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[其他相关] 为什么燃气轮机这种大型机械会对加工精度有如此高的要求?

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发表于 2017-4-19 09:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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此前看到一些问答提到燃气轮机的加工精度等级非常高。对于一个工程科学完全的外行来说,我想问,为什么这么大型的机械反而对精度有如此高的要求?会对哪些性能指标产生决定性的影响?
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发表于 2017-4-19 09:14 | 显示全部楼层
大型机械并不代表加工精度不高,反而越是大型的机械对加工精度的要求都很高。首先,对性能和寿命的要求,使得装配精度要求很高,要想有很高的装配精度,首先就要求零部件的加工精度,这也是国产和进口机械区别很大的一个地方,机械的原理都不难,难的是能达到同样加工精度的工艺。其次,是价格的要求,像百万级的汽轮机上亿的价格,要是因为加工精度的问题用个一年半载就报废,那客户打死你都不会解气。

发表于 2017-4-19 11:51 | 显示全部楼层
同意楼上意见。
大型装备动力特性比较复杂,对振动要求也比较高。这是正常的。
发表于 2017-4-19 15:27 | 显示全部楼层
可惜原帖找不到了,豆瓣还有
回忆涡喷-六发动机断轴故障分析工作
https://www.douban.com/group/topic/79936867/

涡喷六连续发生断轴事故前后两年多,故障原因一直未确定,故障一直没有排除。一派人员主张,原来的苏联设计就有缺陷,是设计不当。另一派则提出,歼六飞机已经使用多年,算上苏联的米格-19,使用年限更久,为何以前那末多年都没事,偏偏近几年才连续断轴?经过北航课题组半年事件的突破性的科研工作,给出了科学的答案。北航的计算证明,断轴发生的台阶根部的过渡圆角半径尺寸对于应力分布有着巨大的影响。设计图纸规定圆角半径为0.6+0.2mm,也就是说应该在0. 6 mm到0. 8mm之间。计算结果表明,在此范围内,应力处于安全范围。当圆角半径减小时,应力显著增加,计算给出了不同圆角半径情况下应力的数值。可以看出,当圆角半径小于图纸规定时,应力急剧增加,圆角半径更小时应力将超出安全范围。

设计所与工厂,领导与工作人员,终于明白了。有了北航的计算结果,迅速明白了断轴故障的根源,不是设计问题,而是制造加工质量问题。现场检查、实地检验发现,工厂的涡轮轴产品中,这个圆角半径,有的产品小于图纸规定,有的降低到0. 4 mm,甚至只有0. 2 mm,这样的涡轮轴,难免发生断轴事故。这个圆角半径的超差,就是导致机毁人亡的严重事故的根源。

为何出现圆角半径小于规定数值?原因是涡轮轴由耐热高温高强材料构成。这种材料比较“黏”,切削困难,刀具磨损迅速。半径为0. 6 mm 的圆角刀,磨损不均衡,两侧磨损更快,于是车床上挑这个环形台阶沟槽时,刀具的圆角半径很容易磨损成为更小、甚至超差的圆角半径,这样的刀具加工出来圆角半径小于规定数值的超差产品。可叹的是当班的工人不明白后果的严重,不知道这十分之一毫米、十分之二毫米的误差将要导致机毁人亡。

故障原因找到了,重点检查零件、刀具这个圆角半径的措施加强了,断轴事故就陆续减少、最终消失了。

中国一度将近60%歼击飞机停飞、空防几乎丧失的危机过去了。鉴于这项科研成果的重大意义,文革结束以后1978年召开的全国科学大会上,北航的这项科研成果获得国家奖励。
发表于 2017-4-20 08:56 | 显示全部楼层
跟大小没有必然联系,主要是燃机工作转速高,在高速下整个轴系的平衡直接影响机组的安全运行。
发表于 2017-4-27 11:18 | 显示全部楼层
国外的大型机械比国内为什么这么昂贵,只要是加工精度的问题,涉及到可靠性问题,寿命长,性能稳定
发表于 2017-5-3 09:16 | 显示全部楼层
对于这种大型设备  反而对加工精度要求更高
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