[发明专利]一种三元叶轮的精加工方法

说明书

本发明公开了一种三元叶轮的精加工方法，包括：根据三元叶轮的尺寸要求，将坯料进行外廓加工成带有整体三元叶轮外廓的叶轮毛坯；对叶轮毛坯上的叶片依次进行粗加工和精加工，完成在叶轮毛坯上的叶片加工；将叶轮毛坯卡装在加工专用工装上，使叶轮毛坯的轴盘背侧靠近专用工装的加工开口处；对装卡在加工专用工装上的叶轮毛坯的轴盘背依次进行粗加工和精加工，完成在三元叶轮的加工。本发明解决了对三元叶轮整体加工的难题，填补了国内对三元叶轮加工的空白。

技术领域

本发明属于压缩机的三元叶轮加工技术领域，具体涉及一种三元叶轮的精加工方法。

背景技术

叶轮又称工作轮，离心式压缩机中唯一对气流作功的元件，转子上的最主要部件。一般由轮盘、轮盖和叶片等零件组成。气体在叶轮叶片的作用下，随叶片作高速旋转，气体受旋转离心力的作用，以及在叶轮里的扩压流动，使它通过叶轮的压力得到提高。由于三元叶轮的加工精度对整台离心压缩机有着至关重要的影响，因此提高三元叶轮的加工精度是提高机组性能的重要手段。

目前对整体叶轮的加工方法主要有精密铸造、数控切削加工、电解加工等方法，而整体三元叶轮的加工在国内已研究了十多年，虽然也取得一定的加工经验，但对于这种结构复杂的三元叶轮，因此对其的加工难度极大。而三元叶轮精加工决定了叶轮的加工精度，同时也对整个机组的效率和性能有重要的影响，因此对三元叶轮的整体的加工方法亟待研究。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种三元叶轮的精加工方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种三元叶轮的精加工方法，包括：

根据三元叶轮的尺寸要求，将坯料进行外廓加工成带有整体三元叶轮外廓的叶轮毛坯；

对叶轮毛坯上的叶片依次进行粗加工和精加工，完成在叶轮毛坯上的叶片加工；

将叶轮毛坯卡装在加工专用工装上，使叶轮毛坯的轴盘背侧靠近专用工装的加工开口处；

对装卡在加工专用工装上的叶轮毛坯的轴盘背依次进行粗加工和精加工，完成在三元叶轮的加工。

进一步的，在将坯料进行外廓加工成带有整体三元叶轮外廓的叶轮毛坯时，包括：

根据三元叶轮的三维模型，对坯料进行粗加工；

对坯料依次进行固溶化处理和过时效处理，使坯料的硬度达到预设的硬度值；

对坯料进行车加工，使坯料加工成带有整体三元叶轮外廓形状的叶轮毛坯。

进一步的，在对坯料依次进行固溶化处理和过时效处理，使坯料的硬度达到预设的硬度值时，包括：

固溶化处理：将坯料加热至950～1100℃的范围的温度之后，保温2.0～3.0小时，然后将从该温度冷却至750℃的平均冷却速度设为20-30℃/min而进行冷却；

过时效处理：将经固溶化处理的坯料在570-650℃下保温4～5小时，然后空冷。

进一步的，在对叶轮毛坯上的叶片依次进行粗加工和精加工，完成在叶轮毛坯上的叶片加工时，包括：

根据三元叶轮的尺寸要求，在对叶轮毛坯上的叶片进行粗加工，加工出三元叶轮的各个叶片、以及流道；

根据三元叶轮的三维模型，对叶轮毛坯进行精加工，以加工出与三维模型一直的叶片和轮毂；

修磨叶轮毛坯上的圆角、圆边、去毛刺，完成在叶轮毛坯上的叶片加工。