麻花形螺旋葉片扭轉(zhuǎn)加工工裝

■江蘇科行環(huán)保科技有限公司 （鹽城 224051） 汪 洋 顧 前 汪志堅(jiān)

麻花形螺旋葉片扭轉(zhuǎn)加工工裝

■江蘇科行環(huán)?？萍加邢薰?（鹽城 224051） 汪 洋 顧 前 汪志堅(jiān)

摘要：本文成功設(shè)計(jì)制造出麻花形螺旋葉片的扭轉(zhuǎn)工裝，解決了這一工裝依賴于外購(gòu)進(jìn)口而交貨期得不到保證的難題。

燃煤工業(yè)爐窯煙氣SCR脫硝模塊中都含有混合器?；旌掀鹘Y(jié)構(gòu)為管道內(nèi)安裝有麻花形的螺旋葉片，其作用是將水和氨水混合均勻，稀釋達(dá)到一定的濃度，噴入煙氣中進(jìn)行脫硝?；旌掀髦械闹匾考褪锹榛ㄐ蔚穆菪~片，其為3mm厚度的不銹鋼葉片扭制而成，如圖1所示。

圖1　螺旋葉片

麻花形螺旋葉片對(duì)氨水的混合效果起到至關(guān)重要的作用，因其加工難度較大，多為外購(gòu)或進(jìn)口，交貨期得不到保證，且價(jià)格偏高。工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，成功設(shè)計(jì)出麻花形螺旋葉片的扭轉(zhuǎn)工裝，解決了這一難題。

1. 工裝結(jié)構(gòu)

本工裝主要由旋轉(zhuǎn)夾頭、固定套管和移動(dòng)夾頭組成，如圖2所示。

旋轉(zhuǎn)夾頭：設(shè)有旋轉(zhuǎn)手柄，

用于扭轉(zhuǎn)加工；中間用線切割加工，有供放置工件的貫通長(zhǎng)方形槽，工件放入長(zhǎng)方形槽后，通過(guò)定位銷1定位；另一端設(shè)有定位銷2，與固定套管的環(huán)形槽定位，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

固定套管：與工作臺(tái)固定。固定套管起聯(lián)接旋轉(zhuǎn)夾頭和移動(dòng)夾頭的作用，內(nèi)部為扭轉(zhuǎn)空間，防止工件扭轉(zhuǎn)時(shí)彎曲；另一端設(shè)有長(zhǎng)槽，通過(guò)移動(dòng)夾頭上的定位銷4，保證移動(dòng)夾頭實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)，而不能旋轉(zhuǎn)。

移動(dòng)夾頭：一端有供放置工件的開(kāi)口長(zhǎng)方形槽，工件放入長(zhǎng)方形槽后，通過(guò)定位銷3定位；另一端設(shè)有定位銷4，移動(dòng)夾頭只能軸向移動(dòng)，而不能旋轉(zhuǎn)。

圖2　扭轉(zhuǎn)工裝

2. 扭轉(zhuǎn)步驟

（1）下料及鉆孔（見(jiàn)圖3）：下料寬度K同工件寬度，下料長(zhǎng)度L在工件長(zhǎng)度L0的基礎(chǔ)上加上兩倍的工件定位長(zhǎng)度L1，即：L =L0+2L1。按設(shè)計(jì)位置鉆孔，鉆孔的目的是定位工件，防止工件在扭轉(zhuǎn)過(guò)程中滑出旋轉(zhuǎn)夾頭和移動(dòng)夾頭。

（2）扭轉(zhuǎn)：工件插入移動(dòng)夾頭開(kāi)口的長(zhǎng)方形槽內(nèi)，穿入定位銷7，將工件連同移動(dòng)夾頭放入固定套管內(nèi)，向前移動(dòng)，使工件進(jìn)入旋轉(zhuǎn)夾頭中間的長(zhǎng)方形槽內(nèi)，通過(guò)定位銷4將工件定位。工件定位后，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)夾頭上的手柄，旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)按設(shè)計(jì)的螺距確定。

（3）取出工件，切除工件兩頭的定位部分至要求長(zhǎng)度。

圖3　下料及鉆孔

3. 工裝加工相關(guān)事項(xiàng)說(shuō)明

（1）下料扭轉(zhuǎn)后，葉片直徑將會(huì)小于葉片的寬度。麻花形螺旋葉片直徑根據(jù)混合器管道的內(nèi)徑確定，考慮安裝的可能，一般取負(fù)差。實(shí)際下料時(shí)葉片的寬度取混合器管道的內(nèi)徑，下料扭轉(zhuǎn)后，葉片直徑都會(huì)略小于葉片的寬度，這正好滿足麻花形螺旋葉片在混合器管道內(nèi)的安裝要求。

（2）由于材質(zhì)不均勻，扭轉(zhuǎn)后葉片可能產(chǎn)生螺距不均勻?；旌掀鞯幕旌闲Ч饕Q于混合器管道內(nèi)介質(zhì)流態(tài)、混合的長(zhǎng)度及混合器葉片的類型?；旌掀鞴艿纼?nèi)介質(zhì)設(shè)計(jì)流速較高，屬湍流，混合效果很好，一般在混合器內(nèi)管道內(nèi)徑3～4倍的距離內(nèi)即可完全混合。

為確?；旌闲Ч?，根據(jù)湍流混合的特性，設(shè)計(jì)混合器長(zhǎng)度取混合器管道內(nèi)徑的10倍。實(shí)際操作中，混合器葉片一般下料尺寸為25mm×250mm，厚3mm，尺寸很小，材質(zhì)變化很小，由材質(zhì)不均勻而引起的螺距變化很小，對(duì)混合效果的影響也很小，完全可以忽略。

（3）扭轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生回彈現(xiàn)象，回彈的結(jié)果就是螺距的變化。為了保持產(chǎn)品的一致性，根據(jù)回彈量多扭一定的角度。回彈量可從旋轉(zhuǎn)手柄扭轉(zhuǎn)的位置和回彈的位置確定，在旋轉(zhuǎn)手柄扭轉(zhuǎn)的位置上設(shè)有定位標(biāo)記即可。

（4）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力對(duì)葉片產(chǎn)生的變形。麻花形螺旋葉片扭轉(zhuǎn)成形后放在混合器管道內(nèi)，葉片兩頭焊在混合器管道的兩頭，長(zhǎng)度方向和直徑方向都得到約束固定。所以，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力對(duì)葉片產(chǎn)生的變形完全可以忽略。

4. 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐證明，本工裝加工的麻花形螺旋葉片完全滿足SCR脫硝模塊中混合器的使用要求。本工裝解決了原來(lái)外購(gòu)或進(jìn)口所帶來(lái)的交貨期和價(jià)格的問(wèn)題，成本下降，效益顯著。但本工裝也存在加工效率不高、勞動(dòng)強(qiáng)度大和材料利用率低的問(wèn)題，有待進(jìn)一步解決。

收稿日期：（20150530）