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罗茨鼓风机三叶叶轮加工的分度方法
2013-2-28  来源:  作者:上海鼓风机厂长征分厂 袁宏德
      一、概述

 

      转子是罗茨鼓风机的关键零件, 叶轮型面的加工质量将直接影响罗茨鼓风机的性能。采用数控刨削方法加工叶轮时, 除准确计算刨削渐开线叶轮型面刀具圆心的坐标外, 提高叶轮的定位精度和分度精度是保证叶轮加工质量的关键。

 

      三叶叶轮的分度精度要求很高, 如果叶轮出现转角误差, 将很难控制各叶轮间的间隙均匀性, 由此使风机的泄漏量增加, 性能下降。

 

      二、分度方法

 

      解决三叶叶轮的精确分度问题, 需设置一套专用的叶轮三等分的机构, 或利用分度头与被加工叶轮轴联接, 利用分度头实现三等分; 或利用事先加工好的一块三孔有严格位置要求的定位版( 三个孔圆心与轴中心连线的夹角互成120°) 固定在叶轮轴上, 其中一个孔与工作台用柱销定位, 每加工一道工序后换一个孔定位, 可达到准确分度的目的。有条件的可利用数控转盘与叶轮轴联接, 用数控达到将叶轮三等分的目的。

 

      比照加工二叶叶轮型面时, 利用工作台平面和等高垫铁将二叶叶轮准确定位实现二等分的原理( 二叶叶轮的轮叶间夹角为180°) , 可制作一定位机构, 利用定位块使叶轮在被加工时准确定位来达到三等分的目的。

 

      如图1 所示, 设三叶叶轮的非工作面半径r = 35mm, 制作定位块3 要求圆柱头部半径R = 40mm( R> 1. 1r ) , 定位块长250mm, 宽60mm, 高H = 2R = 80mm, 安装在通过叶轮轴心、与水平成30°夹角的平面平行且距离为40mm 的斜面上, 定位块可沿斜面方向移动。

 

 

      三、分度原理

 

      设三叶叶轮轴心为O1, MN 和PH 分别是两叶型面的对称线, MN 和PH 的夹角为60°, 当MN 与水平垂直时, 则PH 与水平的夹角为30°。圆O2 分别与两渐开线接触于A、B 两点, 连接AB , 交对称线PH 延长线于C 点。

 

      因PH 是三叶图形的对称线, 则△O1AC= △O1BC且AC= BC, O1A = O1B , 故O1C ⊥ AB,又因A、B 两点也是圆O2 上的点, 则O2A= O2B, 故O2C ⊥AB, 所以O2 点是对称线PH 延长线上的一个点。

 

      由图1 得知, O2E 是定位块图形的对称线, 且O2E 和水平成30°夹角, 已知对称线PH 与水平成30°夹角, 所以O2E 与PH 延长线完全重合, 即当O2E 与水平成30°夹角时, MN 对称线正好与水平垂直, MN 即为被加工型面线的对称线, 且与相邻型面的对称线的夹角为120°。

 

      以上即为利用定位块使被加工三叶叶轮准确定位达到三等分的分度方法。

 

      四、结语

 

      不管是仿型法还是数控法加工三叶叶轮, 均涉及到一个精确分度的问题。利用已有的加工设备, 增加部分工装, 是完全可以生产出三叶罗茨鼓风机的。

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