大型离心式风机用叶轮的制作方法

专利名称

：大型离心式风机用叶轮的制作方法

技术领域

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本实用新型涉及一种压缩和输送空气及其它气体、特别是氧气顶吹转炉或雾化提钒炉排送煤(烟)气的大型离心式风机用叶轮。此叶轮具有前轮盖、后轴盘和若干长短叶片。
目前国内外的大型离心式风机用叶轮、例如直径在1550毫米的叶轮，偶然采用着一种铆接结构的形式即通过特制的钢件铆钉将若干件大型的“”型剖面的长短叶片与前轮盖和后轴盘锻钢件装配铆接成整体。这种结构的叶轮长期使用铆钉易松动、引起断裂或脱落，为杜绝事故隐患用户需半月检修一次；加之内流道叶片铆接部位阻力大、积灰多，机械性能受到结构的严重制约。我国专利号为CN86101458A的发明专利叙述了一种通过复杂三轴控制器的机床控制主盘材料三个轴向位置并切削主盘材料形成带叶片的后轴盘，然后与前轮盖焊接(或铆接)装配成离心式风机用叶轮，这种结构的叶轮只适于较小型的离心式风机配用。
本实用新型的目的是为解决目前大型叶轮采用铆接结构所存在的不足而提供一种通过装配焊接而形成的大型离心式风机用叶轮。
其解决方案是该叶轮通过分段锻造与加工的进风圈和分段冲压与加工的内、外盖盘共同拼焊成前轮盖；通过锻造与加工的轮毂和拼焊成后轴盘；并通过加工压形的若干长短数量相等的叶片与后轴盘和前轮盖装焊成全焊接式整体结构。
本实用新型的叶轮，因为彻底去掉了铆钉和长短叶片两端的铆接部分，使制造装焊结构比制造铆接结构少用钢材50％以上，重量和转动惯量变小，技术经济指标和机械性能显著提高，克服了现有大型铆接叶轮的铆钉松动所引起的断裂、脱落隐患；其次是前轮盖和后轴盘因采用拼焊形成，解决了大型叶轮目前广泛存在的加工制造难度，使装焊比铆接的制造周期缩短一半以上；又由于流道内阻力减小、不易积灰、运转平稳，使装焊叶轮的风机比铆焊叶轮的风机运转期延长50％，炼钢炉数在同期内可增加40％。
本实用新型的具体装配焊接结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是根据本实用新型提出的大型离心式风机用叶轮结构视图。
图2是该叶轮的后轴盘(1)拼焊后与若干长、短叶片(10和11)的装焊成形图。
图3是该叶轮的前轮盖(2)拼焊后的构成图。
如图所示，该叶轮的前轮盖(2)由分段冲压与加工的内、外盖盘(6、7)和分段锻造与加工的进风圈(5)共同拼焊形成后进行超声波探伤和机加工；后轴盘(1)由锻造的轮彀(9)经超声波探伤和机床粗加工后与机加工成形的(8)拼焊形成，并进行超声波探伤和机加工；经饱铣周边、压形选重的若干长短数量相等的叶片(3)与划线的后轴盘(1)对线点焊装配后，与前轮盖(2)对中定位，进一步装配点焊成全焊接式整体结构。装焊后的整体叶轮经回炉遇火加温至750°后缓冷至常温，进行外表面精车加工；与转子轴(4)热合装配、静平衡检测调试并作动平衡试验。前轮盖(2)、后轴盘(1)和若干长短数量相等的叶片(3)材质均为型号相同的15MnVR普通化学合金钢。前轮盖(2)与后轴盘(1)的装配采用牌号为结507的焊接材料；若干长短数量相等的叶片(3)与前轮盖(2)和后轴盘(1)的装配采用牌号为结502的焊接材料。焊接方法采用可在室内平、横、立、仰位置施焊，适于焊低合金钢、焊接接头与母材可达到等强度的手工电弧焊。焊接前装配接头处予热150℃，焊接材料150℃烘烤后保温80℃。装配时，前轮盖(2)的进风圈(5)部份由三件成组弧形焊件(14、15、19)对缝焊接组成，焊缝宽度为28毫米，装配后沙轮清根并机加工；内、外盖盘(6、7)部份分别由三件成组扇形焊件(13、17、20；12、16、18)对缝焊接组成，焊缝宽度25～28毫米，装配后整形并机加工。前轮盖(2)和后轴盘(1)为双面对接焊，装配间隙1～2毫米，焊缝宽度25～28毫米，装配焊缝的单边坡口角度为30度。若干长、短数量相等的叶片(3)与前轮盖(2)和后轴盘(1)之间为双面平角焊，装配间隙1～1.5毫米，焊接处不开装配焊缝坡口。其长、短叶片(10和11)各为13件，并交叉均布于前轮盖(2)和后轴盘(1)的相对凹平面上。焊接装配中采用了工夹具限定装配间隙，以保证准确的焊接相对位置和焊缝质量，提高焊接装配的效率。
该叶轮用于D1850-11型离心式鼓风机进行生产性试验，连续工作六个月以上后停机检查测试，各项性能指标仍处于正常的稳定状态。

权利要求

1.一种具有前轮盖、后轴盘和若干长短叶片的大型离心式风机用叶轮，其特征是该叶轮通过分段锻造与加工的进风圈(5)和分段冲压与加工的内、外盖盘(6、7)共同拼焊成前轮盖(2)；通过锻造与加工的轮彀(9)和(8)拼焊成后轴盘(1)；并通过加工压形的若干长短数量相等的叶片(3)与后轴盘(1)和前轮盖(2)装焊成全焊接式整体结构。
2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征是前轮盖(2)、后轴盘(1)和若干长短数量相等的叶片(3)材质均为型号相同的15MnVE普通化学合金钢。
3.根据权利要求1所述的叶轮，其特征是前轮盖(2)与后轴盘(1)的装配采用牌号为结507的焊接材料；若干长短数量相等的叶片(3)与前轮盖(2)和后轴盘(1)的装配采用牌号为结502的焊接材料。
4.根据权利要求1所述的叶轮，其特征是前轮盖(2)和后轴盘(1)为双面对接焊，装配间隙1～2毫米，装配焊缝的单边坡口角度为30度。
5.根据权利要求1所述的叶轮，其特征是若干长短数量相等的叶片(3)与前轮盖(2)和后轴盘(1)之间为双面平角焊，装配间隙1～1.5毫米。
6.根据权利要求1所述的叶轮，其特征是长、短叶片(10和11)各为13件，并交叉匀布于前轮盖(2)和后轴盘(1)的相对凹平面上。
7.根据权利要求1所述的叶轮，其特征是前轮盖(2)的进风圈(5)部分由三件成组弧形焊件(14、15、19)对缝焊接组成；内、外盖盘(6、7)部份分别由三件成组扇形焊件(13、17、20；12、16、18)对缝焊接组成。

专利摘要

一种冶炼氧气顶吹转炉或雾化提钒炉排送煤(烟)气的大型离心式风机用叶轮。它通过成组弧形焊件和成组扇形焊件拼焊成前轮盖，通过轮毂和拼焊成后轴盘，并通过若干长短叶片与后轴盘和前轮盖装焊成全焊接式整体结构。该叶轮去掉了现有大型铆接结构的铆钉和铆长短叶片的两端部分，使制造钢材可减少50％，内流道隐患消除、阻力减小。