Odlewy obudów sprężarek: co powinni wziąć pod uwagę producenci sprzętu

Obudowa sprężarki, która nie przeszła testu hydrostatycznego przy 1,5-krotnym ciśnieniu roboczym, została już obrobiona, sprawdzona i umieszczona w szczelinie montażowej. Dlatego też producenci sprzętu traktują odlewy obudów sprężarek jako decyzję w pierwszej kolejności związaną z ryzykiem, a dopiero w drugiej kolejności jako zamówienie.

Odlew obudowy sprężarki to utrzymujący ciśnienie płaszcz sprężarki: jeden sztywny korpus, na którym znajduje się otwór wirnika, kanały wlotowe i tłoczne, gniazda łożysk i stopy montażowe. Luz wirnika, trwałość uszczelnień i charakterystyka drgań gotowej maszyny zależą od tego, jak dobrze odlew utrzymuje swoją geometrię i gęstość po schłodzeniu. W tej analizie bardziej szczegółowo zbadano przebieg procesu za obudową ciśnieniową dlaczego jakość odlewu obudowy sprężarki decyduje o wydajności sprężarki .

Cztery specyfikacje decydujące o kolejności odlewu obudowy sprężarki

Cztery specyfikacje decydują o tym, czy obudowa przetrwa linię montażową: szczelność ciśnieniowa podczas testu, dopasowanie otworu do otworu, jednolitość grubości ścianki i płaskość interfejsu montażowego. Cena stopu, lokalizacja odlewni i warunki płatności podlegają negocjacjom. Te cztery nie.

• Szczelność ciśnieniowa. Obudowy są sprawdzane przy użyciu wody lub powietrza pod 1,5-krotnością maksymalnego ciśnienia roboczego. Jedna wzajemnie połączona ścieżka porowatości przechodząca przez ścianę o grubości 40 mm usuwa część, która już wymaga od 40 do 80 godzin obróbki.
• Wyrównanie otworu do otworu. Luz pomiędzy wirnikiem a obudową w sprężarce śrubowej może wynosić od 0,15 do 0,30 mm, zatem przesunięcie pomiędzy otworami łożysk wynoszące 0,10 mm pochłania jedną trzecią tego budżetu.
• Jednorodność grubości ścianki. Odchylenia przekraczające około 10 procent na połączeniu żebra ze skorupą powodują powstawanie gorących punktów, porowatość skurczową i nierównomierne naprężenia chłodzące.
• Płaskość interfejsu montażowego. Stopa odsunięta od płaskości o 0,2 mm na długości 500 mm obciąża obudowę podczas jej przykręcania, a napięcie wstępne powraca w postaci wibracji przy prędkości roboczej.

Wybór materiału na odlewy obudowy sprężarki: żeliwo szare, żeliwo sferoidalne lub staliwo

Żeliwo szare pozostaje domyślnym materiałem w przypadku większości odlewów obudów sprężarek, ponieważ jego struktura z grafitu płatkowego tłumi wibracje lepiej niż jakiekolwiek inne rozwiązanie przy tej samej cenie. Wyjątkiem jest klasa ciśnienia: powyżej około 40 barów lub tam, gdzie cykle termiczne są silne, górę bierze żeliwo sferoidalne lub staliwo.

Wybór gatunku zwykle opiera się na trzech danych wejściowych: maksymalnym ciśnieniu roboczym, sygnaturze pulsacji typu sprężarki i cyklach termicznych, jakie wystąpią w obudowie podczas pracy.

Powyżej standardowych gatunków wybór materiału przestaje być decyzją katalogową. Obudowy do agresywnych zastosowań przechodzą do stopów niklu takich jak Inconel 718 i podobne gatunki żaroodporne , gdzie chemia cieplna, droga formowania i parametry obróbki muszą zostać wspólnie sprawdzone.

Producenci odlewów bloków cylindrów Odlewany blok cylindrów jest ważnym elementem stosowanym w inżynierii mechanicznej, zwykle odlewanym ze stopów metali o wysokiej wytrzymałości, takich jak żeliwo lub aluminium... Zobacz produkt →

Porowatość i szczelność ciśnieniowa odlewów obudów sprężarek

Szczelność ciśnieniowa jest wynikiem procesu, a nie właściwością materiału. Dwie odlewnie mogą wylewać identyczny chemicznie GG25 i zapewniać zupełnie różne poziomy wycieków, ponieważ różnica polega na wlewce, rozmieszczeniu pionów, kontroli szybkości chłodzenia i sposobie zasilania ciężkich sekcji.

W ramach 200-tonowego programu dużych obudów, koncentrat jest odrzucany z niewielkiej liczby powodów.

Wtrącenia piasku i porowatość skurczowa łącznie odpowiadają za około sześć na dziesięć odrzutów. Obydwa są zmiennymi procesowymi, które odlewnia kontroluje poprzez konstrukcję wlewu, jakość formy i umiejscowienie chłodziwa, a nie poprzez większą kontrolę na końcu linii.

