高級(jí)技師論文——4M型往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸箱的修復(fù)

1、姓名：?jiǎn)挝唬汗しN：評(píng)價(jià)成績(jī)：評(píng)價(jià)人姓名：評(píng)價(jià)人技術(shù)資格：4M型往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸箱的修復(fù)摘 要 本文介紹了4M型往復(fù)式壓縮機(jī)組合式曲軸箱出現(xiàn)裂紋后的修復(fù)。詳細(xì)描述了裂紋補(bǔ)焊、箱體組裝和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整等幾個(gè)工序的施工方案，重點(diǎn)對(duì)假軸在組裝和調(diào)整曲軸箱過(guò)程中的作用進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞 4M型往復(fù)式壓縮機(jī) 組合式曲軸箱 修復(fù)1 概述我廠常減壓裝置2007年擴(kuò)能改造后的不凝氣壓縮機(jī)選用了沈陽(yáng)氣體壓縮機(jī)廠生產(chǎn)的4M型往復(fù)式壓縮機(jī)，型號(hào)為4M10-11/5-54-BX，四列三級(jí)對(duì)稱平衡型。機(jī)組投用后運(yùn)行一直比較平穩(wěn)，但2009年出現(xiàn)了一級(jí)缸十字頭銷(xiāo)（連桿小頭瓦）止退銷(xiāo)松脫，十字頭銷(xiāo)從銷(xiāo)孔中滑出，導(dǎo)致連桿小頭在十字頭

2、內(nèi)無(wú)法固定，并引起劇烈撞擊，巨大的撞擊力傳遞至十字頭滑道和曲軸箱，導(dǎo)致滑道產(chǎn)生裂紋，裂紋延伸至曲軸箱體，整個(gè)曲軸箱體報(bào)廢。曲軸箱報(bào)廢后，經(jīng)討論決定更換新的曲軸箱，同時(shí)更換嚴(yán)重破壞的十字頭、連桿和主軸瓦，其他零部件繼續(xù)使用。對(duì)新曲軸箱的裂紋缺陷采取正確的補(bǔ)焊工藝進(jìn)行修補(bǔ)，并利用假軸將兩半曲軸箱進(jìn)行組裝校正，然后到現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手工修配軸瓦調(diào)整間隙和偏差，經(jīng)過(guò)修復(fù)后的曲軸箱運(yùn)行平穩(wěn)，修復(fù)工作獲得成功。2 曲軸箱結(jié)構(gòu)曲軸箱由兩個(gè)箱體組裝而成，由HT250鑄鐵鑄造而成，每個(gè)箱體布置兩列氣缸，箱體之間由八個(gè)螺栓連接，用定位銷(xiāo)定位，結(jié)合面加工密封槽用O形圈密封防止漏油，每個(gè)箱體均有四個(gè)地腳螺栓固定，曲軸箱結(jié)構(gòu)如

3、圖1所示。新曲軸箱到貨狀態(tài)為兩個(gè)箱體單獨(dú)包裝，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)端主軸瓦座下部的箱體上有一段微小裂紋，考慮到此部位為重要部位，承受較大的沖擊力，必須對(duì)此裂紋進(jìn)行修補(bǔ)。箱體補(bǔ)焊后，會(huì)發(fā)生焊接變形，將對(duì)原來(lái)加工的主軸瓦同軸度、十字頭滑道的水平度以及滑道和主軸線的垂直度等精度造成影響，需要在組裝過(guò)程中消除誤差。兩個(gè)箱體必須先行組裝定位，使以上精度誤差盡量減小，最終依靠手工刮削調(diào)整主軸瓦和連桿瓦來(lái)達(dá)到精度要求。針對(duì)上述問(wèn)題，為完成曲軸箱的修復(fù)工作，制定了嚴(yán)格的修復(fù)方案，先完成補(bǔ)焊工作，然后再組裝箱體，用假軸對(duì)軸承孔座進(jìn)行修刮保證同軸度，再將組合箱體吊裝到現(xiàn)場(chǎng)就位，通過(guò)修刮主軸瓦和連桿瓦調(diào)整裝配精度。圖1

4、4M型組合式曲軸箱結(jié)構(gòu)3 曲軸箱的修復(fù)31 箱體裂紋的修復(fù)箱體裂紋位置如圖2所示，由于鑄鐵材料的焊接性能較差，容易在焊接過(guò)程中引起裂紋擴(kuò)展，導(dǎo)致修復(fù)失敗。為完成裂紋修補(bǔ)，按照以下程序進(jìn)行。1）首先對(duì)裂紋進(jìn)行著色探傷，確定裂紋位置，再在裂紋兩端鉆6mm的止裂孔，用砂輪機(jī)打磨裂紋，直至裂紋全部清除，再進(jìn)行一次著色檢查。2）沿裂紋打磨坡口，坡口角度為60°，由于箱體較厚，選用鑄鐵焊條，采用多層焊，直徑選擇和兩種，用3.2焊條打底，后幾層用4.0焊條焊接。焊接前焊條需要在150烘烤2小時(shí)。焊接電流在保證焊接質(zhì)量的前提圖2 曲軸箱裂紋位置下盡量采取較小電流，焊接電流采用直流反接，減少焊接熱的產(chǎn)

