多級泵的葉輪、導(dǎo)葉的水力性能及尺寸計算是泵制造的前提,由于采用沖壓焊接成形工藝,為了有利于葉輪、導(dǎo)葉的加工,根據(jù)多級泵的水力性能計算,主要對葉輪流道寬度和導(dǎo)葉葉片寬度進(jìn)行了必要的修正(在不影響水力性能的前提條件下的工藝性修正)。為了保證多級泵葉輪的葉片與前后蓋板的組焊,減小葉輪軸向尺寸,對前后蓋板的結(jié)構(gòu)加以調(diào)整,采用 平行結(jié)構(gòu),并根據(jù)水力計算的葉輪進(jìn)水口尺寸b1和葉輪出水口尺寸b2值,確定實(shí)際制 造葉輪流道寬度b為b=b2+bk式中bk——葉輪結(jié)構(gòu)修正系數(shù) 同理,根據(jù)沖壓焊接導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及b,減小導(dǎo)葉軸向尺寸,使其與葉輪流道寬 度相適應(yīng),即導(dǎo)葉寬度b3為b3=b+(3~5)沖壓焊接成形葉輪葉片形狀根據(jù)b和b3對相關(guān)的水力計算值進(jìn)行必要的修正,使水力性能計算準(zhǔn)確無誤。 無論是傳統(tǒng)的鑄造加工技術(shù),還是沖壓焊接成形新工藝,模型結(jié)構(gòu)都是關(guān)鍵。根據(jù)傳統(tǒng)的鑄造加工工藝和沖壓焊接的特點(diǎn),將葉輪整體分為前蓋板、后蓋板、葉片、輪轂4部分。
葉片與前蓋板、 后蓋板相互接觸的邊緣上分布有數(shù)個凸點(diǎn),凸點(diǎn)的多少與葉輪尺寸的大小有關(guān)。輪轂與后蓋板接觸部分加工成凸緣狀,其 中前蓋板、后蓋板、葉片均由不銹鋼板沖壓成形,輪轂車削而成,各分解件由壓力凸 焊機(jī)進(jìn)行組焊,利用局部產(chǎn)生的高溫,使凸點(diǎn)、凸緣熔焊。布置在同一平面或圓錐面 上的焊點(diǎn)一次焊接,焊點(diǎn)微小的半橢球形,在流道內(nèi)無明顯的流動阻礙,葉輪外表觀察幾乎沒有痕跡。導(dǎo)葉分解為底板、導(dǎo)葉片、反導(dǎo)葉片,均由不銹鋼板沖壓成形,然后焊接。 在鑄造工藝中,多級泵葉輪前蓋板通常為錐面。
沖壓焊接葉輪的前蓋板如果也做成錐面, 那么沖裁后的平面葉片經(jīng)彎曲后與錐面前蓋板的吻合情況不好,焊接后存在一定的縫隙,使得葉輪流道間產(chǎn)生串流,同時會影響到焊接強(qiáng)度。所以,在模型結(jié)構(gòu)設(shè)計中, 除采用平面前蓋板外,同時加大葉片前角,既可避免上述問題,又可使葉輪軸向尺寸 減小,也利于導(dǎo)葉的改進(jìn)設(shè)計。
在多級泵導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)設(shè)計中,原導(dǎo)葉有一件延伸件,尺寸難以控制,用沖壓焊接工藝在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜,且難以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)水力設(shè)計,將其延伸件取消,設(shè)計成平面底板與導(dǎo)葉片、反導(dǎo)葉片組焊的結(jié)構(gòu),這樣就可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)葉體不需要全加工,大大提高了生產(chǎn)率 和零部件合格率,同時導(dǎo)葉體的軸向尺寸縮小,結(jié)構(gòu)簡化,對形成多級泵導(dǎo)葉的生產(chǎn)與裝配提供了有利條件。
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