RU49925U1 - Поршневой компрессор для сжатия газов с повышенным содержанием сероводорода (варианты) - Google Patents
Поршневой компрессор для сжатия газов с повышенным содержанием сероводорода (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU49925U1 RU49925U1 RU2005111628/22U RU2005111628U RU49925U1 RU 49925 U1 RU49925 U1 RU 49925U1 RU 2005111628/22 U RU2005111628/22 U RU 2005111628/22U RU 2005111628 U RU2005111628 U RU 2005111628U RU 49925 U1 RU49925 U1 RU 49925U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wear
- rod
- cylinder
- drive mechanism
- layer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к компрессоростроению и может быть использована как при создании, так и при ремонте компрессоров, к которым предъявляются высокие требования к ресурсу, надежности и безопасности эксплуатации. Техническим результатом полезной модели является значительное повышение срока службы компрессоров, снижение эксплуатационных затрат при их эксплуатации и повышение безопасности работы. По п.1: поршневой компрессор, содержащий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, в котором рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют износостойкий слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, толщина которого определяется соотношением hсл≥кσHmaxρ, где σHmax - максимальные контактные напряжения на рабочих участках (МПа); ρ - приведенный радиус кривизны трущихся поверхностей; к=1,733*10-5 - постоянный коэффициент. По п.2: поршневой компрессор, содержащий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, в котором рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют поверхностный фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой, соединенный с их поверхностью лазерной обработкой, толщина которого определяется соотношением
hТсл=(1,8÷2,0)Rmax,
где Rmax - расстояние между максимальным выступом и впадиной микронеровностей на рабочем участке.
По п.3: поршневой компрессор, содержащий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, отличающийся тем, что рабочие участки
цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют износостойкий композиционный слой, состоящий из двух слоев, причем, нижний слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, толщиной hсл≥кσHmaxρ, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, а верхний фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой, толщиной hТсл=(1,8÷2,0)Rmax, соединен с нижним лазерной обработкой.
Description
Полезная модель относится к компрессоростроению и может быть использована как при создании, так и при ремонте компрессоров, к которым предъявляются высокие требования к ресурсу, надежности и безопасности эксплуатации.
Известен поршневой компрессор, включающий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, у которого рабочие быстроизнашивающиеся и высоконагруженные участки цилиндра, штока, крейцкопфа, кривошипного вала и подшипников выполнены из обычных углеродистых сталей и чугунов [Френкель М.И. Поршневые компрессоры. Теория, конструкция и основы проектирования. Машиностроение, 1969, 744 с.]
Известен также поршневой компрессор, содержащий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, у которого высоконагруженные быстроизнашивающиеся детали имеют соединенный с их основным металлом поверхностный слой определенной толщины из материала с высоким содержанием азота (до 1,0%) [Общие технические условия по ремонту поршневых компрессоров /А.Е.Фолиянц, Н.В.Мартынов, А.С.Бурыгин и др. ВНИКТИ химнефтеоборудование, Волгоград, из-во Волгоградская правда, 1985, 362 с.]
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции поршневого компрессора является поршневой компрессор для сжатия газов, в котором трущиеся детали, имеющие быстроизнашивающиеся рабочие участки, изготовлены с поверхностным слоем определенной толщины из композиционного порошкового сплава, полученным плазменным или высокоскоростным газотермическим напылением (Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука.1977 г. 184 с.; Балдаев П.Л. "Перспективы применения
газотермического напыления при ремонте и производстве оборудования в промышленности" Журнал компрессорная техника №5, 2004 г.)
Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата при эксплуатации таких деталей компрессоров, является структурная неоднородность и недостаточная конструкционная прочность поверхностного слоя, особенно при динамических нагрузках, недостаточная несущая способность при высоких контактных нагрузках из-за концентрации максимальных напряжений на внутренней границе слоя, недостаточная коррозионная стойкость из-за поверхностных дефектов (пор, неметаллических включений и т.д.), недостаточная прочность сцепления с основным материалом детали, высокий уровень поверхностных растягивающих напряжений, вызванных нагревом детали при формировании покрытия.
