基于复杂曲面的整体钻机叶轮加工工艺研究与实践

叶轮机械在国民经济尤其是重工业体系中占有十分重要的地位,广泛应用于钻探设备、水轮机、航空发动机等.整体式叶轮具有叶片薄、曲率变化大及各叶片之间的间距小等特点,针对使用五轴数控加工过程中存在的数控编程复杂、颤纹明显及废品率高等问题,作者提出了数控设备的选型、装夹方案的确定及提高效率的工艺流程,通过实际切削验证对该工艺出现...     

树脂叶片的应用

叶片树脂是模型树脂中的一种，适用于制作叶轮模型的叶片，可取代部分形状复杂，加工制作难的铝叶片。其制作工艺简单，精度高，几何形状准确，成本低，重量轻，是一种新型的制模材料。该材料经专家评审，已通过鉴定。我厂自1980年引进德国K·S·B公司污水泵制造技术。这类产品铸件形状复杂，尺寸精度和表面粗糙度要求均比国内水泵铸件质量标准高1～2级。由于叶轮多是扭曲斜叶片，更增加了叶轮模型的叶片制作难度。因为按传统的制作方法，需要做铝叶片，可是对于扭曲斜度大的铝叶片无法进行加工。若做实样，几枝叶片的开头形状难以保证完…     

基于NX的透平膨胀机整体叶轮五轴加工技术研究

针对透平膨胀机整体叶轮叶片薄、扭曲大和叶片间隔小的特点,结合NX软件和五轴数控加工中心,实验验证了一种加工策略,从叶轮毛坯的成型到整体叶轮粗、精加工工艺参数的设置以及机床的应用都提出了有效的解决方法,这些技术已成功运用到多种整体叶轮的加工,并取得了预期效果。     

叶轮参数对BK6500矿浆调浆槽动力学影响研究

为了填补大型矿浆调浆搅拌槽研究的空白,在BK6500搅拌槽内进行了叶轮参数对单相流流场和两相流悬浮特性影响的试验研究。对比4PB(4直叶片)叶轮和4HB(4螺旋叶片)叶轮的单相流流速和功耗,得到4PB叶轮单位循环流量功耗是4HB叶轮的1.25倍;对比4PB叶轮和4HB叶轮的两相流悬浮特性,得出4HB叶轮能够实现矿物的均匀悬浮,而4PB叶轮在电机满负荷时仍不能实现均匀悬浮。所以大型矿浆调浆搅拌槽应优先选用4HB叶轮。该试验结果对大型矿浆调浆搅拌槽的工业应用具有指导意义。     

变角螺旋线在扭曲叶片设计中的应用

低比转数泵的叶轮，可以采用圆柱型叶片。但是对于低比转数渣浆泵而言，由于受过流能力(允许通过的最大颗粒粒径)的制约，和对于缓解入口“相对堵塞”、改善吸人性能的要求，往往也需要设计较宽的叶片。随着比转数的增加，叶片的宽度不断增加。这种情况直接导致了在叶片入口边各点。浆体进入叶轮的方向出现较大的差异(见图1)。因此，为适应液流方向。改善入口流动状态，在渣浆泵叶轮设计过程中常常在叶片入口边不同点选取不同的安放角，形成扭曲叶片。     

大型浮选机焊接叶轮的工装夹具设计

简要介绍了叶轮在浮选机中的作用以及结构特征,阐述了叶轮焊接中工装夹具的设计和使用方法。即在圆形胎具上均布定位孔以引导专用靠尺,实现了对叶片定位焊接,保证了叶轮的焊接精度,进行了相关的误差分析和计算。本文浅释了大型浮选机关键部件—叶轮的制作工艺。     

DDM360—75型多级煤泥泵的研制

概述了ＤＤＭ３６０—７５型煤泥泵的研制过程，对采用叶轮背靠背对称布置另加平衡盘来平衡轴向力；延长导叶背叶片，减少泥砂对泵中段的冲刷磨损；采用热喷焊工艺加工易磨损件，以及该系的型式试验和工业性运行试验等分别进行了较详细的介绍。     

机械搅拌式浮选机能耗分析

就叶轮的结构形式和参数对浮选机能耗的影响进行分析 ,指出在浮选机中 ,可以把叶轮的结构分为离心式、混流式和轴流式三种 ,在相同条件下 ,轴流式叶轮的功耗最小 ,而轴流式叶轮中功耗情况最好的是螺旋桨型叶轮。同时对浮选机在充气搅拌过程中的动力消耗与叶轮直径、叶轮转速、叶片数目、叶片高度、槽体深度、吸浆量和矿浆容重等有关参数与动力消耗之间的关系进行了讨论。     

高效矿浆搅拌槽试验研究

对CKφ2 m×2 m高效矿浆搅拌槽进行了清水正交试验和人工配矿条件验证试验.考查了叶片倾角、叶轮安装高度、叶轮转速及矿浆浓度等因素对搅拌强度和搅拌均匀度的影响.结果表明,叶片倾角45°,叶轮安装高度60 mm,叶轮转速196 r/min为该搅拌槽的最佳工艺参数组合,在此条件下可适应浓度低于60％的矿浆的搅拌,且此时能耗较低.     

