Технология производства полумуфты - детали компрессора 16ГЦ2-340/25-56 (стр. 1 из 14)
Введение
Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. В настоящее время важно качественно, дешево и в заданные плановые сроки с минимальными затратами живого и материального труда изготовить машину, применив современное высокопроизводительное оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии производства во многом зависят долговечность и надёжность работы выпускаемых машин, а также экономика их эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин. Вместе с тем развитие новых прогрессивных технологических методов способствует конструированию более совершенных машин, снижению их стоимости и уменьшению затрат труда на их изготовление.
Массовый выпуск машин стал возможен в связи с развитием высокопроизводительных методов и процессов производства, а дальнейшее повышение быстроходности, точности, мощности, рабочих давлений, температур, коэффициента полезного действия, износостойкости и других показателей работы машин было достигнуто в результате разработки новых технологических методов и процессов. Общая компоновка и конструктивное оформление машины оказывает существенное влияние на технологию её производства. Общепризнано, что разработку конструкции машины нельзя проводить без учёта технологии производства её изготовления.
Окончательное развитие прогрессивного оборудования - безлюдное производство, что обеспечивает более точное и качественное изготовление продукции, позволяющее работать с максимальной производительностью труда.
Одной из главных задач технологии машиностроения является изучение закономерностей протекания технологических процессов и выявление тех параметров, воздействие на которые наиболее эффективно для повышения точности производства.
1. Описание изделия
Деталь «Полумуфта» входит в состав компрессора 16ГЦ2-340/25-56.
Компрессор предназначен для сжатия газа до необходимого давления и подачи его в нагнетательный трубопровод.
Компрессор предназначен для установки в газоперекачивающий агрегат типа ГПА‑Ц-16. Агрегат представляет собой блочный, комплектный, автоматизированный агрегат с приводом от синхронного трёхфазного электродвигателя типа СТДП-6300-2Б-УХЛ4 мощностью 16000 кВт. предназначенный для компримирования природного газа.
Центробежный компрессор имеет вертикальный разъем корпуса. Длина корпуса 2800 мм. В компрессоре установлены масляные уплотнения.
Параметры компрессора приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1 – Параметры компрессора
| Наименование параметра, единица измерения | Значение параметра |
| 1 Производительность, приведенная к температуре 293°К (+20°С) и давлению 0,101 МПа (1,033 атм), м3/с, (млн.м3/сутки), не менее | 148,52 (12,832) |
| 2 Производительность по условиям всасывания, м3/c (м3/мин), не менее | 5,644 (338,64) |
| 3 Давление начальное, номинальное, абсолютное, МПа (кгс/см2) | 2,495 (25,43) |
| 4 Конечное давление нагнетания, абсолютное, МПа (кгс/см2) | 5,49 (56,0) |
| 5 Отношение давлений, расчетное, не менее | 2,2 |
| 6 Политропный КПД газового компрессора, %, не менее | 80 |
| 7 Количество ступеней сжатия | 4 |
| 8 Температура газа на всасывании К (°С) | 288 (15) |
| 9 Повышение температуры газа в газовом компрессоре на номинальном режиме, расчетное, 0С | 74 |
| 10 Рабочий диапазон частот вращения ротора компрессора, с-1 (об/мин) | 60,7 – 91 (3640 - 5460) |
| 11 Масса компрессора, т | 33,0 |
 | 1-кожух; 2-датчик вибрации; 3-подшипник опорный; 4-корпус; 5-крышка; 6-кольцо уплотнительное; 7-уплотнение; 8‑ротор; 9-корпус внутрений; 10-камера; 11-улитка; 12-втулка; 13-крышка; 14,15-кольцо разрезное; 16-шпилька; 17‑подшипник опорно-упорный; 18-датчик осевого сдвига; 19-блок маслонасосов, 20-аппарат входной направляющий, 21‑камера всасывающая. Рисунок 1.1 – Компрессор 16ГЦ2-340/25-56 |
Описание компрессора 16ГЦ2-340/25-56
Наружный корпус 4 компрессора представляет собой стальной цилиндр. Всасывающий и нагнетательный патрубки расположены на боковой поверхности цилиндра. К нижней части цилиндра приварены опорные лапы.
С обоих торцов корпус закрыт стальными коваными крышками 5 и 13, которые зафиксированы в корпусе сегментными разрезными кольцами 14 и 15 и шпильками 16. В крышках размещены функциональные масляные и газовые каналы, имеющие выход на наружный торец крышек для подсоединения фланцев трубопроводов.
Герметизация внутренних полостей проточной части обеспечивают концевые уплотнения 7 вала ротора, расположенные в центральной части крышек и резиновые уплотнительные кольца 6.