Таким образом, недостатком известных конструкций поршневых компрессоров является недостаточный ресурс детали, особенно в коррозионных средах и при перегрузках, вызванных знакопеременным характером нагружения, а также динамическими усилиями.
Высокий коэффициент трения скольжения рабочих поверхностей и отсутствие высокоэффективных защитных покрытий деталей компрессора приводят к их разогреву, нарушению условий смазки и интенсивному износу. Это следует из анализа экспериментальных данных по эксплуатации компрессоров, согласно которым 98% отказов происходит по причине изнашивания.
В связи с этим для предотвращения аварий и случаев преждевременного выхода из строя поршневых компрессоров приходится осуществлять дорогостоящий мониторинг их технического состояния, делать частые замены деталей и ремонты, что увеличивает эксплуатационные затраты и снижает безопасность и надежность эксплуатации компрессоров.
Техническим результатом полезной модели является значительное повышение срока службы компрессоров, снижение эксплуатационных затрат при их эксплуатации и повышение безопасности работы.
Этот результат по п.1 достигается тем, что в поршневом компрессоре, содержащим цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют износостойкий слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, толщина которого определяется из соотношения
hсл≥кσHmaxρ,
где σHmax - максимальные контактные напряжения на рабочих участках (МПа), ρ - радиус кривизны трущихся поверхностей, к=1,733*10-5 - постоянный коэффициент.
По п.2 поставленный технический результат достигается тем, что рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой, соединенный с их поверхностью лазерной обработкой, толщина которого определяется соотношением
hТсл=(1,8÷2,0)Rmax,
где Rmax - расстояние между максимальным выступом и впадиной микронеровностей на рабочем участке.
По п.3 необходимый технический результат достигается тем, что рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют износостойкий композиционный слой, состоящий из двух слоев, причем нижний слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, толщиной nсл≥кσHmaxρ, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, а верхний фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой, толщиной hТсл=(1,8÷2,0)Rmax, соединен с нижним лазерной обработкой.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид поршневого компрессора, состоящего из цилиндра 1, поршня 2 со штоком 3, механизма привода, включающего крейцкопф 4, шатун 5, кривошипный вал 6 и подшипники 7, а на фиг.2, 3, 4 в качестве примера,
показаны штоки поршневого компрессора, рабочие участки которых длиной L, выполнены по п.п.1, 2, 3 формулы полезной модели. Интенсивный износ и разрушение рабочих участков в процессе эксплуатации происходит в результате трения скольжения трущихся поверхностей при возвратно-поступательном движении поршня со штоком, крейцкопфа, шатуна и вращения кривошипного вала в подшипниках.
В компрессоре по п.1 рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу длиной L, имеют износостойкий слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, толщина которого hсл≥кσHmaxρ. Именно этот слой является несущим, т.к. в процессе эксплуатации он воспринимает циклические контактные нагрузки. Поскольку физико-механические и триботехнические свойства указанного слоя из сплава Cr-Ni-Mo, полученного лазерной наплавкой, значительно превышают свойства основного металла, то сопротивляемость изнашиванию рабочих участков значительно увеличивается, а их износ снижается, что способствует повышению срока службы компрессора и безопасности эксплуатации.
В компрессоре по п.2 рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные интенсивному износу длиной L, имеют фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой, толщиной hТсл=(1,8÷2,0)Rmax, соединенный с их поверхностью лазерной обработкой. Этот слой при пусках и остановках компрессора, при работе в условиях масляного "голодания" и при переходных режимах выполняет роль смазки, разделяющей трущиеся поверхности, предотвращает износ и повреждения поверхностей рабочих участков, обеспечивает режим жидкостного трения в отсутствии смазки, способствует снижению коэффициента трения, температуры в зоне контакта деталей и, кроме того, защищает рабочие участки от коррозии при работе компрессора в агрессивных средах.
