Поршенді компрессорларға арналған цилиндр блоктарын құю және құрастыру технологиясы

Поршеньді компрессорлар мұнай, химия, табиғи газды тасымалдау, ауаны бөлу және тоңазытқыш өнеркәсіптерінде негізгі қуат жабдығы ретінде қызмет етеді. The цилиндр блогы - газ қысымын тікелей ұстап тұратын және қысу көлемін қоршайтын маңызды қысымды құраушы. Компрессордың ұзақ уақыт бойы тұрақты жұмыс істей алатындығы көбінесе оның цилиндр блогының құю сапасы мен құрастыру дәлдігімен анықталады.

Цилиндрлер блогы күрделі құрылымды, әртүрлі қабырғалардың қалыңдығын және ішкі қуыстарды біріктіреді. Ол айнымалы газ жүктемелеріне төтеп беріп қана қоймай, сонымен қатар сенімді салқындату, майлау және тығыздау функцияларын қамтамасыз етуі керек. Сондықтан ол құюда да, құрастыруда да өте күрделі компонент ретінде кеңінен танылды. Бұл мақала цилиндрлер блоктарын өндірудегі негізгі техникалық қиындықтарды және тиісті қарсы шараларды қарастырады, жоғары сапалы цилиндрлер блогының артындағы технологиялық тәжірибені көрсетеді.

1. Цилиндр блогы: 'Қысым көтеретін өзек' кешені

Цилиндр блогы қарапайым қабықтан әлдеқайда көп. Ішінде бірнеше функционалды қуыстар, соның ішінде жұмыс камерасы, сору және шығару клапанының қалталары мен газ өткелдері, салқындатқыш су қапшығы, майлаушы май өткелдері және орауыш қуыстар бір-бірімен біріктірілген. Көп сатылы қондырғылар жиі сериялы бірнеше цилиндрлері бар дифференциалды құрылымды қабылдайды. Мұнай, химия және газ өнеркәсібі қызметтеріне арналған API 618 поршенді компрессорлар сияқты халықаралық стандарттар материалға, қысымға төзімділікке және цилиндрлер сияқты қысымы бар бөлшектерді тексеруге қатаң талаптар қояды.

Бұл 'көп қуысты-бірде' құрылымдық ерекшелігі цилиндрлер блоктарын өндіру бір уақытта үш талапты талапты қанағаттандыру керектігін талап етеді:

• Сенімді қысымды оқшаулау : Цилиндр қабырғалары мен газ өткелдері жоғары қысымды ауыспалы жүктемелер кезінде жарылып кетпеуі немесе ағып кетпеуі керек.

• Газ өткізбейтін тұтастық : құйма корпусында қабырғадан өтетін ақаулар болмауы керек және барлық түйіспе беттері сенімді түрде жабылуы керек.

• Тозуға төзімді дәлдік : Поршеньдік сақиналарға тікелей үйкейтін цилиндр тесігі жоғары өлшемдік дәлдік пен бет сапасын талап етеді.

2. Құю қиындықтары: күрделі ішкі қуыстармен күресу және ақауларды бақылау

2.1 Күрделі ядро ​​жүйесі және өзек құрастыруын орналастырудағы жоғары қиындық

Цилиндрлер блогының су қаптамалары, газ өткiздерi және басқа да iшкi қуыстары толығымен өзектерден тұрады. Өзектері көп және пішіні дұрыс емес; кейбір су қаптамасының өзектерінің қабырғалары өте жұқа — типтік құрылымның қабырғасының қалыңдығы небәрі 1,8 мм болады, бұл олардың өзек жасау және орнату кезінде сынуға және деформацияға бейімділігін қамтамасыз етеді. Қалыпты жабу кезінде өзек орналасуындағы шамалы ауытқулар да төменгі жағында қабырға қалыңдығының біркелкі болмауына немесе қатты жақтан өзек тесіп кетуіне және сынықтарға әкелуі мүмкін.

2.2 Концентрленген ыстық нүктелер және кеуектілік пен қуыстардың шөгу қаупі жоғары

Цилиндр қабырғалары мен клапан қалталарының түйіспелерінде, сондай-ақ фланецтің түбірлерінде қабырға қалыңдығының күрт өзгеруі оқшауланған ыстық нүктелерді тудырады. Жеткізу арналарын мерзімінен бұрын қатып қалған жұқа кесінділермен кесіп тастағаннан кейін, балқытылған металдың қату шөгуін өтеу мүмкін емес, нәтижесінде шөгілетін қуыстар мен кеуектілік пайда болады. Бұл кеуекті типтегі ақаулар құйма беріктігін әлсіретіп қана қоймайды, сонымен қатар қысымды сынау кезінде 'ағып кету көздері' қызметін атқарады.

