การวิเคราะห์เทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตของใบพัดเพลาคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่

ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์หลักในสาขาอุตสาหกรรมเช่นปิโตรเคมีพลังงานและไฟฟ้าและการผลิตทางโลหะวิทยาประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพการดำเนินงานและเศรษฐกิจของระบบการผลิตทั้งหมด ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบ "หัวใจ" ของอุปกรณ์สำคัญนี้ระดับการออกแบบและการผลิตของโรเตอร์เพลาคอมเพรสเซอร์จะกำหนดความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของเครื่องทั้งหมด

ที่ โรเตอร์เพลาคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่ เป็นส่วนประกอบการส่งพลังงานที่ซับซ้อนและการแปลงพลังงานซึ่งมักจะประกอบด้วยการประกอบความแม่นยำของส่วนประกอบเช่นเพลาหลัก, ใบพัด, ดิสก์สมดุลและการมีเพศสัมพันธ์ ซึ่งแตกต่างจากชิ้นส่วนกลไกการหมุนแบบทั่วไปโรเตอร์เพลาคอมเพรสเซอร์จำเป็นต้องทนต่อแรงเหวี่ยงขนาดใหญ่แรงก๊าซและความเครียดจากความร้อนภายใต้การหมุนความเร็วสูง สภาพการทำงานที่รุนแรงนี้ทำให้ข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุความแข็งแรงของโครงสร้างและความแม่นยำในการผลิตของโรเตอร์

จากมุมมองที่ใช้งานได้ใบพัดเพลาจะต้องไม่เพียง แต่ตระหนักถึงการแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานความดันก๊าซ แต่ยังตรวจสอบให้แน่ใจว่าลักษณะการสั่นสะเทือนของระบบโรเตอร์ทั้งหมดในระหว่างการทำงานอยู่ในช่วงที่ปลอดภัย ความเร็วในการทำงานของใบพัดคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่ที่ทันสมัยมักจะอยู่ระหว่าง 3000-15000 รอบต่อนาทีและแอพพลิเคชั่นพิเศษบางอย่างสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 20000 รอบต่อนาที ภายใต้สภาวะการหมุนความเร็วสูงดังกล่าวพฤติกรรมแบบไดนามิกของโรเตอร์นั้นซับซ้อนมากและแม้แต่ความไม่สมดุลเล็กน้อยอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงซึ่งนำไปสู่ผลกระทบร้ายแรงเช่นความล้มเหลวของซีลและความเสียหายของแบริ่ง

การเลือกวัสดุของใบพัดเพลาคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่างเช่นความแข็งแรงความเหนียวความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการกลึง ในปัจจุบันกระแสหลักใช้วัสดุเหล็กโลหะผสมเช่น 34CRNIMO6, 42CRMO4 และเหล็กโลหะผสมคาร์บอนขนาดกลางอื่น ๆ วัสดุเหล่านี้สามารถรับคุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมได้ดีหลังการรักษาความร้อนที่เหมาะสม สำหรับสภาพแวดล้อมกลางที่มีการกัดกร่อนจะมีสแตนเลสสแตนเลสมาร์เทนซิติกเช่น 1CR13, 2CR13 หรือวัสดุพิเศษเช่นสแตนเลสเพล็กซ์มักใช้

อิทธิพลของกระบวนการบำบัดความร้อนที่มีต่อประสิทธิภาพของโรเตอร์ไม่สามารถละเว้นได้ การดับและการรักษาระดับการแบ่งแยก (ดับอุณหภูมิอุณหภูมิสูง) เป็นกระบวนการสำคัญในการรับความแข็งแรงและความทนทานที่ดีซึ่งต้องมีการควบคุมอุณหภูมิความร้อนที่แม่นยำเวลาถือและอัตราการระบายความร้อน การโพสต์ของใบพัดขนาดใหญ่มักใช้กระบวนการหลอมบรรเทาความเครียดเพื่อกำจัดความเครียดที่เหลืออยู่ในระหว่างการประมวลผลและหลีกเลี่ยงการเสียรูปในระหว่างการตกแต่งที่ตามมา

กระบวนการประมวลผลของใบพัดเพลาคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่สะท้อนให้เห็นถึงระดับสูงสุดของการผลิตเครื่องจักรที่ทันสมัย ต้องใช้กระบวนการหลายสิบกระบวนการตั้งแต่การตัดเฉือนแบบหยาบไปจนถึงการตัดเฉือนที่ดี ความทนทานต่อมิติของชิ้นส่วนสำคัญเช่นวารสารและร่องใบพัดมักจะถูกควบคุมภายใน 0.01 มม. และค่า RA ของความขรุขระพื้นผิวจะต้องต่ำกว่า0.4μm ข้อกำหนดความแม่นยำนี้ทำให้การเลือกอุปกรณ์การประมวลผลมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในปัจจุบันมีการใช้ความแข็งแกร่งสูงและมีความแม่นยำในการหมุน CNC และศูนย์การตัดเฉือนคอมโพสิตโดยทั่วไปรวมกับระบบการวัดออนไลน์ขั้นสูงเพื่อให้ได้การตรวจสอบคุณภาพการประมวลผลแบบเรียลไทม์

เทคโนโลยีการปรับสมดุลแบบไดนามิกเป็นลิงค์หลักเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของโรเตอร์อย่างราบรื่น การปรับสมดุลแบบไดนามิกความเร็วสูงแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่จะดำเนินการในห้องสูญญากาศเพื่อลดอิทธิพลของการต้านทานลม ในขณะที่เทคโนโลยีการสร้างสมดุลแบบไดนามิกของเลเซอร์ที่ทันสมัยช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการปรับสมดุลอย่างมากผ่านการวัดแบบไม่สัมผัส เป็นที่น่าสังเกตว่าความสมดุลของโรเตอร์ไม่เพียง แต่จำเป็นต้องพิจารณาจำนวนเงินที่ไม่สมดุลในสถานะแข็ง แต่ยังต้องวิเคราะห์อิทธิพลของการเสียรูปที่ยืดหยุ่นต่อสถานะสมดุลซึ่งต้องการวิศวกรในการควบคุมทฤษฎีพลวัตของโรเตอร์ที่ซับซ้อนและใช้ซอฟต์แวร์มืออาชีพสำหรับการคำนวณการจำลอง

ระบบตรวจสอบคุณภาพที่สมบูรณ์คือการป้องกันบรรทัดสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือของโรเตอร์เพลาของคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่ นอกเหนือจากการตรวจสอบมิติทั่วไปแล้วการตรวจสอบแบบไม่ทำลายเช่นการตรวจจับข้อบกพร่องของอัลตราโซนิกและการตรวจหาข้อบกพร่องของอนุภาคแม่เหล็กจำเป็นต้องตรวจจับข้อบกพร่องเล็ก ๆ ภายในวัสดุ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีการทดสอบอัลตราโซนิกอาเรย์แบบแบ่งส่วนได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการตรวจจับส่วนสำคัญของโรเตอร์เนื่องจากความไวและความสามารถในการถ่ายภาพสูง สำหรับใบพัดที่สำคัญจำเป็นต้องมีการทดสอบสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมรวมถึงการทดสอบแรงดึงแรงกระแทกและความล้าที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิสูง 333