專利名稱：大型渦輪分子泵的渦輪轉子的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣體流體領域，是一種真空獲得設備的部件的制作方法，更具 體地講，本發(fā)明是一種用于大型渦輪分子泵的渦輪轉子的制作方法。
背景技術：
在真空獲得設備中，分子泵是一種高轉速、高精度的真空泵。同樣結構的 渦輪分子泵，轉速越高，抽速越大，但受轉子結構、轉動慣量和材料力學性能 的影響，不能達到理想轉速的目的。目前，大型渦輪分子泵的渦輪轉子分為兩 類。 一種是把渦輪轉子分解為多個單片，然后依靠螺釘按照順序把每一片落裝 緊固在一起，形成一個渦輪轉子，其優(yōu)點是加工費用較低，缺點是裝配變化性 較大、渦輪轉子重量較大、轉動慣量較大、高速性能較差、啟動時間較長。另 一種是整體渦輪轉子，利用大型多軸數(shù)控銑床加工。其優(yōu)點是整體性能較好、 高速性能較好，缺點是材料單件較大、均用性要求較高、加工設備要求較高、 渦輪轉子價格昂貴。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于，針對已有制作方法的不足，提供既能減小渦輪轉子轉 動慣量、提高分子泵速度、減小啟動時間，又能降低加工難度、降低加工成本 的方法。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的所述的渦輪轉子制作方法為首先通過普通車床、銑床加工單級葉片和內芯連接件，再進行焊前清洗，清洗后把每個單級葉片安裝在內芯上，利用真空電 子束焊接，使之形成一個整體渦輪轉子的方法。所述的總體結構為若干級單級葉片和內芯連接件通過定位和焊接形成一個整體，該整體是10~13級單級葉片按照一定間距、 一定順序排列，并與內芯共 同構成一個多級葉輪整體。所述的單級葉片結構總體為圓盤狀，中心圓孔，圓盤從邊緣到中心為階梯 狀分布，邊緣薄，中心厚，圓盤邊緣為均勻分布葉齒，葉齒與盤面呈20 40度。所述的內芯為圓柱形階梯軸結構，階梯厚度為1S 22mm，階梯軸直徑差為 6mm,階梯軸中心為錐形安裝孔。所述的電子束焊接為利用周向焊接的辦法焊接組裝后的零件，焊接深度為 3 18mm。由于本發(fā)明采用了上述技術方案，在設計上進行了優(yōu)化設計，使得渦輪轉 子重量得以大大減輕，轉動慣量大大減小，提高了轉子的整體性，有利于提高 運轉速度，增大抽速，明顯提高了運轉壽命；該方法簡便易行，降低了制造費 用和制造難度，便于推廣應用。


下面結合附圖對本發(fā)明進行說明，其中 圖1是渦輪轉子制作方法工藝流程圖。 圖2是內芯結構剖面圖。 圖3是單級葉片主視圖、側視圖。圖4是本發(fā)明的渦輪轉子總體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實例對本發(fā)明進一步說明。附圖1是制作方法工藝流程圖。 如該圖所示首先通過普通車床、銑床加工單級葉片和內芯連接件，再進行焊前 清洗，清洗后把每個單級葉片安裝在內芯上，利用真空電子束焊接，使之形成一個整體渦輪轉子的方法。附圖2是內芯結構剖面圖。如該圖所示，內芯為圓 柱形階梯軸結構，階梯厚度為18~22mm,階梯軸直徑差為6mm，階梯軸中心為 錐形安裝孔。附圖3是單級葉片主視圖、側視圖。如該圖所示，單擊葉片結構 總體為圓盤狀，中心圓孔，圓盤從邊緣到中心為階梯狀分布，邊緣薄，中心厚， 圓盤邊緣為均勻分布葉齒，葉齒與盤面之間角度d為20 40度。附圖4是本發(fā) 明的渦輪轉子總體結構示意圖。如該圖所示，總體結構為若干級單級葉片和內 芯通過過渡配合定位焊接形成一個整體，該整體是10 13級單級葉片按照一定 間距、 一定順序排列，并與內芯共同構成一個多級葉輪整體；圖中A、 B、 C的 位置為電子束焊接位置，其中A位置處焊接深度不得小于15 18mm， B位置處 焊接深度為3 5mm， C位置處焊接深度為lt) 12mm。在一個具體實例中，渦輪轉子制作方法為首先通過普通車床、銑床加工11 個單級葉片和1個內芯，再進行焊前清洗，清洗后先把上面4個單級葉片逐一 安裝在內芯上，利用真空電子束焊接，然后再把其余7個單級葉片一次裝配， 一次焊接，從而使之形成一個整體渦輪轉子的方法。所述的單級葉片結構總體 為圓盤狀，中心圓孔，圓盤從邊緣到中心為階梯狀分布，邊緣薄，中心厚，圓 盤邊緣為均勻分布葉齒，葉齒與盤面所呈角度a分別為40° 、 30° 、 20° 。