麻花形螺旋葉片扭轉加工工裝

■江蘇科行環保科技有限公司 （鹽城 224051） 汪 洋 顧 前 汪志堅

麻花形螺旋葉片扭轉加工工裝

■江蘇科行環保科技有限公司 （鹽城 224051） 汪 洋 顧 前 汪志堅

摘要：本文成功設計制造出麻花形螺旋葉片的扭轉工裝，解決了這一工裝依賴于外購進口而交貨期得不到保證的難題。

燃煤工業爐窯煙氣SCR脫硝模塊中都含有混合器。混合器結構為管道內安裝有麻花形的螺旋葉片，其作用是將水和氨水混合均勻，稀釋達到一定的濃度，噴入煙氣中進行脫硝。混合器中的重要部件就是麻花形的螺旋葉片，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

麻花形螺旋葉片對氨水的混合效果起到至關重要的作用，因其加工難度較大，多為外購或進口，交貨期得不到保證，且價格偏高。工程技術人員經過反復試驗，成功設計出麻花形螺旋葉片的扭轉工裝，解決了這一難題。

1. 工裝結構

本工裝主要由旋轉夾頭、固定套管和移動夾頭組成，如圖2所示。

旋轉夾頭：設有旋轉手柄，

用于扭轉加工；中間用線切割加工，有供放置工件的貫通長方形槽，工件放入長方形槽后，通過定位銷1定位；另一端設有定位銷2，與固定套管的環形槽定位，實現旋轉。

固定套管：與工作臺固定。固定套管起聯接旋轉夾頭和移動夾頭的作用，內部為扭轉空間，防止工件扭轉時彎曲；另一端設有長槽，通過移動夾頭上的定位銷4，保證移動夾頭實現軸向移動，而不能旋轉。

移動夾頭：一端有供放置工件的開口長方形槽，工件放入長方形槽后，通過定位銷3定位；另一端設有定位銷4，移動夾頭只能軸向移動，而不能旋轉。

圖2　扭轉工裝

2. 扭轉步驟

（1）下料及鉆孔（見圖3）：下料寬度K同工件寬度，下料長度L在工件長度L0的基礎上加上兩倍的工件定位長度L1，即：L =L0+2L1。按設計位置鉆孔，鉆孔的目的是定位工件，防止工件在扭轉過程中滑出旋轉夾頭和移動夾頭。

（2）扭轉：工件插入移動夾頭開口的長方形槽內，穿入定位銷7，將工件連同移動夾頭放入固定套管內，向前移動，使工件進入旋轉夾頭中間的長方形槽內，通過定位銷4將工件定位。工件定位后，轉動旋轉夾頭上的手柄，旋轉的圈數按設計的螺距確定。

（3）取出工件，切除工件兩頭的定位部分至要求長度。

圖3　下料及鉆孔

3. 工裝加工相關事項說明

（1）下料扭轉后，葉片直徑將會小于葉片的寬度。麻花形螺旋葉片直徑根據混合器管道的內徑確定，考慮安裝的可能，一般取負差。實際下料時葉片的寬度取混合器管道的內徑，下料扭轉后，葉片直徑都會略小于葉片的寬度，這正好滿足麻花形螺旋葉片在混合器管道內的安裝要求。

（2）由于材質不均勻，扭轉后葉片可能產生螺距不均勻。混合器的混合效果主要取決于混合器管道內介質流態、混合的長度及混合器葉片的類型。混合器管道內介質設計流速較高，屬湍流，混合效果很好，一般在混合器內管道內徑3～4倍的距離內即可完全混合。

為確保混合效果，根據湍流混合的特性，設計混合器長度取混合器管道內徑的10倍。實際操作中，混合器葉片一般下料尺寸為25mm×250mm，厚3mm，尺寸很小，材質變化很小，由材質不均勻而引起的螺距變化很小，對混合效果的影響也很小，完全可以忽略。

（3）扭轉時會產生回彈現象，回彈的結果就是螺距的變化。為了保持產品的一致性，根據回彈量多扭一定的角度。回彈量可從旋轉手柄扭轉的位置和回彈的位置確定，在旋轉手柄扭轉的位置上設有定位標記即可。

（4）扭轉應力對葉片產生的變形。麻花形螺旋葉片扭轉成形后放在混合器管道內，葉片兩頭焊在混合器管道的兩頭，長度方向和直徑方向都得到約束固定。所以，扭轉應力對葉片產生的變形完全可以忽略。

4. 結語

經過工程實踐證明，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。本工裝解決了原來外購或進口所帶來的交貨期和價格的問題，成本下降，效益顯著。但本工裝也存在加工效率不高、勞動強度大和材料利用率低的問題，有待進一步解決。

收稿日期：（20150530）