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结语

什科夫压缩机以其体积利用效率大、体积成本低、帕吕奥、加装方式灵巧明快的优点被广泛运用在石材产线上，用来肥厚和运载密封罐子内的炉料。某公司5000t/d电解锰产线重油制取供降解炉用什科夫压缩机玻璃钢织物为灰铸铁HT150，在使用过程中，虽然固定端制动器间歇极重造成扇叶轴向窜动。在欣华更改制动器时发现其紧邻曲轴另一侧的玻璃钢制动器室有数处轴向裂缝，如果更改玻璃钢，则压缩机的机壳和两边的玻璃钢相去甚远设计图所要求的齐心度；若整体更改机壳和玻璃钢，交付周期至少需要36天，势必会影响正常生产。在对制动器室产生裂缝原因、钻孔织物性能和电子设备运行优点展开认真分析的基础上，研究确定了新浪网复原方案，实施后效果良好。责任编辑就复原情况做一归纳介绍，与南埃尔普共享资源。

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什科夫压缩机组织工作基本原理及PT5716SB0

1.1 什科夫压缩机组织工作基本原理

什科夫压缩机属于体积式气力运载电子设备，运载的冷却系统与输出功率成比例，扇叶分轮状型和大叶型两种。扇叶每转动一次由2个扇叶展开3次吸、排气管。在2根相相连接的轴上建有2个大叶型扇叶，扇叶与圆形机壳T5250面、前后玻璃钢间及压缩机扇叶间持续保持细微的间歇，虽然扇叶相辅相成反方向慢速转动，使宽幅和扇叶所围困着的极少量的液体由排泄的另一侧运载到排泄的另一侧。扇叶轴由坐落于玻璃钢上的制动器室功能定位，2个扇叶始终由并行曲轴保持恰当的增益，因此在运行中不会出现互相触碰现象。

1.2 PT5716SB0

什科夫压缩机PT5716SB0见表1。

表1 什科夫压缩机PT5716SB0

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制动器室构造及裂缝情况

什科夫压缩机玻璃钢有上下两个制动器室，厚度为105mm，制动器室直径180mm。制动器室周边共有6处裂缝(见图1)，裂缝长度30～100mm不等，深度在30～40mm间。

图1 制动器室结构及裂缝示意图

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产生裂缝原因分析

3.1 织物原因

主要是铸铁本身的原因。铸铁在铸造过程中难免存在夹渣、气孔、砂眼等铸造缺陷，在长期的振动和冲击下，造成应力集中，在制动器室玻璃钢的薄弱部位极易出现裂缝。

3.2 结构原因

电子设备冷却方式采用水冷，玻璃钢的结构受循环水流向、流速的影响，厚度受限。另外铸造本身也会造成玻璃钢厚薄不均，在没有筋板的部位强度不够，动静载荷交替冲击引起裂缝。

3.3 电子设备原因

虽然什科夫压缩机是高速运行的电子设备，会产生剧烈的振动；运行时内部空气的脉动效应，更加大了什科夫压缩机的振动频率。直接的后果是诱发制动器游隙的变化，游隙的变化会进一步加大压缩机的振动，它们间相互作用导致制动器间歇超标引起扇叶轴向窜动，从而造成制动器室裂缝的产生。

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复原方案

4.1 织物性能分析

灰铸铁中的碳大部或全部以自由状态的片状石墨的形态存在于球光体或铁素体中，金属基体由珠光体与铁素体按不同比例组成，化学成分见表2。石墨的力学能力很低，使金属基体承受负荷的有效截面积减小，而且片状石墨的数量、形状都会使应力严重集中，因而灰铸铁的力学性能不高，抗拉强度、塑性、韧性及弹性模量都低于碳素钢，力学PT5716SB0见表3。

表2 化学成分参数表(％)

表3 力学PT5716SB0表

4.2 可焊性分析

灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及硫、磷杂质高，这就增大了焊接部位对冷却速度变化的敏感性及冷热裂缝的敏感性。在力学性能上的特点是强度低，基本无塑性，焊接过程中具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力大的特殊性。这些因素都会导致可焊性不良，表现在焊接金属容易出现白口及淬硬组织，容易产生裂缝。