所 述的內芯為圓柱形階梯軸結構，階梯厚度L1、 L2、 L3分別為18mm、 19.5mm、 22mm，階梯軸直徑差為6mm,階梯軸中心是錐度為1: IO錐形安裝孔。所述的 電子束焊接為利用周向焊接的辦法焊接組裝后的零件，A、 B、 C處焊接深度分別為15mm、 3mm、 10mm三禾中。在另一個具體實例中，渦輪轉子制作方法為首先通過普通車床、銑床加工 11個單級葉片和1個內芯，再進行焊前清洗，清洗后先把上面4個單級葉片逐一安裝在內芯上，利用真空電子束焊接，然后再把其余7個單級葉片一次裝配， 一次焊接，從而使之形成一個整體渦輪轉子的方法。所述的單級葉片結構總體 為圓盤狀，中心圓孔，圓盤從邊緣到中心為階梯狀分布，邊緣薄，中心厚，圓 盤邊緣為均勻分布葉齒，葉齒與盤面所呈角度a分別為40° 、 30° 、 20° 。所 述的內芯為圓柱形階梯軸結構，階梯厚度L1、 L2、 L3分別為18mm、 19.5mm、 22mm，階梯軸直徑差為6mm，階梯軸中心是錐度為1: IO錐形安裝孔。所述的 電子束焊接為利用周向焊接的辦法焊接組裝后的零件，A、 B、 C處焯接深度分 別為18mm、 5mm、 12mm三禾中。由于本發(fā)明采用了上述技術方案，在設計上進行了優(yōu)化設計，使得渦輪轉 子重量得以大大減輕，轉動慣量大大減小，提高了轉子的整體性，有利于提高 運轉速度，增大抽速，明顯提高了運轉壽命該方法與已有技術進行了比較試 驗，比較對象為原有螺釘連接的渦輪轉子，其重量降低了 40%，同樣轉速下轉 動慣量降低了 30%，抽速增加了 30%。該方法簡便易行，降低了制造費用和制 造難度，便于推廣應用。
權利要求
1. 一種用于大型渦輪分子泵的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，包括以下步驟①通過車床、銑床加工單級葉片和內芯連接件，清洗單級葉片和內芯連接件，清洗后把每個單級葉片安裝在內芯上；②利用真空電子束焊接，使之形成整體渦輪轉子。
2. 根據(jù)權利要求1所述的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，所述真空電子 束焊接的焊接深度為3-18mm。
3. 根據(jù)權利要求2所述的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，所述的電子束 焊接為利用周向焊接的方法焊接組裝后的零件。
4. 根據(jù)權利要求1所述的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，所述的渦輪轉 子是由10 13級單級葉片與內芯共同構成的多級葉輪整體。
5. 根據(jù)權利要求1所述的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，所述的單級葉 片結構為圓盤狀，圓盤中心為圓孔，從圓盤邊緣到中心為階梯狀分布，邊緣薄， 中心厚。
6. 根據(jù)權利要求5所述的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，所述圓盤邊緣 為均勻分布葉齒，葉齒與盤面呈2(K40度。
7. 根據(jù)權利要求1所述的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，所述內芯為圓 柱形階梯軸結構，階梯厚度為18 22mm，階梯軸直徑差為6mm。
8. 根據(jù)權利要求7所述的渦輪轉子的制造方法，其特征在于，所述階梯軸中 心為錐形安裝孔。
全文摘要
一種用于大型渦輪分子泵的渦輪轉子的制造方法，其包括以下步驟①通過車床、銑床加工單級葉片和內芯連接件，清洗單級葉片和內芯連接件，清洗后把每個單級葉片安裝在內芯上；②利用真空電子束焊接，使之形成整體渦輪轉子，并且所述真空電子束焊接的焊接深度為3～18mm。
文檔編號F04D29/32GK101254578SQ200810088958
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權日2008年4月9日
發(fā)明者張勤德, 蒙 鄒 申請人:北京中科科儀技術發(fā)展有限責任公司