濟南風機焊接變形以及鑄鋁葉輪的相關設計
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，濟南風機的應用十分廣泛，不知道大家是否真的了解離心風機呢，下面就跟著小編一起去了解一下風機焊接變形以及鑄鋁葉輪的相關設計的相關內(nèi)容。
雖然葉輪的靜力計算顯示不銹鋼葉輪的強度不存在，但葉輪并非理論的無縫整體，其葉片和前后盤是采用焊接方式連接。焊接時產(chǎn)生的變形其實很明顯，因為葉片和前盤都只有2mm厚，輪盤厚度也只有3mm。加厚前后盤以及葉片的厚度雖然能改變變形的問題，但是實際葉輪受重量限制，此方法不太可行。
當焊接變形發(fā)生在輪盤上時，輪盤就不是一個平面，這必然造成葉輪核心偏離軸線。葉輪正常工作時，偏離的核心繞著軸線旋轉(zhuǎn)，在垂直方向上對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個周期性的激振力，引起風機整體垂直方向的振動，這就是風機常見振動故障中的不平衡故障。
還有就是，當實際核心軸向坐標與理論核心軸向坐標發(fā)生偏離，就相當于給旋轉(zhuǎn)的葉輪在軸向上添加了一個軸向力偶，這就引起了工作葉輪軸向上劇烈振動，即葉輪的軸向偏擺，這也是風機常見的振動故障之一。
因焊接變形引起的葉輪不平衡和葉輪軸向偏擺問題表現(xiàn)的非常明顯，這是引起整個風機系統(tǒng)振動的主要原因。同時，由于葉片及前后盤相對較薄，焊接過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。針對這一情況，濟南風機廠家提出采用整體鑄造的方法，以避免焊接變形帶來的影響。
從前面葉輪的靜力計算發(fā)現(xiàn)，在工作轉(zhuǎn)速下不銹鋼葉輪的較大應力甚至比材料的屈服極限低一個數(shù)量級，我們完全可以采用強度和密度更低的材料，這不僅僅可以較少風機整體的重量，還能減小原動機轉(zhuǎn)軸的負擔，對減小風機整體振動來說也有非常積極的意義。接下來我們看一下鑄鋁葉輪的結構設計以及模型設計。
關于結構設計，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用。而鋁硅合金中ZL102又因為兼具了優(yōu)良的材料使用性能能和鑄造工藝性能，在機械、電子配件等行業(yè)中用途很廣。ZL102不可熱處理強化，該合金的鑄造性能優(yōu)良，無熱裂及疏松傾向，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、過氧化氫等的腐蝕作用；焊接性能也好。但該合金的力學性能低，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)生的不平衡問題以及核心偏離問題，故改進葉輪采用此方法進行鑄造。
關于模型設計，根據(jù)不銹鋼葉輪的靜力計算結果，對鑄鋁葉輪進行設計時對其結構可做如下改進：
1、輪盤與輪轂之間的結合采用漸變緩和過渡。
2、為使鑄造過程中金屬液能夠更好的填充鑄型，將葉片、前盤的厚度以及后盤的厚度都加厚為3mm。
3、由于任何加工過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)過動平衡之后才能投入使用，因此，設計時在葉輪外圈留有1mm高的凸臺以方便葉輪動平衡時做去重處理。
?濟南風機焊接變形的話會引起風機系統(tǒng)振動，影響使用，為了解決這一問題可采用整體鑄造的方法，以避免變形帶來的麻煩。另外大家可以根據(jù)鑄鋁葉輪的設計對其結構進行改進，以便能更好的使用。
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