1、輸送風機轉子國產化技術總結        論文導讀：風機是由轉子、導流套、軸承、齒輪等組成。轉子由主軸、葉輪、聯軸器、軸承等組成，轉子支撐形式為中間單軸瓦支撐形式，軸瓦是三鍥形軸瓦。關鍵詞：輸送風機轉子，導流套，葉輪，間隙值揚州二電廠#1爐1A輸送風機為INGERSOLL-RAND公司生產的離心式風機。該風機由一臺異步電機驅動，電機轉速為3000轉/分，轉子工作轉速為29700轉/分。風機是由轉子、導流套、軸承、齒輪等組成。轉子由主軸、葉輪、聯軸器、軸承等組成，轉子支撐形式為中間單軸瓦支撐形式，軸瓦是三鍥形軸瓦。該

2、空壓機的設計特點是結構簡單，但機械加工精度要求高，特別是轉子部分，葉輪又是空壓機轉子的最關鍵的零件，葉輪的測繪工作和制造的優劣直接影響空壓機的性能，葉輪是裝在高速回轉齒輪軸上的，由于進口空壓機對于核心的關鍵部件的資料的封鎖，只能依靠對進口樣機的測繪來完成資料的準備工作，完成轉子的國產化工作。 我們與一具有科研、實驗、生產一體較高能力的單位合作進行進口轉子的國產化工作，由于沒有新的進口轉子，測繪樣本只能采用一個在一臺空壓機上由于振動大而拆卸下的轉子作為測繪樣本，測繪原則定位于在對就轉子進行測繪的基礎上，采用國內相關的離心風機、渦輪離心機的設計模型進行校核再設計。一、測繪、工廠試驗1、材質確定在轉

3、子的材質的選用上，對材質進行金相化驗，然后選取國內相關的材質。原葉輪材質ZGOCR17N14CU4Nb，選用國內材質為OCR17N14CU4Nb；原齒輪軸材質為AISI86820，選用國內材質位20CR2N14。2、幾何尺寸測繪測繪過程并不是一個簡單的測量過程，對轉子的幾何尺寸的精確測繪是國產化工作的第一要求，葉片的形面是三維的，必須要有可靠的測繪技術、測繪設備進行測繪，以保證測繪的精度。在葉片的公差確定上，必須根據現有設備的加工條件、轉子本身的工作環境等應素進行確定，測繪過程實際上是一個再設計過程。3、試驗國外轉子在檢修后要求做動平衡，在國外的平衡實驗采用低轉速動平衡，3000轉/分，考慮到

4、要對國產化轉子的的高速性能要求以及在高速條件下材質的力學性能的變化，決定對轉子的出廠試驗采用超速性能試驗，高速轉速達37125轉/分。二、現場問題轉子經過測繪、加工、工廠試驗進入現場進行安裝，裝配標準采用原標準。在裝配中發現轉子與進口導葉的間隙太小，最小處間隙為0.10mm,與原檢修規程比較，遠檢修規程規定在0.60.9mm之間。針對這個情況，現場停止了下一步的裝配，先后與制造廠的測繪、設計、加工人員以及甲方有關技術人員對此進行的討論，以尋求解決方法。三、分析誤差來源1、測繪、加工方面該轉子的測繪工作是在制造廠家引進世界先進水平的測量設備數控儀和經專門培訓的合格的測繪工程師進行測繪的，測繪文件

5、齊全，測繪的校核工作由計算機進行反復校核，形面的計量幾何精度在1/10002/1000之間，完全滿足原葉輪設計轉子的設計精度要求。2、加工也是采用世界先進的，精度高的數控加工中心加工，是將測繪的數據計算編程在計算機控制加工中心進行加工，加工好的葉輪再上數據測量中心測量，保證采集的數據與原始數據比較合格后方可進入動平衡工序。所以加工葉輪的誤差是完全控制在允許范圍內。3、從被測的樣品進行分析由于被測樣品是舊轉子，型線的誤差不可避免，由此由此造成測繪、加工誤差。4、裝配產生的誤差與葉輪相關的零件是導流套，導流套采用空心銷子進行定位，螺栓固定在殼體上，由于多次的裝配使定位銷間隙加大，使得導流套的位置精

