输送风机转子国产化技术总结

1、输送风机转子国产化技术总结        论文导读：风机是由转子、导流套、轴承、齿轮等组成。转子由主轴、叶轮、联轴器、轴承等组成，转子支撑形式为中间单轴瓦支撑形式，轴瓦是三锲形轴瓦。关键词：输送风机转子，导流套，叶轮，间隙值扬州二电厂#1炉1A输送风机为INGERSOLL-RAND公司生产的离心式风机。该风机由一台异步电机驱动，电机转速为3000转/分，转子工作转速为29700转/分。风机是由转子、导流套、轴承、齿轮等组成。转子由主轴、叶轮、联轴器、轴承等组成，转子支撑形式为中间单轴瓦支撑形式，轴瓦是三锲形轴瓦。该

2、空压机的设计特点是结构简单，但机械加工精度要求高，特别是转子部分，叶轮又是空压机转子的最关键的零件，叶轮的测绘工作和制造的优劣直接影响空压机的性能，叶轮是装在高速回转齿轮轴上的，由于进口空压机对于核心的关键部件的资料的封锁，只能依靠对进口样机的测绘来完成资料的准备工作，完成转子的国产化工作。 我们与一具有科研、实验、生产一体较高能力的单位合作进行进口转子的国产化工作，由于没有新的进口转子，测绘样本只能采用一个在一台空压机上由于振动大而拆卸下的转子作为测绘样本，测绘原则定位于在对就转子进行测绘的基础上，采用国内相关的离心风机、涡轮离心机的设计模型进行校核再设计。一、测绘、工厂试验1、材质确定在转

3、子的材质的选用上，对材质进行金相化验，然后选取国内相关的材质。原叶轮材质ZGOCR17N14CU4Nb，选用国内材质为OCR17N14CU4Nb；原齿轮轴材质为AISI86820，选用国内材质位20CR2N14。2、几何尺寸测绘测绘过程并不是一个简单的测量过程，对转子的几何尺寸的精确测绘是国产化工作的第一要求，叶片的形面是三维的，必须要有可靠的测绘技术、测绘设备进行测绘，以保证测绘的精度。在叶片的公差确定上，必须根据现有设备的加工条件、转子本身的工作环境等应素进行确定，测绘过程实际上是一个再设计过程。3、试验国外转子在检修后要求做动平衡，在国外的平衡实验采用低转速动平衡，3000转/分，考虑到

4、要对国产化转子的的高速性能要求以及在高速条件下材质的力学性能的变化，决定对转子的出厂试验采用超速性能试验，高速转速达37125转/分。二、现场问题转子经过测绘、加工、工厂试验进入现场进行安装，装配标准采用原标准。在装配中发现转子与进口导叶的间隙太小，最小处间隙为0.10mm,与原检修规程比较，远检修规程规定在0.60.9mm之间。针对这个情况，现场停止了下一步的装配，先后与制造厂的测绘、设计、加工人员以及甲方有关技术人员对此进行的讨论，以寻求解决方法。三、分析误差来源1、测绘、加工方面该转子的测绘工作是在制造厂家引进世界先进水平的测量设备数控仪和经专门培训的合格的测绘工程师进行测绘的，测绘文件

5、齐全，测绘的校核工作由计算机进行反复校核，形面的计量几何精度在1/10002/1000之间，完全满足原叶轮设计转子的设计精度要求。2、加工也是采用世界先进的，精度高的数控加工中心加工，是将测绘的数据计算编程在计算机控制加工中心进行加工，加工好的叶轮再上数据测量中心测量，保证采集的数据与原始数据比较合格后方可进入动平衡工序。所以加工叶轮的误差是完全控制在允许范围内。3、从被测的样品进行分析由于被测样品是旧转子，型线的误差不可避免，由此由此造成测绘、加工误差。4、装配产生的误差与叶轮相关的零件是导流套，导流套采用空心销子进行定位，螺栓固定在壳体上，由于多次的装配使定位销间隙加大，使得导流套的位置精

