Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология компрессорного и холодильного машиностроения. Учебное пособие
.pdf
– плоскость А. Отверстия Е в качестве базовых используются
А
З
для всей дальнейшей обработки блока.
Операция 3. Разметочная. Черновая расточка зеркала цилиндров Ж и отверстий З под нагнетательные клапаны и две выточки
И под крышки цилиндров.
Б
В
И
Г
Д
Ж
И
З
Е
Рис. 4.1 Двухцилиндровый чугунный блок
При расточке блок цилиндров устанавливается поверхностью
Б в специальное приспособление и фиксируется по двум отверстиям Е. Операция выполняется на вертикально-расточном
двухшпиндельном специализированном станке с помощью борштанг с многорезцовыми головками (одновременная расточка
всех указанных отверстий).
Операция 4. Слесарная. Подготовка блока к гидроиспытанию,
чтобы отбраковать блоки недоброкачественные по литью и не
пустить их на дальнейшую обработку.
41
Газовые полости цилиндра испытываются давлением воздуха
до 16 атм, полости водяной рубашки – давлением воды до 3 атм.
Операция 5. Сверлильная. Сверление всех отверстий в блоке
в поворотном приспособлении.
Операция 6. Шлифовальная. Шлифовка привалочной плоскости блока Б на плоскошлифовальном станке с магнитным столом. Операция введена, чтобы устранить слесарную операцию
шабрения при сборке.
Операция 7. Расточная. Чистовая расточка всех отверстий,
которые обрабатывались в операции 3. Расточка производится
на специализированном двухшпиндельном вертикальнорасточном станке с помощью борштанг с многорезцовыми головками.
Операция 8. Гидроиспытание. Испытание блока на герметичность, аналогично операции 4.
Операция 9. Хонинговальная. Хонингование зеркала цилиндров. Блок устанавливается на привалочную плоскость по двум
отверстиям Е в специальном приспособлении на вертикальнохонинговальном станке. Каждое отверстие Ж хонингуется отдельно.
Операция 10. Слесарная. Блок промывается в содовом растворе и просушивается сжатым воздухом.
5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛ ЕНИЯ ПОРШНЕЙ.
НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТ РУКТИВНО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КЛ АС СИФИКАЦИЯ
ПОРШНЕЙ
Поршни компрессоров выполняют работу сжатия газа в цилиндрах. В бескрейцкопфных компрессорах поршни одновременно служат крейцкопфами кривошипно-шатунных механизмов.
От качества изготовления поршней и сопряженных с ними
поршневых колец зависит долговечность работы цилиндров и
обеспечение заданных параметров компрессоров.
42
Поршень должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять давлению газов и инерционным силам, возникающим при
работе компрессора, одновременно иметь наименьший вес для
данной конструкции и размеров.
Применяются поршни четырех видов:
- дисковые – поршни крейцкопфных горизонтальных и вертикальных компрессоров и ведущие (основные) поршни дифференциальных составных поршней:
наружный диаметр поршня 100-1500 мм,
длина поршня 75-750 мм,
вес 30-1500 кг;
- тронковые – одноступенчатые и дифференциальные неразъемные:
наружный диаметр поршня 75-350 мм,
длина поршня 150-400 мм,
вес 2-30 кг;
- тронковые прямоточные:
наружный диаметр поршня 75-250 мм,
длина поршня 125-350 мм,
вес 2-20 кг;
- наборные поршни:
наружный диаметр поршня 35-65 мм,
длина поршня 300-400 мм,
вес 2,5-10 кг.
Поршни этой группы состоят из деталей, которые по конструкции и характеру обработки относятся к классам валов и колец, поэтому техпроцесс их обработки резко отличается от процесса обработки первых трех технологических групп поршней.
Технологические требования к изготовлению
- овальность и конусность наружной цилиндрической по-
верхности поршней не должна превышать:
43
- для бескрейцкопфных компрессоров – более половины до-
пуска по 7 квалитету точности,
- для крейцкопфных компрессоров – более половины допуска
по 9 квалитету точности (допуска на диаметр);
- в тронковых поршнях ось отверстия под поршневой палец
должна быть перпендикулярна оси наружного диаметра поршня.
