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1.氣 缸
氣缸是空壓機中組成壓縮容積的主要部分 ,它是壓縮機中最復(fù)雜的一個零部件 ,氣缸形式多種多樣 ,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。低壓中小型壓縮機的氣缸均用耐磨、 高強度的鑄鐵制成。氣缸的內(nèi)孔為氣缸的工作表面 ,又稱鏡面 ,是供活塞在其中作往復(fù)運動的 ,它的光潔度要求很高 ,光潔度愈高 ,耐磨性愈好。氣缸鏡面長度按下述原則決定:活塞在內(nèi)外止點時 ,要求相應(yīng)的最外一道活塞環(huán)能超過鏡面 1～2mm ,以便防止因運行而磨損形成臺階或積垢 ,同時當活塞在止點位置時其速度為零 ,在壓縮容積一側(cè)的第一道活塞環(huán)的比壓很大 ,其加速度最大 ,活塞環(huán)有可能咬缸 ,故此處磨損最大 ,所以要恰當?shù)倪x擇活塞環(huán)與缸工作面之間的配合 ,且鏡面硬度應(yīng)在 HB170～241。
2.氣缸鏡面磨損與拉傷的修理
空氣壓縮機經(jīng)長期運行后,氣缸鏡面嚴重磨損 ,既降低其打氣量 ,又易發(fā)生故障,必須及時給以修復(fù)。氣缸最大磨損處是在活塞行程止點最外邊第一個活塞環(huán)所在的位置,可視實際磨損情況及嚴重程度采取鏜缸、珩磨或鑲缸套修復(fù)。
2.1鏜缸、珩磨修理鏡面
氣缸圓周磨損均勻 ,而且磨損量超過表 1 中的數(shù)值 ,同時氣缸鏡面有明顯的機械損傷或軸向溝槽時 ,可用鏜缸、 珩磨來修復(fù)。氣缸鏡面經(jīng)鏜削后應(yīng)留珩磨余量見表 2。
表1 氣缸鏡面允許磨損量(mm)
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氣缸直徑 |
< 100 |
100～150 |
150～300 |
300～400 |
400～700 |
700～1000 |
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圓周均勻
磨損量 |
0.3 |
0.5 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
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圓度、圓柱度
誤差 |
0.15 |
0.25 |
0.4 |
0.6 |
0.6 |
0.8
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表2 氣缸或套珩磨余量(mm)
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氣缸直徑 |
鑄鐵氣缸、 缸套研磨余量 |
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< 125 |
0.02～0.10 |
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125～275 |
0.08～0.16 |
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300～500 |
0.12～0.2 |
若鏜缸時 ,氣缸尺寸須大于設(shè)計尺寸 1.5mm 時才能消除氣缸鏡面的缺陷 ,則應(yīng)按鏜缸后的實際尺寸配制活塞環(huán)、支承環(huán)和活塞。經(jīng)鏜缸、珩磨修復(fù)后的氣缸鏡面孔應(yīng)達到以下技術(shù)要求:
(1)氣缸鏡面孔尺寸、形位精度及表面粗糙度應(yīng)滿足表 3 中的規(guī)定。
表3 氣缸鏡面孔尺寸、 形位精度及表面粗糙度
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氣缸直徑 |
≤ 500 |
> 500 |
≤ 300 |
300～600 |
> 600 |
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尺寸公差級別 |
H7 |
H8 |
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圓柱度 |
8 級 |