4.3 焊接工艺

从可焊性分析来看，灰铸铁的焊接性能较差，如果焊接材料和工艺措施选用不当，会在焊缝和热影响区产生白口及淬硬组织和裂缝等严重缺陷，影响焊接质量。当前灰铸铁焊接主要有电弧热焊、半热焊和冷焊三种工艺，考虑到灰铸铁的焊接性、玻璃钢的体积和形状以及加热条件等因素，本次复原选用手工电弧冷焊法，采用以中间向两头分段的逆向焊法。

电弧冷焊法简称冷焊，因焊前不需要较高温度预热，焊接过程中也不加辅助热源，因此焊接工艺简单，成本低，成本低，关键是焊接时钻孔变形小，不易产生焊接裂缝。

4.4 焊接材料

冷焊一般采用异质焊条，如纯镍、镍铁、镍铜焊条以及低碳钢焊条等。工艺特点是采用合适的最小电流，较快焊速，短弧、短断焊(焊缝长度可为每段10～20mm)，焊接处温度控制在合理范围内，每一段焊后展开锤击以消除焊接应力。

本次焊接采用Z100和Z308焊条相互填充的焊接工艺展开复原。Z100焊条属于低碳钢芯、氧化性药皮的铸铁焊条，焊接时可将熔池中的碳、硅部分烧掉，焊缝为钢组织，焊缝与母材能较好地熔合。Z308焊条是纯镍焊芯、强还原性石墨型药皮的铸铁焊条，施焊时，焊件可不预热，具有良好的抗裂性能和加工性能。

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方案的实施

5.1 焊前准备

(1)首先落实焊接人员。虽然复原组织工作必须连续展开，应有2～3名焊工在复原时轮流施焊。

(2)HT150铸铁件模型。

(3)清渣小锤两把，锤头的圆弧为1.5～2mm，形状如图2所示。

图2 滑渣小锤示意图

(4)开坡口用角向磨光机一台，手电钻一台，ф6mm钻头两个以及其他辅助工具。

(5)焊条分2.5mm、3.2mm两种直径。

(6)保温筒4个，直流焊机两台。

5.2 坡口制取

根据裂缝的实际走向展开细磨精钻。焊接坡口为Y型坡口，坡口角度为36°，钝边为1～2mm，坡口方向为同侧，如图3所示。修磨时要求消除所有裂缝倾向，坡口边缘平滑过渡，钝边、裂缝消除后，用氧-乙炔焰烘烤观察无裂缝后，用手电钻在在尖端处打上止裂孔。

图3 坡口示意图

5.3 焊接

(1)模拟施焊。由拟参与复原的焊工在HT150铸铁件模型上展开模拟试验。一是验证维修方案的可行性，二是挑选合格的施焊人员。

(2)焊条烘烤。焊接前Z100焊条必须经200℃左右烘干1h，Z308焊条必须经150℃烘干1h左右。烘干后放入保温筒中保温，随用随取。

(3)焊件预热。施焊前用氧一乙炔焰对焊件展开预热至45～50℃。

(4)焊接。一至三层焊接采用ф2.5焊条，每层厚度控制在1～1.5mm间。第四层开始用ф3.2mm焊条焊接，每层厚度不得大于2.5mm。焊接时要严格控制层间温度，每焊完一层后应冷却到30℃左右，具体以手触不烫为宜。层间要及时清理焊缝上的熔渣和缺陷，整个焊接过程中持续保持焊缝的预热温度。另外，要根据焊条类型和直径随时调整焊接电流，并保证在焊接电流的下限施焊。

(5)释放应力。焊完一层后立即用小锤锤击以释放焊接应力，锤击的频率为2～3Hz。

(6)回火处理。焊接完毕后即可展开焊后热处理，温度控制在80～95℃间。随后保温自然冷却。

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结束语

公司重油制取供降解炉用什科夫压缩机玻璃钢制动器室有数处轴向裂缝，在不能单独更改玻璃钢和整体更改机壳和玻璃钢的情况下，以中间向两头分段的逆向焊法实施手工电弧冷焊复原，水压试验合格。复原后完全达到使用要求，什科夫压缩机组织工作正常。

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