Поршни и поршневые пальцы.

На наружной поверхности поршня, канавок и у отверстий под поршневой палец не допускаются раковины, неметаллические включения, вмя­тины и другие дефекты.

Особые требования предъявляются к овальности и конусообразности цилиндрической поверхности поршня и отверстий под поршневые пальцы.

Не допускается перекос поршня в цилиндре, поэтому отклонение оси отверстия под палец от перпендикулярности должно быть не более 0,02 мм на 100 мм длины.

Шероховатость наружной цилиндрической поверхности по­ршня и отверстий допускается под поршневые пальцы 1,25...0.32 мкм. торцовых поверхностей канавок поршня- 2,5 мкм.

Дефектация и ремонт. В процессе эксплуатации наблюдается уменьшение наружного диаметра цилиндрической поверхности поршня, искажение ее геометрической формы, увеличение размеров канавок под поршневые кольца искажение формы и увеличение диаметра отверстий в бобышках появление трещин, задиров и рисок на рабочих поверхностях, выкрашивания, трещины у алюминиевых поршней. Для установления вели­чины износа проводят проверку привалки (цептровки) поршня, измеряя зазоры между гилъзой цилиндра и поршнем при положении поршня в верхней и нижней мертвых точках (рис. 2.29). Измерения проводят щупом при снятых поршневых кольцах. Разность зазоров, измеренных в верхней и нижней мертвых точках (ВМТ и НМТ) не должна превышать 0,05…0,07 мм. износ диаметра поршня измеряют в трех параллельных сечениях по высоте и в двух плоскостях: вдоль оси вала и перпендикулярно к ней.

Сечения при измерении располагают следующим образом: первое - на 2...5мм выше верхнего компрессионного, кольца, второе — по оси отверстии для поршневого пальца и третье - на 2...3 мм выше нижнего маслосъемного кольца.

Рис. 2.29 Схема проверки центровки поршня:

S₁ и S₂ – зазоры, ВМТ – верхняя мертвая точка, НМТ – нижняя мертвая точка.

Рис. 78. Стяжное кокильное приспособление для заливки баббитовой опору поршня:

1 -баббитовая заливка: г — кокиль; Л — стяжная лента: 4 — болт

Поршни изготовляют из чугунов СЧ 18, СЧ 21 и СЧ 24, автоматной стали А12 и алюминиевых сплавов АЛ10В.

Износ Поверхности поршня происходит глав­ным образом в тронковой части е плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Измерения для определения овальности и конусности выполняют вдоль оси вала и перпендикулярно к ней в трех сечениях по высоте: на 2-5 мм выше верхнего уплотнительного кольца, по оси отверстия для поршневого пальца и на 2-3 мм выше нижнего маслосъемного кольца. Допускают износ поршня 0,1-0,15 мм на 100 мм диаметра при диаметрах цилиндра до 150 мм и 0,2 — 0,3 мм при диаметрах цилиндра 150 мм и выше, при этом зазор в паре поршень - цилиндр не должен превышать трехкратной величины первоначального, а овальность и конусность — поля допуска посадки.

При износе отверстий в бобышках поршня зазор в сопряже­нии поршень — поршневой палец увеличивается, и в компрессоре появляется характерный стук. Износ отверстий измеряют всредней части бобышки в вертикальной игоризонтальной плоскостях.

При дефектадии отверстий в бобышке поршня для поршне­вого пальца допускают увеличение зазора не более чем на 0,001 от первоначального при условии замены пальца для обеспече­ния требуемой посадки.

Отверстия при ремонте растачивают и ставят поршневой
палец большего ремонтного размера. В алюминиевых поршнях
со втулками изношенную-втулку выпрессовывают, запрессовывают новую и развертывают ее до номинального размера.

Износ поясков всасывающего клапана на теле прямоточного поршня происходит от ударов пластин и от попадания на уплотнительные поверхности твердых частиц — окалины, продуктов механического износа. При восстановлении поврежденных по­верхностей притиркой или проточкой необходимо также изме­нять размеры сопряженных деталей для сохранения неизменны­ми высоты подъема клапанных пластин » линейного мертвого пространства. Срыв и забоины резьбы в отверстиях не допуска­ются. Риски, Натиры и забоины зачищают шабером и абразив­ным полотном.

В многоцилиндровых компрессорах при ремонте проверяют,
чтобы массы поршней различались не более чем на 5 % (при
массе поршня до 100 кг).

