A nagy kompresszor tengely -rotorok tervezési és gyártási technológiájának elemzése

Mint az alapvető berendezések olyan ipari területeken, mint például a petrolkémiai anyagok, az energia és az elektromosság, valamint a fémkohászati ​​gyártás, a nagy kompresszorok teljesítménye közvetlenül kapcsolódik az egész gyártórendszer működési hatékonyságához és gazdaságához. A kulcsfontosságú berendezés "szív" alkotóelemeként a kompresszor tengely -forgórész tervezési és gyártási szintje meghatározza az egész gép megbízhatóságát és élettartamát.

A nagy kompresszor tengely forgórész egy összetett energiaátviteli és energia -konverziós alkatrész, amely általában olyan alkatrészek, például a fő tengely, a járókerék, az egyensúlyi lemez és a kapcsolás precíziós összeszereléséből áll. A hagyományos forgó mechanikus alkatrészekkel ellentétben a kompresszor tengelyének forgórészének nagy sebességű forgás alatt kell ellenállnia a hatalmas centrifugális erőknek, a gázerőknek és a termikus feszültségeknek, miközben megőrzi a rendkívül nagy dinamikus egyensúly pontosságát és a méret stabilitását. Ez a szélsőséges munkakörülmények szigorú követelményeket tesznek az anyagtulajdonságokra, a szerkezeti szilárdságra és a forgórész gyártási pontosságára.

Funkcionális szempontból a tengely -forgórésznek nemcsak a mechanikai energia átalakítását kell átadnia gáznyomás energiává, hanem biztosítja, hogy a teljes rotorrendszer rezgési jellemzői működési során biztonságos tartományban legyenek. A modern nagy kompresszor rotorok működési sebessége általában 3000-15000 fordulat / perc, és néhány speciális alkalmazás akár 20000 fordulat / percnél is elérhet. Ilyen nagysebességű forgási körülmények között a forgórész dinamikus viselkedése rendkívül összetetté válik, és még egy kis egyensúlyhiány is súlyos rezgést okozhat, ami súlyos következményeket okozhat, mint például a tömítés meghibásodása és a csapágy károsodása.

A nagy kompresszor tengely -forgórészek anyagválasztásának számos tényezőt figyelembe kell vennie, mint például az erő, a szilárdság, a korrózióállóság és a megmunkálhatóság. Jelenleg a mainstream ötvözött acél anyagokat használ, például 34crnimo6, 42crmo4 és más közepes szén-dioxid-ötvözet acélokat. Ezek az anyagok jó átfogó mechanikai tulajdonságokat kaphatnak a megfelelő hőkezelés után. A korrozív közepes környezetekhez gyakran használnak martenzitikus rozsdamentes acélokat, mint például az 1CR13, 2CR13, vagy speciális anyagokat, például a duplex rozsdamentes acélt.

A hőkezelési folyamatnak a rotor teljesítményére gyakorolt ​​hatását nem lehet figyelmen kívül hagyni. Az oltás és az edzési kezelés (a magas hőmérsékleten történő edzés oltása) kulcsfontosságú folyamat a jó erő és szilárdsági illesztés eléréséhez, amely megköveteli a fűtési hőmérséklet, az idő és a hűtési sebesség pontos ellenőrzését. A nagy rotoros kovácsok gyakran a stressz enyhítési eljárást is használják a feldolgozás során előállított maradék stressz kiküszöbölésére és a deformáció elkerülésére a későbbi befejezés során.

A nagy kompresszor tengely -forgórészek feldolgozási folyamata a modern gépgyártás legfelső szintjét tükrözi. Több tucat folyamatra van szükség a durva megmunkálástól a finom megmunkálásig. A kulcsfontosságú alkatrészek, például a folyóirat és a járókerék horonyjának dimenziós toleranciáját általában 0,01 mm -en belül szabályozzák, és a felületi érdesség RA értékének 0,4 μm alá kell lennie. Ez a pontossági követelmény különösen fontossá teszi a feldolgozó berendezések kiválasztását. Jelenleg általában nagy releváns és nagy pontosságú CNC-fordulási és őrlési kompozit megmunkálási központokat használnak, a fejlett online mérési rendszerekkel kombinálva a feldolgozási minőség valós idejű megfigyelése érdekében.

A dinamikus kiegyensúlyozó technológia az alapvető link a forgórész zökkenőmentes működésének biztosítása érdekében. A hagyományos nagysebességű dinamikus kiegyensúlyozást többnyire vákuumkamrában hajtják végre, hogy csökkentsék a szélállóság hatását; Míg a modern lézerdinamikus kiegyensúlyozó technológia nagymértékben javítja a kiegyensúlyozási hatékonyságot és a pontosságot az érintkezés nélküli mérés révén. Érdemes megjegyezni, hogy a forgórész egyensúlyának nemcsak a szigorú állapotban kell figyelembe vennie a kiegyensúlyozatlan mennyiséget, hanem elemeznie kell annak rugalmas deformációjának az egyensúly állapotára gyakorolt ​​hatását, amely megköveteli a mérnökök számára, hogy elsajátítsák a komplex rotor dinamika elméletét, és professzionális szoftvert használjanak a szimulációs számításokhoz.

A teljes minőségi ellenőrző rendszer az utolsó védelmi vonal, amely biztosítja a nagy kompresszor tengely -forgórészének megbízhatóságát. A hagyományos dimenziós ellenőrzésen kívül nem roncsolás nélküli ellenőrzésekre, például ultrahangos hibák észlelésére és a mágneses részecske-hibák észlelésére is szükség van az anyagon belüli apró hibák kimutatására. Az utóbbi években a fázisos tömb ultrahangos tesztelési technológiát széles körben alkalmazták a rotorok kulcsfontosságú részeinek kimutatására, annak nagy érzékenysége és képalkotó képességei miatt. A fontos rotorokhoz átfogó mechanikai tulajdonságok tesztekre is szükség van, beleértve a szakító-, ütési és fáradtsági teszteket szobahőmérsékleten és magas hőmérsékleten.