揚(yáng)克缸缸筒制造工藝及質(zhì)量控制

許卓文

摘 要

隨著造紙技術(shù)的飛速發(fā)展，目前，紙廠(chǎng)面臨著諸多挑戰(zhàn)，不斷攀升的運(yùn)營(yíng)成本已經(jīng)嚴(yán)重影響了紙廠(chǎng)的生產(chǎn)效率，再加上不斷增長(zhǎng)的能源成本和新鮮水價(jià)格使得紙廠(chǎng)更加舉步維艱。高設(shè)備產(chǎn)能和紙張品質(zhì)是可持續(xù)經(jīng)濟(jì)造紙的先決條件，只有當(dāng)所有紙機(jī)部件技術(shù)先進(jìn)并相互匹配才能使資源節(jié)省和高效生產(chǎn)成為可能。揚(yáng)克缸缸筒是紙機(jī)的核心部件，對(duì)紙機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行起著決定性作用，從而決定最終紙漿的質(zhì)量，所以缸筒的制作工藝就尤其重要。文章詳細(xì)闡述缸筒的制造工藝及過(guò)程中的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞

圓柱度;動(dòng)平衡

中圖分類(lèi)號(hào)： TP391.41 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.77

揚(yáng)克缸缸筒是紙機(jī)中的核心部件，缸筒由內(nèi)、外筒及兩端端蓋FS和DS組焊一起并精加工而成，組件外徑Φ5500mm，長(zhǎng)度6300mm，對(duì)于這么大直徑的動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件，并保證約100T缸筒的動(dòng)平衡試驗(yàn)?zāi)茼樌ㄟ^(guò)，圓柱度指標(biāo)就尤其重要，制訂合理的制作工藝，嚴(yán)格把控每道工序的質(zhì)量精度。由于內(nèi)筒體、端蓋DS和FS單個(gè)零件較簡(jiǎn)單，不作細(xì)述。

外筒結(jié)構(gòu)如圖1所示，外筒機(jī)加前外直徑Φ5511筒體，長(zhǎng)6065mm，t95，采用兩節(jié)筒體（3600+2500）卷制焊接而成，熱處理后圓度、直線(xiàn)度、圓柱度4mm，保證筒體內(nèi)外徑有足夠的機(jī)加工量，內(nèi)壁加工出189個(gè)槽，各槽位置度允差0.2，為保證最終整體的均勻一致性，對(duì)過(guò)程中可能引起的變形都要考濾周全仔細(xì)，如吊運(yùn)、翻身等。對(duì)工藝制訂的合理性及過(guò)程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量精度的控制就更為嚴(yán)格和仔細(xì)，不能有任何的差錯(cuò)，外筒兩節(jié)筒分別卷制后的具體加工及缸筒總成的工藝及過(guò)程質(zhì)量控制如下。

1 L=3600的筒節(jié)

安裝外工裝（中間兩外支承），工裝安裝見(jiàn)圖2示意。

在立車(chē)上打點(diǎn)校正，粗加工光出一端內(nèi)表面及一端端面、外圓抱箍處，光出的內(nèi)表面作為后序的校正基準(zhǔn);安裝此端外抱箍，調(diào)頭，打點(diǎn)校正，粗加工光出另一端內(nèi)表面及端面、外圓抱箍處，光出的內(nèi)表面作為后序的校正基準(zhǔn);安裝外抱箍，見(jiàn)圖2，抱箍對(duì)接處與筒節(jié)上吊耳錯(cuò)開(kāi)90°方位，便于起吊、翻身，并減少吊運(yùn)和翻身時(shí)影響工件的變形。

