濟南風(fēng)機焊接變形以及鑄鋁葉輪的相關(guān)設(shè)計
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，濟南風(fēng)機的應(yīng)用十分廣泛，不知道大家是否真的了解離心風(fēng)機呢，下面就跟著小編一起去了解一下風(fēng)機焊接變形以及鑄鋁葉輪的相關(guān)設(shè)計的相關(guān)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(fēng)機整體垂直方向的振動，這就是風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(yīng)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(fēng)機整體的重量，還能減小原動機轉(zhuǎn)軸的負擔(dān)，對減小風(fēng)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(jié)構(gòu)設(shè)計以及模型設(shè)計。
關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)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(yīng)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(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)生的不平衡問題以及核心偏離問題，故改進葉輪采用此方法進行鑄造。
關(guān)于模型設(shè)計，根據(jù)不銹鋼葉輪的靜力計算結(jié)果，對鑄鋁葉輪進行設(shè)計時對其結(jié)構(gòu)可做如下改進：
1、輪盤與輪轂之間的結(jié)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(shè)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(fēng)機焊接變形的話會引起風(fēng)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(shè)計對其結(jié)構(gòu)進行改進，以便能更好的使用。
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