В компрессоре по п.3 рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу длиной L, имеют износостойкий, композиционный слой, состоящий из двух слоев. Нижний слой из сплава
системы Cr-Ni-Мо, толщиной hсл≥кσHmaxρ, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, обладает высокой твердостью и износостойкостью, воспринимает циклические контактные нагрузки, вызванные интенсивным скольжением трущихся рабочих участков, и обеспечивает требуемую несущую способность, а также необходимые эксплуатационные характеристики компрессора.
Верхний фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой разделяет трущиеся поверхности, способствует улучшению условий трения, снижению коэффициента трения и температуры на рабочих участках, повышает задиростойкость и коррозионную стойкость и, за счет этого, увеличивается срок службы компрессора, повышается надежность и безотказность, а также снижаются затраты на его ремонт.
Повышение технических характеристик поршневого компрессора, достигаемое при реализации предлагаемой полезной модели, основано на следующих основных положениях и результатах экспериментов.
По п.1 технический результат обеспечивается тем, что в поршневом компрессоре рабочие участки цилиндра, штока и механизма привода, подверженные износу, имеют слой из сплава системы Cr-Ni-Мо, полученный лазерной наплавкой. Этот высоколегированный слой имеет оптимальную мелкодисперсную структуру, высокую твердость и одновременно необходимую пластичность, что предотвращает развитие разрушений как на поверхности рабочих участков, так и в подповерхностной зоне, где осуществляется соединение слоя с поверхностью детали. Кроме того, за счет оптимальной толщины слоя, определяемой соотношением hсл≥кσHmaxρ, обеспечивается его необходимая несущая способность, исключается продавливание и отслоение материала поверхности при действии циклических высоких контактных нагрузок.
По п.2 технический результат обеспечивается тем, что в поршневом компрессоре рабочие участки цилиндра, штока, и механизма привода имеют фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой оптимальной
толщины, полученный с использованием лазерного излучения. Лазерная обработка позволяет получить на рабочих участках бездефектный наружный слой, обладающий высокими адгезионными, триботехническими и коррозионными свойствами. Смазочные свойства слоя таковы, что рабочие участки могут работать практически без смазки или в условиях недостаточной смазки. Эти условия соответствуют переходным режимам эксплуатации компрессора и режимам масляного "голодания". При этом значения коэффициента трения даже без смазки соответствуют режиму жидкостного трения.
По п.3 технический результат обеспечивается тем, что рабочие участки цилиндра, штока и механизма привода, подверженные износу, имеют композиционный износостойкий слой, состоящий из двух слоев. Первый -нижний слой из высококачественного сплава системы Cr-Ni-Mo, полученный лазерной наплавкой, выполняет роль несущего слоя, воспринимающего высокие цикличные контактные нагрузки, вызванные знакопеременным характером нагружения и скольжением трущихся поверхностей. Второй - наружный слой из фторполимерного материала, обработанного лазером, выполняет роль твердой смазки, предотвращающей задиры и схватывание рабочих участков деталей компрессора в процессе трения. Наличие этого слоя также способствует снижению рабочих температур, уменьшению вибраций и повышению срока службы компрессора.
Пример 1.
Из анализа причин преждевременного выхода из строя поршневых компрессоров, в особенности при эксплуатации в агрессивных средах с большим содержанием сероводорода, следует, что разрушение и износ рабочих участков цилиндра, поршня, штока и механизма привода вызвано упруго-пластическими деформациями материала поверхностного слоя, обусловленными контактно-фрикционным воздействием трущихся деталей.
Механизм изнашивания и разрушения рабочих участков иллюстрируется фиг.5, где в поперечном разрезе показаны разрушения материала рабочих участков в процессе эксплуатации. Напряженное состояние поверхностного слоя на рабочих участках иллюстрируется фиг.6, где показаны эпюры рабочих напряжений 1 и эпюры 2, 3, характеризующие закономерности изменения свойств материала рабочих участков с расстоянием от поверхности. Видно, что при неоптимальных свойствах и толщинах поверхностного слоя (h1) на его внутренней границе (точка А) действующие напряжения могут превышать уровень прочности основного материала детали. Это приводит возникновению описанных выше разрушений (см. фиг.5).
