Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология компрессорного и холодильного машиностроения. Учебное пособие
.pdf
фовка наружной поверхности Д (Ra 0,8). Диаметр шлифованного поршня проверяется предельной скобой. Для алюминиевых
поршней шлифование заменяется тонкой токарной обработкой
(алмазной обточкой).
Операция 13. Расточная. Окончательная расточка отверстия З
под поршневой палец. Для этой цели применяются специальные
станки для алмазной обработки отверстия. Поршень должен
быть установлен в специальном приспособлении (центровка по
призме) так, чтобы ось предварительно обработанного отверстия
З совпадала с осью станка. При отсутствии станков для алмазной расточки окончательная обработка отверстий под поршневой палец может быть выполнена на токарном станке путем расточки и развертывания. Обработанное отверстие З (Ra 0,32)
должно быть проверено индикатором на перпендикулярность
оси отверстия к образующей поршня.
Операция 14. Слесарная. Зачистка острых кромок. Промывка
поршня в керосине и продувка сжатым воздухом.
6. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ
КОЛЕЦ
Назначение и конструктивно-технологическая классифи-
кация поршневых колец
Поршневые кольца предназначены для уплотнения зазора
между внутренней поверхностью цилиндра и поршнем компрессора во время его работы, а также для удаления с зеркала цилиндра излишней смазки.
Поршневые кольца по своему назначению делятся на:
- уплотняющие (компрессорные) (рис.6.1а);
- маслосъемные (рис.6.1б).
Все бескрейцкопфные компрессоры с тронковыми поршнями
(простого действия) имеют маслосъемные кольца, расположен-
ные в нижней части поршня. Горизонтальные и вертикальные
крейцкопфные компрессоры (компрессоры двойного действия)
51
имеют только уплотняющие поршневые кольца. Уплотняющие
поршневые кольца изготавливаются диаметром от 20 до 1500
мм, маслосъемные – от 40 до 350 мм.
Поршневые кольца компрессоров всех типов и размеров
имеют в рабочем состоянии одинаковую цилиндрическую фор-
а б
Рис. 6.1 Сечения поршневых колец уплотняющего
(а) и маслосъемного (б)
му и различаются лишь по конструкции замков, которые бывают
косые, разрезанные под углом 450 (рис. 6.2,а) и прямые накладные (рис. 6.2,б).
Поршневые кольца с косым замком изготавливаются с правым и левым наклоном замка.
а б
Рис. 6.2 Замки поршневых колец косые (а) и прямые
накладные (б)
При установке на поршень кольца рекомендуется располагать
поочередно с правым и левым наклоном замка.
52
В практике для поршней диаметром до 220 мм применяются
поршневые кольца с косым замком, для поршней диаметром
свыше 220 мм до 1500 мм применяются кольца с прямыми накладными замками.
Поршневые кольца подрезаются на три технологические
группы:
- поршневые кольца малые с косым замком, разрезанным под
углом 450, имеющие наружный диаметр 20-220 мм;
- поршневые кольца средние с прямым накладным замком,
имеющие наружный диаметр от 220 до 350 мм;
- поршневые кольца большие с прямым накладным замком,
имеющие наружный диаметр от 350 до 1500 мм.
Технические требования к изготовлению колец
- для достижения необходимого удельного давления на внутреннюю поверхность цилиндра поршневое кольцо в свободном
состоянии должно иметь замок определенного размера. Этот
размер подбирается так, чтобы кольца в свободном состоянии
надевались на поршень и снимались с него;
- наружный диаметр поршневого кольца должен выполняться
с допуском по посадке h7 для колец диаметром до 500 мм и с
допуском j7 для колец диаметром свыше 500мм;
- допуск на высоту поршневого кольца устанавливается по
посадке h6;
- качество наружной цилиндрической поверхности поршневых колец должна быть не ниже Ra 1,6;
- качество торцевых плоскостей должно быть не ниже:
для колец с наружным диаметром от 20 до 250мм Ra 0,4 ;
для колец с наружным диаметром свыше 250 до 700мм Ra
0,8;
для колец с наружным диаметром свыше 700 мм Ra 1,25;
-
внутренняя цилиндрическая поверхность колец и плоскости
замков должны быть обработаны не ниже 4-го квалитета (Rz 40);
53
- торцевые плоскости поршневых колец должны быть строго
внутренней поверхности цилиндра
перпендикулярны образующей наружной поверхности;
- непараллельность торцовых плоскостей колец должна быть
в пределах допуска на высоту кольца;
- равномерность прилегания поршневого кольца к внутренней
поверхности цилиндра проверяется в контрольном кольце
(рис.6.3).