2.3 Газ кеуектілігі және құм қосындылары: шайырмен байланыстырылған құм процесінде мұқият бақылау

Шайырмен байланыстырылған құмды қалыптау жоғары өлшемдік дәлдік пен жақсы бет сапасын ұсынады, бұл оны күрделі цилиндр блоктары үшін негізгі процесс етеді. Дегенмен, ол процесс тәртібіне өте сезімтал. Шайыр мен қатайтқышты шамадан тыс қосу, қалып (өзек) толығымен қатып қалғанға дейін құю, нашар желдету және қалпына келтірілген құмдағы ұсақ заттардың шамадан тыс мөлшері немесе тұтану кезінде жоғалу газдың кеуектілігі мен құм қосындыларын тудыруы мүмкін. Құм қосындылары - құйманың ішінде немесе бетінде газ немесе қоспалардан пайда болған шағын қуыстар - бір рет қысым түсіретін қабырғаларда пайда болады, көбінесе цилиндрлер блогының барлығын сындырады.

2.4 Ішкі қуыстардағы қиын құмды кетіру және қалдық құмды қатаң бақылау

Су қаптамасында құм шығаратын тесіктер аз, өткелдері бұралған, сондықтан құйылғаннан кейін қалған құмды кетіру қиынға соғады. Жоғары сапалы цилиндр блоктары қуыстар ішіндегі қалдық құмға қатаң шектеулер қояды; кейбір өнімдер үшін талап 2,5 г аспайды. Осы стандартқа сәйкес келетін автоматтандырылған атқылау процестері және технологиялық мүмкіндіктерді бақылау қажет.

3. Құю процесіндегі жүйелі қарсы шаралар

Жоғарыда аталған қиындықтарды шешу үшін жетілген цилиндр блоктарын құю өндірісі жүйелі технологиялық жолды белгіледі:

• Цифрлық процесті жобалау : Қатығу және толтыру имитациялық бағдарламалық қамтамасыз ету ыстық нүктелер мен газдың жиналу қаупін алдын ала болжау үшін пайдаланылады, ысырма жүйелерін, көтергіштер мен салқындатуды оңтайландырады, осылайша процесті жобалау кезеңінде ақауларды жояды.

• Шайырмен байланыстырылған құмды мұқият бақылау : Артықты шайыр мен қатайтқыш құю алдында қалыптардың (өзектердің) толық қатаюын қамтамасыз ете отырып, ең аз қосу жылдамдығымен таңдалады. Қалпына келтірілген құмның параметрлері қатаң бақыланады, ал жабындар пішінді жабу алдында мұқият пісіріледі.

• Стандартталған желдету және құю процедуралары : Желдету арналары дұрыс реттелген және газдың түсуі мен зең эрозиясын азайту үшін құю температурасы мен жылдамдығының сипаттамалары орындалады.

• Мамандандырылған тазалау және өңдеуден кейінгі өңдеу : Су қаптамалары және май өткізгіштері сияқты жабық қуыстар үшін қалдық құмды сандық өлшеу арқылы атқылау, дірілмен тазалау және басқа әдістердің комбинациясы қолданылады.

1-кесте Цилиндр блоктарын құюдың жалпы ақаулары және бақылау шаралары

Ақау түрі	Негізгі себептері	Негізгі бақылау шаралары
Шөгілетін қуыстар/кеуектілік	Оқшауланған ыстық нүктелер, жеткіліксіз тамақтану	Модельдеу үшін оңтайландырылған көтергіштер мен тоңазытқыштар, бағытталған қатаю дизайны
Газдың кеуектілігі	Шамадан тыс шайыр қосу, нашар желдету, өңделмеген өзектер	Шайыр/қатайтқыштың дозасын қатаң бақылау, толық қатаю, желдетуді жақсарту
Құм қосындылары/беттік құм	Сынған өзектер, нашар жабын, зең эрозиясы	Өзек күшін жақсартыңыз, жабындарды пісіріңіз, тегіс құйыңыз
Қуыстардағы шамадан тыс қалдық құм	Аздаған құм шығатын жерлер, бұралған өткелдер	Таңдаулы атқылаумен тазалау, қалдық құмды сандық өлшеу

4. Құрастыру қиындықтары: дәл өңдеуден бастап мінсіз сәйкестікке дейін

4.1 Цилиндр саңылауын дәл өңдеу

Цилиндр саңылауының өлшемдік дәлдігі, дөңгелектігі және бетінің кедір-бұдырлығы поршеньдік сақиналардың тығыздау тиімділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей әсер етеді. Егер тозудан кейін максималды және ең төменгі диаметрлер арасындағы айырмашылық 0,5 мм немесе одан да көп болса немесе тереңдігі 0,5 мм-ден асатын сызаттар болса, цилиндрді жөндеу үшін қайта тесуге тура келеді. Қайта бұру мүмкіндігі әдетте диаметрі бойынша 2 мм-ден аспауы керек; 10–25 мм алып тастау қажет болғанда, цилиндр төсеніші орнатылып, беріктігін тексеру жүргізіледі. Жаңадан шығарылған цилиндр блоктары дәл осындай логикаға сүйенеді: ұңғыма бетінің майдың сақталуына ықпал ететін үстірт тегістеу құрылымын қалыптастыруын қамтамасыз ету үшін өңдеу және өңдеу операциялары өзара байланысты.