При оптимальной, с точки зрения контактной прочности, толщине несущего слоя, из высокопрочного сплава системы Cr-Ni-Mo, определяемой из условия глубинной контактной прочности ('h2, точка В), нагрузки, вызванные условиями эксплуатации, не приводят к разрушению материала. При этом обеспечивается требуемая несущая способность деталей компрессора, и достигается наибольшая сопротивляемость изнашиванию. Таким образом, для повышения сопротивляемости изнашиванию в сложных условиях эксплуатации необходимо, чтобы поршневой компрессор был укомплектован базовыми деталями, имеющими на рабочих участках несущий лазерный поверхностный слой с оптимальными характеристиками. Толщина и физико-механические свойства несущего слоя должны определяться с учетом местоположения опасной зоны (см. фиг.4, точки А, В), где при действии эксплуатационных контактных нагрузок могут возникать очаги пластических деформаций и разрушений. Эта зона может быть найдена расчетным методом на основе анализа закономерностей распределения контактных напряжений и изменения свойств несущего поверхностного слоя, находящегося в зоне действия интенсивных контактных нагрузок. Выполненные нами расчеты по формулам, полученным на основе решений контактной задачи теории упругости, показали, что для предотвращения деформаций и разрушения несущего слоя деталей в
процессе контактно-фрикционного взаимодействия его толщина должна определяться из соотношения
При этом в поверхностном слое не должно быть дефектов в виде пор, несплошностей и других дефектов, снижающих контактную прочность и износостойкость. Экспериментальные исследования показали, что указанным требованиям полностью соответствует поверхностный слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, полученный лазерной наплавкой.
Технический результат от реализации полезной модели был подтвержден экспериментальными исследованиями и испытаниями, выполненными как на образцах, так и на натуральном объекте - компрессоре КМ-2 импортного производства в условиях эксплуатации.
Эксплуатационные характеристики несущего слоя, определяемые его толщиной (hсл) и требуемым распределением физико-механических свойств, на экспериментальных образцах испытанных деталей компрессора изменялись в пределах, соответствующих реальным условиям эксплуатации деталей поршневых компрессоров. Значения варьируемых параметров приведены в табл.1.
Результаты испытаний на контактную усталостную прочность приведены в табл.2. Видно, что оптимальными свойствами обладают детали, имеющие несущий поверхностный слой сплава системы Cr-Ni-Mo оптимальной толщины, полученный лазерной наплавкой. Разрушения при всех условиях испытаний не возникали при толщине слоя, найденный из условия hсл≥кσHmaxρ. При этом расчетная оптимальная толщина несущего слоя составляла hслопт≥0,6 мм. В качестве примера, подтверждающего высокие свойства поверхностного слоя на рабочих участках деталей компрессора, приведены и основные характеристики структуры металла поверхностного слоя испытанных деталей (фиг.7).
Характеристики несущих поверхностных слоев деталей компрессоров, подверженных испытаниям
Таблица 1 | |||
№ п.п. | Наименование характеристики | Обозначение | Диапазон изменений |
1 | Толщина несущего слоя, мм. | hс | 0,2-0,4 |
2 | Твердость на поверхности, МПа | НП | 6200-10000 |
3 | Твердость сердцевины, МПа | Нс | 3000-4800 |
4 | Глубина действия максимальных рабочих напряжений, мм. | Z | 0-4,0 |
5 | Величина рабочих напряжений, МПа | σН | 1000-3500 |
6 | Приведенный радиус кривизны рабочих поверхностей, мм. | ρw | 5-100 |
Из табл. 2 и фиг.7а видно, что несущий слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, полученный лазерной наплавкой, не имеет дефектов, что предопределяет высокие эксплуатационные свойства штоков. Образцы деталей, конструкция которых соответствует полезной модели, разрушений не имели при всех условиях испытаний (см. табл.2). В то же время при реализации известных технических решений поверхностный слой имеет многочисленные дефекты и разрушения (см. фиг.7б).
