螺旋叶片新型制作方法
螺旋叶片新型制作方法
周同利
(山东海化集团庆丰公司,山东 潍坊 262737 )
关键词：螺旋叶片;新型制作方法;拉伸制作法;卷制法
山东海化集团纯碱厂达到年产200万吨纯碱生产能力，其使用的螺旋输送机总价达上百万元，山东海化集团庆丰公司为其加工各式各样的螺旋输送机，基本满足了纯碱厂的使用要求，螺旋叶片是机械工程上经常遇到的一种较难放样的板金构件,对螺旋叶片的计算方法及公式在很多资料中已有介绍，其制作方法简单。
但是，工作量大，成本高，下面介绍在山东海化集团庆丰公司使用的螺旋叶片制作方法,拉伸制作方法和卷制方法。
第一部分 理论基础 一、展开图法：
1、做直角三角形ABC和ABD，其中AB等于螺旋节的导程H,BC等于πD,BD等于πd,斜边b,a分别为螺旋内外缘线的实长。
2、做等腰梯形使其上底等于b,下底等于a,高度等于(D-d)/2。
3、延长等腰梯形两腰交于o点，以o为圆心，o1,o2各为半径作两圆，并在外圆周上量取a的长度得点4,连o4所得圆环部分即为所求展开图。
螺旋图
螺旋展开图
二、计算法：从上述展开图画法中看出可通过计算求得途中所有数据 r=bc/(a-b)
R=r+c
α=(2πR-a) ×3600/( 2πR)
式中：D-螺旋外圆直径； d-螺旋内圆直径；
r-螺旋节展开图内圆半径；
R-螺旋节展开图外圆半径；
H-螺旋导程；α-展开图切角；
a2= (πD)2+H2 a-螺旋外缘展开长 b2=(πd)2+H2 b-螺旋内缘展开长 c=(D-d)/2 c-螺旋节宽度
第二部分 实际应用制作方法 1、一般常用方法--模具压型 对于一般叶片可用按展开图尺寸下料制作后，再热处理，后用模具压成型，因为模具制作成本较高，只是用于批量生产，不适用于单件和少量加工生产。很多厂家在使用此法，这里不再叙述。
2、山东海化集团庆丰公司自创方法--拉伸制作方法，如下图所示：
叶片按展开图尺寸下料制作后，不需割切角口α，割开一条缝，撬起把各叶片焊接联接起来，一端固定焊接在螺旋轴上，另一端用两倒链拉制如图，拉制后叶片直接焊在螺旋轴上，最后的一片螺旋叶片由于变形较大，已无应用价值割下弃去不用。
由于不需割切角口α，节省材料，
每片增加切角口α部分面积，且焊缝不在一条直线上，避免了应力集中，改善受力环境，此法不需热加工处理，节省成本，适用于单件加工制作，螺旋叶片现场使用中完全满足使用要求。
3、山东海化集团庆丰公司自创方法--卷制方法，如下图所示：
传动原理：由一台电动机驱动，经减速机减速后由皮带联接分成两路，各自接入蜗杆蜗轮减速器，经蜗杆蜗轮减速并换向后，再接入垂直面内与垂直线成一定角度的锥行模上。
卷制方法：设计专用机床，由空间成一定角度的一对锥形模转动带动平板料（宽度为（D-d）/2）运动，平板料经挤压产生塑性变形，其一边经挤压产生塑性变形长度缩短了，即以后成为叶片的内孔尺寸部分，其另一边经挤压产生塑性变形长度伸长了，即以后成为叶片的外圆尺寸部分，经挤压产生塑性变形后的材料再经由挡板轮系统顺轮流出，产生螺旋变形，顺螺旋轴模具卷制成螺旋叶片形式，挡板轮系统调整可控制螺旋叶片的螺距，螺旋轴模具与螺旋轴尺寸相同。
螺旋叶片的内孔即为螺旋轴外圆尺寸，由于平板料宽度尺寸未变,仍为(D-d)/2,所以螺旋叶片的外圆尺寸R=r+(D-d)/2,也即为R=r+c,同理论计算公式一样。
此法用平板料（宽度为（D-d）/2）通过专用机床直接卷制成型，真正做到不浪费一点材料，大大提高经济效
益，专用机床生产效率高，机床可连续运转，螺旋叶片输出到一定长度后剪切下线即可，此法适用于批量生产。
总论，山东海化集团庆丰公司使用的螺旋叶片拉伸制作方法，制作的螺旋叶片现场使用情况良好，且完全满足使用要求，为厂家节省大量资金，拉伸制作方法简便易行，成本较低；山东海化集团庆丰公司使用的螺旋叶片卷制方法，主要适用于小型螺旋叶片，此法已在多种螺旋叶片上广泛应用，制作的螺旋叶片现场使用情况良好，且完全满足使用要求，为厂家节省大量资金，卷制方法生产率高，可实现连续生产，适应于批量生产，成本较低；现予以介绍，供其它厂家参考使用。
螺旋图
A
螺旋展开图