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电力能源工业数控喷丸机

在电力工业中,喷丸技术可以提高蒸汽,燃气涡轮机,如轮盘、末级叶片,辅助零件及设备的性能,同样也可以减少诸如侵蚀,微动磨损,微动磨损疲劳,疲劳以及应力腐蚀开裂等零件疲劳失效。

在传动元件,齿轮和轴上,喷丸技术普遍用来防止零件失效。但是最近,喷丸又被越来越多地用来增加关键结构的抗载能力,如超临界电站小管径不锈钢管内壁喷丸强化;汽车车桥中螺旋主被动锥齿轮超载台架试验也得到证明。

 

风电增速机齿轮喷丸强化机床

风电增速机齿轮喷丸强化机床

 

风电轴承精控自动喷丸设备

风电轴承精控自动喷丸设备

随着风电涡轮越来越大,齿轮箱也越来越复杂。由于齿轮失效造成设备停机的损失,变得代价昂贵。风电涡轮自安装以后,就开始处于预期的高载荷应力作用下。这时在增速器齿轮和轴承表面产生的高接触性应力将形成细微裂纹、凹陷、划伤、和其他不可恢复的磨损。

风力发电机设备对齿轮箱要求很高:体积小、重量轻、可靠性高、寿命长、维修方便等。无论用的是哪种齿轮,齿面都需要进行硬化和精整强化处理,以适应风电场这样特殊应用环境的需要,特别是能大大降低风机转动时的噪音水平。硬化作用是增加齿面的硬度,但它会让齿面材料轻微错位变形,所以必须随之进行强力喷丸加工。

 

上海良时为为大连某知名轴承公司设计制造风电及船用等大型机械设备轴承精控自动喷丸设备,风电及船舶行业中转盘轴承防腐要求高,表在处理要求精度高,工件直径较大,为此上海良时开发了工件自动回转机构+三轴机械手自动喷丸设备。工件自动回转机构采用进口电机带动旋转工作台进行回转,回转转速变频可调,工件转动平稳可靠。针对转盘轴承需加工面多且复杂,采用了三轴机械手,X轴位移精度不大于±1mm,完全满足自动喷丸要求;Z 轴与X轴类似,配置直线轴承使的运行更加精确、平稳,可实现数字化控制;A轴可实现2-4把喷枪同时-95~+95°摆动。

 

风电风机叶片喷丸强化机床

风机涡轮长期处于振动风力即振动应力作用下,特别是位于紊流风场气候环境下。旋转叶片在这种周期性外力作用下发生强迫振动这种振动有时是突发的,在极短时间内共振引起裂纹出现,振动应力极大,破坏力强,从而产生裂纹直至断裂。另外由叶片自身的振动以及相邻叶片自身振动相互干扰而形成的的破坏力也会造成叶片表面裂纹形成和扩展成断裂。风机在运转过程中,如有高速物体撞击叶片,也容易出现裂纹。所以在设计风机叶片时,必须充分考虑到风力强度、动力模式,最重要是旋转叶片的金属抗疲劳属性。

目前,解决风机叶片金属疲劳问题的最经济、有效的办法是喷丸强化。通过在叶片表面引入一个残余压应力,抵消或克服其存在的破坏性的交变拉应力,以此提高叶片抗疲劳强度,从而保证甚至延长预期的风机之使用寿命。

 

小管径(DN22mm~40mm)不锈钢管内壁喷丸强化设备

小管径(DN22mm~40mm)不锈钢管内壁喷丸强化设备(左图)

随着超临界电站及相关行业的不断建设,对互热器、蒸汽管等在高温高压下不锈钢管内壁抗氧化性要求不断提高,因此对不锈钢管生产制造工艺设备要求愈加先进。如在火力发电中的锅炉、过热器和再热器使用的SUS321HTB等18-8系不锈钢管,由于长期输送高温(高于540℃)高压(大于25MPa)水蒸气,内表面较易生成氧化铁皮并较易剥落,引起管子堵塞及损坏设备。经国内外专家的多年研究表明,不锈钢管内壁可以通过喷丸强化来提高它的抗氧化性,实验表明:不锈钢管内壁通过喷丸强化改变表面微结构后,在使用过程中各种元素(尤其是Cr)富集层发生明显的改变大大提高了其抗氧化性,使其氧化层生成厚度是未经喷丸强化的0.07%~1.7%,且氧化层无剥落现象,可见喷丸强化的良好效果。因此目前国内这种专用不锈钢管生产厂家都要求使用这种小口径不锈钢管内壁喷丸强化设备,以次来提高不锈钢管内壁抗氧化能力,同时达到管道内壁硬化的效果。

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