Неперпендикулярность оси отверстия под поршневой палец к
оси поршня не должна превышать 0,02 мм на 100 мм длины
поршня;
- в дисковых поршнях отклонения от перпендикулярности
поверхности опорного торца под шток к оси отверстия под шток
допускается до 0,02 мм на 100 мм длины отверстия;
- несоосность отверстия под шток с наружной цилиндрической поверхностью поршня не должна превышать допуска на
диаметр отверстия по 7 квалитету точности;
- в дисковых поршнях отклонение от перпендикулярности
торцевых поверхностей поршня к оси отверстия под шток допускается до 0,02 мм на 100 мм диаметра поршня;
- в дифференциальных поршнях с жестко соединенными
ступенями должна быть обеспечена соосность наружных поверхностей ; биение одной ступени по отношению к другой допускается не более 0,03 мм;
- овальность и конусность отверстий под поршневой палец у
тронковых поршней не должна превышать половины допуска на
диаметр по 7 квалитету точности;
- неперпендикулярность боковых поверхностей канавок для
поршневых колец к оси отверстия под шток не должна превышать 0,05 мм на 100 мм длины;
- качество обработанной наружной цилиндрической поверхности поршней бескрейцкопфных компрессоров должно быть не
ниже Ra 1,25, а для поршней крейцкопфных компрессоров не
ниже Ra 2,5;
- качество торцевых поверхностей канавок под поршневые
44
кольца должно быть не ниже Ra 2,5;
- поршни должны быть прочными и плотными. При гидроис-
пытании в течение 5 мин давлением воды, равным полуторному
рабочему давлению, нарушение прочности и плотности поршней и днищ поршней не допускается.
- отклонение от веса не должно превышать для поршней весом до 100кг + 5%, для поршней весом свыше 100кг + 3,5%;
Материалы и виды заготовок
Для удовлетворения предъявляемых требований по прочности, плотности и малой изнашиваемости для изготовления
поршней применяется материал - чугун марки СЧ 18.
Стержни дифференциальных составных поршней высокого
давления изготавливаются из стали 35 и 40.
Стержни малых наборных поршней изготавливается из стали
35 и 40, промежуточные кольца таких поршней из стали 25 и 35,
а больших наборных поршней - из чугуна.
Для уменьшения инерционных усилий в некоторых конструкциях быстроходных компрессоров применяются легкие алюминиевые сплавы для изготовления поршней – сплав Ал 1.
Чугунные отливки поршней должны пройти термообработку
– искусственное старение.
Алюминиевые отливки (в кокиль) должны пройти термообработку по режиму:
- закалка (нагрев до температуры 515±5 0С, выдержка 2-4 ча-
са, охлаждение водой (50-100 0С) или воздухом;
- старение (нагрев до температуры 220±10 0С , выдержка 2-4
часа, охлаждение на воздухе).
Типовой технологический план механообработки дисковых поршней
Операция 1. Токарная. Отливка поршня после обрубки и обработки в пескоструйной или дробеструйной камере поступает в
45
механический цех. Закрепляется в четырехкулачковом патроне
за прибыль на токарном или токарно-карусельном станке (в зависимости от размеров отливки). Отрезка прибыли на длину L
(рис. 5.1).
Операция 2. Токарная. На токарном или токарнокарусельном станке в четырехкулачковом патроне. Поршень обрабатывается с двух установок. Обтачивается наружный диаметр D (Rz 80), подрезаются торцы А и Б (Rz 80), растачиваются
Рис. 5.1 Дисковый поршень
отверстия d и выточки d1, d2, d3 (Rz 80) с припуском 2 – 3 мм на
сторону, прорезаются канавки В под поршневые кольца (Rz 80) с
припуском 0,5 - 1,0 мм на сторону по ширине и 1 - 1,5 мм по
внутреннему диаметру.
Операция 3. Сверлильная. Деталь прикрепляется планками к
столу вертикально-сверлильного (радиально- сверлильного)
станка. Сверлятся отверстия под заглушки Г, зенкеруются отверстия Г, нарезается резьба метчиком. Деталь переустанавливается. Переходы повторяются для другой стороны (торца)
поршня.
46
Для быстрой смены инструмента применяется быстросменный патрон.
Операция 4. Слесарная очистка внутренней полости поршня
от формировочной земли и стружки, продувка сжатым воздухом.
Операция 5. Слесарная. Завертываются заглушки в отверстия
Г, оставляются свободными (без заглушек только два отверстия
с одной стороны. Заглушки завертываются на сурике). После завертывания заглушек на них отрезается припуск, данный под завертку.
Операция 6. Гидроиспытание. На специальной установке.
Производится гидропроба внутренней полости цилиндра водой
под давлением 5 атм. Деталь после гидропробы снимается со
стола, продувается сжатым воздухом и сушится.
Завертываются заглушки в два свободных отверстия. Отрезается припуск на заглушках, данный под завертку.
Операция 7. Токарная. Выполняется на токарном или токарно-карусельном станке. Деталь устанавливается в четырехкулачковом патроне с выверкой биения наружной поверхности с
точностью до 1 мм. Производится расточка отверстия d (Ra 2,5),
подрезается торец Е (Ra 2,5) в окончательный размер. Растачивается окончательно выточка d3 (Ra 2,5), подрезается торец А (Rz
10).
Операция 8. Токарная. Выполняется на токарном или токарно-карусельном станке. Деталь устанавливается на центрирующий палец по диаметру d, прижимается планками к планшайбе.
Растачиваются выточки d1 и d2 в окончательный размер (Ra 2,5),
подрезается торец И и торец Р в окончательный размер (Ra 2,5).
