Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции - Теория, расчет и конструирование компрессорных машин динамического действия - файл 16_Технология.doc


Загрузка...
Лекции - Теория, расчет и конструирование компрессорных машин динамического действия
скачать (6312.1 kb.)

Доступные файлы (22):

0_введение.doc37kb.29.01.2007 16:23скачать
0_обложка.doc667kb.26.01.2007 04:00скачать
10_Методы регулирования ТК.doc887kb.29.01.2007 22:01скачать
11_Нестационарные процессы.doc794kb.29.01.2007 23:48скачать
12_Проектирование.doc3407kb.30.01.2007 00:19скачать
13_роторы.doc702kb.30.01.2007 00:31скачать
14_Многоступенчатые компрессоры.doc1958kb.30.01.2007 00:42скачать
15_Уплотнения ТК.doc863kb.30.01.2007 16:13скачать
16_Технология.doc741kb.30.01.2007 01:30скачать
17_эксплуатация ТК.doc242kb.30.01.2007 01:32скачать
1_Классификация и принцип действия.doc251kb.29.01.2007 16:37скачать
2_Термодинамические основы.doc936kb.22.02.2007 19:03скачать
3_Газодинамические основы.doc1762kb.30.01.2007 16:35скачать
4_Физические явления.doc837kb.29.01.2007 17:25скачать
5_Безразмерные газодинамические параметры.doc861kb.11.05.2007 18:57скачать
6_Кинематические схемы ступеней КМДД.doc501kb.29.01.2007 18:19скачать
7_Пространственое течение.doc1865kb.05.07.2007 11:49скачать
8_Характеристики ТК.doc966kb.29.01.2007 21:36скачать
9_Работа компрессоров на сеть.doc631kb.29.01.2007 21:51скачать
Библиографический список.doc43kb.30.01.2007 04:36скачать
Литература.doc46kb.19.06.2004 02:22скачать
Оглавление.doc153kb.30.01.2007 04:29скачать

16_Технология.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
16. Вопросы технологии турбокомпрессоростроения
В отличие от поршневых компрессоров, главным видом производства которых является крупно- и среднесерийное, производство турбокомпрессоров носит единичный и мелкосерийный характер. Объясняется это не малым объемом выпуска машин, а большим их многообразием и ограниченностью потребности в машинах каждого типа.

При изготовлении турбокомпрессоров трудоемкость слесарно-сборочных и пригоночных работ составляет 100-125 % от трудоемкости механической обработки.

Все крупные детали (части корпуса, диафрагмы, диффузоры, уплотнения, валы) чаще всего изготавливают не в окончательный размер, а подбирают сопрягаемые пары в процессе сборки [33].
16.1. Изготовление корпусов
Классификация корпусов турбокомпрессорных машин представлена на схеме (рис. 16.1) [8].



Рис. 16.1. Классификация корпусов турбокомпрессоров
Исходной заготовкой для корпусов стационарных турбокомпрессоров низкого давления обычно служат отливки, изготовленные из чугуна (СЧ 15-32). При работе в условиях высоких давлений, температур и при сжатии агрессивных газов используют отливки, выполненные из легированных кислото- и коррозионностойких сталей, хромистого чугуна [34].

Корпуса с вертикальным разъемом имеют большую массу, для них выше трудоемкость сборки. Однако с точки зрения механической обработки они более технологичны, чем корпуса с горизонтальным разъемом, т. к. расточка внутренних посадочных поверхностей может быть выполнена на обычном токарно-карусельном станке, почти без специальной оснастки. Для корпусов с горизонтальным разъемом (закрытой конструкции) обработку внутренних поверхностей под закладные детали производят на координатно-расточных станках с использованием специального инструмента – борштанги (рис. 16.2). Часто корпуса с горизонтальным разъемом имеют один или несколько технологических вертикальных разъемов (корпуса открытой конструкции), упрощающих процесс механической обработки и литья корпусных деталей.

Корпуса со встроенным охлаждением имеют особенности: коробчатую форму, сплошную конфигурацию диафрагм, которые отливаются заодно с корпусом.


Рис. 16.2. Схема установки борштанги для обработки внутренних поверхностей корпуса под закладные детали: 1 – борштанга; 2 – переходные втулки; 3 – планетарный суппорт с расточной головкой

Время остывания литого корпуса средних габаритов может составлять
20–30 дней (3 т/сут.), а цикл изготовления корпуса может составлять 4–5 месяцев. После остывания корпуса газовой горелкой обрезают литниковую систему, затем производят гидрообразивную очистку корпуса. Для снятия внутренних напряжений в отливке корпуса производят операцию старения при помощи термической обработки.

Ниже приведены основные технологические операции изготовления корпуса:

  1. Механическая обработка: раздельная обработка верхней и нижней половин корпуса; обработка базовых поверхностей (технологических лап); плоскости разъема с базированием на технологические лапы; растачивание внутренних поверхностей корпусов; обработка крепежных отверстий в плоскостях разъема.

