浅析离心压气机产品开发流程.pdf

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1、浅析离心压气机产团圈田南通大通宝富风机有限公司(江苏22601o)邢纲【摘要】以某类型离心压气机产品为例，介绍了产品系列规划基本思想，构造了产品开发流程图，阐述了产品开发各阶段的任务要求、考虑的基本因素和需要注意的相关问题等，为后续开发同类型产品指引了方向。【关键词】离心压气机产品开发流程图一，前言对于离心压气机产品，用户最关注的参数是效率和适用范围，同时要求产品具备较高的可靠性及可维护性。当前压气机产品开发主要集中在低成本、轻重量，满足整个流量范围内高效运行，其基本策略是短时间内以较低的成本设计出满足用户要求的产品。本文主要内容是借鉴了国内外先进成熟的产品开发理念，从产品系

2、列规划、方案设计、技术设计和产品验证等过程，详细介绍了压气机产品开发流程的相关细节及要求。=、产品系列规划产品系列规划是以压气机叶轮外形尺寸为依据，划分为不同规格型号的压气机机型，每一个机型覆盖一定的流量和压力范围，相邻机型间有一定的流量重叠度，机器型号由小到大的排列起来形成一个产品系列，组成选型图谱(见图1)，该图谱由西门子公司系列产品形成，横坐标为流量范围，纵坐标为压力范围，用户可根据流量和压力两个参数在型谱上实现快速选型。454035GM洳Pnr01eHm＆chemic羽l髋du砥垮acfhl×10323456789102030405062孑‰图1离心压气机型谱产品系列

3、规划指导思想如下：1)机型分档合理，性能相对稳定，保证结构相似性。2)机器适应性强，单一机型满足宽广的流量和压力范围。3)产品留有足够的裕度，满足一定扩容需求，适应用户现场工艺要求。4)运行可靠性，零部件的互换性以及实现标准化和通用化。三．产品开发任务流程产品开发任务流程如图2所示，一个产品开发流程的实施，可以划分为不同阶段，主要包括方案设计、技术设计和产品验证等阶段，每个阶段规定相应的任务要求，从经费预算和工作环境等方面保证各个阶段及总体任务的顺利完成。G籼通用棚麓2叭7年第3期州w-e蜘x．com51GMinPelrolenm&chemicnllndust咚否产品开发任务

4、书方案设计][方案评审亚技术设计二维图样I否0Jl三维模型l兰司技术及工艺评审计算报告I————矿—一丽剥炉====型。i2招玉翦藻b：：：：d样机试制黧篓葺一产品结项报告图2产品开发流程方案评审报告方案可行性分析报告技术评审报告工艺评审报告样机试制总结报告四、方案设计流程离心压气机产品设计综合了气动设计、结构设计、强度校核和转子动力学分析等专业，强调效率是压气机设计的目标，但不是唯一考虑的因素，通常气动设计一般受限于结构设计，良好的结构方案为气动设计和降低零部件成本提供了更多的选择和自由。所以，在方案设计阶段选择参考样机显得尤为重要。本例中选取西门子某型号产品作为样机，如图

5、3所示，来阐述设计流图3离心压气机剖面52l然嬲：哪铷期程。根据所示参考样机的结构分解，编制方案设计任务书，如图4所示。针对产品设计指标、客户使用环境、设计过程中的技术关键等问题提出相应的解决方案和途径，借助于先进的计算机仿真软件，快速完成不同方案的初步设计，编制方案设计报告，为方案筛选提供依据。图4方案设计流程方案优选必须具有如下特点：1)根据最佳比转速来选择最优转速，初步估计叶轮形状。2)进气道设计为“s”形，空气轴向向心式加速进入叶轮，降低进气道的损失。3)叶轮采用三元流技术设计，为半开式前倾后弯叶轮，充分考虑机械约束、制造成本及气体介质成分等因素。4)采用进口调节导叶

6、和可调扩压器双调节机构，拓宽压气机的工作范围。釜糕器棼．爵薹4)蜗壳采用等中线剖分式结构，截面形状设计为“水滴”形，降低蜗壳的气动损失。6)鼓风机与齿轮箱采用立式垂直剖分结构，实现一体化设计，机组整体结构紧凑。7)材质选择，壳体件采用球墨铸铁，满足良好的热力学性能及抗氧化性能，叶轮选用高强度航空锻铝，重量轻、转动惯量小。五、技术设计流程技术设计阶段的主要任务是对已经确认的设计方案以各专业模块细分进行设计计算，绘制详细的零件加工图、部装图和总装图，汇总外购件资料及所采用的标准和规范等，编制技术设计报告，如图5所示。技术设计任务书气动设计设计点性能优化气动设计非设计点性能优化气动

7、设计零部件气动优化气动设计整机气动布局优化结构设计密封零件图绘制密封间隙结构设计静止件零部件图绘制结构设计轴承间隙轴承零件图绘制结构设计l齿轮侧隙齿轮副零件图绘制结构设计外购件及标准件图绘制结构设计转动件零部件图绘制结构设计关键部件间隙计算结构设汁整机装配尺寸链计算结构设计技术人员会签工艺人员会签标准化人员会签结构设计结构设计总图技术及工艺评审技术评审报告工艺评审报告图5技术设计流程有限元分析转手热变形计算有限元分析再两甄丽计算．石油／化I通用机械锄GMinpetrokum&chemicnlIndHst