Analisis desain dan teknologi manufaktur rotor poros kompresor besar

Sebagai peralatan inti di bidang industri seperti petrokimia, energi dan listrik, dan manufaktur metalurgi, kinerja kompresor besar terkait langsung dengan efisiensi operasi dan ekonomi seluruh sistem produksi. Sebagai komponen "jantung" dari peralatan utama ini, tingkat desain dan manufaktur rotor poros kompresor menentukan keandalan dan masa pakai seluruh mesin.

Itu rotor poros kompresor besar adalah transmisi daya yang kompleks dan komponen konversi energi, biasanya terdiri dari perakitan presisi komponen seperti poros utama, impeller, disc keseimbangan, dan kopling. Tidak seperti bagian mekanis berputar konvensional, rotor poros kompresor perlu menahan gaya sentrifugal besar, gaya gas, dan tegangan termal di bawah rotasi kecepatan tinggi, sambil mempertahankan akurasi keseimbangan dinamis yang sangat tinggi dan stabilitas dimensi. Kondisi kerja yang ekstrem ini menempatkan persyaratan ketat pada sifat material, kekuatan struktural, dan akurasi manufaktur rotor.

Dari perspektif fungsional, rotor poros tidak hanya harus menyadari konversi energi mekanik menjadi energi tekanan gas, tetapi juga memastikan bahwa karakteristik getaran seluruh sistem rotor selama operasi berada dalam kisaran yang aman. Kecepatan operasi rotor kompresor besar modern biasanya antara 3000-15000rpm, dan beberapa aplikasi khusus bahkan dapat mencapai lebih dari 20000rpm. Di bawah kondisi rotasi berkecepatan tinggi seperti itu, perilaku dinamis rotor menjadi sangat kompleks, dan bahkan ketidakseimbangan kecil dapat menyebabkan getaran yang parah, yang mengarah pada konsekuensi serius seperti kegagalan segel dan kerusakan yang mengandung.

Pemilihan material rotor poros kompresor besar perlu mempertimbangkan banyak faktor seperti kekuatan, ketangguhan, ketahanan korosi, dan kemampuan mesin. Saat ini, arus utama menggunakan bahan baja paduan, seperti 34crnimo6, 42crmo4 dan baja paduan medium karbon lainnya. Bahan -bahan ini dapat memperoleh sifat mekanik komprehensif yang baik setelah perlakuan panas yang tepat. Untuk lingkungan medium korosif, baja tahan karat martensit seperti 1CR13, 2CR13, atau bahan khusus seperti baja tahan karat dupleks sering digunakan.

Pengaruh proses perlakuan panas pada kinerja rotor tidak dapat diabaikan. Perawatan pendinginan dan temper (memadamkan tempering suhu tinggi) adalah proses utama untuk mendapatkan kekuatan dan ketangguhan yang baik, yang membutuhkan kontrol yang tepat dari suhu pemanasan, penahanan waktu dan laju pendinginan. Pertemuan rotor besar juga sering menggunakan proses anil pelepas stres untuk menghilangkan tegangan residual yang dihasilkan selama pemrosesan dan menghindari deformasi selama finishing berikutnya.

Proses pemrosesan rotor poros kompresor besar mencerminkan tingkat atas manufaktur mesin modern. Lusinan proses diperlukan dari pemesinan kasar ke pemesinan halus. Toleransi dimensi bagian -bagian utama seperti jurnal dan alur impeller biasanya dikontrol dalam 0,01mm, dan nilai RA kekasaran permukaan diperlukan di bawah 0,4μm. Persyaratan presisi ini membuat pemilihan peralatan pemrosesan menjadi sangat penting. Saat ini, pusat pemindahan CNC presisi tinggi dan presisi tinggi dan penggilingan pemesinan komposit umumnya digunakan, dikombinasikan dengan sistem pengukuran online canggih untuk mencapai pemantauan kualitas pemrosesan secara real-time.

Teknologi penyeimbang dinamis adalah tautan inti untuk memastikan kelancaran pengoperasian rotor. Balancing dinamis berkecepatan tinggi tradisional sebagian besar dilakukan di ruang vakum untuk mengurangi pengaruh resistensi angin; Sementara teknologi penyeimbang dinamis laser modern sangat meningkatkan efisiensi dan akurasi penyeimbangan melalui pengukuran non-kontak. Perlu dicatat bahwa keseimbangan rotor tidak hanya perlu mempertimbangkan jumlah yang tidak seimbang dalam keadaan kaku, tetapi juga perlu menganalisis pengaruh deformasi fleksibelnya pada keadaan keseimbangan, yang mengharuskan para insinyur untuk menguasai teori dinamika rotor yang kompleks dan menggunakan perangkat lunak profesional untuk perhitungan simulasi.

Sistem inspeksi kualitas lengkap adalah garis pertahanan terakhir untuk memastikan keandalan rotor poros kompresor besar. Selain inspeksi dimensi konvensional, inspeksi non-destruktif seperti deteksi cacat ultrasonik dan deteksi cacat partikel magnetik juga diperlukan untuk mendeteksi cacat kecil di dalam material. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi pengujian ultrasonik array bertahap telah banyak digunakan dalam mendeteksi bagian -bagian utama rotor karena kemampuan sensitivitas dan pencitraan yang tinggi. Untuk rotor penting, uji sifat mekanik komprehensif juga diperlukan, termasuk tes tarik, dampak, dan kelelahan pada suhu kamar dan suhu tinggi.