齿形的齿轮为软齿面齿轮,制造工艺比较简单,适用于中低转速、中轻等载荷的鼓压风机上,渐开线齿形的齿轮为硬齿面齿轮,制造工艺较为复杂,适用于高速、重载的压缩机。

圆弧齿形常用材料是35CrMo及35CrMoV,渐开线齿形的齿轮常用材料是12Cr2Ni4、14NiCr14、18CrMnMoB、18Cr2Ni4W。

7、联轴器鼓压风机所选用的联轴器有多种,有弹性联轴器,适用于低速鼓风机;有齿式联轴器,还有叠片式联轴器,后两种在一般鼓压风机上均有使用。

齿式联轴器我公司按引进技术、采用优质材料(42CrNiMo6)生产,叠片式联轴器我公司从国内外生产厂家直接购进。

8、轴承轴承按使用用途分可分为支撑轴承和推力轴承两种。

A、支撑轴承MCL型压缩机的支撑轴承根据需要选用椭圆挖轴承或可倾瓦轴承,这两种滑动轴承都是由油站供油强制润滑,轴承装在机壳两端外侧的轴承箱内,检查轴承时不必拆卸压缩机壳体。

椭圆瓦轴承或可倾瓦轴承,凡是直径相同的均可在轴承座内互换。

在轴承箱进油孔处装有节流阀,根据运转时轴衬温度高低来调整节流阀的开度控制进入轴衬的油量。

带有压力的润滑油进入轴衬进行润滑,同时带走产生的热量。

1)、椭圆轴承椭圆轴承体由锻钢制成,以水平中分面为界分为上下半,用盲销钉定位。

在轴承体上有止动销钉防止轴承转动。

轴承孔内表面浇铸一层轴承合金,轴承侧间隙(单侧)等于顶间隙,形成椭圆孔。

2)、可倾瓦轴承可倾瓦轴承有五个轴承瓦块,等距地安装在轴承体的槽内,用特制的定位螺钉定位,瓦块可绕其支点摆动,以保证运转时处于最佳位置。

瓦块内表面浇铸一层轴承合金,由锻钢制造的轴承体以水平中分面分为上下两半,用销钉定位,螺钉固紧。

为防止轴承体转动,在上轴承体的上方有防转销钉。

B、止推轴承止推轴承的作用是承受压缩机没有完全抵消的残余轴向推力,以及承受齿轮联轴器产生的轴向推力。

根据需要止推轴承装在支撑轴承的内侧或外侧的同一轴承箱内。

止推轴承是双面止推的,其轴承体水平剖分为上下两半。

两组止推元件,每组有6或8个止推块置于旋转的推力盘两侧。

在一组止推元件的背面,有用以调整止推轴承间隙的调整垫片。

止推块工作表面浇铸一层轴承合金,止推块等距离装在止推环上用定位螺钉定位。

止推块可绕其支点倾斜,使各止推块均匀承受轴向推力,工作时润滑油形成油膜。

第二部分离心压缩机主要零部件的工艺过程一、 叶轮一)、工艺分析从设计结构上看分开式叶轮、半开式叶轮、封闭式叶轮;又可分为两元叶轮(包括叶片叶轮)、三元叶轮(叶片为扭曲);还可分为前向叶轮、径向叶轮、后向叶轮;还有单吸叶轮和双吸叶轮之分。

从工艺方法上看可分为铆接叶轮、焊接叶轮及整体铸造叶轮。

其中铆接叶轮可分为全铆叶轮、铣制(叶片在轴盘上铣出)铆接叶轮及铆接结合叶轮;焊接叶轮可分为全焊(三件焊)叶轮及两件(叶片在轴盘或前盘铣出)焊接叶轮,铣制焊接叶轮又分为流道内焊接(叶轮流道较宽)叶轮及流道外焊接叶轮(这样的叶轮流道较窄或叶片曲率较大),其中流道外焊接叶轮又分为开槽焊叶轮及钎焊叶轮等;整体铸造叶轮分为钛合金铸造叶轮及铸铝叶轮。

二)、铣制焊接叶轮工艺过程轴盘、盖板外协锻件毛坯→粗车→预备热处理→切试圈→超声波探伤→按焊前加工图加工(①车②铣叶片③钳工修磨叶片、流道)→磁粉探伤→拼装焊接→消应力处理→修磨焊逢→喷砂→着色探伤→热处理前加工(车、留余量)→最终热处理→机械性能试验→喷砂→着色探伤→钳工修出风口→精车→综检→动平衡→超速试验→着色检验。

三)、叶轮作动平衡叶轮在综检合格后进行单个叶轮动平衡试验,目的在于检查其材质质量是否均匀及制造误差,并将其不平衡量消除或减小到允许范围内,为下一步的叶轮超速试验作必要的准备。

四)、叶轮超速试验对于焊接叶轮在单个叶轮作完动平衡试验后需要以最大连续工作转速的115%进行运转,运转时间为1-5分钟。

超速后进行两项检查,其一是检查口圈变形量,其二是检查焊逢经超转后是否有裂纹产生。

其目的是检查叶轮的强度和刚度。

二、主轴一)、作用 在风机中,所有旋转零件(如叶轮、隔套、平衡盘、推力盘等)都要安装在主轴上,才能实现其转动,所以风机主轴是用以支撑旋转零件和传递扭矩的。

二)、分类 按其结构主轴可分为节鞭式轴、阶梯式轴、光轴及空心轴。

节鞭式轴的特点是轴上不用级间隔套,但这种轴工艺性差,不易加工。

阶梯式轴的特点是轴的直径由中间向两端如阶梯一样递减与节鞭轴比较,工艺性交好。

光轴的特点是安装叶轮和组间隔套的部位是同一直径,这种主轴即保证了强度又使工艺性大大提高。

空心轴在大型通风机及大型鼓风机中部分采用,其作用可以在保证轴的刚性的条件下,减轻轴的重量,起到节约原材料及降低成本的作用,并采用滚动轴承,不必用润滑油站。

三)、离心压缩机主轴的工艺过程外协锻件毛坯→粗车→调质处理→车(切试圈及低倍试片)→检:①超声波探伤②机械性能试验③低倍检查→粗车→稳定处理→半精车→磨(磨装轴套的轴径及轴肩,其它轴径粗磨留0.2mm余量)→磁粉探伤→热装轴套→磁粉探伤→精车(车轴套、车退刀槽、车螺纹)→精磨各轴径→磁粉探伤→钳(攻轴端螺纹)→铣键槽→车(修整磨削后轴肩根部圆角及试车封齿)→磁粉探伤→动平衡→综检。

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