Аналогичные результаты были получены при испытаниях на выносливость, результаты которых приведены на фиг.8. Видно, что наибольшей выносливостью обладают детали, имеющие несущий слой из сплава системы Cr-Ni-Mo оптимальной толщины (фиг.8, кривая 4). Для известных технических решений зависимость предела выносливости при различных условиях испытаний описываются зависимостями 1-5, фиг.8.
Таблица 2 | ||||||||||||
Результаты испытаний деталей компрессора на контактную прочность | ||||||||||||
№ партии образцов | Наименование детали | Нагрузка σН, МПа | Характеристики несущего слоя | Число циклов испытаний до разрушения | Глубина разрушения, мм | |||||||
Материал | Толщина слоя, мм | Пористость, % | Микротвердость, МПа | |||||||||
Поверхности | В зоне hmin | Сердцевины | ||||||||||
1 | Шток | 1000 | Ni-Cr-Мо | 0,2 | 4 | 6000 | 3500 | 3400 | 0,6 | 0,2 | ||
компрессора | 1200 | (напыление) | 0,6 | 6 | 5500 | 3800 | 3400 | 0,8 | 0,35 | |||
КМ2 | 1200 | 1,0 | 7 | 5200 | 4000 | 3400 | 1,0 | 0,35 | ||||
1200 | 1,5 | 7 | 5200 | 4500 | 3400 | 1,3 | 0,35 | |||||
2 | Шток | 1200 | Ni-Cr-Мо | 0,2 | 1,5 | 6500 | 3600 | 3500 | 0,6 | 0,2 | ||
компрессора | 1600 | (плазма) | 0,6 | 2,0 | 6000 | 3900 | 3500 | 1,0 | 0,4 | |||
КМ2 | 2000 | 1,0 | 2,0 | 5800 | 4200 | 3500 | 1,3 | 0,4 | ||||
2200 | 1,5 | 2,0 | 5600 | 4800 | 3500 | 1,5 | 0,6 | |||||
3 | Шток | 1500 | Ni-Cr-Mo | 0,6 | 0 | 6600 | 6500 | 3600 | 2,5 | нет | ||
компрессора | 2500 | (лазерный | 1,0 | 0 | 6700 | 6700 | 3600 | 5,0 | нет | |||
КМ2 | 3000 | сплав) | 1,5 | 0 | 6700 | 6700 | 3600 | 8,0 | нет | |||
3500 | 2,0 | 0 | 6700 | 6700 | 3600 | 10,0 | нет |
Пример 2
Поршневой компрессор на рабочих участках высоконагруженных быстроизнашивающихся деталей имеет износостойкий, фторполимерный, твердосмазочный слой, полученный лазерной обработкой, толщина которого определяется соотношением
hсл=(1,8-2,0)Rmax,
где Rmax - расстояние между максимальным выступом и впадиной микронеровностей на рабочем участке.
Для подтверждения эффектов, связанных с введением твердосмазочного слоя в качестве конструктивного элемента (третьего тела), разделяющего трущиеся быстроизнашивающиеся рабочие участки высоконагруженных деталей, были проведены комплексные триботехнические испытания.
Расположение твердосмазочного слоя на рабочей поверхности детали показано на фиг.3 и фиг.9. Толщина слоя 1 при испытаниях имела значения, указанные в табл.3. При испытаниях в режиме трения скольжения оценивали и интенсивность изнашивания трущихся поверхностей.
Результаты испытаний представлены в табл.4. Из результатов испытаний следует, что оптимальные значения толщины твердосмазочного слоя на рабочих участках трущихся деталей находятся в пределах hсл=(1,8÷2,0)Rmax.
