低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置的制作方法

1.本发明涉及机械技术领域，具体地说涉及一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置。


背景技术：

2.叶轮和主轴采用键连接时，通常采用过盈配合。叶轮采用铝合金时，由于叶轮的线性膨胀系数和导热系数均较大，当需要拆卸时，加热叶轮，叶轮孔的胀大速度快于轴，因此叶轮能够得到拆卸。但对于钛合金等叶轮，其线性膨胀系数和热膨胀系数较于不锈钢主轴均较小，这就导致在加热叶轮时，叶轮轴孔的胀大速度甚至小于轴，随着温度的升高，主轴和叶轮可能发生过盈量增大而无法拆卸。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能加热叶轮的同时冷却主轴，从而增大主轴和叶轮的温差，使过盈配合转变成间隙配合，实现叶轮的拆卸的低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置。
4.为了达到上述目的，本发明的解决方案如下：本发明的一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，包括叶轮、空心拉伸管、封堵螺母、主轴，叶轮的周围包裹了一层保温棉，叶轮和主轴采用键连接的方式过盈配合，在连接部分的主轴中间有螺纹孔，封堵螺母上有设有低温氮气进气管和排气管。
5.空心拉伸管的两端设有外螺纹，一端与叶轮相连，另外一端通过拆卸螺母和顶压板相连，拆卸螺母放置在顶压板位于顶压板外侧。
6.上述的一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，其中：顶压板为长方形，在四个角上开有通孔，通过螺杆和螺母和蜗壳相连。
7.上述的一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，其中：在顶压板的中心也开有孔，空心拉伸管一端穿过中心孔并用拆卸螺母将其固定顶压板上。
8.本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：为了能够实现主轴的冷却，主轴轴端应做成空心状并攻螺纹，为了使主轴能够得到很好的冷却效果，主轴孔的深度应尽量不小于过盈配合段的长度。采用温度相对较低的大流量热风枪进行加热，并采用保温棉将叶轮四周包裹，由于某些材料的叶轮无法承受较高温度，这样做可以在不损伤叶轮的情况下，将叶轮的温度快速升高。采用同时加热主轴和冷却叶轮的方法，这样对于线性膨胀系数和导热系数均较小的叶轮，能够同时使叶轮孔胀大和主轴缩小，从而使过盈配合转变成间隙配合，实现叶轮的拆卸。综上，本发明利用加热叶轮的同时冷却主轴，从而增大主轴和叶轮的温差，使过盈配合转变成间隙配合，实现叶轮的拆卸。
9.附图说明
10.图1为本发明的示意图；图2为本发明的封堵螺母和进排气管示意图；图3为本发明的空心拉管示意图；图4为本发明的顶压板示意图；图5为本发明的主轴结构示意图。
11.图中标记：1、顶压板，2、拆卸螺母，3、低温氮气进气管，4、排气管，5、蜗壳，6、叶轮，7、空心拉伸管，8、封堵螺母，9、主轴，10、保温棉。。
具体实施方式
12.以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
13.参见图1，本发明的低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，包括叶轮6、空心拉伸管7、封堵螺母8、主轴9，叶轮6的周围包裹了一层保温棉10，主要目的是为了减少加热叶轮时的热量损失，使叶轮温度能够获得快速升高。叶轮6和主轴9采用键连接的方式过盈配合，在连接部分的主轴9中间有螺纹孔（参见图5）。
14.参见图2，装置通过封堵螺母8来形成一个封闭的空间，这样防止冷却时冷却气体进入叶轮6，封堵螺母8上有设有低温氮气进气管3和排气管4，为了使冷却氮气能够顺利的进入主轴螺纹孔冷却主轴9，气源部分应有一定的压力，可采用带自增压的液氮储气罐或者其他装置。
15.参见图3，空心拉伸管7的两端设有外螺纹，一端与叶轮6相连，另外一端通过拆卸螺母2和顶压板1相连，拆卸螺母2位于顶压板1外侧，这样做的目的是为了在旋紧拆卸螺母2时利用空心拉伸管7将叶轮6拉出，从而实现拆卸的目的。
16.参见图4，顶压板1为长方形，在四个角上开有通孔，通过螺杆和螺母和蜗壳5相连，在顶压板1的中心也开有孔，空心拉伸管7一端穿过中心孔并用拆卸螺母2将其固定在顶压板1上。
17.工作原理：叶轮6拆卸时，为了避免采用明火加热时局部过热损伤叶轮6，采用300℃左右的大流量热风装置直接对着叶轮6直吹，由于叶轮6的外侧包裹着一层保温棉10，叶轮6的温度能够快速升高，此时一边加热一边监测轴心孔的温度，当轴心孔的温度达到200℃左右时，快速通入低温冷却氮气来冷却主轴9，使主轴9的温度降低，此时叶轮6热胀叶轮孔增大，主轴9被冷却后轴径缩小，叶轮6和主轴9由过盈配合变为间隙配合。此时一边旋紧拆卸螺母2，通过空心拉伸管7将叶轮6拉出，从而实现拆卸叶轮的目的。


技术特征：
1.一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，包括叶轮（6）、空心拉伸管（7）、封堵螺母（8）、主轴（9），其特征在于：叶轮（6）的周围包裹了一层保温棉（10），叶轮（6）和主轴（9）采用键连接的方式过盈配合，在连接部分的主轴（9）中间有螺纹孔，封堵螺母（8）上有设有低温氮气进气管（3）和排气管（4）；空心拉伸管（7）的两端设有外螺纹，一端与叶轮（6）相连，另外一端通过拆卸螺母（2）和顶压板（1）相连，拆卸螺母（2）放置在顶压板位于顶压板（1）外侧。2.如权利要求1所述的一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，其特征在于：顶压板（1）为长方形，在四个角上开有通孔，通过螺杆和螺母和蜗壳（5）相连。3.如权利要求1或2所述的一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，其特征在于：在顶压板（1）的中心也开有孔，空心拉伸管（7）一端穿过中心孔并用拆卸螺母（2）将其固定顶压板（1）上。

技术总结
本发明公开了一种低线性膨胀系数叶轮与主轴过盈配合的拆卸装置，包括叶轮（6）、空心拉伸管（7）、封堵螺母（8）、主轴（9），其特征在于：叶轮（6）的周围包裹了一层保温棉（10），叶轮（6）和主轴（9）采用键连接的方式过盈配合，在连接部分的主轴（9）中间有螺纹孔，封堵螺母（8）上有设有低温氮气进气管（3）和排气管（4）；空心拉伸管（7）的两端设有外螺纹，一端与叶轮（6）相连，另外一端通过拆卸螺母（2）和顶压板（1）相连，拆卸螺母（2）放置在顶压板位于顶压板（1）外侧。本发明能加热叶轮的同时冷却主轴，从而增大主轴和叶轮的温差，使过盈配合转变成间隙配合，实现叶轮的拆卸。叶轮的拆卸。叶轮的拆卸。


技术研发人员：李辉 朱阳历 王星 张雪辉 邹易平 陈海生
受保护的技术使用者：毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/9/27