  2. Сборка корпуса и его гидравлические испытания: прокладывают резиновый и асбестовый шнуры на поверхности разъема; устанавливают верхнюю половину корпуса, заштифтовывают и закрепляют шпильками; устанавливают заглушки на все патрубки; заполняют корпус водой и проверяют, нет ли воды в местах установки заглушек и воздуха в корпусе; включают систему гидроиспытания, не допускается падение давления и течь.

  3. Окончательная обработка корпуса в сборе, которая включает в себя до 100 переходов.


^ 16.2. Изготовление рабочих колес
Классификация рабочих колес центробежных компрессорных машин стационарного и транспортного типов представлена на рис. 16.3. Порядок и виды операций механической обработки и сборки РК различны для различных типов колес.

Основные и покрывающие диски РК изготавливают из поковок методом свободной ковки на молотах и кузнечных прессах. Для неагрессивных газов рекомендуется применять сталь 40, 45, 35Н, 40Х и др.

Приведем некоторые характерные операции изготовления РК.

  1. Изготовление основного и покрывающего дисков, лопаток.

Заготовки дисков подвергаются предварительной механической обработке и термообработке; растачивается отверстие в дисках в требуемый размер; операция долбления шпоночных пазов на долбежном станке; диски с цельнофрезерованными лопатками обрабатываются на копировально-фрезерных станках или станках с ЧПУ; сверление отверстий под заклепки для колес клепаной конструкции – через кондуктор и только со стороны лопаток; покрывающий диск сверлится в сборе с основным; при раздельном изготовлении дисков и лопаток через кондуктор сверлятся как основной, так и покрывающий диски; отверстия в лопатках сверлят диаметром на 1 мм меньше, чем предусмотрено в чертежах, до данного размера сверлят совместно с покрывающим диском в сборе.


  1. Сборка РК.

2.1. Сборка клепаных РК со штампованными лопатками: подбирают лопатки по весу, допускается разница в 2–10 г. (лопатки могут быть подобраны с одинаковыми весами попарно с условием размещения их на диске диаметрально противоположно); для клепки основной диск переворачивают лопатками вниз, заклепки заводят со стороны лопаток, подпирая их специальным приспособлением, затем расклепываются на специальном прессе или вручную с предварительным электроподогревом заклепки; после клепки проверяют перпендикулярность спинок лопаток диску и плотность прилегания лопаток; приклепку лопаток к покрывающему диску производят с помощью центрирующей оправки, обеспечивающей плотность прилегания диска к лопаткам; после клепки выступающие части заклепок шлифуют

2.2. Вакуумная пайка: в качестве припоя используют полоски фольги (на основе золота, палладия) толщиной 0,1 мм, которые укладываются между соединяемыми поверхностями; осуществляется процесс пайки в вакуумных печах с разогревом до 1250 °С; после выдержки в печах производится обработка холодом до -50 °С и старение до +350 °С с целью сохранить свойства основного материала и припоя [18].

  1. Обработка РК в сборе по наружным поверхностям.

На собранном РК протачиваются поверхности под уплотнения; обрабатывается входной радиус отверстия покрывающего диска; обтачиваются концы лопаток, если они выступают за наружную поверхность колеса.

  1. Статическая балансировка.

Cтатическая балансировка рабочих колес производится на станке с параллельными призмами; колесо садится на специальную оправку, которая предварительно должна быть также отбалансирована; установив колесо с оправкой на призмы, выводят его из состояния покоя; под влиянием имеющегося небаланса колесо перекатывается на призмах до тех пор, пока его утяжеленная сторона не займет наиболее низкое положение; с диаметрально противоположной стороны закрепляют груз такой массы, при которой стронутое с места колесо может быть остановлено в любом положении.

Для более точного уравновешивания окружность колеса размечают на 8 равных частей. Колесо поворачивают, чтобы каждая отметка поочередно находилась на горизонтали (рис. 16.5а), и подбирают вес пробного груза g, при котором колесо повернется на 20–30°. График грузов (рис. 16.5б) представит собой синусоиду, на которой положение нижней точки определит место самой «тяжелой» точки. Уравновешивающий груз массой



помещают на стороне покрывающего диска, диаметрально противоположно «тяжёлому» месту. Колесо будет уравновешено. Можно убрать часть металла колеса массой g со стороны «тяжелого» места.



Рис. 16.3. Классификация рабочих колес



Рис. 16.4. Процесс вакуумной пайки рабочих колес



а) б)

Рис. 16.5. Статическая балансировка рабочих колес: а) разметка мест установки грузов; б) график грузов

^ 16.3. Сборка роторов
Классификация роторов показана на рис. 16.6. Конструкция ротора, прежде всего, определяет особенности его сборки и динамической балансировки.


Рис. 16.6. Классификация роторов

Технические требования на сборку роторов:

    1. Обеспечить натяги и зазоры в шпоночных соединениях, в частности натяг под РК в пределах (0,001-0,0015)D, тепловой зазор ∆=0,3 - 0,8 мм .