直徑公差之半 |
0.4 |
0.8 |
1.6 |
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表面粗糙度Ra/um |
(2)氣缸端面內(nèi)止口直徑公差級別為 H7,外止口直徑公差級別為g6。
(3)氣缸定位止口軸心線對氣缸鏡面軸心線的同軸度不低于8級精度 ,氣缸定位安裝平面對氣缸鏡面軸心線的垂直度不低于6級精度。
2.2鑲缸套修復(fù)
鏜缸時如果發(fā)現(xiàn)氣缸磨損嚴重,出現(xiàn)疏松或其他缺陷,缸徑需擴大5～10mm時,在缸體結(jié)構(gòu)和強度允許的條件下 ,可通過鑲嵌缸套修復(fù)鏡面。缸套采用耐磨高強度鑄鐵制造 ,其厚度與氣缸工作直徑、長度、制造及安裝有關(guān),一般中小直徑的氣缸缸套厚為5～10mm ,大直徑氣缸10～25mm ,對大型高壓氣缸 ,因其長度比直徑大的多,可取厚些如取30～40mm。缸套與氣缸應(yīng)采用過盈配合 ,為了安裝時壓入方便,將氣缸套外側(cè)及氣缸內(nèi)孔做成對應(yīng)的階梯形式,可分為二段或三段 ,進行分段過盈。高壓、單作用氣缸 ,考慮到氣體壓力沿氣缸軸線方向是變化的 ,故建議只在接近氣閥的三分之一的缸套長度上采取過盈配合,因為注油點通常都在中間位置 ,為了防止漏氣,所以靠近定位凸肩一側(cè)的兩段都采用過盈配合 ,只有離定位凸肩最遠一段取間隙配合。過盈配合的過盈值等于(0.0001～0.0002) D ,間隙配合的間隙值等于(0.00005～0.0001) D ,D 為缸套外徑。為保證缸套受熱能沿軸向自由膨脹 ,缸套通常只在其一端用凸緣與缸體固定。
缸套材料應(yīng)盡可能使用高質(zhì)量的珠光體鑄鐵 ,應(yīng)排除滲碳體 ,因為它能促進活塞和活塞環(huán)的加劇磨損,使鑄鐵增加脆性和收縮。鐵素體的存在也會加劇鏡面的磨損和降低強度。一般情況下 ,低壓用HT200 ,中高壓用 HT250 或 HT300。
鑲套時應(yīng)注意以下兩點:
(1)缸套壓入缸體后,再進行鏜磨鏡面孔。加工缸套時,預(yù)留鏜孔余量不可過大,否則將減弱缸套與缸體之間的結(jié)合力。
(2)鏜磨缸套時,必須按缸體原來的定位基準找正。經(jīng)鏜孔、珩磨后達到尺寸、形位精度及表面粗糙度的要求。
對缸套的技術(shù)要求如下:
(1)缸套的外圓柱面及定位支承面的表面粗糙度Ra不大于1.6μm。
(2)缸套定位凸緣端面對缸套工作鏡面孔軸心線的垂直度不低于5級精度。
(3)缸套外圓軸心線與鏡面軸心線的同軸度不低于8級精度。
(4)鏡面孔的直徑偏差、圓柱度、表面粗糙度應(yīng)達到表3的規(guī)定。
3.空壓機氣缸的修理過程
現(xiàn)以空壓機LW-42/7 型氣缸修理為例,二級缸水平安裝 ,為整體汽缸,由于長期使用 ,二級缸鏡面磨損嚴重 ,壓縮機打氣量低 ,而且活塞環(huán)、支承環(huán)容易磨損。經(jīng)測量,發(fā)現(xiàn)氣缸鏡面內(nèi)徑最大值為Φ344.5mm ,大大超過設(shè)計值(缸體鏡面原始設(shè)計直徑為 <3400+ 0.057mm如圖1) 。基于上述情況 ,我們決定采取鑲缸套的方法對該氣缸進行修復(fù)。具體過程如下:
圖1
3.1車氣缸內(nèi)孔
如簡圖1 ,車內(nèi)孔時 ,一定按要求進行找正 ,保證各加工精度在技術(shù)要求范圍內(nèi)。
3.2車缸套
缸套材質(zhì)為HT250 ,經(jīng)離心鑄造而成 ,加工缸套外徑時 ,按氣缸內(nèi)孔Φ354、 Φ352 的實測尺寸加工缸套外徑 ,保證過盈值為 0.05～0.06mm。
3.3裝配
把缸體放進紅外線加熱爐中,加熱至180攝氏度,將清理干凈的缸套裝入缸體。
3.4 車缸套內(nèi)孔
將缸套內(nèi)孔車至< mm。
3.5 鏜內(nèi)孔
將內(nèi)孔鏜至 < mm。
3.6 珩磨內(nèi)孔
用珩磨機將內(nèi)孔珩磨至 <3400+ 0.05mm。
3.7 銑排氣孔
4.結(jié) 語
氣缸修復(fù)投入使用后 ,效果良好，并且大大降低了備件費用 ,節(jié)約了成本。另外,壓縮機的維修應(yīng)該是按計劃，有步驟進行，并加以不斷總結(jié)，保證壓縮機的正常運行，并盡可能延長其使用壽命。 |
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