南京麥馳鈦業(yè)有限公司 陳月香

1 簡(jiǎn)介

該設(shè)備主體材料及內(nèi)部轉(zhuǎn)子材料均為哈氏合金C276，該材料焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的收縮，塔內(nèi)轉(zhuǎn)子軸屬于細(xì)長(zhǎng)軸，輕質(zhì)物料通過定環(huán)上的孔改善分布效果。該設(shè)備外徑Φ406.4mm，塔體總長(zhǎng)13m，為方便運(yùn)輸分3節(jié)，內(nèi)部轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸為減輕自身重力、降低生產(chǎn)成本而將主軸區(qū)設(shè)計(jì)成管軸，端部與聯(lián)軸器連接處為實(shí)心軸。轉(zhuǎn)子的制造難度有兩個(gè)方面：一是確保轉(zhuǎn)子軸的直線度；二是盡量降低動(dòng)環(huán)造成的偏心距。為克服上述問題，需要控制以下環(huán)節(jié)：轉(zhuǎn)子軸的直線度及壁厚的均勻性；動(dòng)環(huán)的水平度、壁厚一致性及安裝的精確性。

2 加工方案

2.1 原材料

管軸采購時(shí)，為保證管軸坯料質(zhì)量，對(duì)供應(yīng)商提出以下要求：管材同心度≤0.5mm，壁厚偏差+0.5mm，直線度≤L/1000mm；同時(shí)對(duì)做轉(zhuǎn)子軸上動(dòng)環(huán)板材的厚度也作出相關(guān)要求：厚度±0.1mm。

2.2 加工步驟

2.2.1 動(dòng)環(huán)

由于動(dòng)環(huán)厚度t=3.18mm，動(dòng)環(huán)采用水刀切割下料，內(nèi)外徑各留3mm車削加工余量。將動(dòng)環(huán)坯料平放在平臺(tái)上檢測(cè)動(dòng)環(huán)的平面度，動(dòng)環(huán)坯料平面度偏差≤0.5mm，對(duì)于超差的動(dòng)環(huán)坯料進(jìn)行校平。用不銹鋼板制作一件模板，模板厚度t=15mm，如圖1所示：將所有動(dòng)環(huán)坯料與模板以外圓為基準(zhǔn)裝夾固定，以模板上分布孔位置為基準(zhǔn)鉆孔、去毛刺。按圖1示意，用4件M10的螺桿穿過分布孔并用M10的螺母固定，裝夾模板，車削加工動(dòng)環(huán)的內(nèi)外徑，內(nèi)徑為89±0.2mm，外徑為240±0.5mm。

2.2.2 軸加工

如圖2所示，管軸兩端為實(shí)心軸，且軸上有鍵槽，為防止在銑鍵槽過程中導(dǎo)致管軸彎曲變形，故先精加工管軸端部實(shí)心軸，并加工好鍵槽。因塔體不在我公司加工，為保證每段管軸的長(zhǎng)度，在每段軸下實(shí)心軸長(zhǎng)度留5mm余量，鍵槽、螺紋孔相應(yīng)增加5mm余量。實(shí)心軸插入管軸長(zhǎng)度為50mm，此處外徑與管軸端部?jī)?nèi)徑實(shí)配。管軸加工前先測(cè)量管軸的直線度，此工作可在車床上通過測(cè)量跳動(dòng)值來完成，跳動(dòng)值不得大于2mm，否則應(yīng)校直。為保證管軸與實(shí)心軸的同心度，管軸端部60mm范圍內(nèi)的內(nèi)徑尺寸車加工與實(shí)心軸插入端實(shí)配，并做好裝配記號(hào)。

圖2 轉(zhuǎn)子軸結(jié)構(gòu)

2.2.3 組裝控制

實(shí)心軸與管軸組裝、點(diǎn)焊后，在距離管軸端部80mm處鉆1個(gè)Φ10mm的孔，通過此孔向管軸內(nèi)部通入氬氣，保證管軸焊接時(shí)內(nèi)部不被氧化，實(shí)心軸與管軸焊接時(shí)嚴(yán)格控制焊接電流及焊接層間溫度。管軸與實(shí)心軸焊接成型后對(duì)此軸再次校直。動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)軸焊接時(shí)動(dòng)環(huán)定位采用圖3工裝，進(jìn)行斷續(xù)焊，每段焊縫長(zhǎng)度為20mm。動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)軸焊接成型后對(duì)轉(zhuǎn)軸再次校直，直線度≤L/1000mm。

圖3 轉(zhuǎn)子軸加工定位

3 靜平衡試驗(yàn)

將帶動(dòng)環(huán)的軸逐段進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)，做到隨遇而止。發(fā)現(xiàn)不平衡時(shí)應(yīng)通過在軸與動(dòng)環(huán)結(jié)合面焊接增重方式達(dá)到靜平衡。

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