一种叶轮超速工装及其装配方法与流程

本发明属于叶轮超速风洞试验，具体涉及一种叶轮超速工装及其装配方法。

背景技术：

1、随着技术不断进步，汽轮机的转速、功率不断增加，同时，叶轮超速问题的重要性也逐渐显现。为了保证叶轮的加工质量和变形情况在合格范围内，保证叶轮运行的稳定性，汽轮机厂家需要对叶轮进行超速风洞试验。

2、当前，亟需发展一种适用于叶轮超速风洞试验的叶轮超速工装及其装配方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的一个技术问题是提供一种叶轮超速工装，本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种叶轮超速工装的装配方法，用以解决汽轮机叶轮超速问题。

2、本发明的叶轮超速工装的超速工装本体为整体加工的杆体，超速工装本体包括从前至后依次设置的工装固定结构ⅰa、叶轮固定压平结构b、工装延伸结构d、工装压平结构e和工装固定结构ⅱf，工装延伸结构d的前后两端均设置叶轮定位结构c；

3、工装固定结构ⅰa为柱体ⅰ，与风洞超速机构的驱动装置相匹配；工装固定结构ⅰa的前端面为定位端面ⅰ，定位端面ⅰ上设置有外圆止口ⅰ，定位端面ⅰ的中心设置有与超速工装本体的中心轴线同轴的中心孔ⅰ；定位端面ⅰ在磨床上靠磨加工，垂直度为0.005；外圆止口ⅰ和中心孔ⅰ均以超速工装本体的中心轴线为定位中心进行加工，外圆止口ⅰ和中心孔ⅰ的加工精度为gb/t1184-1996 6级、粗糙度为ra0.8；

4、叶轮固定压平结构b为直径大于工装固定结构ⅰa的柱体ⅱ，叶轮固定压平结构b的前端面为定位端面ⅱ，定位端面ⅱ上设置有外圆止口ⅱ，定位端面ⅱ上设置有绕中心孔ⅰ周向分布的、与叶轮本体相匹配的若干个螺钉孔；叶轮固定压平结构b的后端面为定位端面ⅲ，定位端面ⅲ上设置有外圆止口ⅲ；定位端面ⅱ和定位端面ⅲ在磨床上靠磨加工，垂直度为0.005；

5、叶轮定位结构c为直径小于叶轮固定压平结构b的柱体ⅲ，位于工装延伸结构d的前后两侧；叶轮定位结构c的柱体表面加工精度为gb/t1184-1996 6级；

6、工装延伸结构d为直径小于叶轮定位结构c的柱体ⅳ，工装延伸结构d的长度与叶轮本体的长度匹配；

7、工装压平结构e为与固定工装匹配的螺纹段，螺纹段上设置有外螺纹，外螺纹的加工精度为gb/t1184-1996 6级；

8、工装固定结构ⅱf为柱体ⅴ，与地面低速动平衡机构的驱动装置相匹配；工装固定结构ⅱf的后端面为定位端面ⅳ，定位端面ⅳ上设置有外圆止口ⅳ，定位端面ⅳ的中心设置有与超速工装本体的中心轴线同轴的中心孔ⅱ；定位端面ⅳ在磨床上靠磨加工，垂直度为0.005；外圆止口ⅳ和中心孔ⅱ均以超速工装本体的中心轴线为定位中心进行加工，外圆止口ⅳ和中心孔ⅱ的加工精度为gb/t1184-1996 6级、粗糙度为ra0.8。

9、本发明的叶轮超速工装的装配方法，包括以下步骤：

10、s10.安装超速工装本体；

11、如果进行叶轮超速风洞试验，将超速工装本体插入风洞超速机构的驱动装置的吊装杆ⅰ内，通过中心孔ⅰ、定位端面ⅰ和定位端面ⅱ定位，通过工装固定结构ⅰa的外圆止口ⅰ和叶轮固定压平结构b的外圆止口ⅱ与吊装杆ⅰ内对应的止口啮合；检测超速工装本体的垂直度合格后，再将超速工装本体通过螺钉拧紧固定在螺钉孔内，完成超速工装本体安装；

12、如果进行地面低速动平衡测试，将超速工装本体插入地面低速动平衡机构的驱动装置的吊装杆ⅱ内，通过中心孔ⅱ、定位端面ⅳ定位，通过工装固定结构ⅱf的外圆止口ⅳ与吊装杆ⅱ内对应的止口啮合；检测超速工装本体的垂直度合格后，完成超速工装本体安装，继而进行地面低速动平衡测试；

13、s20.安装叶轮本体；

14、进行叶轮超速风洞试验时，将叶轮本体从后至前套装在超速工装本体上，通过前、后两个叶轮定位结构c的柱体ⅲ的柱面实现柱面配合，通过叶轮固定压平结构b的定位端面ⅲ定位；

15、s30.安装固定工装；

16、进行叶轮超速风洞试验时，将固定工装套装在工装压平结构e的螺纹段上，利用拉伸器将固定工装拧紧，并将叶轮本体压平，保证固定工装与叶轮本体的贴合端面与中心轴线的垂直度为0.005。

17、本发明的叶轮超速工装及其装配方法通过固定工装将叶轮本体与超速工装本体固定，固定时利用超速工装本体上高精度定位端面及止口定位，并通过工装固定结构和工装压平结构保证超速工装本体与叶轮本体的垂直度。

18、本发明的叶轮超速工装及其装配方法能够在叶轮超速风洞试验时，实现高效定位、固定叶轮，具有装夹过程便捷、定位稳固、安全可靠的优点，具有工程实用价值。

技术特征：

1.一种叶轮超速工装，其特征在于，所述的叶轮超速工装的超速工装本体（1）为整体加工的杆体，超速工装本体（1）包括从前至后依次设置的工装固定结构ⅰ（a）、叶轮固定压平结构（b）、工装延伸结构（d）、工装压平结构（e）和工装固定结构ⅱ（f），工装延伸结构（d）的前后两端均设置叶轮定位结构（c）；

2.一种叶轮超速工装的装配方法，其用于权利要求1所述的叶轮超速工装，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于叶轮超速风洞试验技术领域，公开了一种叶轮超速工装及其装配方法。本发明的叶轮超速工装的超速工装本体为整体加工的杆体，超速工装本体包括从前至后依次设置的工装固定结构ⅠA、叶轮固定压平结构B、工装延伸结构D、工装压平结构E和工装固定结构ⅡF，工装延伸结构D的前后两端均设置叶轮定位结构C。各部件设置有中心孔、外圆止口和定位端面实现安装精度要求。本发明的叶轮超速工装的装配方法包括安装超速工装本体；安装叶轮本体；安装固定工装。本发明的叶轮超速工装及其装配方法能够在叶轮超速风洞试验时，实现高效定位、固定叶轮，具有装夹过程便捷、定位稳固、安全可靠的优点，具有工程实用价值。

技术研发人员：齐大伟,袁士明,陈德江,杨远剑,孙开,李兴亚,楼飞虎,郑子健,熊保国
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23