[发明专利]一种半开式磁悬浮叶轮叶顶间隙自调节方法

说明书

本发明公开了一种半开式磁悬浮叶轮叶顶间隙自调节方法，该方法步骤如下：a、首先，计算整机效率最高时半开式叶轮叶顶和叶轮盖的最佳间隙δ；b、将半开式叶轮叶顶型线Sa均分成N‑1段(N≥20)；c、计算运行工况下，分割后的叶顶型线Sa各端点向叶轮盖方向的最大偏移量δ₁δ₂···δ_N‑1δ_N；d、以叶顶型线Sa为基准，各端点向叶轮盖方向偏移(δ+δ₁，δ+δ₂···δ+δ_N‑1，δ+δ_N)并用样条曲线连接各点形成曲线Sc，曲线Sc即位即为叶轮盖基体的内表面轮廓加工曲线；本发明的有益效果：保正叶轮叶顶间隙安全的前提下，利用叶轮运行工况自身产生的变形量，使得叶顶与叶轮盖的间隙始终处于最佳间隙δ。

技术领域

本发明属于叶轮技术领域，尤其是涉及一种半开式磁悬浮叶轮叶顶间隙自调节方法。

背景技术

鼓风机广泛应用于冶金、建材、化工、市政等高能耗行业，在国民经济发展中起着至关重要的作用。鼓风机的能耗大，例如污水处理厂中曝气鼓风机的能耗占污水处理厂总能耗的50％-60％，可见提高鼓风机的运行效率，将带来可观的经济效益。

半开式叶轮鼓风机的整机效率可分为叶轮效率和扩压器、蜗壳等静止部件的效率；当扩压器、蜗壳等静止部件的效率一定时，提高叶轮效率必然使整机效率提升，半开式叶轮叶顶间隙对叶轮效率有明显的影响，学者何毅通过CFD计算和大量实际测试得出，叶顶间隙比每增加1％将导致级效率下降超过0.5％，并且级比越高，效率下降越大。控制叶轮叶顶间隙是学者们研究的共同话题，例如专利号：CN105201904A，一种半开式叶轮叶顶间隙的控制方法，该方法虽然能达到控制叶顶间隙的效果，但操作较为繁琐。为了解决其不足之处，本发明创新的提出了一种半开式磁悬浮叶轮叶顶间隙自调节方法。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种半开式磁悬浮叶轮叶顶间隙自调节方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种半开式磁悬浮叶轮叶顶间隙自调节方法，包括以下步骤：

a、计算确定三元流叶轮的外形尺寸及轮廓；

b、建立叶轮三维模型，对叶轮三维模型进行切片处理；

c、将叶轮三维模型的中轴线与水平方向呈45°角放置，在叶轮三维模型中与水平方向夹角小于40°的叶片部位下端添加网格工艺支撑模型，网格工艺支撑模型由叶片下端连接到水平放置的盖板上表面；盖板下表面与基板之间添加实体支撑；

d、根据S-04/S-08高强不锈钢材料特点设定激光选区熔化成形加工工艺参数；

e、按照步骤d设定的工艺参数，在惰性气体的保护下进行激光选区熔化成形；

f、激光选区熔化成形完成后清理浮粉，线切割去除基板；

g、去除网格工艺支撑；

h、对叶轮进行表面处理和热处理，所述表面处理包括喷砂、三元振动、磨料流和打磨处理；

i、计算整机效率最高时半开式叶轮和叶轮盖的最佳间隙δ；

j、将半开式叶轮叶顶型线Sa均分成N-1段；

k、计算运行工况下，所分割叶顶型线Sa各端点向叶轮盖方向的最大偏移量δ₁δ₂···δ_N-1δ_N；

l、以叶顶型线Sa为基准，各端点向叶轮盖方向移量(δ+δ₁，δ+δ₂···δ+δ_N-1，δ+δ_N)并用样条曲线连接各点形成曲线Sc，曲线Sc即位即为叶轮盖基体的内表面轮廓加工曲线；