Допускается радиальный зазор (просвет) между поршневым
кольцом и контрольным кольцом с диаметром, равным номинальному диаметру цилиндра, не более чем на двух участках;
каждый участок на дуге не более 450 и не ближе 300 от замка
кольца.
Рис. 6.3 Схема проверки равномерности прилегания кольца к
Величина максимального радиального зазора (просвета) не
должна превышать:
для колец с наружным диаметром 20 – 48 мм – 0,01 мм,
для колец с наружным диаметром 50 – 120 мм – 0,02 мм,
для колец с наружным диаметром 125 – 250 мм – 0,03 мм,
для колец с наружным диаметром 250 – 500 мм – 0,05 мм,
для колец с наружным диаметром свыше 500 мм – 0,08 мм;
-
торцовые поверхности поршневых колец должны быть пло-
скими.
54
- коробление торцовые поверхностей не должно превышать:
для колец с наружным диаметром до 150 мм – 0,04 мм,
с наружным диаметром от 150 до 400 мм – 0,05 мм,
с наружным диаметром свыше 400 мм - 0,07 мм.
Проверка коробления торцовых поверхностей поршневых колец с наружным диаметром до 350 мм включительно производится в специальном приспособлении, состоящем из двух вертикально расположенных параллельных плит с полированными
поверхностями, устанавливаемыми друг от друга на расстоянии,
равном наибольшему размеру кольца по высоте, с добавлением
указанного выше допуска.
Высота и ширина плит не должна быть меньше наружного
диаметра проверяемого поршневого кольца. Годное поршневое
кольцо должно под действием собственного веса проходить между плитами.
Поршневые кольца с наружным диаметром более 350 мм
проверяются на контрольной плите щупом, толщина которого
равна величине указанного выше допуска;
- трещины, раковины, рыхлости, заусенцы и риски на поверх-
ностях поршневых колец не допускаются;
- 1% готовых колец, но не менее 3штук от партии подвергается испытанию на остаточную деформацию и прочность при изгибе (по ГОСТу 7295-54);
- после окончательного изготовления поршневые кольца подвергаются размагничиванию.
Материал, виды заготовок и припуски на обработку
Наиболее распространенный материал для изготовления заготовок поршневых колец – высококачественный чугун СЧ 18, СЧ
21, СЧ 24 или фторопласт.
Заготовки для поршневых колец отливаются с припуском 4-
12
мм на наружный и внутренний диаметры. Для колец диамет-
ром до 50 мм заготовки отливаются без отверстия.
55
Для устранения внутренних напряжений и повышения механических свойств, заготовки подвергаются термообработке – закалке (нагрев до температуры 820-860 0С, выдержка 20-30 минут
и закалка в масле с температурой 25-60 0С) с последующим отпуском (нагрев до температуры 520-540 0С, выдержка 1 час и
охлаждение на воздухе).
Могут быть рекомендованы следующие схемы обработки
маслом:
1. Термический метод фиксации замка кольца.
Цилиндрическая заготовка обрабатывается по наружному и
внутреннему диаметру на окончательные размеры (или с небольшим припуском по наружному диаметру). Затем заготовка
разрезается на отдельные кольца с учетом припуска на шлифовку торцов. Кольца разрезаются под углом 450 тонкой ножовочной фрезой или слесарной ножовкой. Концы колец разводят на
величину, равную зазору в замке кольца в свободном состоянии
и набирают их на специальную оправку со шпонкой (распоркой). Шпонка имеет ширину, соответствующую размеру разведенного замка кольца. Затем кольца, надетые на оправку, термообрабатывают – низкий отжиг (нагрев до температуры 600-620
0
С, выдержка 45-60 минут, охлаждение на воздухе). Этим устраняются внутренние напряжения, возникшие в кольцах при разводе концов и фиксируется положение колец, в котором они находятся, то есть с разведенным замком.
Снятые с оправки кольца имеют форму поршневого кольца в
свободном состоянии и обладают необходимыми упругими
свойствами.
2. Комбинированный метод – для поршневых колец среднего
размера с прямым накладным замком. Сочетание метода термофиксации замка с методом механического формообразования.
Упругость кольца достигается как за счет вырезки части кольца,
так и за счет развода концов кольца и термической их фиксации.
56
3. Метод получения колец из эллиптических заготовок – для
поршневых колец большого диаметра с прямым накладным замком. Заготовка отливается эллиптической формы, соответствующей форме поршневого кольца в свободном состоянии, с
небольшими припусками на обработку. Заготовка разрезается на
отдельные кольца и в них вырезают небольшие куски (около
1/10 диаметра). Затем кольца снимаются, приобретая при этом
цилиндрическую форму, и в сжатом состоянии обрабатываются
по наружному и внутреннему диаметру.