4.2 Цилиндр төсемдерінің интерференциялық сәйкестігі

Қапталған құрылымдарда кедергіні таңдау негізгі құрастыру мәселесі болып табылады: шамадан тыс кедергі кернеудің шоғырлануын және тіпті төсеніш пен блоктың жарылуын тудырады; жеткіліксіз кедергі нашар отыруға және нашар жылу алмасуға әкеледі. Салыстырмалы теориялық есептеулер және соңғы элементтерді модельдеу шамамен 0,05 мм кедергінің орынды екенін көрсетеді; сегменттелген лайнер дизайны сонымен қатар стресс концентрациясын жеңілдетуге көмектеседі. Тәжірибеде кедергі шамасына қарай, түйісетін беттердің бір реттік, зақымданбай жиналуын қамтамасыз ету үшін бөлме температурасында престеу, блокты қыздыру арқылы ыстық орнату немесе лайнерді мұздату арқылы суық орнату сияқты әдістерді таңдауға болады.

4.3 Поршеньдік және поршеньдік сақина бөлшектерін құрастыру

Поршеньдік сақиналарды құрастыру сапасы қысу көлемінің тығыздалуына тікелей әсер етеді. Сақинаны орнатпас бұрын әрбір сақина жарықтың ағып кетуін тексеру үшін цилиндрге орналастырылуы керек: әдетте екі ағып кету орнына рұқсат етілмейді және сақина аралығынан 30° шегінде ағып кетуге жол берілмейді; әрбір ағып кету доғасы 25° аспауы керек. Ойыққа орнатқаннан кейін сақина еркін сырғып, оның радиалды қалыңдығы ойықтың тереңдігінен 0,25-0,5 мм аз болуы керек. Поршеньдік штанга мен поршеньді құрастыру кезінде түйіспе беттерін көгерту әдісімен тексеріп, қажет болған жағдайда қырып, реттейді. Құрастырудан кейін поршень мен поршень штангасының арасындағы коаксиалдылық пен перпендикулярлық тексеріледі; егер төзімділік болмаса, қайта өңдеу қажет.

4.4 Клапандарды, орауыштарды және тығыздағыш беттерді құрастыру

Клапан орнының және көтеру шектегішінің тығыздағыш беттері, сальниктегі орауыш сақиналар, су мен май өтпелерінің тығындары мен тығыздағыштары ағып кетудің ықтимал нүктелері болып табылады. Құрастыру алдында барлық құрамдас бөліктер мен өткелдер мұқият тазаланып, бөгде заттардың түсуін, дұрыс емес бөлшектерді немесе дұрыс емес жинақтауды болдырмау үшін белгіленген момент пен реттілікпен қатайтуды орындау керек.

5. Қатаң сынақ: Әрбір цилиндр блогы сынақтан өтуі керек

Аяқталған цилиндр блоктары жөнелту алдында бірқатар сынақтардан өтуі керек:

• Гидростатикалық сынақ : Бұл газ өткелдерін, су қаптамаларын, орау қуыстарын, құбырларды және басқа қысымы бар бөлшектерді қамтитын міндетті. Сынақ қысымы құрамдас бөліктің ең жоғары рұқсат етілген жұмыс қысымынан 1,5 есе жоғары (баллондық газ өткелдері үшін кемінде 1,5 бар манометрмен). Ұстау кезеңінде ағып кетуге жол берілмейді.

• Тығыздық сынағы : Құрғақ, таза ауа немесе азотты пайдаланып, сәтті гидростатикалық сынақтан кейін орындалады. Қысым бірте-бірте көрсетілген мәнге дейін көтеріледі және 30 минуттан кем емес ұсталады, содан кейін жобалық қысымға дейін төмендейді. Барлық дәнекерлеулер мен қосылыстар сабын ерітіндісімен тексеріледі; ағып кетуге жол берілмейді.

• Бұзбайтын сынақ : Ультрадыбыстық, магнитті-бөлшектік немесе енетін тексеру сыни өңделген беттерге және күдікті аймақтарға жарықтарды, кірмелерді және басқа ақауларды кейінгі операцияларға дейін жою үшін қолданылады.

Қорытынды

Құм түйірінен а Цилиндр блогы – процесс ондаған дәйекті қадамдарды қамтиды: технологиялық дизайн, өзек жасау және қалыптау, балқыту және құю, тазалау және өңдеу, дәлдікпен құрастыру және қатаң сынақ. Әрбір қиындықты жеңу 'сенімділік' міндеттемесін нығайтады. Цилиндрлер блогының сапасы - әрбір компрессормен бірге тұтынушыға берілетін бірінші уәде - әрбір қысым көтеретін қабырғаны шеберлікпен құю және дәл құрастыру арқылы әрбір тұрақты жұмысты қамтамасыз ету.