精加工安裝端蓋DS端外筒部分，按圖2加工內(nèi)表面、溝槽及端面坡口，對(duì)坡口處及距坡口邊緣200mm范圍內(nèi)進(jìn)行100%MT檢測(cè)，按標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013.4-2015，I級(jí)合格;安裝端蓋DS，人孔對(duì)應(yīng)3600筒節(jié)的一條縱焊縫，并將人孔方位引至筒節(jié)外端作標(biāo)記，用塞尺測(cè)量定位塊與筒壁間隙，同軸度不大于0.2，合格后點(diǎn)固，再以最小的量光出端蓋DS外圓至φ5510及上平面基準(zhǔn)面，并刻出方位線(xiàn)，供后序整體加工外圓時(shí)作為找正基準(zhǔn)用。

翻身加工另一端，此時(shí)不允許吊筒體上吊耳，只能起吊抱箍上吊耳;打點(diǎn)找正，按已加工面及溝槽為基準(zhǔn)找正，要求以不變形的溝槽為基準(zhǔn)，并記錄圓度、同軸度及變形溝槽數(shù)據(jù);清理內(nèi)表面及溝槽，已加工溝槽處噴涂防銹油處理;安裝下端兩個(gè)機(jī)加內(nèi)支承，見(jiàn)圖2，位置與外支承對(duì)應(yīng);安裝木制保護(hù)蓋板，保護(hù)已加工的部位及溝槽;精加工上端，加工內(nèi)表面、溝槽及坡口，并清理鐵屑;對(duì)坡口處及距坡口邊緣200mm范圍內(nèi)進(jìn)行100%MT檢測(cè)，按標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013.4-2015，I級(jí)合格;卸除木制保護(hù)板，清理內(nèi)表面及溝槽，已加工溝槽處噴防銹油處理。

如圖2安裝上半個(gè)機(jī)加內(nèi)支承及組對(duì)內(nèi)支承，組對(duì)內(nèi)支承定位塊與內(nèi)壁點(diǎn)固，將所有內(nèi)支承間剛性相連接點(diǎn)固，并與端蓋點(diǎn)固，用塞尺測(cè)量定位塊與筒壁間隙，同軸度不大于0.2，再將組對(duì)內(nèi)支承與內(nèi)壁空隙處粘接鋁箔膠帶保護(hù)，防止后續(xù)加工溝槽再次污染。圓周打32個(gè)點(diǎn)檢測(cè)，并記錄數(shù)據(jù)。為便于后序?qū)?600進(jìn)行翻身，端蓋DS在上，端蓋DS中心孔及人孔處用防潮紙防護(hù)，不允許油污及灰塵進(jìn)入。

2 L=2500的筒節(jié)

以最小的量光出與3600筒節(jié)組對(duì)一端，加工組對(duì)坡口，距端部300mm范圍內(nèi)加工內(nèi)表面基準(zhǔn)面，單邊加工3mm至尺寸φ5329（單邊還留有4mm最終加工量），并在外圓距端部200mm處刻線(xiàn)。

調(diào)頭加工另一端內(nèi)表面，單邊加工3mm至尺寸φ5329（單邊還留有4mm最終加工量），深度150mm，作為組對(duì)校正基準(zhǔn)面。

3 組對(duì)、焊接及精加工

先將2500筒內(nèi)上端焊接擋塊。考濾到整體鋼性及自重，將3600長(zhǎng)筒節(jié)在上2500筒節(jié)在下進(jìn)行組對(duì)， 將形狀調(diào)節(jié)大致一致，在2500筒節(jié)外表面對(duì)接處焊接32塊騎馬塊固定，根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)，配對(duì)點(diǎn)位間的間隙進(jìn)行組裝，并再次打點(diǎn)檢測(cè)，模擬組對(duì)加工量，測(cè)量外圓刻線(xiàn)距離，合格后在外側(cè)環(huán)縫對(duì)接處進(jìn)行間斷焊接，如不合格，根據(jù)打點(diǎn)數(shù)據(jù)，調(diào)整 2500的筒節(jié)位置，直到檢測(cè)模擬數(shù)據(jù)合格。