Таблица 3 | ||
Значения толщины несущего слоя, полученные при испытаниях | ||
№ п.п. | Соотношение толщины слоя и Rmax | Значения, мкм |
1 | без слоя | |
2 | hсл=Rmax | 5 |
3 | hсл=1,5Rmax | 7,5 |
4 | hсл=1,8Rmax | 9 |
5 | hсл=2,0Rmax | 10 |
6 | hсл=2,2Rmax | 11 |
Таблица 4 | ||||
Результаты триботехнических испытаний | ||||
Номер варианта по табл.3 | Длительность ускоренных модельных испытаний, мин. | Максимальная температура в зоне трения, °С. | Средние значения коэффициента трения. | Весовой износ после цикла испытаний, мг. |
1 | 120 | 120 | 0,2 | 60 |
2 | 120 | 110 | 0,15 | 40 |
3 | 120 | 95 | 0,12 | 25 |
4 | 120 | 78 | 0,008 | 6 |
5 | 120 | 75 | 0,006 | 5 |
6 | 120 | 85 | 0,1 | 8 |
При меньших значениях эффективность введения твердосмазочного слоя снижается, т.к. из-за недостаточной его толщины возможен металлический контакт выступов микронеровностей трущихся поверхностей вследствие продавливания или частичного износа твердосмазочного слоя. Это приводит к росту коэффициента трения, задирам, увеличению температуры и скорости изнашивания. При больших толщинах твердосмазочного слоя не удается обеспечить требуемые адгезионные и физико-механические свойства. Поэтому при интенсивном трении "толстый слой" быстро изнашивается и в контакт вступают металлические участки, что интенсифицирует процесс изнашивания.
Пример 3
Поршневой компрессор на рабочих участках подвержен интенсивным нагрузкам и изнашиванию деталей, имеет два слоя - нижний несущий из сплава Cr-Ni-Mo, полученный лазерной обработкой, и верхний твердосмазочный, фторполимерный слой.
Испытаниями при трении в агрессивных средах выявлен эффект двухслойного покрытия который заключается в следующем. Верхний слой, так называемое третье тело, разделяет контактируемые рабочие участки поверхностей трущихся металлических деталей, работает как твердая смазка, препятствующая интенсивному изнашиванию в течении определенного периода эксплуатации. Кроме того, этот слой предохраняет нижний от схватывания и задиров пи эксплуатации. Контактные нагрузки воспринимает нижний слой, который является несущим. Эффективность твердосмазочного фторполимерного слоя определенной толщины, полученного лазерной обработкой подтверждена испытаниями (пример 2). В случае износа верхнего твердосмазочного слоя в работу вступает несущий слой из сплава Cr-Ni-Mo, который обладает высокой сопротивляемостью изнашиванию, что подтверждается результатами испытаний, приведенными в примере 1. Пример 3 является сочетанием эффектов, подтвержденными в примерах 1 и 2. Результаты испытаний на изнашивание деталей поршневого компрессора по примеру 3 приведены в табл.5.
Таблица 7 | ||
Износостойкость рабочих поверхностей | ||
№ п.п. | Характеристики трущихся поверхностей | Длительность эксплуатации до предельного износа, часы |
1 | Без покрытия | 5000 |
2 | Один слой (пример 1) | 12000 |
3 | Один слой (пример 2) | 8000 |
4 | Два слоя (пример 3) | 20000 |
Видно, что конструкция деталей поршневого компрессора, имеющего композиционный поверхностный слой на рабочих участках, обеспечивает четырехкратное увеличение износостойкости и ресурса.
Таким образом, результаты испытаний свидетельствуют о том, что при реализации полезной модели по п.1, 2, 3 значительно повышается технический уровень поршневого компрессора, повышается сопротивляемость изнашиванию и срок службы как компрессора в целом, так и его базовых дорогостоящих деталей.
Claims (3)
1. Поршневой компрессор, содержащий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, отличающийся тем, что рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют износостойкий слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, толщина которого определяется соотношением
hсл≥кσHmaxρ,
где σHmax - максимальные контактные напряжения на рабочих участках, МПа;
ρ - приведенный радиус кривизны трущихся поверхностей;
к=1,733·10-5 - постоянный коэффициент.