6、度影響，這也是間隙變小的一個原因，但不是主要原因。5、導流套的制造誤差導流套是鑄造件，從導流套的外觀檢查看，該零件是采用精密鑄造方法后，再拋光而成，在圓周方向上也存在誤差，但這也不是主要誤差。綜合以上種種因素，第二個因素是轉子誤差的主要因素，如何解決這個問題，在處理方案上，參與討論的技術人員分別提出了以下幾個設想。1、修改空壓機轉子的葉輪型面2、在空壓機前蓋板與導流套之間加調整墊。3、修正導流套與葉輪結合處的型面。第三方案是筆者提出的，最終采用了第三方案，以下將詳細敘述。四、方案選擇1、轉子葉輪型面的修改以上分析轉子的型面誤差主要來于舊轉子的型面的不準確性，至于是舊轉子的型線的，曲率誤差還是型

7、線的中心誤差，無準確性。這個無準確性給確定修正參數帶來不確定性。修正參數選擇的不正確很可能造成轉子加工件的報廢，當然這樣損失最大的是加工廠家，同時加工件的報廢，也意味著該零件國產化的失敗。我們與制造廠家技術人員就轉子的設計合理性再次進行了論證，最后形成意見，盡管轉子有型面誤差，但現有的型線與進口轉子的型線誤差極小，采用其他辦法是可以用的。2、在空壓機前蓋板與導流套之間加調整墊。在前蓋板與導流套之間加一調整墊來改變前蓋板與葉輪型面的間隙來滿足合理的間隙要求。為了減少能量損失提高效率，在葉輪出口處和擴壓器之間裝有導流套，在導流套上裝有導流葉片，用空心銷固定在殼體上，在導流葉片與殼體之間加調整墊，就

8、相當于在前蓋板與殼體之間加墊后使前蓋板軸向尺寸加大，改變葉輪與前蓋板的間隙達到間隙設計要求。此種方法雖然可滿足間隙的設計要求，但葉輪出的通道面積也相應增加，通道面積的增加將直接影響氣流的速度能和壓力能的變化，使空壓機的效率受到影響，從而影響空壓機的性能。所以這個方案被否定。3、修改前蓋板與葉輪相結合的型面來達到間隙要求該方案風險大，必須進行必要的校核計算，在此基礎上方可實施，具體如下：對外方間隙要求0.6-0.9mm的理論來源進行了分析。對進口設備的檢修參數標準，我們嚴格按說明書指定的質量標準進行。但這次涉及到對外方零件的修改的可行性。空壓機轉子葉輪與空壓機定子前蓋板之間的間隙，是影響空壓機經

9、濟性和可靠性的重要因素。從經濟性方面考慮，為了降低泄漏提高空壓機效率，其間隙越小越好。從可靠性來講，靜態間隙應保證在任何運行工況下動態間隙不能為0，以保證轉子與定子之間不發生磨擦，在此基礎一定的余量設計以增加可靠性。間隙的確定主要考慮轉子和定子熱膨脹、運行時變形、轉子高速回轉精度、轉子制造精度、轉子工作時在動態進的軸向竄動量。(1)、轉子與定子熱膨脹予留間隙“”轉子在工作狀態由于溫升而影響軸向、徑向尺寸發生變化，尤其是軸向尺寸變化數大。由于轉子的后支點原用的是聯合軸承（即約束徑向也約束軸向向后串動），所以轉子軸受熱變形只向前變形（前蓋板方向），而定子前蓋板因結構的影響受熱所產生的軸向變形只能向

10、葉輪方向變比較容易，所以予留間隙應等于轉子與定子受熱變形（軸向）之和。(2)、空壓機轉子在高速回轉（n=29700轉/分）葉輪端面和型面的徑向跳動量必須在0.02以內，設計要求為0.01，計算按0.02。(3)、空壓機定子前蓋板軸向尺寸的制造精度軸向尺寸公差0.1-0.15mm,計算取0015mm。(4)、設計空壓機轉子的軸承位置尺寸與空壓機固定軸承基本尺寸公差0.2-0.3，因此在轉子組裝后發現竄動量也在0.2-0.3，測量值是0.23，可調整在0.4-0.6(后軸承用調整螺釘釘調整后用固定螺釘固定)。(5)、空壓機轉子葉輪和定子前蓋板的設計間隙除了考慮上述因素還要予留0.15-0.25，取0.25。綜合考慮以上各因素，總間隙A=0.08+0.02+0.15+0.23+0.25=0.73mm。根據進口轉子的空壓機釘定子與轉子檢修裝配間隙要求數據為0.7-0.9mm。以上兩個數據相吻合，故決定對前蓋板進行磨削，磨削量最終將