5、生。3）焊接前將箱體局部用焊炬預(yù)熱到200250，用以減少焊縫與工件的溫差，防止焊縫及熱影響區(qū)發(fā)生裂紋。盡量采用小電流，短焊弧，短段焊，斷續(xù)焊，分散焊，調(diào)整熱影響區(qū)，焊后用小錘敲擊焊縫，松弛焊接應(yīng)力。4）待焊接完成后，加熱到300350用石棉毯蓋保溫緩冷，完全冷卻后再進(jìn)行著色檢查確認(rèn)無(wú)缺陷。將止裂孔攻絲，用絲堵填滿止裂孔，并鉚死絲堵。至此裂紋修復(fù)工作完成。32 箱體的組裝根據(jù)圖紙要求，兩個(gè)箱體組裝后，要求各軸承孔之間的同軸度要求不大于0.05mm。為保證曲軸箱組裝精度，按下列步驟進(jìn)行組裝。1）組裝箱體在平臺(tái)上進(jìn)行，先將兩個(gè)箱體底板支撐平面清潔干凈，放置在一個(gè)大平臺(tái)上，用水平儀監(jiān)測(cè)，調(diào)整平臺(tái)至水

6、平。2）在兩個(gè)箱體的地腳螺栓底板平面和另外一端中部墊一組調(diào)整墊鐵，每組墊鐵包括一塊平鐵和兩塊斜鐵，組裝過(guò)程中需要保證箱體橫向和縱向兩個(gè)方向的水平度，橫向水平度以十字頭滑道作為基準(zhǔn)，縱向水平度以四個(gè)主軸瓦為基準(zhǔn)，在每個(gè)箱體的滑道和主軸瓦座各放置一個(gè)水平儀，墊鐵布置和水平儀布置如圖3所示。通過(guò)調(diào)整墊鐵使得兩個(gè)箱體橫向縱向兩個(gè)方向都處于水平狀態(tài)。圖3 墊鐵組和水平儀布置圖3）為保證各主軸瓦同軸度，需要加工一根假軸，軸頸與瓦座孔尺寸相等，便于調(diào)節(jié)誤差。將假軸放置在四個(gè)主軸瓦孔座內(nèi)進(jìn)行研磨。在軸瓦孔座內(nèi)涂上紅丹粉，盤(pán)動(dòng)假軸，觀察接觸情況，并在假軸上放置水平儀檢測(cè)四個(gè)孔座的水平度，用刮刀和油石等工具對(duì)軸承

7、孔座進(jìn)行修刮，直到所有四個(gè)軸瓦孔座均有接觸為止，然后用螺栓聯(lián)結(jié)兩個(gè)箱體，擰緊螺栓過(guò)程中，時(shí)刻觀察水平儀讀數(shù)的變化，根據(jù)讀數(shù)變化確定擰緊螺栓順序，直至所有螺栓全部擰緊，最后重新鉸配定位銷(xiāo)孔。定位銷(xiāo)安裝完成后，整個(gè)箱體組裝完畢。33 箱體的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整由于箱體在運(yùn)輸過(guò)程中顛簸，到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)時(shí)不能保證原有的組裝精度，必須要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整修配才能滿足裝配要求?，F(xiàn)場(chǎng)按如下步驟調(diào)整。1）用箱體底板頂絲和墊鐵組調(diào)整水平度，水平儀布置方式同前，重新將箱體在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整至水平，并最終擰緊地腳螺栓，固定箱體位置。2）安裝主軸瓦下瓦，將假軸直徑車(chē)削到曲軸軸頸加標(biāo)準(zhǔn)軸瓦間隙大小，假軸尺寸的確定非常重要，在進(jìn)行同軸度調(diào)整時(shí)，假

8、軸直徑應(yīng)加上軸承間隙，這樣才能保證軸瓦研磨的接觸痕跡是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓，如直接用真實(shí)曲軸研磨，因孔軸直徑相差軸承間隙，實(shí)際接觸只是一條線接觸，接觸痕跡越大，軸瓦孔橢圓度越大。放入假軸，盤(pán)動(dòng)假軸檢查主軸瓦接觸情況，通過(guò)修刮四塊主軸瓦使其接觸均勻，并將水平儀放置在假軸上檢查水平度，所有主軸瓦同時(shí)接觸且假軸水平符合標(biāo)準(zhǔn)，主軸瓦的同軸度就得到了保證。3）主軸瓦同軸度調(diào)整完成后，放入曲軸，安裝上瓦，檢查每個(gè)主軸瓦的軸瓦間隙，通過(guò)刮削調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)間隙0.11。4）在主軸瓦調(diào)整完成后，裝好每列十字頭和連桿，對(duì)每列十字頭滑道與主軸線的垂直度進(jìn)行校正，因焊接造成的箱體變形使得十字頭滑道與主軸線的很難垂直，只有通過(guò)連桿大

9、頭瓦進(jìn)行調(diào)整。盤(pán)動(dòng)曲軸，如果滑道和主軸線不垂直，連桿瓦的接觸痕跡將分布在瓦面的邊緣，且上下瓦交叉分布，通過(guò)刮削連桿瓦逐漸使接觸面變大，當(dāng)接觸面遍及整個(gè)瓦面時(shí)，垂直度就能滿足要求。至此，通過(guò)裂紋修補(bǔ)、箱體組裝和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，帶有缺陷的新曲軸箱完成了修復(fù)，滿足了裝配要求。在完成氣缸、活塞桿、氣閥和附屬系統(tǒng)后，機(jī)組重新開(kāi)車(chē)投運(yùn)，運(yùn)行半年多一直非常平穩(wěn)。4 結(jié)論箱體裂紋的能否成功處理很大程度取決于焊接工藝，焊接前必須鉆止裂孔，焊接完成后封堵止裂孔。4M型往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸箱有著較高的制造要求，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在鑄造方面存在難度，將每?jī)闪凶鳛橐粋€(gè)單獨(dú)箱體鑄造，然后再組裝成一體，在結(jié)構(gòu)上對(duì)組裝要求非常高，重點(diǎn)是保證各主軸瓦的同軸度和中心高一致，我們通過(guò)假軸就能很好地找出修配點(diǎn)，假軸的使用為完成這項(xiàng)工作提供了很大