离心压缩机转子叶轮装配应力分析及拆卸方案研究

第27卷第3期2014年5月机电产品开发与刨崭Development&InnovationofMachinery＆ElectricalProductsVo1．27，No．3May．。2014文章编号：1002—6673(2014)03—101—03离心压缩机转子叶轮装配应力分析及拆卸方案研究郭峰，苏中帅，李秀刚，陈曦，薄磊(沈阳鼓风机集团有限公司，辽宁沈阳110869)摘要：离心压缩机转子叶轮与主轴之间大部分采用过盈配合形式，装配过程一般采用温差法实现．即加热叶轮使内孔膨胀量大于过盈量。离心压缩机转子在检修过程中如需要更换叶轮或转子叶轮间部件．首先经过应力分析得出叶轮受力情况，然后对转子部分叶轮及其他套类零件进行拆卸。采用对叶轮部分区域集中加热的方式使轮与轴之间在短时间内形成温差到达拆卸的目的关键词：离心压缩机转子；叶轮装配：应力分析：拆卸中图分类号：TP3l9．9文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2014．03．040StudiesonImpellerAssemblyStressAnalysisandDisassemblyofCentrifugalCompressorRotorGUO，SUZhong-Shuai，LIXiu-Gang，CHENXi，BOLei(ShenyangBlowerWorksGroupCorporation，ShenyangLiaoning110869，China)Abstract：Theformofinterferencefitismostlyadoptedbetweentheimpellerandtheshaftofcentrifugalcompressorrotor．Temperaturediference，whichiscommonlyusedintheassemblyprocess，meanstheheatexpansionoftheimpellertomaketheholelargerthantheamountofinterference．Duringtherepairprocess，thereisaneedtOdisassembletheimpellerrotorsectionandothersetsofpartsfollowedbythestressanalysisifwehavetoreplacetheimpellerorcomponentsbetweentheimpelerandimpelerrotor．Temperaturediferencebetweentheshaftandthewheelisachievedbyheatingsomeareasoftheimpellerinashorttimetorealizedisassembly．Keywords：centrifugalcompressorrotor；impelerassembly；stressanalysis；disassembly0引言离心压缩机的转子是整套机组的核心部件．转子质量的优劣直接影响到一套产品是否可以正常的工作。压缩机转子的装配过程及检修过程中的转子解体都需要采用温差法来实现过盈配合的装拆。本文借助有限元分析软件。通过对叶轮装配后的应力分布情况制定检修过程中的解体拆卸方案。通过局部重点加热快速产生温差实现拆卸的新工艺方法，大大的降低了转子解体过程中部件报废的几率。1满足过盈值条件下叶轮在装配过程中温度、应力的计算离心压缩机转子中叶轮与主轴在装配时。要加热叶轮使之温度升高，在加热的过程中整个叶轮会发生膨胀，而叶轮内孔的径向膨胀达到一定温度时，内孑L的膨修稿日期：2014—04—03作者简介：郭峰(1981一)，男，学士，工程师。研究方向：离心压缩机装配工艺编制及压缩机机械运转试验方案的设计。胀量等于过盈量，在这种加热状态下轴、孔之间的过盈值为零。继续提高叶轮的加热温度，使两者之间的问隙可以满足装配需求，叶轮就可装配到轴上。温度下降后，叶轮与轴产生过盈配合，装配完成。在上述的过程中叶轮实际所需的加热温度．需要考虑到叶轮与轴配合的过盈值和叶轮加热后向轴上套装时的装配要求，同时装配过程中的热量损失也需要一并考虑进行计算。过盈量与温度的关系由下式确定：A=cxD(T—To)其中：△一直径过盈量；一材料的热膨胀系数：D一叶轮孔尺寸；T一加热温度；T0一环境温度。假设初始设计的过盈量为△。，理论需加热的温度为：T=A0／c~D+T0使用ANSYS有限元分析程序计算时，取叶轮的零应力参考温度为T，节点温度(终了温度)为Tn(取室温为20℃)，轴的温度同样设为rrn，这样可模拟叶轮由T降到就是装配后叶轮的整个工作状态。通过这个温降的过程，我们可以得出在各个温度下的应力轴与叶轮的应力分布情况