濟(jì)南風(fēng)機(jī)焊接變形以及鑄鋁葉輪的相關(guān)設(shè)計(jì)
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，濟(jì)南風(fēng)機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，不知道大家是否真的了解離心風(fēng)機(jī)呢，下面就跟著小編一起去了解一下風(fēng)機(jī)焊接變形以及鑄鋁葉輪的相關(guān)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。
雖然葉輪的靜力計(jì)算顯示不銹鋼葉輪的強(qiáng)度不存在，但葉輪并非理論的無(wú)縫整體，其葉片和前后盤(pán)是采用焊接方式連接。焊接時(shí)產(chǎn)生的變形其實(shí)很明顯，因?yàn)槿~片和前盤(pán)都只有2mm厚，輪盤(pán)厚度也只有3mm。加厚前后盤(pán)以及葉片的厚度雖然能改變變形的問(wèn)題，但是實(shí)際葉輪受重量限制，此方法不太可行。
當(dāng)焊接變形發(fā)生在輪盤(pán)上時(shí)，輪盤(pán)就不是一個(gè)平面，這必然造成葉輪核心偏離軸線。葉輪正常工作時(shí)，偏離的核心繞著軸線旋轉(zhuǎn)，在垂直方向上對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個(gè)周期性的激振力，引起風(fēng)機(jī)整體垂直方向的振動(dòng)，這就是風(fēng)機(jī)常見(jiàn)振動(dòng)故障中的不平衡故障。
還有就是，當(dāng)實(shí)際核心軸向坐標(biāo)與理論核心軸向坐標(biāo)發(fā)生偏離，就相當(dāng)于給旋轉(zhuǎn)的葉輪在軸向上添加了一個(gè)軸向力偶，這就引起了工作葉輪軸向上劇烈振動(dòng)，即葉輪的軸向偏擺，這也是風(fēng)機(jī)常見(jiàn)的振動(dòng)故障之一。
因焊接變形引起的葉輪不平衡和葉輪軸向偏擺問(wèn)題表現(xiàn)的非常明顯，這是引起整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)振動(dòng)的主要原因。同時(shí)，由于葉片及前后盤(pán)相對(duì)較薄，焊接過(guò)程很容易焊穿形成焊洞或焊縫，而且葉輪出口寬度僅10mm，這也大大增加了葉輪的加工難度。針對(duì)這一情況，濟(jì)南風(fēng)機(jī)廠家提出采用整體鑄造的方法，以避免焊接變形帶來(lái)的影響。
從前面葉輪的靜力計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在工作轉(zhuǎn)速下不銹鋼葉輪的較大應(yīng)力甚至比材料的屈服極限低一個(gè)數(shù)量級(jí)，我們完全可以采用強(qiáng)度和密度更低的材料，這不僅僅可以較少風(fēng)機(jī)整體的重量，還能減小原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的負(fù)擔(dān)，對(duì)減小風(fēng)機(jī)整體振動(dòng)來(lái)說(shuō)也有非常積極的意義。接下來(lái)我們看一下鑄鋁葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模型設(shè)計(jì)。
關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在鑄造鋁合金中，鑄造鋁硅合金以其良好的鑄造性能和冷加工性能而被廣泛應(yīng)用。而鋁硅合金中ZL102又因?yàn)榧婢吡藘?yōu)良的材料使用性能能和鑄造工藝性能，在機(jī)械、電子配件等行業(yè)中用途很廣。ZL102不可熱處理強(qiáng)化，該合金的鑄造性能優(yōu)良，無(wú)熱裂及疏松傾向，氣密性較高；其密度小，耐蝕性好，可在受大氣、海水腐蝕的環(huán)境中使用，可承受工業(yè)氣氛的環(huán)境中濃硝酸、過(guò)氧化氫等的腐蝕作用；焊接性能也好。但該合金的力學(xué)性能低，耐熱性和切削加工性差。
采用離心鑄造方法生產(chǎn)葉輪，能盡量減小葉輪因加工工藝產(chǎn)生的不平衡問(wèn)題以及核心偏離問(wèn)題，故改進(jìn)葉輪采用此方法進(jìn)行鑄造。
關(guān)于模型設(shè)計(jì)，根據(jù)不銹鋼葉輪的靜力計(jì)算結(jié)果，對(duì)鑄鋁葉輪進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其結(jié)構(gòu)可做如下改進(jìn)：
1、輪盤(pán)與輪轂之間的結(jié)合采用漸變緩和過(guò)渡。
2、為使鑄造過(guò)程中金屬液能夠更好的填充鑄型，將葉片、前盤(pán)的厚度以及后盤(pán)的厚度都加厚為3mm。
3、由于任何加工過(guò)程都不可能完全保障葉輪平衡，葉輪鑄造成型后一定要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡之后才能投入使用，因此，設(shè)計(jì)時(shí)在葉輪外圈留有1mm高的凸臺(tái)以方便葉輪動(dòng)平衡時(shí)做去重處理。
?濟(jì)南風(fēng)機(jī)焊接變形的話會(huì)引起風(fēng)機(jī)系統(tǒng)振動(dòng)，影響使用，為了解決這一問(wèn)題可采用整體鑄造的方法，以避免變形帶來(lái)的麻煩。另外大家可以根據(jù)鑄鋁葉輪的設(shè)計(jì)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以便能更好的使用。
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