離心壓縮機葉輪流道加氣導葉加工工藝方法研究

(沈陽鼓風機集團股份有限公司透平工藝部 遼寧 沈陽 110869)

導葉是離心泵的轉能裝置，它的作用是把葉輪甩出來的液體收集起來，使液體的流速降低，把部分速度能頭轉變?yōu)閴毫δ茴^后，再均勻地引入下一級或者經過擴散管排出。

導葉的作用與蝸殼相同，多用于分段式多級泵中。在多級離心泵中，導葉裝入帶有隔板的中段中。

導葉按其結構形式可分為徑向式導葉和流道式導葉。流道式導葉的正向導葉和反向導葉是鑄在一起的，中間有一連續(xù)流道，使液體在連續(xù)的流道內流動，不易形成死角和突然擴散，速度變化比較均勻，水力性能較好，但結構復雜，制造工藝性差。

一、加工難點

本次設計的加氣導葉為產品改進結構部件，經計算和設計，部件結構變化大，同時加工周期短，沒有預留產前技術準備時間，受車間設備能力和刀具影響，初步判斷不具備加工條件，需要外委加工，外委費用高昂，影響整臺機組加工周期和交貨效率，其中加工難度有以下三點：(1)葉片總高超出現(xiàn)有刀具刃長；(2)底面為圓弧底，加工方法和刀具受限；(3)葉片根部圓角小，如圖1所示。

圖1 加氣導葉結構圖

二、實施方案

加氣導葉葉片最高處總高164.5mm，底面為圓弧形狀，中間低兩側高，如圖2所示。

圖2 加氣導葉葉片

根據現(xiàn)有加工能力和加工方案制定過程，遇到三個難點：(1)葉片總高超出現(xiàn)有刀具刃長；(2)底面為圓弧底，加工刀具受限；(3)葉片根部圓角小。

針對以上難點，提出以下解決方案：(1)對葉片進行分層加工，接刀處需要修磨處理；(2)圓弧面采用R25球頭刀進行加工，加工費時；(3)葉片根部單獨用R5球刀片進行加工。

其中，精銑底面采用R25的球頭刀進行加工。理論加工時間31.5h，進給80mm/min。實際加工時間120h(中途插入其他加工零件)，進給50mm/min。加工前如下圖3、圖4所示。底面精加工之后，還需對葉片根部圓角進行精加工，使用直徑40R5圓鼻刀進行加工，理論時間10小時，進給100mm/min，加工后如下圖5、圖6、圖7所示。

圖3 加工前狀態(tài)圖4 加工前局部狀態(tài)

圖5 底面加工完成圖6 底面加工完成局部視圖

圖7 底面加工內圈局部視圖

三、結論

通過對葉片進行分層加工，接刀處需要修磨處理，圓弧面采用R25球頭刀進行加工以及葉片根部單獨用R5球刀片進行加工，利用現(xiàn)有車間條件，通過縝密的數控加工工藝的編排，實現(xiàn)了加氣導葉廠內順利加工完成，使得進氣效率提升的同時不影響占據流道，未減小流道面積，沒改變了風速和氣流進出口角，提高了整臺機組的效率，節(jié)約了外委費用。外委費用扣除廠內加工成本，節(jié)省了大量的費用和時間成本。