NSRR250型鼓风机机壳的焊缝分析
NSRR250型鼓风机机壳的焊缝分析[20200123191142]
日期： 2012年11月5日 【摘要】
目前的大部分鼓风机机壳多采用铸造技术进行设计，机壳刚性强、振动小、噪声低、运行平稳、便于安装。但对于一些需求量较少的，机壳若仍采用铸造成形，则会使生产周期过长，且成本加大。因此，鼓风机生产企业考虑用焊接成形方法制作鼓风机机壳，这样可以很大的节约成本，方便进行表面美化和设计，但是采用焊接所带来的强度、刚度、稳定性等方面的问题，需要分析计算和结构优化，以满足其使用要求。本文主要对NSRR250型鼓风机外壳的焊缝进行了研究，并对常见问题进行了分析。
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关键字:】鼓风机；焊接机壳；焊缝结构
引言 1
一、鼓风机简介 2
二、NSRR250型鼓风机外壳受力情况与材料选型 4
（一）机壳受力情况 4
（二）机壳选择及性能分析 4
三、焊缝分析 5
（一）焊缝布置 5
（二）焊缝及焊接接头分析 6
四、焊接常见问题及其分析 8
（一）对接接头焊接工艺参数的确定 8
（二）鼓风机焊接常见质量问题分析 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
鼓风机也叫风机。在设计条件下，风压为30kPa~200KPa或压缩比e=1.3~3的风机叫鼓风机。鼓风机输送介质以清洁空气、清洁煤气、二氧化硫及其他气体为主。也可按需生产输送其他易燃、易爆、易蚀、有毒等特殊气体。因而能广泛适用于冶金、化工、石化、食品、建材、石油、矿井、纺织、煤气站、气力输送、污水处理等各部门。根据其不同功效，鼓风机应用于生产、生活中多个环境中。
目前的大部分鼓风机机壳多采用铸造技术进行设计，机壳刚性强、振动小、噪声低、运行平稳、便于安装。但对于一些需求量较少的，机壳若仍采用铸造成形，则会使生产周期过长，且成本加大。因此，鼓风机生产企业考虑用焊接成形方法制作鼓风机机壳，这样可以很大的节约成本，方便进行表面美化和设计，但是采用焊接所带来的强度、刚度、稳定性等方面的问题，需要分析计算和结构优化，以满足其使用要求。本文主要对NSRR250型鼓风机外壳的焊缝进行了研究，并对常见问题进行了分析。
一、鼓风机简介
鼓风机主要由六部分组成：电机、空气过滤器、鼓风机本体、空气室 、底座、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、再吐出。在运转中利用鼓风机的压力差 自动将润滑送到滴油嘴，滴入汽缸内以减少摩擦及噪声 ，同时可保持汽缸内气体不回流。鼓风机输送介质以清洁空气、清洁煤气、二氧化硫 及其他气体为主。也可按需生产输送其他易燃、易爆、易蚀、有毒等特殊气体。因而能广泛适用于冶金、化工、石化、食品、建材、石油 、矿井、纺织、煤气站 、气力输送、污水处理 等各部门。它的基本结构是由转子、叶轮、轴承、同步齿轮、机体底座、润滑组成。传动动方式是以以联轴器直联为主也可选用三角皮带轮变速的方式。一般情况下，鼓风机具有以下特点：吹吸双功能，一机两用，可以用吸风，也可以用吹风、能够少油或无油运转，输出的空气是很干净的、它的转子，均经过静、动平衡校验、成品运转平稳、振动极小、运行安全、使用寿命长。
鼓风机可分为离心式鼓风机、回转式鼓风机以及罗茨鼓风机。
离心式鼓风机的工作原理：当电机转动带动风机叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能，然后随着流体的增压，使静压能又转换为速度能，通过排气口排出气体，而在叶轮中间形成了一定的负压，由于入口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补入，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。 同等功率下，风压和风量一般呈反比。 同等功率下，风压高，风量就会相对低，而风量大，风压就会低些，这样才能充分利用电机的功效率。广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却锅炉和工业炉窑的通风和引风、 风洞风源和气垫船的充气和推进等。
