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                    圖拉法渣處理設備脫水器大齒圈制造方法
                    金屬加工 · 2020-11-06 16:25:47       |     903        金屬加工   


                    針對大齒圈的兩半剖分式結構特點,在拆分組合加工過程中通過熱處理和工序自然時效,消除鑄造及加工應力,解決了大齒圈的變形難題,為此類零件的制造方法提供了實用經驗。



                    圖拉法渣處理設備是鋼鐵企業比較普遍使用的設備,脫水器大齒圈則是圖拉法設備中很重要的一個零件,其制作質量好壞直接關系到圖拉法設備的正常運行與否。因此,對大齒圈的制作工藝研究非常必要和有意義。



                    1. 大齒圈結構分析


                    大齒圈結構如圖1所示。為了維修更換方便,將大齒圈設計為兩半剖分式結構,材質為ZG35CrMo鑄鋼,正火處理。齒圈直徑最大為4 560mm,齒輪法向模數mn=20,齒數z=226,齒形角αn=20°。利用鉸制螺栓將兩半聯接成一個整體。更換大齒圈時,應拆開大齒圈,一半一半地更換,最后在圖拉法設備上用鉸制孔螺栓聯接牢固。


                    圖1 大齒圈結構



                    2. 制作難點分析


                    從大齒圈結構和更換要求分析,大齒圈制作過程中的最大難點是如何防止變形。即大齒圈制作完成后,當拆開鉸制螺栓,拆成兩半后,大齒圈再次合裝時是否能順利合攏并保持原有的形狀和尺寸不變,這是最大的控制難點。因為大齒圈經過毛坯制作、粗加工和精加工后不斷產生的內部應力會導致工件變形。如何將此過程中的變形控制好是決定大齒圈質量好壞的關鍵。


                    3. 制造工藝方案


                    為了控制好制造過程中的變形量和產品質量,設計了如下制造工藝。


                    1)毛坯制作。原則上要求電弧爐煉鋼精煉后澆注,以確保毛坯無裂紋、縮孔、夾渣和砂眼等影響機械強度的缺陷;毛坯外圓部分應單邊留20~25mm余量,內孔部分應單邊留15~20mm余量,以確保后續粗、精加工有合適的余量。余量大小是根據熱處理和拆分組合工序的變形量和機加工經驗而定,必須保證成品尺寸,且又不至于去除余量較大。毛坯進行正火處理,消除鑄造應力,改善鑄件組織。


                    2)銑結合面。采用劃線方式劃出結合面加工線,在大中型落地鏜床銑削加工兩半結合面。劃線分配余量時,應保證結合面能加工完成,且能盡量少地去除余量。把余量留在外圓面上,保證外圓、內孔單邊余量≥10mm。鉆出兩半結構的合裝孔。


                    3)合裝兩半,將兩半結構合裝成整體。


                    4)粗加工外圓、內孔,保證內孔、外圓單邊余量≥10mm,去平端面,保證厚度余量≥單邊8mm余量。


                    5)拆開成兩半,正火加回火處理,此過程中可以在內孔加拉筋,防止半圓結構張口或縮口變形。因為經過前幾步粗加工后,累積了較大的內應力,將兩半打開,可初步釋放應力,再采用正火加回火徹底消除內應力。


                    6)銑結合面。先劃結合面加工線,再在大中型落地鏜床銑削加工兩半結合面,劃線分配余量時,應保證結合面能加工完成,且又能盡量少地去除余量。把余量留在外圓面上,保證外圓、內孔單邊余量≥5mm。 


                    7)合裝兩半,將兩半結構合裝成整體。


                    8)半精加工。半精加工外圓、內孔和端面,保證外圓、內孔單邊余量≥5mm。 


                    9)拆開整體大齒圈成兩半,自然放置20天以釋放應力。


                    10)精銑結合面,見光即可,盡量少去除余量。


                    11)將合裝孔鉆鉸到位,兩半結構合裝成整體。


                    12)精車外圓內孔和其他各處至圖樣尺寸要求。


                    13)制齒,以及表面淬火。


                    14)交檢入庫。完成產品制作全過程。



                    4. 結語


                    本工藝路線的特點為:①從毛坯制作開始設置了正火處理,消除毛坯鑄造應力,改善了鑄件組織。②設計了粗加工、半精加工和精加工3個機加工階段,每個階段控制好余量,為逐步釋放應力打下了工藝基礎。③粗加工后,拆開大齒圈成兩半,進行正火加回火熱處理,比較徹底地消除了加工應力;半精加工后,將大齒圈再次打開,放置20天,進一步消除加工應力。通過本工藝制作的大齒圈成品,鑄造及加工應力基本消除殆盡,由應力所致的變形經實踐證明不超過0.5mm。有效地保證了大齒圈的制造質量,也能保證在安裝大齒圈時,打開之后再度合裝能順利地進行。此工藝方法獲得了用戶的一致好評。

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