螺旋输料机叶片拉伸成型工艺

摘 要

本文论述了螺旋输料机叶片计算下料、拉伸成型的过程，对工艺进行了改进，提高 了质量，降低了劳动强度，满足了生产需求。

关键词

螺旋叶片 拉伸成型 工艺改进 提高质量

1 概述

我厂生产的稳定土厂拌设备系列产品及沥青混凝土搅拌设备中广泛使用的粉料输送设备——螺旋 输料机，其主要部件——螺旋叶片过去一直采用单片加工，上胎具轧制成型，然后在螺旋轴上逐片组 对螺旋线的生产工艺。其加工工艺劳动强度大，成品质量低，组对费时、费工，矫正量大，而且形成 的螺旋线不规则。为此，笔者根据多年从事结构设计及生产的经验，对其工艺作了改进，形成了螺旋 叶片拉伸成型工艺，取得了提高产品质量的良好效果。

2 螺旋叶片的计算下料

本厂生产的螺旋输送机叶片成型后外径为148-296mm，材料分为16Mn和Q235A两种，叶 片厚度分为4、5、6毫米三种规格，采用冷态拉伸成型，均取得满意的效果。现以WBC300B.7 螺旋输送机为例，叙述螺旋输送叶片下料的计算原理。图1中螺旋芯轴直径D＝102mm，螺旋叶 片导程S＝200mm，叶片的宽度B＝97mm。

图1 螺旋轴

螺旋叶片下料尺寸计算(见图2)分别为；

图2 螺旋叶片下料计算原理

① 内螺旋线投影长

b₁=πD=π×102=320.4mm D=102mm

② 外螺旋线投影长

b₂=π(D+2B)=π(102+2×97)=929.9mm

③ 内螺旋线实长

l₁= s²+b₁² = 200²+320.4² =377.7mm

④ 外螺旋线实长

l₁= s²+b₂² = 200²+929.9² =951.2mm

⑤ 内螺旋线展开半径

理论计算螺旋叶片展开料内孔直径为Φ₁=2R ₁=2×63.9 =127.8mm考虑到叶片拉伸过程在板厚方向的变形的影响(内孔变小)，取内孔加式 工后直径为Φ128mm，气割下料时按此值单边加上2mm加工余量，即内孔直径为Φ124mm。内孔 采用机械加工，便于叶片在芯轴上拉伸成型时光滑无卡阻。

⑥ 外螺旋线片展开半径R₂=R₁+B=63.9+97=160.9m 理论计算螺旋叶片展开料外圆直径Φ₂=2R ₂=2×160.9=321.8mm，由于整个螺旋轴在后期整体需要 加工叶片外圆，所以在叶片下料时，外径加大至Φ329mm。待叶片拉伸组焊到螺旋芯轴上后，与螺旋 轴一起夹在加长轨道CQ61100车床上，车削叶片外径至Φ296mm。

⑦ 叶片展开料缺口夹角

⑧ 大端缺口弦长

图3为螺旋叶片展开下料图，图4为螺旋叶片实际展开下料图。展开下料采用的是不切去缺口 部分的面积，主要是为了下料后便于加工内孔或处圆。另外，按图4切断后还可以节约原材料，提 高材料的利用率。其次是叶片拉伸组焊在芯轴后可以使焊缝错开，有利于应力均布，防止芯轴弯曲 变形。

图3 螺旋叶片理论计算展开图

图4 螺旋叶片实际下料展开图

3 螺旋叶片拉伸成型工艺

3.1设备及工具

① 拉伸设备

A 厂房内5-10吨天车(用于垂直拉伸)或5-10吨手拉葫芦(用于水平拉伸)。

B 电焊机、气割具等。

② 工具

A 大锤、手锤、撬杠等。

B 卡兰、吊具等。

C 钢丝绳等。

③ 平台、支架等。

3.2拉伸成型、组焊工艺

(1)天车拉伸成型工艺(见图5)

图5天车拉伸成型组焊工艺
1.天车 2.绳套 3.平台

①将下好料加工内孔、切割接口的单片叶片初步成型。即根据螺旋的旋转方向向两边拉伸。拉伸 不要大于一个导程，此目的是为了便于所有叶片焊成一串。

②将单片初步成型的叶片按螺旋向首尾对接，焊成一串，注意对接缝两面全焊。

③在芯轴上划出螺旋线，以便按线组对点焊叶片。

④芯轴立于平台上，并将下端与平台固定(注意平台重量要足够)

⑤将组合成一串的叶片套入芯轴，始端焊牢于芯轴上螺旋线的起始位置。

⑥在末端叶片对称位置焊上吊环，穿绳套，挂吊钩，天车上拉施力。天车逐渐施力，叶片开始沿 芯轴变形， 直到形成螺旋线并且与芯轴上划的螺旋线重合、内孔紧贴芯轴。

⑦拉伸过程中可能存在变形快慢的部位，可用手锤沿轴向敲击叶片，以便顺利成型。对于变形较 差的部位，如对接焊缝部位可采用气焊火焰局部加热，使其塑性增加，变形加快。

⑧从下端开始检查拉伸成型内孔贴紧芯轴，并与芯轴上所划螺旋线重合后边拉边点焊，直至终点 末端螺旋轴叶片拉伸完毕、螺旋线成型。

⑨螺旋叶片板厚6mm以下采用此工艺均能取得满意的效果，若是板厚采用8-10mm，可将焊成 一串的叶片整体加热以降低弹性，使其塑性增加，然后拉伸，也能取得满意的效果。

(2)手拉葫芦拉伸成型工艺(见图6)

图6手拉葫芦拉伸成型组焊工艺

1.支架 2.平台 3.绳套4.10吨手拉葫芦 5.支撑点

方法同(1)，按此方法也能取得满意的结果。

4 结束语

螺旋输送机多用于粉料运输，螺旋叶片的成型质量直接影响螺旋输送机的质量，螺旋叶片采用拉 伸成型组焊工艺，提高了螺旋输送机的精度。

参考文献:

1、中国机械工程学会焊接分会编《焊接手册》第2版 北京机械工业出版社 2001.08

2、徐灏《机械设计手册》第2版 北京机械工业出版社

3、翟洪绪《实用铆工手册》北京化学工业出版社 1998.4

4、何挺继《筑路机械手册》人民交通出版社 1998

工程建设机械2005.NO.10