    2. Обеспечить качественную посадка деталей ротора (без перекосов и задиров).

    3. После сборки и токарной обработки ротор должен быть отбалансирован.

Сборку роторов осуществляют в вертикальном положении в специальном сборочном колодце (рис. 16.7). Перед сборкой рабочие колеса и втулки нагревают в электропечи до температуры (t ≤ 180°– 230°С) [33]:

,

где δ – максимальный диаметральный натяг, мм; i = 0,01∙ – сборочный тепловой зазор, мм; d – номинальный диаметр соединения, мм; kα – коэффициент линейного расширения материала колеса, 1/град; Т0 – температура окружающей среды.

Насадка следующих деталей допускается после охлаждения предыдущей сжатым воздухом до t = 50–60 °С. Сначала насаживаются детали с одной стороны ротора, затем после поворота ротора насаживаются детали с другой стороны.

После сборки ротор проходит окончательную токарную обработку, в ходе которой определяется максимальное биение в шейках вала, при превышении которого поверхности шеек вновь обрабатываются; производят обработку торцов упорного диска и их полировку; подрезку торцов покрывающих дисков; обработку поверхностей под лабиринтные уплотнения.

После завершения всех операций по сборке и механической обработки производят динамическую балансировка на балансировочных станках.



Рис. 16.7. Колодец для сборки ротора: 1 – чугунная плита; 2 – башмак;

3 – лестница
^ 16.4. Общая сборка турбокомпрессора
Общая сборка характеризуется большим объемом пригоночных работ и работ по выверке взаимного положения отдельных частей машины (центровка), а также выполнением работ, направленных на обеспечение компенсации теплового расширения без нарушения центровки машины.

Общая сборка турбокомпрессора включает следующие основные этапы:

  1. Сборка и центровка корпуса компрессора.

Основной задача – обеспечение правильного взаимного расположения частей корпуса по отношению к единой оси машины в пределах установленной точности. Центровку производят по специальному контрольному валу, опорами которого служат обоймы с регулируемыми по длине резьбовыми штифтами (рис. 16.8). Для уменьшения прогиба контрольного вала вдоль него приваривают ребра. Положение частей корпуса относительно контрольного вала контролируется по размерам а, b, c, которые не должны отличаться друг от друга более чем на 0,05 мм (рис. 16.8).



Рис. 16.8. Центровка корпуса: 1 – контрольный вал; 2 – регулировочные резьбовые штифты



  1. Пригонка фундаментных рам.

Опорные поверхности фундаментных рам, на которые устанавливают корпуса подшипников, выставляют в горизонтальное положение с помощью клиновых домкратов (рис. 16.9). Корпус относительно одной из фундаментных рам имеет свободное осевое перемещение вследствие компенсации тепловых расширений при работе компрессора.


Рис. 16.9. Горизонтирование фундаментных рам клиновыми домкратами

  1. Центровка корпусов подшипников.

Эта операция выполняется только для турбокомпрессоров с отдельно выполненными корпусами подшипников. Центровку выполняют также с помощью контрольного вала.

  1. Центровка и установка опорных вкладышей.

  2. Пригонка и центровка диафрагм и диффузоров.

Диафрагмы устанавливают в расточки корпуса при помощи опорных штифтов, запрессованных в каждую половину корпуса (для корпусов с горизонтальным разъемом). Отверстия для штифтов сверлят на наружном диаметре диафрагмы. Центровка обеспечивается подгонкой размеров штифтов, а контроль производится также с помощью контрольного вала. При центровке диафрагм учитывают возможный прогиб ротора (во избежание замятия лабиринтных уплотнений). В конструкции диффузоров предусматривают для посадки в диафрагму посадочный поясок. Диффузоры могут также иметь радиальные и боковые штифты.

  1. Установка ротора и опорно-упорного вкладыша.

Ротор размещают в осевом направлении таким образом, чтобы каналы рабочих колес заняли симметричное положение относительно каналов диффузоров. Фиксация ротора в осевом положении осуществляется регулировкой опорно-упорного вкладыша. Определяют величину осевого смещения ротора, перемещая его в крайние положения при помощи рычагов.

  1. Пригонка и установка уплотнений.

При установке обойм лабиринтных уплотнений производится контроль взаимного расположения уплотнительных гребней относительно впадин и выступов.

  1. Центровка отдельных узлов машины.

Центровка привода, редукторов для создания единой линии осей валов выполняется по полумуфтам путем достижения параллельного по торцам и концентричного наружному диаметру положения полумуфт. Для центровки используются скобы различных конструкций. Замеры радиальных и осевых зазоров производят в четырех положениях при одновременном повороте полумуфт.

  1. Окончательная сборка и закрытие машины.

Все закладные детали вынимают, продувают сжатым воздухом, затем устанавливают обратно. Плоскости разъема смазывают мастикой и закрывают компрессор.






Скачать файл (6312.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru