济南风机焊接变形以及铸铝叶轮的相关设计

文章作者:未知 发布时间:2019-05-08 14:18:17 浏览次数:0

在工农业生产中,济南风机的应用十分广泛,不知道大家是否真的了解离心风机呢,下面就跟着小编一起去了解一下风机焊接变形以及铸铝叶轮的相关设计的相关内容。

虽然叶轮的静力计算显示不锈钢叶轮的强度不存在,但叶轮并非理论的无缝整体,其叶片和前后盘是采用焊接方式连接。焊接时产生的变形其实很明显,因为叶片和前盘都只有2mm厚,轮盘厚度也只有3mm。加厚前后盘以及叶片的厚度虽然能改变变形的问题,但是实际叶轮受重量限制,此方法不太可行。

当焊接变形发生在轮盘上时,轮盘就不是一个平面,这必然造成叶轮核心偏离轴线。叶轮正常工作时,偏离的核心绕着轴线旋转,在垂直方向上对转轴产生一个周期性的激振力,引起风机整体垂直方向的振动,这就是风机常见振动故障中的不平衡故障。

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还有就是,当实际核心轴向坐标与理论核心轴向坐标发生偏离,就相当于给旋转的叶轮在轴向上添加了一个轴向力偶,这就引起了工作叶轮轴向上剧烈振动,即叶轮的轴向偏摆,这也是风机常见的振动故障之一。

因焊接变形引起的叶轮不平衡和叶轮轴向偏摆问题表现的非常明显,这是引起整个风机系统振动的主要原因。同时,由于叶片及前后盘相对较薄,焊接过程很容易焊穿形成焊洞或焊缝,而且叶轮出口宽度仅10mm,这也大大增加了叶轮的加工难度。针对这一情况,济南风机厂家提出采用整体铸造的方法,以避免焊接变形带来的影响。

从前面叶轮的静力计算发现,在工作转速下不锈钢叶轮的较大应力甚至比材料的屈服极限低一个数量级,我们完全可以采用强度和密度更低的材料,这不仅仅可以较少风机整体的重量,还能减小原动机转轴的负担,对减小风机整体振动来说也有非常积极的意义。接下来我们看一下铸铝叶轮的结构设计以及模型设计。

关于结构设计,在铸造铝合金中,铸造铝硅合金以其良好的铸造性能和冷加工性能而被广泛应用。而铝硅合金中ZL102又因为兼具了优良的材料使用性能能和铸造工艺性能,在机械、电子配件等行业中用途很广。ZL102不可热处理强化,该合金的铸造性能优良,无热裂及疏松倾向,气密性较高;其密度小,耐蚀性好,可在受大气、海水腐蚀的环境中使用,可承受工业气氛的环境中浓硝酸、过氧化氢等的腐蚀作用;焊接性能也好。但该合金的力学性能低,耐热性和切削加工性差。

采用离心铸造方法生产叶轮,能尽量减小叶轮因加工工艺产生的不平衡问题以及核心偏离问题,故改进叶轮采用此方法进行铸造。

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关于模型设计,根据不锈钢叶轮的静力计算结果,对铸铝叶轮进行设计时对其结构可做如下改进:

1、轮盘与轮毂之间的结合采用渐变缓和过渡。

2、为使铸造过程中金属液能够更好的填充铸型,将叶片、前盘的厚度以及后盘的厚度都加厚为3mm。

3、由于任何加工过程都不可能完全保障叶轮平衡,叶轮铸造成型后一定要经过动平衡之后才能投入使用,因此,设计时在叶轮外圈留有1mm高的凸台以方便叶轮动平衡时做去重处理。

​济南风机焊接变形的话会引起风机系统振动,影响使用,为了解决这一问题可采用整体铸造的方法,以避免变形带来的麻烦。另外大家可以根据铸铝叶轮的设计对其结构进行改进,以便能更好的使用。

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