[发明专利]冷态下精确矫正离心压缩机主轴的方法

说明书

本发明提供了一种冷态下精确矫正离心压缩机主轴的方法，包括如下步骤：选择合适尺寸的矫直用压力机；设计并制作一整套矫直用辅助工装，采用辅助工装对主轴进行装夹，并使用压力机进行压型矫直处理；矫直过程中对主轴矫直工程中挠度变化量进行测量；矫直后采用振动时效设备对主轴压型后的残余应力进行消除。本发明设计了精确矫正工装，防止过压保护装置，和矫正过程中的精确测量工具与法案，和后续的消除冷变形残余应力方案，采用该发明方法，适用于不同工况、材料下的离心压缩机主轴在生产过程中产生的塑性挠度变形的矫正，并保证了矫正后的主轴完全满足设计使用要求。

技术领域

本发明涉及离心压缩机技术领域，具体而言，涉及一种冷态下精确矫正离心压缩机主轴的方法。

背景技术

主轴是离心压缩机的核心部件之一,精加工主轴的精度要求是十分严格的，任何微小尺寸及形位变化都将影响整台离心压缩机机组的稳定性，然而离心压缩机主轴都采用柔轴结构长径比较大，刚度不足，相对来说比较容易产生变形。

在主轴热处理过程及热装过程中，产生主轴的非弹性弯曲经常发生，这种变形往往是非常小的，在平衡机上的打表挠度变化在十几道到几十道(一道为0.01mm)一般的冷态矫正方法一般的精度在1mm左右,完全无法符合精加工后主轴的矫正精度要求，以前往往采用集中点加热的方法对主轴进行修复，但这种对主轴加热的方式存在许多的不利因素，首先如果矫直过程中集中加热温度较低，对变形严重的主轴修复效果甚微，其次如果集中加热温度较高，对已经调质完毕的主轴性能上势必会产生影响，尤其是对一些有超低温工况下运行的主轴，因此这种方法尚存在许多不确定的因素。本发明总结以往在矫直零件的经验,旨在解决热态下矫直带来的不利因素,进一步研究,使主轴在不受性能影响条件下,完成主轴精确矫直方法符合使用要求。

本发明为了解决冷态下矫正微小变形主轴的精度控制问题，解决了采用加热方式矫正的对主轴力学性能产生影响的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一整套冷态下精确矫直离心压缩机主轴的方法方案，设计了精确矫正工装，防止过压保护装置，和矫正过程中的精确测量工具与法案，和后续的消除冷变形残余应力方案，采用该发明方法，适用于不同工况、材料下的离心压缩机主轴在生产过程中产生的塑性挠度变形的矫正，并保证了矫正后的主轴完全满足设计使用要求。

本发明提出了一种冷态下精确矫正离心压缩机主轴的方法，包括如下步骤：选择合适尺寸的矫直用压力机；设计并制作一整套矫直用辅助工装；采用辅助工装对主轴进行装夹，并使用压力机进行压型矫直处理；矫直过程中对主轴矫直工程中挠度变化量进行测量；矫直后采用振动时效设备对主轴压型后的残余应力进行消除。

进一步地，上述一种冷态下精确矫正离心压缩机主轴的方法，所述矫直用辅助工装包括：压力机上平台、压力机下平台、工装上模具和工装下模具，所述压力机上平台底部的中间位置处焊接有工装上模具，且工装上模具的底端设有与主轴相互配合的弧形凹槽；所述压力机下平台上方的两端皆焊接有工装下模具，且工装下模具的顶端皆设有与主轴相互配合的弧形凹槽，主轴安装在工装上模具与工装下模具之间。

进一步地，上述矫直用辅助工装，所述主轴一侧的压力机下平台上焊接有限位档柱，且限位档柱位于压力机上平台的正下方，用于进行过压保护。

进一步地，上述限位档柱，所述限位档柱的顶端设置有薄垫片，用于调整压型量变化。

进一步地，上述测量工具，所述测量工具位于主轴一侧的压力机下平台上，所述测量工具包括支架、顶针和顶丝，所述支架呈L型，支架的前端通过顶丝安装有顶针，将顶针的底端抵住主轴的外表面，平移支架，使顶针在主轴上滑动，观测顶针的跳动。

本发明方法与现有技术相比，具有以下技术效果：