图1-1 离心式鼓风机
回转式鼓风机压力范围：0.1-0.5kgf/cm2 回转式鼓风机结构精巧，主要由下列六部分组成：电机、空气过渡器、鼓风机本体、空气室、底座（兼油箱）、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的4支叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。在运转中利用鼓风机的压力差自动将润滑送到滴油嘴，滴入汽缸内以减少摩擦及噪声，同时可保持汽缸内气体不回流。主要用于低噪音的污水处理鼓风曝气工程、医院、实验室的污水搅拌曝气、印刷行业的真空送纸、电镀槽、工业废水的搅拌曝气、塑焊、吹风的气源供应、燃烧器的喷雾、玻璃工业等。
罗茨鼓风机为定容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高，噪声低，振动也小。在2根平相行的轴上设有2个三叶型叶轮，轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位，不会出现互相碰触现象，因而可以高速化，不需要内部润滑，而且结构简单，运转平稳，性能稳定，适应多种用途。主要用于污水处理厂，水泥厂，水塘养殖。
本次论文研究的NSRR250型鼓风机属于罗茨鼓风机。
图1-2 NSRR250型罗茨鼓风机
鼓风机采用焊接件代替传统的铸件外壳有着很大的意义：很大程度上缩短了产品的生产周期，节约了劳动时间；减少材料面商损失；节约产品的成本，获得巨大的经济效益。
然而鼓风机使用过程中在温度场和力的作用之下，机壳会发生一定的变形，在某些部位会产生较大的应力，机壳的变形和应力大小都会影响到工作过程中的性能。所以在制造中，外壳焊接过程是非常复杂的，焊接的质量直接影响到机壳的整体质量和结构精度，所以在结构分析的基础上，对机壳焊接情况进行深入分析具有重要的实际意义。本文通过焊接机壳结构特性的分析，对复杂焊接类结构的分析，以及在使用中的出现的焊接问题进行分析，为有效缩短设计周期、降低设计成本、提高产品可靠性等方面提供了保障，也为同类产品的结构特性分析提供了参考。
本次是针对NSRR250型鼓风机机壳的焊缝分析。在本次分析中，首先结合焊接机壳的焊接变形问题，对典型接头焊接变形进行了分析。在此基础上，对焊接常见的问题进行了有效分析和研究，并提出了控制焊接变形的措施。
二、NSRR250型鼓风机外壳受力情况与材料选型
（一）机壳受力情况
图2-1所示为机壳结构简图。在静态下，作用于机壳的力分别为转子重量49吨，轴承箱镣14吨，调节缸重量4.6吨，承缸重量19吨。
日期： 2012年11月5日 【摘要】
目前的大部分鼓风机机壳多采用铸造技术进行设计，机壳刚性强、振动小、噪声低、运行平稳、便于安装。但对于一些需求量较少的，机壳若仍采用铸造成形，则会使生产周期过长，且成本加大。因此，鼓风机生产企业考虑用焊接成形方法制作鼓风机机壳，这样可以很大的节约成本，方便进行表面美化和设计，但是采用焊接所带来的强度、刚度、稳定性等方面的问题，需要分析计算和结构优化，以满足其使用要求。本文主要对NSRR250型鼓风机外壳的焊缝进行了研究，并对常见问题进行了分析。
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关键字:】鼓风机；焊接机壳；焊缝结构
引言 1
一、鼓风机简介 2
二、NSRR250型鼓风机外壳受力情况与材料选型 4
（一）机壳受力情况 4
（二）机壳选择及性能分析 4
三、焊缝分析 5
（一）焊缝布置 5
（二）焊缝及焊接接头分析 6
四、焊接常见问题及其分析 8
（一）对接接头焊接工艺参数的确定 8
（二）鼓风机焊接常见质量问题分析 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
鼓风机也叫风机。在设计条件下，风压为30kPa~200KPa或压缩比e=1.3~3的风机叫鼓风机。鼓风机输送介质以清洁空气、清洁煤气、二氧化硫及其他气体为主。也可按需生产输送其他易燃、易爆、易蚀、有毒等特殊气体。因而能广泛适用于冶金、化工、石化、食品、建材、石油、矿井、纺织、煤气站、气力输送、污水处理等各部门。根据其不同功效，鼓风机应用于生产、生活中多个环境中。