При этом методе отпадает необходимость производить пред-
варительную обточку и расточку.
Типовой технологический план механообработки средних
поршневых колец
Операция 1. Слесарная. На цилиндрической части заготовки
(маслоты) снимаются лыски 3 штуки шириной 15-20мм и прове-
ряется твердость (НВ = 170-241).
Операция 2. Токарная. Маслота устанавливается в трехкулачковом патроне. Подрезается торец фланца маслоты (на проход)
и растачивается базовое отверстие на длину 20-25мм (Rz 20).
Операция 3. Токарная. Маслота устанавливается базовым отверстием на специальную планшайбу. Обтачивается наружный
диаметр маслоты с припуском 2-4 мм на диаметр (Rz 20). Растачивается внутренний диаметр маслоты с припуском 2-3мм на
диаметр (Rz 20). Отрезаются кольца с припуском 0,6-1 мм на высоту кольца (рис. 6.4).
Операция 4. Шлифовальная. Станок плоскошлифовальный с
круглым магнитным вращающимся столом. Шлифовка торцов
колец с двух сторон с припуском 0,4-0,6мм на высоту кольца
(Ra 2,5).
Операция 5. Слесарная. Разметка уступа замка кольца под
вырезку и разрезку. Разметка накернивается.
57
Операция 6. Фрезерная. Фрезеруются (горизонтально фрезерный станок) уступы замка с двух сторон. Вырезается замковая
D
Рис. 6.4 Поршневое кольцо
Рис. 6.5 Схема припиловки уступов замка
часть кольца согласно разметке ножовочной фрезой.
Операция 7. Слесарная. Зачистка заусенцев, припиловка уступов замка на зазор 0,03 – 0,05мм (рис. 6.5).
Несколько колец (5-6) набираются в специальный хомут
(приспособление).
Операция 8. Токарная. Растачивается внутренний диаметр
колец в окончательный размер (Rz 20). Кольца перекрепляются.
Обточка колец по наружному диаметру с припуском 0,8-1,2 мм
на диаметр (Rz 20).
Операция 9. Слесарная. Зачистка заусенцев. Разводятся замки
d
а
58
у колец и кольца надеваются на специальную оправку.
е
Операция 10. Термическая. Термофиксация замков колец.
Кольца с оправками нагреваются до температуры 600-620 0С и
выдерживаются при этой температуре 45-60 минут. Затем медленное охлаждение на воздухе (НВ = 170-241).
Операция 11. Шлифовальная. Плоскошлифовальный станок с
круглым магнитным вращающимся столом. Шлифуются торцы
колец с двух сторон в окончательный размер (Ra 1,25-Ra 0,8).
п р и с п о с о б л е н и
н а б о р к о л е ц
Рис. 6.6 Схема установки набора колец в операции 8
Операция 12. Слесарная. Запиливаются замки колец. Кольца
набираются на оправку (кольца на оправке имеют форму рабочего состояния).
Операция 13. Шлифовальная. Шлифовка колец в окончательный размер по наружному диаметру (Ra 0,8). Станок круглошлифовальный.
Операция 14. Контрольная. Проверка цилиндричности колец
по контрольному кольцу и плоскостности торцевых поверхностей.
7. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШАТУНОВ
ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ
Назначение и конструктивно-технологическая классифи-
кация шатунов
Назначение шатунов – преобразовывать вращательное движение коленчатого вала в возвратно-поступательное движение
крейцкопфа или поршня и передавать усилия с коленчатого вала
59
на поршень цилиндра для производства работы - сжатия газа.
А
с
т
е
р
ж
е
н
ь
Шатун состоит из следующих частей: малой головки – поршневой (крейцкопфной), стержня и большой головки (кривошипной) (рис. 7.1).
Конструкция шатуна должна быть прочной, жесткой, а вес
его – возможно минимальным. Эти требования определяют
конфигурацию стержня шатуна и его головок, а также материал
для изготовления. Стержни шатунов имеют двутавровое или
А
б о л ь ш а я г о л о в к а
А -
А
м а л а я г о л о в к а
Рис. 7.1 Шатун поршневого компрессора
круглое сечение.
Шатуны разделяются на три основные технологические группы:
- шатуны малые и средние штампованные с одним разъемом
большой головки:
диаметр отверстия большой головки 30-100 мм;
расстояние между осями головок 100-450 мм;
вес шатуна 1,5-10 кг.
Применяются в серийных компрессорах.
-
шатуны малые и средние точеные с одним разъемом боль-
шой головки:
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]