焊接，焊后測(cè)量環(huán)縫處劃線(xiàn)軸向距離、兩端內(nèi)直徑、直線(xiàn)度、圓柱度、環(huán)縫相鄰溝槽的變形量等，并記錄，經(jīng)測(cè)量3600筒節(jié)圓柱度變形在0.2mm內(nèi)，距環(huán)縫相近的3個(gè)溝槽變形在0.03mm內(nèi)，影響較小，數(shù)據(jù)合格;環(huán)縫按NB/T47013.10-2015，100%TOFD探傷，II級(jí)合格。

對(duì)環(huán)縫局部熱處理，熱處理時(shí)筒體須立式放置，3600筒節(jié)在上，熱處理后測(cè)量環(huán)縫處劃線(xiàn)軸向距離、兩端內(nèi)直徑、直線(xiàn)度、圓柱度、相鄰溝槽的變形量等，并記錄，經(jīng)測(cè)量3600筒節(jié)圓柱度變形在0.1mm內(nèi)，距環(huán)縫相近的3個(gè)溝槽數(shù)據(jù)與焊接后相同，沒(méi)有發(fā)生變形，數(shù)據(jù)合格。

再對(duì)焊縫進(jìn)行100%UT復(fù)驗(yàn)檢查，合格后將工件吊至加工中心平臺(tái)上，3600筒節(jié)在下，去除3600筒節(jié)上端的組對(duì)內(nèi)支承，機(jī)加內(nèi)支承根據(jù)不拆除;筒體整體打點(diǎn)檢驗(yàn)并找正，按已加工面及溝槽為基準(zhǔn)找正，要求以不變形的溝槽為基準(zhǔn)，并模擬加工量，并記錄內(nèi)直徑、圓度、同軸度及溝槽相關(guān)數(shù)據(jù)等。

安裝2500筒節(jié)機(jī)加外抱箍、內(nèi)支承及木制保護(hù)板，保護(hù)已加工溝槽表面。按產(chǎn)品圖機(jī)加工內(nèi)表面、槽及兩端坡口，按3600筒節(jié)加工面及槽為基準(zhǔn)并對(duì)刀;對(duì)坡口及距坡口邊緣200mm范圍內(nèi)進(jìn)行100%MT檢測(cè)，按標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013.4-2015，I級(jí)合格。拆除內(nèi)部所有工裝，并清理干凈，溝槽涂油保護(hù)。

組裝內(nèi)筒，測(cè)量?jī)?nèi)筒加工面距外筒內(nèi)壁的距離，并安裝下裝工裝固定，保證內(nèi)外筒同軸度;將內(nèi)筒與端蓋DS焊接，并100%MT，I級(jí)合格;加工內(nèi)筒上端面，高出外筒端面4mm;安裝端蓋FS，檢查兩端端蓋上人孔方位位置，兩端端蓋上人孔錯(cuò)開(kāi)180°方位，用塞尺測(cè)量定位塊與筒壁間隙，同軸度不大于0.2，與內(nèi)孔上端面貼合，合格后點(diǎn)固;安裝內(nèi)筒FS端工裝，埋弧焊焊接兩端環(huán)縫。

以最小的量光出端蓋FS外圓及端蓋上平面基準(zhǔn)面，并刻出方位線(xiàn)，與端蓋DS一致，供后序整體加工外圓時(shí)作為找正基準(zhǔn)用。將端蓋與筒體對(duì)接環(huán)縫坡口處進(jìn)行清洗去油污處理;焊接端蓋DS和FS與外筒體環(huán)縫;對(duì)端蓋DS和FS與外筒體環(huán)縫進(jìn)行局部熱處理。

按前期兩端端蓋上所作的的基準(zhǔn)面及刻線(xiàn)方位進(jìn)行找正，加工缸筒外壁及兩端端蓋平面，并鉆孔攻絲。機(jī)加完工后進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，配重在合格范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語(yǔ)

合理地制訂工藝，通過(guò)過(guò)程中加設(shè)工裝，結(jié)合各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，通過(guò)過(guò)程中的檢測(cè)數(shù)據(jù)有針對(duì)性地進(jìn)行工藝調(diào)整，有力減少各工序的變形量，保證產(chǎn)品最終質(zhì)量，為公司帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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