自吸式浮选机叶轮叶片数量的选取

自吸式浮选机的叶轮结构参数与其性能参数的关系复杂。采用CFD模拟及试验的方法，以JJF浮选机的星型径向叶轮为基础模型，分析了叶轮叶片数量对自吸式浮选机内部流场特征及性能的影响。结果表明：叶片数量不影响流场的循环结构，都能形成适宜矿物悬浮及运输矿化泡沫的流场环境；叶片数量为4, 6, 8, 10时，随叶片数量增加，循环筒和竖筒内液相的轴向流速、湍动能、压力差及浮选机的循环量和功耗逐渐增大；当叶片数量增加至12时，由于叶片之间的间距过小，排液量下降，液相的轴向流速、湍动能、压力差及浮选机循环量开始减小，但功耗继续增大；在样本范围内，叶轮的叶片数量为10时，浮选机的循环量最大；在误差允许的范围内，不同叶片数量叶轮的性能参数模拟值与试验值较为吻合。     

基于UGNX6.0的整体叶轮加工工艺及数控编程

叶轮是典型的通道类曲面零件,不同加工方法所获得的加工精度和表面质量对叶轮的使用性能有很大影响。对具有高强度的整体叶轮加工工艺进行了深入的分析,确定了数控五轴机床加工叶轮的工艺流程,并使用UG.60软件特有的可变轮廓铣削功能对加工刀路进行了编程,并进行了刀路轨迹仿真。     

基于CAXA制造工程师的叶轮造型与四轴加工研究

分析叶轮零件图纸特点及技术要求,合理安排数控五轴数控加工工艺,利用CAXA制造工程师强大的曲面实体造型,解决叶轮零件复杂曲面造型,选用CAXA制造工程师多轴加工中的五轴限制线完成粗精加工,检查无干涉无碰撞的情况下,完成实体零件加工。     

泥浆泵叶轮的研制

基于流体力学理论,介绍了某泥浆泵叶轮水力设计基本参数的选取和计算方法。为便于数控加工,在SolidWorks实体造型软件中实现叶轮的三维实体造型设计,绘出泥浆泵叶轮图和输出工程图。     

浮选机叶轮排布方式对叶轮流体动力学的影响

基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)方法,分析叶轮排布方式对KYF型浮选机叶轮流体动力学参数的影响。对两种排布方式的叶轮承受流体激励力进行傅里叶变换,分析其波动频率及其成分。从流体激励力时域和频域角度分析叶轮叶片排布对其振动特性的影响。     

数控加工程序分段软件设计

FANUC 7M数控系统数控机床内存容量比较小,而借助CAM系统自动编制的数控加工程序往往比较大,存在一个数控加工程序无法一次性输入数控机床的矛盾。另外,在实际加工过程中,常遇到断刀、扎刀、停电等意外情况,导致正常加工过程中断。如果使用一定的软件仅将从断点处开始的数控加工程序段取出来,也即从中断处继续加工可以大大提高加工效率。数控加工程序分段软件解决了以上2个方面的问题。     

叶轮外球面车加工及检测专用装置研制

论述了基于普通立车在多品种小批量生产中加工大尺寸外球面的专用装置设计及应用原理,介绍了加工大尺寸球面尺寸检测要点,设计研制了针对该制件的加工专用工具及尺寸测量装置,并经实际生产验证,简便易行。对同类产品加工具有一定的借鉴作用。     

聚氨酯弹性体的浆液冲蚀磨损模拟研究

在模拟渣浆泵叶轮的工况条件的试验装置中，对比测试了高铬铸铁、环氧树脂基复合材料和聚氨酯弹性体3种耐磨材料的冲蚀磨损性能，讨论了它们的磨损机理。试验结果表明，聚氨酯弹性体的耐磨是高铬铸铁的5．3倍，高铬铸铁的耐磨性是环氧树脂复合材料的10．2倍。认为聚氨酯弹性体耐磨材料最适合做叶轮材料。     

浮选机叶轮工作参数对气泡尺寸分布特征的影响

气泡尺寸是衡量浮选动力学过程及其分选效果的重要依据。叶轮工作参数在根本上决定着流体通道大小和流体特性,进而影响气泡弥散和颗粒悬浮。本文采用高速摄像机对KYF型浮选机内的气泡进行拍摄和尺寸分析,系统考查叶轮直径、叶轮离底间隙、叶轮转速3个因素两两交互对气泡尺寸分布特征的影响。结果表明:增大叶轮直径、缩小叶轮离底间隙、提高叶轮转速均可使气泡尺寸减小,同时也能改善气泡尺寸分布的均匀性;叶轮直径及离底间隙两个结构参数与叶轮转速之间具有显著的协同交互作用,在较低和中等叶轮转速下(300～400r/min),叶轮结构参数对气泡尺寸特征的调控作用更为明显,叶轮转速则是在较小的叶轮直径(150mm)和较大的叶轮离底间隙下(32～36mm)影响更为显著;两个叶轮结构参数相比,叶轮直径对气泡尺寸的调控效应比叶轮离底间隙更显著,同时二者也有一定的交互作用,叶轮直径越大,叶轮离底间隙对气泡尺寸均匀性的影响越明显。研究结果可为浮选机内叶轮尺寸的选择和安装操作参数选取提供依据。     

自吸气浮选机隔板叶轮研究

叶轮的结构型式和运行参数决定了浮选机的整体性能,结合理论分析及工程经验设计了一种功能分区的隔板叶轮。利用CFD仿真方法和试验方法对隔板叶轮的整体性能进行了测试,在仿真条件下分析了槽体内的流场结构、气液分散、功耗、循环量和吸气量等,并采用试验方法进一步对隔板叶轮的性能进行了研究,结果过表明,隔板叶轮循环量增加,吸气量略微减小,功耗略微增加,槽体下方搅拌能力增强,隔板叶轮整体性能较标准叶轮相当。