Операция 9. Токарная. На токарном или токарно-карусельном
станке. Деталь устанавливается на оправке по диаметру d с упорами в торцы И и Е. Обточка наружного диаметра Д окончательно (Ra 2,5). Подрезка торцов А и Б окончательно (Rz 10).
Проточка канавок В под поршневые кольца (Ra 2,5) в оконча-
47
тельный размер. Обточка закруглений по радиусу R.
Операция 10. Токарная (выполняется только для скользящих
поршней горизонтальных машин).
Затыловка поверхности Ж на глубину 0,3-0,8 мм в зависимости от величины диаметра поршня. Деталь устанавливается на
оправку по диаметру d с упором в торцы И и Е. Оправка оснащается копиром. Обточка 2/3 наружной поверхности Ж по копиру.
Операция 11. Слесарная. Зачистка заусенцев. Закругление
острых кромок после обточки поверхности Ж напильником.
Операция 12. Слесарная. Притирка опорного торца Е по штоку, опорного торца И – по гайке штока.
Типовой технологический план механообработки тронковых поршней
Операция 1. Токарная. Деталь устанавливается на специальной разжимной оправке с фиксацией по внутренней поверхности поршня (▼ - база установочная). Для коротких поршней
разжимная оправка может быть заменена двухкулачковым патроном, при помощи которого поршень крепится на разжим за
внутреннюю поверхность со стороны отрезанной прибыли.
Подрезка (предварительно) дна поршня А (Rz 40) и предварительная зацентровка (центровочное сверло). Подрезается дно
поршня А с припуском 1,5-2 мм. Обтачивается наружная поверхность Д предварительно (Rz 40) с припуском 1,5-2 мм на
сторону.
Разностенность поршня допускается не более 1-1,5 мм (рис.
5.2).
Операция 2. Токарная. Поршень крепится в трехкулачковый
патрон с сырыми кулачками за предварительно обработанную
поверхность Д. Операция выполняется на токарном или револьверном станке. Подрезка торца юбки поршня В (Rz 40) с припуском 1,5-2 мм. Расточка центрирующего пояска Г (Rz 20) с при-
48
пуском 1,5-2 мм на сторону, окончательная расточка места Ж (Rz
А
Д
10) между бобышками (под поршневой палец).
Операция 3. Разметочная. На наружной поверхности дна или
юбки поршня наносится установочная риска, проходящая через
ось бобышек под поршневой палец.
Операция 4. Токарная. Деталь устанавливается в приспособлении таким образом, чтобы установочная риска была совмеще-
И
З
К
Ж
Д
Г
В
Рис. 5.2 Тронковый поршень
на с риской приспособления (установочная база – поверхность
В).
Предварительная расточка отверстия З под поршневой палец
(Rz 40), окончательная подрезка внутренних сторон поверхностей Ж (Rz 10).
Операция 5. Термическая. Искусственное старение (только
для чугунных поршней).
Операция 6. Токарная (или револьверная). Деталь устанавливается в сырые кулачки (трехкулачкового патрона) по поверхно-
49
сти Д. Подрезается торец В (Ra 2,5), растачивается центрирующий поясок Г (Ra 2,5), снимаются фаски по внутреннему диаметру юбки поршня. Поясок Г растачивается по 7 квалитету
точности и служит технологический базой для последующей
обработки поршня.
Операция 7. Токарная (или револьверная). Деталь устанавливается на специальной оправке (база – поверхность Г). Подрезается торец А окончательно (Rz 10), зацентровывается окончательно дно поршня (резец центровочный). Деталь поджимается
центром. Обтачивается поверхность Д (Ra 2,5) с припуском на
шлифование 0,2-0,35 мм на сторону, протачиваются боковые
стороны канавок И (Rz 10) с припуском 0,25-0,5 мм на сторону и
протачивается внутренний диаметр канавок И в окончательный
размер (Rz 10).
Операция 8. Токарная. Деталь устанавливается в специальном
приспособлении поверхностью Г, с предварительной центровкой по предварительно расточенному отверстию З под поршневой палец. Установка аналогична установке в операции 4. Растачивается отверстие З под поршневой палец (Ra 2,5) с припуском
на окончательную расточку 0,4-0,6 мм на диаметр, прорезаются
канавки К под стопорные кольца окончательно.
Операция 9. Гидроиспытание поршня (если это необходимо
по техусловиям).
Операция 10. Токарная. Деталь устанавливается на оправку
поверхностью Г с поджимом центром. Проточка начисто канавок – И по ширине канавочным резцом (Ra 2,5).
Операция 11. Сверлильная. Вставить деталь в кондуктор и закрепить. Кондуктор ориентируется в призме на столе станка.
Сверление масляных отверстий в канавках поршня по кондуктору. Поворот кондуктора на призме вручную.
Операция 12. Шлифовальная. Деталь устанавливается на центрирующую оправку по поверхности Г. Поршень с оправкой устанавливается в центрах кругло-шлифовального станка. Шли-
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]