Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология компрессорного и холодильного машиностроения. Учебное пособие
.pdf
на нижнюю (в верхней половине отверстия просверлены по
нижней, как по кондуктору) определяется качество прилегания
плоскостей фланцев разъема. Местные зазоры между плоскостями свободно наложенных частей корпуса не должны превышать 0,12 мм. При затяжке разъема болтами через каждые два из
них допускаются местные несквозные зазоры, величина которых
при проверке щупом может быть не более 0,05 мм. Если разъем
не отвечает поставленным требованиям, то производится припиловка плоскостей с точностью 2-3 пятна на площади 1 см2.
Для сборки корпуса под расточку применяется технологический крепеж, так как из-за неоднократно повторяющихся в процессе изготовления компрессора сборок и разборок корпуса
крепеж портится.
- обработка внутренней части корпуса под диафрагмы, уплотнения и вкладыши, отверстия подшипника под вкладыши,
если корпус подшипника отлит заодно с корпусом компрессора
или обработка торцевых плоскостей, к которым приваливаются
корпуса подшипников. Обработка ведется на токарнокарусельном станке с установкой корпуса компрессора на
планшайбе. Обработка начинается с предварительной обработки
(рис. 2.2) всех внутренних поверхностей корпуса, включая торец
фланца вертикального разъема 1. Окончательная обработка:
подрезка поверхности 1 фланца вертикального разъема по разметочной риске и обработка его по наружному диаметру D в
размер по чертежу. Затем расточка внутренних цилиндрических
поверхностей посадочных поясов и, наконец, подрезка плоскостей. Расточку поясов ведут методом пробной стружки с контролем микрометрическим штихмасом.
После этого переустанавливают корпус на поверхность 1 и
обрабатывают плоскость 2 – привалочная плоскость подшипника на размер А. От обработанной привалочной плоскости производится подрезка и окончательная обработка отверстия для уплотнения.
21
При дальнейшем изготовлении корпуса производится размет-
2
ка и обработка других поверхностей его (разметка по шаблону и
сверление фланца вертикального разъема, фланцев патрубков).
Закрытые корпуса растачиваются на расточных станках. Для
установки борштанги с инструментом верхнюю половину корпуса сначала снимают, а после установки борштанги вновь ста-
1
D
А
Рис. 2.2 Корпус многоступенчатого центробежного
компрессора
вят и сбалчивают с нижней.
Изготовление сварно-литых корпусов компрессоров отличается тем, что вначале требуется выполнить ряд операций, заключающихся в подготовке и соединении отдельных литых частей и только после этого получается исходная заготовка корпуса
компрессора (улитка).
2.3. Технология изготовления корпусов винтовых ком-
прессоров
По конструкции корпуса винтовых компрессоров подразделяются на:
- состоящие из одного корпуса-блока цилиндров, у которого
полость всасывания расположена в верхней части корпуса и полость нагнетания в нижней части;
22
- состоящие из 2-х частей – блока цилиндров и камеры нагне-
тания, соединенные между собой по плоскости, перпендикулярной оси роторов, и совпадающие с торцами винтов;
- состоящие из 3-х частей – блока цилиндров, камеры всасывания и камеры нагнетания, соединенные между собой по плоскостям, перпендикулярным оси роторов, совпадающих с торцами винтов;
- состоящие из блока цилиндров, камеры нагнетания, которые
имеют горизонтальную плоскость разъема.
Корпус компрессора при наличии продольного разъема подвержен деформации, однако при наличии всех трех разъемов –
продольного и двух поперечных – открывается свободный доступ ко всем деталям компрессора при сборке и разборке, облегчается установка и регулировка зазоров между винтами и корпусом. Практикуется применение такого числа разъемов для
средних и крупных машин.
При отсутствии продольного разъема контроль зазоров между винтами производится на специальном стенде до сборки.
Обязательным является поперечный разъем в плоскости торца всасывания или нагнетания.
Корпуса, состоящие из 2-х и более частей, взаимно фиксируются между собой штифтами.
Блок цилиндров представляет собой рабочую полость в виде
цилиндрических расточек под винты и подшипники (при наличии одного вертикального разъема). Кроме того, у холодильных
винтовых компрессоров в блоке компрессоров имеется расточка
отверстия под золотник.
Корпуса винтовых компрессоров изготавливают литыми из
чугуна СЧ-20 или специального чугуна с добавкой никеля от 1,5
до 2 % для холодильных машин. Припуски на обрабатываемые
поверхности назначаются 6 мм на сторону.
Конструкции литых заготовок должны отвечать требованиям
машинной формовки, то есть толщина стенок в разных сечениях
23
не должна иметь резких переходов.