6、度影响，这也是间隙变小的一个原因，但不是主要原因。5、导流套的制造误差导流套是铸造件，从导流套的外观检查看，该零件是采用精密铸造方法后，再抛光而成，在圆周方向上也存在误差，但这也不是主要误差。综合以上种种因素，第二个因素是转子误差的主要因素，如何解决这个问题，在处理方案上，参与讨论的技术人员分别提出了以下几个设想。1、修改空压机转子的叶轮型面2、在空压机前盖板与导流套之间加调整垫。3、修正导流套与叶轮结合处的型面。第三方案是笔者提出的，最终采用了第三方案，以下将详细叙述。四、方案选择1、转子叶轮型面的修改以上分析转子的型面误差主要来于旧转子的型面的不准确性，至于是旧转子的型线的，曲率误差还是型

7、线的中心误差，无准确性。这个无准确性给确定修正参数带来不确定性。修正参数选择的不正确很可能造成转子加工件的报废，当然这样损失最大的是加工厂家，同时加工件的报废，也意味着该零件国产化的失败。我们与制造厂家技术人员就转子的设计合理性再次进行了论证，最后形成意见，尽管转子有型面误差，但现有的型线与进口转子的型线误差极小，采用其他办法是可以用的。2、在空压机前盖板与导流套之间加调整垫。在前盖板与导流套之间加一调整垫来改变前盖板与叶轮型面的间隙来满足合理的间隙要求。为了减少能量损失提高效率，在叶轮出口处和扩压器之间装有导流套，在导流套上装有导流叶片，用空心销固定在壳体上，在导流叶片与壳体之间加调整垫，就

8、相当于在前盖板与壳体之间加垫后使前盖板轴向尺寸加大，改变叶轮与前盖板的间隙达到间隙设计要求。此种方法虽然可满足间隙的设计要求，但叶轮出的通道面积也相应增加，通道面积的增加将直接影响气流的速度能和压力能的变化，使空压机的效率受到影响，从而影响空压机的性能。所以这个方案被否定。3、修改前盖板与叶轮相结合的型面来达到间隙要求该方案风险大，必须进行必要的校核计算，在此基础上方可实施，具体如下：对外方间隙要求0.6-0.9mm的理论来源进行了分析。对进口设备的检修参数标准，我们严格按说明书指定的质量标准进行。但这次涉及到对外方零件的修改的可行性。空压机转子叶轮与空压机定子前盖板之间的间隙，是影响空压机经

9、济性和可靠性的重要因素。从经济性方面考虑，为了降低泄漏提高空压机效率，其间隙越小越好。从可靠性来讲，静态间隙应保证在任何运行工况下动态间隙不能为0，以保证转子与定子之间不发生磨擦，在此基础一定的余量设计以增加可靠性。间隙的确定主要考虑转子和定子热膨胀、运行时变形、转子高速回转精度、转子制造精度、转子工作时在动态进的轴向窜动量。(1)、转子与定子热膨胀予留间隙“”转子在工作状态由于温升而影响轴向、径向尺寸发生变化，尤其是轴向尺寸变化数大。由于转子的后支点原用的是联合轴承（即约束径向也约束轴向向后串动），所以转子轴受热变形只向前变形（前盖板方向），而定子前盖板因结构的影响受热所产生的轴向变形只能向

10、叶轮方向变比较容易，所以予留间隙应等于转子与定子受热变形（轴向）之和。(2)、空压机转子在高速回转（n=29700转/分）叶轮端面和型面的径向跳动量必须在0.02以内，设计要求为0.01，计算按0.02。(3)、空压机定子前盖板轴向尺寸的制造精度轴向尺寸公差0.1-0.15mm,计算取0015mm。(4)、设计空压机转子的轴承位置尺寸与空压机固定轴承基本尺寸公差0.2-0.3，因此在转子组装后发现窜动量也在0.2-0.3，测量值是0.23，可调整在0.4-0.6(后轴承用调整螺钉钉调整后用固定螺钉固定)。(5)、空压机转子叶轮和定子前盖板的设计间隙除了考虑上述因素还要予留0.15-0.25，取0.25。综合考虑以上各因素，总间隙A=0.08+0.02+0.15+0.23+0.25=0.73mm。根据进口转子的空压机钉定子与转子检修装配间隙要求数据为0.7-0.9mm。以上两个数据相吻合，故决定对前盖板进行磨削，磨削量最终将