渦輪流量計量表葉輪的基礎構造原理
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智能渦輪流量計其機械部分原理是:當流量流入流量計時,在導流體的作用下得到調整并加速,由于葉輪與流體流向成一定角度,此時渦輪產(chǎn)生轉動力矩,在克服摩擦力矩和流體阻力矩后,渦輪開始旋轉。渦輪流量計的結構緊湊,其中葉輪是流量計的關鍵件,是傳感器的檢測元件。葉輪由高導磁性材料硬鋁2A12制成,與表體同軸,葉片數(shù)常用12~24片,葉輪幾何形狀及尺寸對傳感器性能有較大影響,葉片的旋轉角度與導程的精確程度,直接關系到渦輪流量計的精度,即檢測線性度的值。
此種零件在公司為首次加工,。如按一般工藝,在銑加工中心加工zui好,但這樣勢必會使加工成本增加好幾倍。考慮到流量計還在研發(fā)試制階段,要做到既節(jié)約成本,又不影響尺寸精度,因此我們針對車間現(xiàn)有設備的加工能力情況,決定在普通臥銑上加工。
葉輪的加工難點有:
(1)葉輪材料為2A12,零件精度要求高,在機加過程中容易變形;
(2)葉輪的葉片壁厚薄,其壁厚只有1~2mm,加工過程中,其直徑越大,加工時零件顫動越嚴重,從而對尺寸精度產(chǎn)生很大影響,直接影響氣體的流速及檢測線性度的值;
(3)中心小孔與外圓直徑差大,同軸度要求0.015mm。
針對以上加工難點,我們制定出相應的措施。
制定的兩套工藝方案
我們綜合考慮各方面的因素,制定出以下兩條工藝方案:
(1)方案一。車外圓,幾件為一體—銑削螺旋葉片—鉗工去除毛刺—車斷為單件,鏜沉孔及外圓—銑槽—葉輪做動平衡—表面氧化處理。對方案一試加工一件,其結果不甚理想,因銑削后的葉片厚度只有1mm,用它來作為定位基準鏜孔,很容易使葉片變形,且內外圓的同軸度難以保證,由此得出改進方案二。
(2)改進方案二。粗車(各面均留量1mm,左端凸臺加長15mm,給銑加工預留夾頭)—熱處理(材料具有熱處理強化能力,因此在零件粗加工后安排一次熱處理工序,以消除加工應力)—精車(孔與外圓一刀下,調頭上軟爪,這樣來保證同軸度)——銑(掛輪,借助工裝銑削等速螺旋葉片)—鉗(去除所有毛刺)—銑(銑槽,去夾頭)—葉輪做動平衡—表面氧化處理。
專用的工裝夾具
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