Существенными элементами конструкции корпуса являются:
- отверстия под винты, подшипники;
- форма, размеры и расположение окна нагнетания относи-
тельно отверстий под винты;
Основные требования к этим элементам:
- параллельность осей расточек корпуса под ведущий и ведомый роторы и отверстия под золотник (для холодильных машин). Допуск на непараллельность отверстий в пределах 0,02 ÷
0,03 мм;
- соосность расточек отверстий под винты и отверстий под
подшипники. Допуск на несоосность в пределах 0,02 мм;
- допуск на межцентровое расстояние отверстий в пределах
±0,018 ÷ ±0,03 мм;
- торцовые плоскости корпуса должны быть строго перпендикулярны осям отверстий. Допуск на неперпендикулярность 0,02 ÷ 0,03 мм;
- допуски на диаметры отверстий задаются по 6 – 7 квалитету;
- шероховатость обрабатываемых поверхностей – 1,6 мкм.
Механическая обработка корпусов строится по единому технологическому принципу и производится на замкнутом участке,
где оборудование расположено в порядке последовательности
выполнения технологического процесса.
Для обеспечения точности взаиморасположения основных
отверстий и их положения относительно плоскости разъема
применяются два метода базирования:
- базирование по плоскости основания лап, плоскости разъе-
ма и боковой поверхности лапы;
- базирование по плоскости разъема и двум отверстиям.
Последовательность обработки корпусов следующая:
Вначале производится черновая обработка базовых плоских
поверхностей на продольно-фрезерных или вертикально-
24
фрезерных станках. Затем – расточка основных отверстий на горизонтально-расточных станках при единичном производстве
или на многошпиндельных специальных станках при серийном
производстве. Припуск на получистовую и чистовую обработку
– 3 мм на сторону.
После старения производится повторная получистовая обработка базовых поверхностей и основных отверстий в том же порядке.
После получистовой фрезеровки лап и плоскостей разъема
производится их окончательная шлифовка на продольношлифовальных или плоско-шлифовальных станках. Эти шлифованные плоскости являются базами для получистовой расточки
и окончательной обсверловки корпусов. Получистовая расточка
производится либо на горизонтально-расточных станках, либо
на агрегатных многошпиндельных расточных станках с припуском 0,5 – 0,3 мм на сторону. Окончательная обсверловка производится на радиально-сверлильных станках по кондукторам или
на обрабатывающих центрах по управляющим программам.
Окончательная обработка основных отверстий производится
на горизонтально-расточных станках в единичном производстве
или отделочных агрегатных многошпиндельных станках в серийном производстве.
Окончательная обработка основных отверстий и отверстий
под штифты в корпусах винтовых компрессоров с диаметром
роторов от 80 до 160 мм, состоящих из блока цилиндров и камеры нагнетания, производится на координатно-расточном станке.
3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛОВ
КОМПРЕССОРОВ
Вал – вращающаяся часть компрессора, предназначена для
передачи механической энергии сжимаемому газу (в поршневых
компрессорах через кривошипно-шатунный механизм и поршень, в центробежных – через рабочие колеса).
25
Вал компрессора – одна из ответственных деталей и от точности его изготовления зависит качество работы компрессора –
плавность и равномерность хода, износостойкость движущихся
частей и соприкасающихся с ним поверхностей деталей.
3.1. Технология изготовления коленчатых валов
Коленчатые валы классифицируются на:
- валы малые – с одним или двумя коленами
диаметр шатунной шейки: 30-85 мм;
длина вала: 250-1000 мм;
вес: 3-50 кг;
Для обработки таких валов возможно применять универсальное металлорежущее оборудование небольших габаритов, несложные подъемные устройства, а для валов до 10 кг совсем не
применять подъемных устройств;
- валы средние – с двумя, тремя и четырьмя коленами;
диаметр шатунной шейки: 90-130 мм;
длина вала: 1000 – 2000 мм;
вес: 75-250 кг;
Обработку таких валов проводят на универсальном металлорежущем оборудовании средних и больших габаритов, в отдельных случаях применяют специализированные металлорежущие станки.
Необходимо иметь подъемно-транспортные устройства небольшого тоннажа, обслуживающие всю производственную
площадь цеха.
- валы крупные с одним или двумя коленами, с роторной ча-
стью для электродвигателя;
диаметр шатунной шейки 130-300 мм;
длина вала 2000-6000 мм;
вес 400-6000 кг;
Для обработки таких валов применяют крупное уникальное
оборудование, а также специализированные станки для обра-
26
ботки шатунных шеек и внутренних щек валов. Требуется крановое оборудование грузоподъемностью 5-20 т, обслуживающее
всю производственную площадь цеха.
Основные технические требования к коленчатым валам:
- биение коренных шеек не должно превышать в зависимости
от диаметров шейки вала до 80 мм – 0,02 мм, от 80 до 180 мм –
0,03 мм, от 180 до 260 мм – 0,04 мм, от 260 до 500 мм – 0,05 мм;
- оси шатунных шеек должны быть параллельны общей оси
коренных шеек и ось каждой из них должна лежать в одной
плоскости с осью коренных шеек. Отклонение от параллельности осей шатунных шеек относительно оси коренных шеек не
должно превышать 0,02 мм на 100 мм длины вала;
- шейки валов должны быть цилиндрическими. Овальность и
конусность шеек не более половины допуска на диаметр по 7
квалитету точности;
- оси шатунных шеек должны находиться на одинаковом расстоянии от оси коренных шеек. Отклонение от номинального
размера не должно превышать ±0,15 мм на 100 мм радиуса кривошипа;
- шейки валов до 100 мм и их галтели должны иметь качество
поверхности Rа 0,32, а свыше 100 мм – Rа 0,63.
