風機葉輪維修效率提高的方法研究

陳立 徐偉東

摘? 要：浙江中煙杭州卷煙廠自十一五技改以來，車間設備更新換代，十一五技改以來，大量的風機應用于車間內潤葉機、就地風選機、加料機、SH93、HDT等設備中。風機葉輪安裝于電動機軸上，在風機蝸殼內拆裝葉輪時空間狹小，沒有合適的拆裝工具，平時都是通過撬棒、榔頭直接敲擊葉輪等方式來拆裝，平均拆裝一個葉輪需要3名維修工2小時，維修效率低下，工作強度大。而且敲擊安裝易損傷葉輪表面，影響動平衡以及由于沖擊作用易損壞電機轉軸的軸向間隙和引起竄動，影響電動機的使用壽命。

通過設計一種拆裝工具，解決蝸殼內維修過程中葉輪拆裝困難、維修效率低下的問題，使葉輪整個拆裝過程降低到2名維修工1個小時左右。

關鍵詞：機械設計;電機;風機葉輪;風機拉馬

引言

2011年，隨著易地技改項目搬遷投產，新杭州卷煙廠落戶之江轉塘， 隨著廠房的搬遷杭州卷煙廠也更新換代一批國際領先的煙機設備。安裝調試落幕生產有條不紊的進行，設備的更新也大大提高了車間的生產制造能力。但隨著時間的推移，我們在對設備保養維護過程中也發現了很多的問題。

例如風機葉輪的拆裝：風機葉輪在我單位應用廣泛，使用平率高。因為我們單位實行的兩班制工作制度，所以設備機器基本保持在一天16-20個小時的運行時間。在高強度工作環境下機器損耗高，所以我們需要定期的檢查維修。風機葉輪更換自然是我們常規維修項目之一。然而我單位因生產需求有些風機葉輪安裝在空間狹小位置，維修作業空間有限造成維修拆裝困難，這成為了我們的維修難題。為解決該維修問題我們打算通過分析實踐相結合來徹底解決該問題。

風機葉輪的主要結構及維修問題分析

風機的主要結構部件：葉輪、機殼、進風口、支架、電機、皮帶輪、聯軸器、消聲器、軸承等。

葉輪是風機中最主要也是最核心的部件。葉輪由輪盤、輪蓋和葉片鉚接或焊接而成，這些組成風機葉輪的零件全部由優質鋼組成。葉輪的主要作用是使通過葉輪后的氣體壓力、速度得到提高。

轉子組件也是風機的主要部件，其形式有懸臂式和雙支承式兩種。它是由葉輪、主軸、排氣輪、密封套、平衡盤、聯軸器等部件組成。葉輪與軸常常采用過盈配合或過渡配合。如采用加熱法裝配時，應注意加熱溫度，一般應略低于裝配件材料的退火溫度的下限，以防止失去裝配件加工硬化的效果。

平均拆裝一個葉輪需要3名維修工2小時。所以維修效率極其低下，工作強度大。如果是突發性損壞造成維修，維修時間長煙葉煙絲堵在增濕加熱設備中沒有及時運行設備進行輸料，會造成煙葉，煙絲水分溫度變化，批次產品合格率下降甚至整個批次出現不合格報廢，間接造成重大經濟損失。再者敲擊拆卸屬于暴力拆裝易損傷葉輪表面，影響動平衡，以及由于沖擊作用易損壞電動機轉軸的軸向間隙和引起竄動，影響電動機的使用壽命。

制定方案

（1）針對問題我們首先需要先對車間設備進行統計，統計車間內不同葉輪上的螺紋孔，設計專用拉馬的拉桿。

（2）統計各電機主軸軸徑，設計一種拉馬拆卸時的定位器。

（3）根據葉輪拆卸安裝要求，設計一種可以拆卸又可以安裝的工具，方便使用。

（4）蝸殼內空間狹小，無法有效的放置葉輪，根據葉輪的不同尺寸，設計一種定位支架。

對策措施實施

措施實施一：

針對車間內葉輪型號不一，葉輪上用于拉桿連接的螺紋直徑不同，我們設計具有可脫卸式的拉桿，它包括螺栓、加長桿和快速轉換接頭?？焖俎D換頭就是由一端外牙紋一端內牙紋的絲桿。方便在不同尺寸設備上轉換使用。所述螺栓采用外螺紋M12×55mm;所述加長桿一端為M12的內螺紋，另一端為M12的外螺紋;所述快速轉換接頭采用內螺紋直徑M12mm，用于和加長桿連接，外螺紋直徑為M6mm、M8 mm、M10 mm、M12 mm、M14 mm、M16 mm，用于和葉輪端面螺紋連接。

措施實施二：

對于拆裝器頂桿定位的問題，我們設計一種具有旋轉體的定位器。它主要由強力磁鐵、平面軸承、旋轉體、軸用卡圈、軸套組成。通過將此裝置吸附于電機主軸端面上，拉馬頂桿的頂尖作用于旋轉體上，同時實現定位和減少旋轉剪切力的消耗。

措施實施三：

通過研究在線葉輪拆卸和安裝的工作原理，我們把拆裝器本體設計成三部分。分別為支架、專用螺母、頂桿。通過不同的組合方式實現葉輪的拆卸和安裝。所述支架中心部分銑出一個專用螺母，支架側面加工一個M8的螺紋，配合設計的頂錐體和彈簧;所述專用螺母的六個面上加工一圓弧槽，和支架配合時，起到定位、不易掉落的作用;所述頂桿由M20×1.5和M12的外螺紋以及頂尖組成，在安裝葉輪過程中M12外螺紋通過不同尺寸的快速轉換接頭連接電機主軸端螺紋實現擠壓葉輪的作用。

措施一至三的實施，完成了一套適用用不同尺寸葉輪的拆裝器。實物圖如下：

措施實施四：

根據不同設備不同尺寸的葉輪，設計一種定位支架。它主要包括支撐架、導軌、滑塊、機架、調節螺絲。

（1）支撐架主要是由兩塊成弧度的鋁板對整個葉輪起到支撐作用。

（2）導軌、滑塊主要是拆裝時方便于軸向移動，可以消除部分葉輪的重力，減輕維修工的操作難度。

（3）調節螺絲能有效地彌補每臺葉輪底部與設備平面的距離差，能在縱向方向起到調節作用。

實施效果檢查

葉輪的拆裝工具和定位支架實施方式：

（一）葉輪拆卸：

①根據葉輪的尺寸調整支撐架的位置;②調整調節螺絲確定定位支架的高度;③利用磁鐵把定位套吸附在電機軸端;④在葉輪的螺紋孔上安裝快速轉換接頭;⑤安裝支架、螺栓;⑥最后利用旋轉頂桿實現葉輪的拆卸。

（二）葉輪安裝

①首先專用螺母安裝到頂桿上;②支架安裝到頂桿上;③頂桿緊固到電機軸端的螺紋上;④最后利用旋轉專用螺母把葉輪安裝到電機軸上。

實施效果：

（1）通過設計、加工拆裝工具，解決了風機葉輪拆裝難問題，使葉輪整個拆裝過程由3名維修工2個小時降低到2名維修工1個小時左右，提高了維修效率，降低員工工作強度。

（2）此工具不但適用于風機葉輪的拆裝，也可用于輸送帶減速機的拆裝及軸承拆卸，適用范圍廣。

參考文獻

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