Цилиндры компрессоров в процессе работы подвержены значительным
переменным усилиям, возникающим при давлении газа, а также температурным
напряжениям.
Особенные трудности возникают при изготовлении цилиндров больших
габаритных размеров, заготовки которых получают преимущественно литьем
из чугуна С4 21-40. Зеркало цилиндра должно иметь правильную
геометрическую форму и чистую поверхность без раковин, пустот,
неметаллических включений и т. п.
К изготовлению цилиндров мощных компрессорных установок предъявляются
следующие технические требования: диаметр полости следует выполнять по
8-му квалитету; допустимая овальность зеркала должна составлять не более
половины поля допуска на размер; неперпендикулярность привалочной
плоскости к оси зеркала допускается до 0,02 мм на 100 мм радиуса;
шероховатость поверхности зеркала допускается не выше Ra = 1 мкм;
твердость торцовых поверхностей должна находиться в пределах НВ 190...
...250; овальность центрирующей поверхности цилиндра не должна превышать
половины допуска на диаметр. После механической обработки цилиндры
подвергаются гидравлическим испытаниям, при проведении которых не
допускаются течь и отпотевание цилиндров.
Наличие мелких раковин допустимо только за пределами рабочей поверхности
цилиндров. Заварка и исправление дефектов допускаются только на
необработанных или предварительно обработанных поверхностях цилиндров.
Технологический процесс изготовления крупных цилиндров компрессоров
характеризуется индивидуальным или мелкосерийным характером
производства, применением универсального оборудования и оснастки.
' К числу основных операций при обработке цилиндров относятся: токарная
обработка зеркала цилиндра, обработка торцовых поверхностей, обработка
отверстий под всасывающие и нагнетательные клапаны. Особое внимание
уделяют окончательной отделке зеркала цилиндра, шероховатость
поверхности которого должна быть в пределах Ra = 1...0,5 мкм. Тщательная
отделка зеркала цилиндра повышает его износоустойчивость и
антикоррозионную стойкость.
При отделке зеркала цилиндра применяют алмазное растачивание,
шлифование, хонингование и обработку поверхностным пластическим
деформированием. В качестве обязательной операции при изготовлении
цилиндров применяют искусственное старение, способствующее повышению
срока службы компрессоров.
На рис. 153 показана технологическая последовательность выполнения
основных операций при обработке крупного цилиндра воздушного компрессора
с диаметром зеркала 530 мм [12].
Механическая обработка цилиндра начинается на карусельном станке при
установке на столе и закреплении кулачками: предварительно растачивают
на проход отверстие сальника, одновременна подрезают первый и второй
торцы до диаметра 474 мм; растачивают выемку в отверстии сальника до
диаметра 205+1,15 мм на длину 135+0,26
мм. Окончательно растачивают отверстие сальника, снимает фаску,
обтачивают окончательно выступ и снимают фаску и& диаметре 470 мм (рис.
153, а).
При проведении следующей операции на планшайбу карусельного станка
устанавливают приспособление с центрирующей шайбой, опорную плоскость
которой чисто протачивают. При установке цилиндр опирается на плоскость
шайбы и центрируется по диаметру 470 мм. Отверстие зеркала растачивают
на диаметр 526 мм до дна отливки, затем подрезают торцы: первый —
выдерживая размер 1257_0,5 мм,
второй — до диаметра 673_0,12 мм,
подрезают
торец дна, выдерживая размер 187_0,5
мм. Размечают клапанные гнезда, фланцы и отверстия цилиндра (рис. 153,
б).
Цилиндр устанавливается на подкладную шайбу на столе
горизонтально-расточного станка с круглым поворотным столом и
центрируется по диаметру 673_0,12
мм. Обрабатываются клапанные и другие отверстия цилиндра, подрезаются
все торць» (рис. 153, в). Подрезка всех фланцев клапанных гнезд нижнего
в верхнего поясков производится с помощью последовательных поворотов
круглого стола.
Отверстия верхнего пояска клапанных гнезд окончательно» растачивают с
помощью четырехрезцовой головки обрабатывают отверстие до диаметра 180+0,08
мм на длину 220+1,15 мм. Отверстия
нижнего пояса клапанных гнезд обрабатывают предварительно и окончательно
в такой же последовательности. Затем сверлят и нарезают резьбы всех
отверстий цилиндра.
С помощью накладного кондуктора на радиально-сверлильном
станке сверлят 26 отверстий диаметром 20,6+0,26 мм
на глубину, 42 мм, зенкуют фаски 1,5 X 45° и нарезают в отверстиях
резьбу М24 х 3 (рис. 153, г).
На радиально-сверлильном станке с помощью накладного кондуктора сверлят
восемь отверстий диаметром 17,1 мм на глубину 34 мм — под резьбу М20 X
2,5, сверлят восемь отверстий диаметром 36,8 мм на глубину 68 мм — под
резьбу М42 X 4,5, зенкунл фаски и нарезают резьбу в указанных отверстиях
(рис. 153, д).
После этого деталь
повторно закрепляют на столе карусельного станка. Подрезают торец дна до
диаметра 532+0,38 мм, выдерживая размер 215_0,5
мм по установу, подачей
вверх растачивают диаметр 532+0,38 мм, а затем подрезают
верхний торец в размер 1050+0,84 мм (рис. 153, е). Растачивают отверстие
диаметром 532+о,з8мм под крышку и подрезают второй торец. Отверстие
зеркала растачивают до диаметра 530+0,06 мм, обтачивают
выступ до диаметра 670 (-0,03 -0,09) мм и протачивают фаску 2 х
45° на диаметре 532 мм (рис. 153, е).
Острые кромки, оставшиеся после механической обработки, зачищают на
слесарной операции, продувают все отверстия цилиндра сжатым воздухом и
крепят заглушки.
Обработанный цилиндр
подвергается гидравлическому испытанию и контролю по всем размерам.
Необработанные поверхности детали окрашиваются.