2. Поршневой компрессор, содержащий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, отличающийся тем, что рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют поверхностный фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой, соединенный с их поверхностью лазерной обработкой, толщина которого определяется соотношением
hТсл=(1,8÷2,0)Rmax,
где Rmax - расстояние между максимальным выступом и впадиной микронеровностей на рабочем участке.
3. Поршневой компрессор, содержащий цилиндр, поршень со штоком и механизм привода, состоящий из крейцкопфа, шатуна, кривошипного вала и подшипников, отличающийся тем, что рабочие участки цилиндра, штока, механизма привода, подверженные износу, имеют износостойкий композиционный слой, состоящий из двух слоев, причем, нижний слой из сплава системы Cr-Ni-Mo, толщиной hсл≥кσHmaxρ, соединенный с их поверхностью лазерной наплавкой, а верхний фторполимерный, твердосмазочный, износостойкий слой, толщиной: hТсл=(1,8÷2,0)Rmax, соединен с нижним лазерной обработкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111628/22U RU49925U1 (ru) | 2005-04-19 | 2005-04-19 | Поршневой компрессор для сжатия газов с повышенным содержанием сероводорода (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111628/22U RU49925U1 (ru) | 2005-04-19 | 2005-04-19 | Поршневой компрессор для сжатия газов с повышенным содержанием сероводорода (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU49925U1 true RU49925U1 (ru) | 2005-12-10 |
Family
ID=35869252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005111628/22U RU49925U1 (ru) | 2005-04-19 | 2005-04-19 | Поршневой компрессор для сжатия газов с повышенным содержанием сероводорода (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU49925U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497024C1 (ru) * | 2012-04-03 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" | Шток поршневой |
-
2005
- 2005-04-19 RU RU2005111628/22U patent/RU49925U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497024C1 (ru) * | 2012-04-03 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" | Шток поршневой |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Blau | Friction, lubrication, and wear technology | |
Udoye et al. | Assessment of wear resistance of aluminium alloy in manufacturing industry-a review | |
Korkmaz et al. | Understanding the lubrication regime phenomenon and its influence on tribological characteristics of additively manufactured 316 Steel under novel lubrication environment | |
CA2682995C (en) | Crank drive | |
Andersson et al. | Piston ring tribology | |
Waterhouse et al. | Fretting wear of a high-strength heavily work-hardened eutectoid steel | |
Ejaz et al. | Failure analysis of an aero engine ball bearing | |
RU49925U1 (ru) | Поршневой компрессор для сжатия газов с повышенным содержанием сероводорода (варианты) | |
Ilia et al. | Benchmarking the industry: powder forging makes a better connecting rod | |
Morales-Espejel et al. | Understanding and preventing surface distress | |
Warhadpande et al. | Effects of fretting wear on rolling contact fatigue life of M50 bearing steel | |
Urchegui et al. | Laboratory fretting tests with thin wire specimens | |
Shastin et al. | Laser modification of frictional surfaces | |
Somasundar et al. | Surface durability of tufftrided rolling elements | |
Shipway | Fretting wear | |
Veronesi et al. | Electroless Ni coatings for the improvement of wear resistance of bearings for lightweight rotary gear pumps | |
Scott | Paper 1: Metallurgical Aspects of Wear | |
Bian et al. | Effect of composite surface treatments on wear performance of Al-Si alloy cylinder liner | |
Charchalis et al. | The influence of finishing on the tribological properties of plasma sprayed MMC coatings | |
Bahramian | Microstructural and surface characterization and custom tribometer development for tribological analysis of plasma-based PTWA and EJPO coatings for engine block application | |
Hirani | Failures of Sliding Bearings | |
Laguna-Camacho et al. | A Wear Analysis Carried On Connecting Rod Bearings From Internal Combustion Engines | |
Medlin | Failures of Mechanical Springs | |
Hager et al. | Tribology and Wear of Bearing Steels | |
Shastin et al. | Laser Modification of the" Ring-Cylinder Liner" Mating Surfaces |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070420 |