При токарной обработке тронковых поршней в качестве базы для проверки и обработки наружной цилиндрической поверх­ности берут внутреннюю Цилиндрическую поверхность нижней части («юбки») поршня или гнезда под клапан. Основной ба­зой для проверки и обработки отверстий для поршневого паль­ца служат торец юбки и основная цилиндрическая поверхность поршня.

Шероховатость обработки цилиндрической поверхности; поршня не должна превышать К_а 0,40—0,16 мкм для малых и Ка 0,80 мкм для средних компрессоров, поверхности в бобыш­ках под палец не более К_а 0,40 мкм, боковых поверхностей ка­навок-под уплотнительные кольца — Я_а 1,6 мкм. Твердость по­верхности составляет для чугунных поршней НВ 170—240, для алюминиевых — НВ 85 (рис. 79).

Рис. 79. Эскизы поршня (а) и поршневого пальца (б) компрессора П-220
Тонкое растачивание отверстий ведут в приспособлениях с обязательной последующей проверкой перпендикулярности осей пальца и поршня.

Ремонт поршневых пальцев. Износ поршневых пальцев опре­деляют визуально — трещины, сколы, риски, выкрашивание цементируемого слоя, осповидные повреждения, цвета побежалости от нагрева в случае заедания в подшипнике и из­мерением диаметра, овальности и конусности. Пальцы с явны­ми дефектами, с шероховатостью поверхности более R_а 0,100 мкм, с износом более 0,05 мм на 10 мм диаметра подле­жат замене. Измерения пальцев ведут в вертикальной и гори­зонтальной плоскостях в четырех сечениях (в середине бобышек и два во втулке шатуна). Допускают уменьшение диаметре dmin пальцев (в мм), предельную величину овальности и ко­нусности Δс (в мм) для компрессоров в зависимости от хода поршня (в мм).

Ход поршня dminΔс

50,66 — 0,015

70 (R12) 27,98 0,02

70(R22, R717) 27,96 0,015

82 49,98 0,02

130 — 0,02

Изношенные пальцы восстанавливают пластической деформацией (раздачей), электролитическим хромированием или металлизацией. При определении величины слоя покрытия учиты­вают припуск на шлифование (0,015—0,025 мм). При ремонте раздачей пальцы нагревают, подвергают деформации, протачи­вают, цементируют, закаливают и шлифуют под номинальный размер. Иногда практикуют установление ремонтных размеров при замене пальцев.

Рис 80. Конструкция поршневого уплотнителя крейцкопфных компрессоров из полимерных материалов:

1 – уплотнительное кольцо прямоугольного сечения с экспандером; 2 – сдвоенное кольцо; 3 – кольцо, армированное пружинящим элементом; 4 – кольцо с сечением в виде параллелограмма; 5 – манжетное уплотнение; 6 – направляющие и опорные кольца, разрезные для вертикальных компрессоров 7 – опорный башмак горизонтальных компрессоров; 8 – 16 – экспандеры: термофиксированный пружинящий (8), из плоской стальной ленты (9), рессорного типа (10), волновой (11-14), тангенциаьный, свернутый из цилиндрической пружины (15), тангенциальный из плоской пружины (16).

Ремонт и изготовление поршневых колец. Поршневые коль­ца чрезвычайно разнообразны по конструкции (рис, 80), кото­рая зависит от давления сжатия, рода сжимаемого газа, мате­риала кольца, количества смазки и вида трения.

Основные сведения о поршневых кольцах. Холодильные компрессоры выпускают с чугунными одинарными кольцами прямоугольного сечения или с кольцами из полимер­ных и графитовых материалов, также одинарными и прямо­угольного сечения, с экспандера­ми— подкладными пружинящими кольцами. В настоящее время со­временные быстроходные- компрес­соры выпускают с кольцами из де­шевых и технологичных материалов на основе полиамидов с прорезью-замком: прямым, косым или вна­хлестку (рис. 81). Замок внахлест­ку на полимерных кольцах неслож­но изготовлять на приспособлении.

Величина теплового зазора в замке поршневого кольца зависит от материала кольца и рассчитыва­ется, исходя из необходимости ком­пенсации теплового расширения. Для металлических колец она опре­деляется нормалями. Заводы-изго­товители холодильных компрессо­ров указывают величину теплового зазора в замке в документации. За­зор в замке уплотнительного метал­лического кольца при установке в цилиндр составляет 0,004-диаметра

Рис.81. Типы замков поршневых колеи (а —прямой, б —косой, в — вы­хлопной) и приспособление для прорезания замка внахлест на полимерных кольцах (г):

1—Станина; 2 — нож; 3 — рычаг