Kupujący powinni poprosić o wolumetryczne badania NDT na granicy ciśnienia, badanie cząstek magnetycznych na obrobionych powierzchniach, mapę twardości najcięższej sekcji oraz zapis testu hydrostatycznego lub pneumatycznego powiązany z numerem seryjnym odlewu.

Obróbka odlewów obudów sprężarek bez zwiększania ryzyka związanego z konfiguracją

Każde dodatkowe ustawienie na dużej oprawie zwiększa błąd układania, dlatego najbardziej niezawodnym sposobem ochrony wyrównania otworu jest obróbka odlewu w tak małej liczbie ustawień, jak pozwala na to geometria.

To ograniczenie popycha nabywców do dostawców, którzy odlewają i obrabiają pod jednym dachem. Obudowa odlana w jednym zakładzie i znudzona w innym przybywa z dwoma niezależnymi łańcuchami tolerancji i żadna ze stron nie jest właścicielem efektu końcowego.

Punktami odniesienia, które warto sprawdzić przed przyznaniem nagrody, są wydajność odlewów, dokładność, jaką warsztat może utrzymać na obudowie o Twojej masie oraz liczba porównywalnych osłonek dostarczanych przez dostawcę każdego roku.

Odlewy producentów obudów sprężarek Duże sprężarki zwykle przyjmują konstrukcje o dużej wytrzymałości, które są w stanie wytrzymać obciążenia o dużej intensywności i dlatego mają duże możliwości ciągłej pracy. Reklama... Zobacz produkt →

Lista kontrolna kwalifikacji dostawcy przed wycięciem pierwszego wzoru

Przed wycięciem pierwszego wzoru należy zakwalifikować dostawcę w zakresie sześciu elementów: identyfikowalność materiału, możliwości wolumetrycznej analizy NDT, zakres raportowania wymiarowego, obróbka wewnętrzna, dokumentacja testowa i pisemna polityka napraw.

1. Możliwość śledzenia ciepła od stopionego materiału do gotowej części, z danymi z testów chemicznych i mechanicznych.
2. Wolumetryczne NDT na granicach ciśnień odlewów produkcyjnych, nie tylko na próbkach.
3. Raport wymiarowy wykorzystujący schemat odniesienia na rysunku.
4. Możliwość toczenia, wytaczania, frezowania i wiercenia we własnym zakresie dla wymaganej masy części.
5. Certyfikaty testów sprawdzających przy 1,5-krotności maksymalnego ciśnienia roboczego, powiązane z numerami seryjnymi.
6. Polityka napraw określająca, które strefy mogą być naprawiane przez spawanie, a które nie.

Czas realizacji i koszt są podane na tej samej liście. Wykonanie wzoru i zatwierdzenie pierwszego artykułu trwa zwykle od 6 do 10 tygodni, a partie produkcyjne trwają od 4 do 8 tygodni, w zależności od masy i zakresu obróbki. Wzrost grubości ścianki, szerszy zakres badań NDT i naprawa po odlewie to trzy czynniki, które najbardziej wpływają na cenę, a każdy z nich jest decyzją kupującego, a nie niespodzianką ze strony odlewni.

Często zadawane pytania dotyczące odlewów obudów sprężarek

Jaką grubość ścianki powinien mieć odlew obudowy sprężarki?

Grubość ścianki ustalana jest klasą ciśnienia i odległością podawania stopu, a nie jedną uniwersalną zasadą. Obudowy z żeliwa szarego o masie od 200 do 3000 kg zwykle mają płaszcze o średnicy od 12 do 25 mm z grubszymi kołnierzami i żebrami, a każda sekcja powyżej 60 mm wymaga sprawdzenia konstrukcji rury pionowej i chłodzenia przed rozpoczęciem produkcji.

W jaki sposób sprawdzana jest szczelność ciśnieniowa odlewu obudowy?

Testy hydrostatyczne lub pneumatyczne przy 1,5-krotnym maksymalnym ciśnieniu roboczym, poparte objętościowymi badaniami NDT w strefach zawierających gaz. Zapisy testów powinny być identyfikowalne w odniesieniu do numeru wytopu i numeru seryjnego pojedynczego odlewu.

Czy można naprawić obudowę po stwierdzeniu porowatości?

Pojedyncze defekty poza granicą ciśnienia można naprawić poprzez kontrolowane spawanie z kontrolą podgrzewania wstępnego i po spawaniu. Wady wewnątrz otworu wirnika lub w kanale gazowym są zwykle podstawą do odrzucenia, dlatego polityka naprawy znajduje się w zamówieniu przed wylaniem pierwszego odlewu.

Na jaki czas realizacji powinien zaplanować kupujący?

Zaplanuj od 6 do 10 tygodni na wykonanie modelu, pierwszy artykuł i zatwierdzenie, a następnie od 4 do 8 tygodni na każdą partię produkcyjną, w zależności od masy odlewu i zakresu obróbki. Specjalne gatunki stopów wydłużają czas o kilka tygodni, ponieważ weryfikacja chemii cieplnej spowalnia pierwszy artykuł.