某机组风机叶片的质量管理

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1引言

轴流风机由于其效率高和耗能少而被广泛采用。随着轴流风机市场份额的不断加大，风机叶片的设计不断更新，因此对风机叶片机械加工的工艺研究，实现风机叶片的厂内自制，具有重要的意义。风机叶片由柳叶形变截面型面和菱形头齿型叶根构成，风机叶片的汽道型线弦宽较宽，且最大厚度很薄，加工过程中易变形。风机叶片为齿型叶根纵槽装配，为装配需要，叶根齿型应加工成圆弧。按型线图纸要求，齿型叶根齿间的相对位置公差为±0.01mm，由此可见，风机叶片的加工具有很大困难。因此对风机叶片机械加工的质量控制至关重要。

2现状调查

某机组高压缸第0级由动叶片、隔叶件、锁块三部分组成，其中动叶片由柳叶形变截面型面和菱形头齿型叶根构成，内背径向方向没有径向角；隔叶件带有菱形头齿型叶根，内背径向方向均带有径向角，不带有汽道型线；将隔叶件锯断即为锁块。为保证装配要求，需要严格控制柳叶形变截面型面和菱形头齿型叶根以及径向节距。我们先投入30块叶片试加工，并对这30块叶片进行数据统计，列出了菱形头齿型叶根、柳叶型汽道、径向节距等关键工序超差统计见表1。

3制定活动目标

根据设计部门提供的产品图要求及叶片装配要求，我们制定了以下活动目标：（1）内弧与样板漏光间隙：进汽边四分之一弧段和出汽边三分之一弧段≤0.08mm，中间部分≤0.12mm。（2）背弧与样板漏光间隙：进汽边四分之一弧段和出汽边三分之一弧段≤0.08mm，中间部分≤0.12mm。（3）内弧样板卡角漏光0.05～0.15mm。（4）叶根扩大处与中间体高度量具比较允许高出0～0.20mm。（5）叶根齿型与样板比较测量，工作面完全贴合，样板卡脚允许漏光0.15～0.30mm。（6）试件投影检查合格后，方能成批加工。

4原因分析和要因确认

造成该风机叶片超差的可能原因见表2。针对超差因果图，并经现场验证、测量、调查分析，对末端因素进行逐条确认，确认叶片超差主要由表3中的四大因素导致。针对分析的主要原因，借鉴以往加工经验，我们制定了相应的对策，见表4。

5具体实施

根据制定的对策，我们逐项进行了具体实施：

（1）要求操作者严格执行工艺，严禁加工时串序现象，在周期和质量冲突时，以质量为主，工艺员和检查员严把质量关。

（2）机叶片为齿型叶根纵槽装配（见图1）。为装配需要，叶根齿型应加工成圆弧。按型线图纸要求，齿型叶根齿间的相对位置公差为±0.01mm。为保证此公差，在方钢毛坯状态下加工叶根，采用整体型线刀具，配合圆盘铣床加工。由于型线铣刀有一定的厚度，在加工齿型时铣刀前刀面加工好的圆弧齿型会被后刀面刮削，造成干涉现象。叶根齿型与中间体之间有高高的圆弧台阶，干涉对这个高台阶会有很大的影响，造成大面积的过切现象。对于此级叶片铣削叶根时，型线铣刀在最大实体的基础上端面留量0.30mm，避免出现过切现象。叶根中间体台阶处单独加工一刀，利用数控立铣差补加工圆弧面，与齿型接平，保证产品图设计要求。

（3）风机叶片汽道为柳叶形变截面型面，叶片弦宽大，厚度薄。叶片汽道弦宽49.92mm，最大厚度只有5.8074mm，这样的叶片在加工中很容易变形。针对这种情况，我们采用四联动数控机床，以进汽侧、叶根齿顶、背径向面定位，出汽侧、内径向面用有铜堆焊的压板压紧，叶顶用顶针顶紧，一次装夹的状态下，完成汽道内背弧的加工（见图2）。

6实施效果分析

通过上述努力，提高了叶片加工精度，保证了叶片叶根齿型面、装配内背弧等重要工序质量。根据各工序加工检查的数据，证明质量控制后产品符合图纸要求，见表5。综上得知：通过对该机组风机叶片机械加工的质量控制，使之在技术上全面达到目标值，保证了该叶片叶根、汽道内背弧的加工质量，为今后加工此类结构的叶片提供了经验。