- разность окружных шагов в шлицах 0,025.
На окончательно обработанном валу не допускаются трещины,
забоины, вмятины, волосовины, раковины, заусенцы и неметаллические включения.
Материал, виды заготовок и термообработка заготовок
валов коленчатых валов
Материал для валов – высококачественная углеродистая
сталь марок 40 или 45 или легированная сталь 40Х, 40Н.
Поковки валов должны подвергаться термообработке – нор-
мализации и удовлетворять требованиям ГОСТа «Поковки из
27
конструкционной стали углеродистой и легированной стали.
Классификация и технические требования».
Поковки для валов малых и средних размеров изготавливаются путем свободной ковки на молотах (реже прессах), для валов крупных размеров – на мощных парогидравлических прессах.
Припуски и допуски на размеры поковок валов устанавливаются ГОСТами «Поковки из углеродистой и легированной стали, изготавливаемые свободной ковкой на молотах. Припуски и
допуски», «Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовляемые свободной ковкой на прессах. Припуски и допуски».
Каждая поковка вала имеет удлиненный конец вала на 60 –
100 мм сверх припуска (для валов длиной до 1500 мм с одной
стороны вала, для валов длиной более 1500 мм с двух сторон)
для вырезки образцов на испытание механических свойств металла. Обязательными для приёмки валов показателями являются предел текучести, предел прочности, относительное удлинение в %, относительное сужение в %, ударная вязкость кгм/см2.
Количество образцов на механические испытания поковок валов
должно быть не менее одного на разрыв и двух на удар от каждой поковки. Кроме того, у каждой заготовки определяется
твердость. Дефекты на поверхности заготовок (вмятины, забоины, трещины, волосовины), подлежащих механообработке, допускаются без удаления, если их глубина, определяемая контрольной вырубкой или зачисткой, такова, что на механообработку остается не менее 25% номинального одностороннего
припуска для поковок, изготовленных свободной ковкой, и 50%
для поковок, изготовленных штамповкой.
Типовой технологический план механообработки малого
вала с двумя коленами
Операция 1. Слесарная. Проверка габаритов поковки на раз-
28
меточной плите. Наносятся риски на концах вала для отрезки
в
образцов для механических испытаний. Разметка накернивается.
Операция 2. Отрезная. Производится на дисковой пиле. Поковка устанавливается на призмы и закрепляется. Вначале отрезается длинный конец поковки по разметке, затем поковка переустанавливается и отрезается короткий конец поковки по разметке.
Операция 3. Слесарная. Торцы концов поковки размечаются
под зацентровку. Оси центровых отверстий должны находиться
на одной прямой. Разметка накернивается.
Операция 4. Сверлильная. Две поковки вала крепятся к столу
радиально-сверлильного станка в вертикальном положении.
Торцы поковок засверливаются и раззенковываются. После перекрепления поковок зацентровываются торцы вторых концов
поковок. Зацентровка валов может быть произведена и на горизонтально-расточном станке.
Операция 5. Токарная. Деталь устанавливается в центрах токарного станка длинным концом к задней бабке (рис. 3.1). Обта-
4
5
2
R
1
R
1
Рис. 3.1 Схема установки вала в операции 5
чивается длинный конец вала 1 с припуском от 4 до 6 мм на
максимальный диаметр шейки вала до перехода к щеке предва-
2
D
3
29
рительно. Обтачивается цилиндрическая поверхность щек на
проход в окончательный размер 2 – D2 (Rz 40) подрезается наружная плоскость щеки 3 по разметке с выдерживанием радиуса
перехода R (Rz 40). Подрезается торец буртика 4. Затем деталь
переустанавливают. Повторяются переходы, кроме обточки поверхности 2.
Операция 6. Токарная. Деталь устанавливается в центрах токарного станка. Супорт поперечный устанавливается под углом
45 . Протачивается скос щеки со стороны передней бабки до радиуса R под углом 450 . При этом выдерживается ширина скоса
«b» по шаблону. Деталь переустанавливается и протачивается
скос щеки с другой стороны (Rz 40).
Операция 7. Слесарная. Размечаются колена вала под вырезку
лишнего металла по шаблону на размер В (рис. 3.2) между внутренними плоскостями щек. Риски накерниваются. Оставляется
припуск при разметке от 5 до 8 мм на сторону по всему внутреннему контуру. Разметка накернивается.
Рис. 3.2 Схема установки вала в операции 7
Операция 8. Токарная. Деталь устанавливается на призмы
специализированного станка МК-857 для обточки шатунных
шеек.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]