目前的大部分鼓风机机壳多采用铸造技术进行设计，机壳刚性强、振动小、噪声低、运行平稳、便于安装。但对于一些需求量较少的，机壳若仍采用铸造成形，则会使生产周期过长，且成本加大。因此，鼓风机生产企业考虑用焊接成形方法制作鼓风机机壳，这样可以很大的节约成本，方便进行表面美化和设计，但是采用焊接所带来的强度、刚度、稳定性等方面的问题，需要分析计算和结构优化，以满足其使用要求。本文主要对NSRR250型鼓风机外壳的焊缝进行了研究，并对常见问题进行了分析。
一、鼓风机简介
鼓风机主要由六部分组成：电机
鼓风机可分为离心式鼓风机、回转式鼓风机以及罗茨鼓风机。
离心式鼓风机的工作原理：当电机转动带动风机叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能，然后随着流体的增压，使静压能又转换为速度能，通过排气口排出气体，而在叶轮中间形成了一定的负压，由于入口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补入，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。 同等功率下，风压和风量一般呈反比。 同等功率下，风压高，风量就会相对低，而风量大，风压就会低些，这样才能充分利用电机的功效率。广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却锅炉和工业炉窑的通风和引风、 风洞风源和气垫船的充气和推进等。
图1-1 离心式鼓风机
回转式鼓风机压力范围：0.1-0.5kgf/cm2 回转式鼓风机结构精巧，主要由下列六部分组成：电机、空气过渡器、鼓风机本体、空气室、底座（兼油箱）、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的4支叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。在运转中利用鼓风机的压力差自动将润滑送到滴油嘴，滴入汽缸内以减少摩擦及噪声，同时可保持汽缸内气体不回流。主要用于低噪音的污水处理鼓风曝气工程、医院、实验室的污水搅拌曝气、印刷行业的真空送纸、电镀槽、工业废水的搅拌曝气、塑焊、吹风的气源供应、燃烧器的喷雾、玻璃工业等。
罗茨鼓风机为定容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高，噪声低，振动也小。在2根平相行的轴上设有2个三叶型叶轮，轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位，不会出现互相碰触现象，因而可以高速化，不需要内部润滑，而且结构简单，运转平稳，性能稳定，适应多种用途。主要用于污水处理厂，水泥厂，水塘养殖。
本次论文研究的NSRR250型鼓风机属于罗茨鼓风机。
图1-2 NSRR250型罗茨鼓风机
鼓风机采用焊接件代替传统的铸件外壳有着很大的意义：很大程度上缩短了产品的生产周期，节约了劳动时间；减少材料面商损失；节约产品的成本，获得巨大的经济效益。
然而鼓风机使用过程中在温度场和力的作用之下，机壳会发生一定的变形，在某些部位会产生较大的应力，机壳的变形和应力大小都会影响到工作过程中的性能。所以在制造中，外壳焊接过程是非常复杂的，焊接的质量直接影响到机壳的整体质量和结构精度，所以在结构分析的基础上，对机壳焊接情况进行深入分析具有重要的实际意义。本文通过焊接机壳结构特性的分析，对复杂焊接类结构的分析，以及在使用中的出现的焊接问题进行分析，为有效缩短设计周期、降低设计成本、提高产品可靠性等方面提供了保障，也为同类产品的结构特性分析提供了参考。
本次是针对NSRR250型鼓风机机壳的焊缝分析。在本次分析中，首先结合焊接机壳的焊接变形问题，对典型接头焊接变形进行了分析。在此基础上，对焊接常见的问题进行了有效分析和研究，并提出了控制焊接变形的措施。
二、NSRR250型鼓风机外壳受力情况与材料选型
（一）机壳受力情况
图2-1所示为机壳结构简图。在静态下，作用于机壳的力分别为转子重量49吨，轴承箱镣14吨，调节缸重量4.6吨，承缸重量19吨。
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