圖拉法渣處理設(shè)備脫水器大齒圈制造方法

針對大齒圈的兩半剖分式結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jīng)驗。圖拉法渣處理設(shè)備是鋼鐵企業(yè)比較普遍使用的設(shè)備，脫水器大齒圈則是圖拉法設(shè)備中很重要的一個零件，其制作質(zhì)量好壞直接關(guān)系到圖拉法設(shè)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(jié)構(gòu)分析大齒圈結(jié)構(gòu)如圖1所示。為了維修更換方便，將大齒圈設(shè)計為兩半剖分式結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為ZG35CrMo鑄鋼，正火處理。齒圈直徑最大為4560mm，齒輪法向模數(shù)mn=20，齒數(shù)z=226，齒形角αn=20°。利用鉸制螺栓將兩半聯(lián)接成一個整體。更換大齒圈時，應(yīng)拆開大齒圈，一半一半地更換，最后在圖拉法設(shè)備上用鉸制孔螺栓聯(lián)接牢固。圖1大齒圈結(jié)構(gòu)2.制作難點分析從大齒圈結(jié)構(gòu)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(dāng)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(jīng)過毛坯制作、粗加工和精加工后不斷產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力會導(dǎo)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(zhì)量好壞的關(guān)鍵。3.制造工藝方案為了控制好制造過程中的變形量和產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)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(yīng)單邊留20～25mm余量，內(nèi)孔部分應(yīng)單邊留15～20mm余量，以確保后續(xù)粗、精加工有合適的余量。余量大小是根據(jù)熱處理和拆分組合工序的變形量和機加工經(jīng)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(yīng)力，改善鑄件組織。2）銑結(jié)合面。采用劃線方式劃出結(jié)合面加工線，在大中型落地鏜床銑削加工兩半結(jié)合面。劃線分配余量時，應(yīng)保證結(jié)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(nèi)孔單邊余量≥10mm。鉆出兩半結(jié)構(gòu)的合裝孔。3）合裝兩半，將兩半結(jié)構(gòu)合裝成整體。4）粗加工外圓、內(nèi)孔，保證內(nèi)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(nèi)孔加拉筋，防止半圓結(jié)構(gòu)張口或縮口變形。因為經(jīng)過前幾步粗加工后，累積了較大的內(nèi)應(yīng)力，將兩半打開，可初步釋放應(yīng)力，再采用正火加回火徹底消除內(nèi)應(yīng)力。6）銑結(jié)合面。先劃結(jié)合面加工線，再在大中型落地鏜床銑削加工兩半結(jié)合面，劃線分配余量時，應(yīng)保證結(jié)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(nèi)孔單邊余量≥5mm。

7）合裝兩半，將兩半結(jié)構(gòu)合裝成整體。8）半精加工。半精加工外圓、內(nèi)孔和端面，保證外圓、內(nèi)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(yīng)力。10）精銑結(jié)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(jié)構(gòu)合裝成整體。12）精車外圓內(nèi)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(chǎn)品制作全過程。4.結(jié)語本工藝路線的特點為：①從毛坯制作開始設(shè)置了正火處理，消除毛坯鑄造應(yīng)力，改善了鑄件組織。②設(shè)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(yīng)力打下了工藝基礎(chǔ)。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(yīng)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(yīng)力。通過本工藝制作的大齒圈成品，鑄造及加工應(yīng)力基本消除殆盡，由應(yīng)力