车工技师论文Doc1

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1、氮压机导流盘改造性修复加工专用夹具应用易小虎攀钢集团工程公司维检公司摘要：本文介绍了利用车床的加工特点，设计了一套特殊的专用加工夹具，经过复杂的加工工艺，改造性修复了一台美国生产的中压氮气透平压缩机导流盘的过程，在氮压机导流盘没有备件的情况下，通过对导流盘的修复，达到了使用要求，从而保证了攀钢生产所需氮气的供应。关键词：氮压机导流盘专用加工夹具压整加工平行度加工精度1、引言：氧气厂是新钢钒下属的工厂，主要负责攀钢的气体生产，以供攀钢炼铁、炼钢、热轧、冷轧的需要；主要产品有氧气、氮气、氩气等生产供气。该厂一台美国生产的中压氮气透平压缩机，在生产过程中发

2、生了异常，2006年11月设备因故障被迫停机，解体检查发现，4级导流盘定位销被剪断，导流盘内孔径向受工作轮磨损约130°角。在没有备件的情况下，要对变形的导流盘进行修复，恢复正常生产。针对这一难题，为了达到修复目的，保证设备正常运转和各项生产指标，我们设计了一套特殊合理的专用加工夹具。经过精心的加工，修复后的导流盘装配到设备上，在设备上试车。各项技术指标和生产指标均达到了设计要求。2、存在的问题及分析：2.1存在的问题：10生产中发现异常，停机打开设备检查，发现氮压机的第4级导流盘定位销被剪断，导流盘内孔径向被工作轮磨损约130°角，径向深约12mm

3、,轴向深约3mm的月牙槽；导流盘底平面略成波浪式变形；在导流盘圆周均匀分布的导流叶片端面上，冲刷约有1mm高低不平的伤痕，如图一所示：图12.2问题形成原因：这台离心式氮压机，是整体从美国进口的整体组装设备，由于设计和装配缺陷，装配导流盘的蜗壳上，没有控制导流盘径向自由度的止口，组装导流盘时精度不够，没有紧力，导流盘在径向上形成摆动，完全依靠钟摆式的定位销定位，如图一所示：设备在大致两年高速运行、中压氮气的冲刷和高频振动的工作情况下，造成定位销被剪切，导流盘逐渐往下移动，与高速旋转的离心式工作轮摩擦磨损，导流盘整体材料是铝镁合金，而工作轮是不锈钢，导

4、流盘材质与工作轮材质相比软硬度差别太大，所以导流盘沿内孔圆周130°径向磨损深约12mm，纵向深约3mm的月牙槽。导流盘松动后，工作轮还是以30000r/min的高速运转，气流的线速度达到408.210m/s，高速气流不断冲刷导流盘叶片，导流盘叶片端面，磨损的最深处约有1mm的伤痕。导流盘与工作轮摩擦，产生高温使导流盘成波浪式变形。2.3解决方案：这台氮压机是我们厂2005年新建的，型号为：HMH8—1.25—290，其输出量为10000立方米/小时，转速为30000r/min。设备整体从美国进口，导流盘也是设备上的关键配件。当时出问题后没有备件，美

5、方也不能及时提供备件，必然影响攀钢的正常生产。我们厂和公司当时没有这方面的加工能力，所以没办法重新加工导流盘，因为导流盘的流道面上，如图一所示，有均匀分布的导流叶片，精度很高，表面粗糙度很低，导流叶片流线形轮廓是我们没办法加工的，即使加工了，达不到精度要求的导流叶片也会影响气流气压。我们唯一的出路就是想办法修复导流盘，保证我公司的正常生产。所以我们在修复导流盘时要考虑以下问题：2.3.1修复后的导流盘装在设备上以后，可以控制自身径向的自由度，避免导流盘在设备中位移，发生同类的事故，从而需要改进导流盘在蜗壳内的定位方式，又要考虑导流盘与其它材质膨胀系数

6、不一致的因素。我们为了解决设备设计上的缺陷，就重新设计了定位导向环与导流盘配置。2.3.2导流盘有波浪式变形，修复后要保证导流盘总体厚度在12.32mm。2.3.3导流盘叶片端面磨损后通过加工，与导流盘底平面的平行度误差＜0.015mm。2.3.4被工作轮磨损的月牙槽，要车削成标准圆，形成导流台阶的圆滑过渡。10如图一所示，我们可以知道，这类工件在机械加工行业里算是薄壁圆盘类工件，加上材料是铝镁合金。比重较轻，本身有一定的强度，但是强度不高，所以加工起来比较麻烦！因为在车床上没办法直接装夹。如果以这种材料，直接在车床上装夹，夹紧力大了工件容易变形，夹

7、紧力不够工件很容易飞出，造成工件报废，对操作者也是有安全危害。导流盘本身的强度不够，如果你给它一个较小力量，它本身就会产生压缩弹性变形，外力消除后会自动复位，达不到修复的效果；如果力量大了，超出了弹性极限，就产生了塑性变形，反而容易造成导流盘报废；再加上导流盘有波浪式变形，必须把波浪式变形校平整后才能加工，用手工校正方法是难达到平整的目的，这就形成导流盘加工的难题。3、为导流盘的特殊结构设计了一套科学的专业加工夹具：3.1加工导流盘的背面止口的夹具：图210根据工件的结构要求，我们要给导流盘加工一个定位导向环相配，如图二所示那样的尺寸，要在导流盘背面

8、加工一个止口，其主要目的就是，要改变导流盘原来在蜗壳里的径向定位方式，定位导向环是在车床上加工，上面钻6个均