На торцевой крышке 13 закреплены улитка 11 и камера 10. Улитка и камера образуют совместно с внутренней частью крышки сборную камеру. Сборная камера обеспечивает снижение скорости газового потока, выходящего из диффузора, и радиальный выход его через нагнетательный патрубок.
Камера всасывающая 21 и аппарат входной направляющий 20 установлены на крышке 5. Камера всасывающая и аппарат входной направляющий обеспечивают плавный вход газа в колесо первой ступени.
На улитке закреплена втулка 12, образующая с думмисом лабиринтное уплотнение.
Задуммисная полость А соединена трубопроводом с полостью всасывания В. Это уменьшает величину осевой газодинамической силы.
В корпусе компрессора на двух подшипниках, опорном 3 и опорно-упорном 17, установлен ротор 8.
Подшипники закреплены на торцевых крышках 5, 13 и закрыты кожухами, которые образуют подшипниковые камеры с горизонтальным разъемом. В подшипниковых камерах происходит сбор и организация слива отработанного масла из подшипников и уплотнений.
На кожухе опорно-упорного подшипника закреплен блок маслонасосов 19, состоящий из насоса системы смазки и насоса системы уплотнений.
Виброперемещение ротора контролируют датчики вибрации 2. Осевое перемещение ротора контролирует датчик осевого сдвига 18.
2. Описание детали
2.1 Назначение детали
Данная деталь относится к деталям типа втулка. По конструкции втулки делятся на гладкие, с буртиком, с фланцем, разрезные и т.п. Главное требование, предъявляемое к подобным деталям, состоит в достижении концентричности наружных и внутренних поверхностей втулок и перпендикулярности торцов к оси центрального отверстия. Достижение концентричности может быть обеспечено различными способами механической обработки заготовки, а это, в свою очередь, сказывается на выборе черновых баз механической обработки и на распределение припусков при проектировании заготовки.
Рисунок 1.2 – Деталь «Полумуфта»
Деталь «Полумуфта» входит в сборочную единицу «Ротор».
Полумуфта предназначена для передачи крутящего момента от вала привода на вал ротора посредством зубчатого соединения.
Деталь 1 базируется на валу ротора 2 и фиксируется круглой гайкой 7 и отгибной шайбой 6. Соединение детали с приводом осуществляется через обойму 3, пальцы 4 и гайки 5 (см. рисунок 1.3)
Рисунок 1.3 – Деталь в сборочной единице «Ротор»
Поверхности детали «Полумуфта» предназначены:
- внутренний диаметр Æ115Н7 предназначен для базирования на поверхности вала ротора;
- внутренний диаметр Æ132Н7 предназначен для базирования на поверхности вала ротора;
- наружный диаметр Æ335js6 и торец Æ405/Æ335js6, l5 предназначен для базирования детали к обойме;
- поверхности зубьев Æ120Н9/Æ131,25Н9 служат для передачи крутящего момента от полумуфты к ротору;
- 2 отв. М10 -7Н предназначены для установки отжимных винтов;
- 18 отв. Æ14Н7 предназначены для прикрепления полумуфты к обойме пальцами и гайками.
Остальные поверхности являются свободными, т.е. в процессе работы не контактируют с другими деталями.
2.2 Анализ детали на технологичность
Показатели технологичности делятся на качественные и количественные.
К качественным показателям относятся следующие факторы:
- материал детали;
- базирование и закрепление;
- простановка размеров;
- допуски формы и расположения;
- взаимозаменяемость;
- нетехнологичные конструктивные элементы.
К количественным показателям технологичности относятся:
- коэффициент использования заготовки и материала;
- коэффициент точности;
- коэффициент шероховатости;
- себестоимость;
- коэффициент унификации.
Технологичной считается та конструкция, обработка которой возможна с максимальной производительностью труда и минимальной себестоимостью.
2.2.1 Качественная оценка технологичности конструкции
Материал детали – углеродистая качественная Сталь40 ГОСТ 1050-88.
Назначение – оси, коленчатые валы, вал-шестерни, штоки, шестерни, бандажи, детали турбин, детали арматуры, шатуны, шпиндели, звездочки, распределительные валики, болты, головки цилиндров, шпонки, фрикционные диски, плунжеры, крепежные детали котлов и трубопроводов ТЭС и АЭС, паровых и газовых турбин, корпусные детали газовых турбин, цельнокованые валы гидравлических турбин.
Заменитель – Сталь35, Сталь45, Сталь40Г.
Химический состав стали [2 с.93] см. таблицу 1.2.
Таблица 1.2 - Химический состав стали, %
| C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | As | N | Cu |
| не более | |||||||||
| 0,37-0,45 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | 0,040 | 0,035 | 0,25 | 0,30 | 0,08 | 0,008 | 0,30 |
Механические свойства стали [2 с.94] см. таблицу 1.3.