Отчет по практике (металлургия)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

Санкт-Петербургский  государственный  университет низкотемпературных и пищевых технологий 
 
 
 
 

Кафедра криогенной техники

Отчет о пройденной учебной практике на заводе «Компрессор» 
 
 
 

Выполнил:

Студент 431 группы Кулюпин  А.С. 

Принял:

Проф. Кузнецов Л.Г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург. 2009 год.

План  отчета:

1) Краткая информация  о предприятии «Компрессор», описание выпускаемой продукции.

2) Описание используемого парка станков для изготовления рабочей продукции.

3) Подробная характеристика и классификация компрессоров, выпускаемых на заводе «Компрессор».

4) Описание технологического  процесса изготовления крейцкопфа III ступени.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1) Завод «Компрессор» был основан в 1877 году В.С. Барановским совместно с П.В. Барановским. Исторически сложилось, что завод был основан для оборонных нужд страны. Первоначально производились пушечные гильзы, взрыватели, гранаты, лафеты, чугунные и стальные снаряды.

В 70-е годы ЦКБ завода впервые в стране разработало  для нужд сельского хозяйства  широкозахватные дождевые машины. В  период появления в России подводного флота заводу была поручена разработка и поставка компрессоров для подводных  лодок. Для ВМФ РФ завод изготавливает малошумные компрессоры высокой надежности  и низких уровней вибрации. Продукция завода  применяется в ракетно-космическом комплексе, где она используется  для пневмоиспытаний оборудования ракет-носителей и наземных систем, для управления арматурой заправочных систем и отдельных механизмов стартовых устройств, в вентиляции шахт стратегического назначения. Продукция завода "Компрессор" нашла применение в большой энергетике, включая и атомную. Изделия завода используются на Ленинградской, Калининской АЭС, осуществлены поставки для АЭС в Индии и Иране. Для нужд ОАО "Газпром" на заводе "Компрессор" разработана и серийно производится Установка подготовки импульсного газа (УПИГ).  ОАО "Компрессор" разработало и поставляет оборудование для акустической геологоразведки арктического шельфа с применением воздуха высокого давления.

На сегодняшний  день  ОАО "Компрессор" является серийным заводом по выпуску современного оборудования. На заводе создан комплекс уникальных испытательных и измерительных стендов, на которых отрабатываются новые конструкции компрессоров и отдельных узлов, в том числе большие научные работы проведены по самодействующим клапанам, уплотнениям поршней без смазки. Создаются агрегаты для очистки воздуха и газов от влаги, масла и механических частиц. Оборудован участок по изготовлению систем автоматического управления для выпускаемого на заводе оборудования.

В состав завода входит  Центральное конструкторское бюро численностью 75 человек,  разработки которого находят  воплощение в изделиях завода. Общая численность трудящихся  ОАО "Компрессор" составляет 600 человек, средняя заработная плата на заводе  17 тысяч рублей. Объем выпущенной продукции в 2007 году составил 350 млн. рублей.

Санкт-Петербургское  предприятие ОАО "Компрессор", начало которому было положено почти полтора столетия назад,  остается одной из ведущих в Российской Федерации фирмой по разработке и производству компрессорного оборудования самого широкого назначения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2) На заводе «Компрессор» используются следующие виды станков:

- Токарный станок — станок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов и др. материалов в виде тел вращения. На токарных станках выполняют обточку и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и обработку торцов, сверление, зенкерование и развертывание отверстий и т. д. Заготовка получает вращение от шпинделя, резец — режущий инструмент — перемещается вместе с салазками суппорта от ходового вала или ходового винта, получающего вращение от механизма подачи.

В состав токарной группы станков входят станки, выполняющие различные операции точения: обдирку, снятие фасок, растачивание и т. д.

Значительную долю станочного парка составляют станки токарной группы. Она включает девять типов станков, отличающихся по назначению, конструктивной компоновке, степени автоматизации и другим признакам. Станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и обработки торцовых поверхностей тел вращения с помощью разнообразных резцов, сверел, зенкеров, развёрток, метчиков и плашек.

Применение на станках  дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления  радиальных отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования.

Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для  установки заготовки обрабатываемой детали, делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные предназначены в основном для обработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительно небольшой длины.

- Токарно-винторезный станок предназначен для выполнения разнообразных токарных и винторезных работ по чёрным и цветным металлам, включая точение конусов, нарезание метрической, модульной и дюймовой резьбы.

Токарно-винторезные  станки являются наиболее универсальными станками токарной группы и используются главным образом в условиях единичного и мелкосерийного производства. Конструктивная компоновка станков практически однотипна. Основными узлами принятого в качестве примера станка 16К20 являются:

станина, на которой  монтируются все механизмы станка;

передняя (шпиндельная) бабка, в которой размещаются  коробка скоростей, шпиндель и другие элементы;

коробка подач, передающая с необходимым соотношением движение от шпинделя к суппорту (с помощью  ходового винта при нарезании  резьбы или ходового валика при обработке  других поверхностей);

фартук, в котором  преобразуется вращение винта или валика в поступательное движение суппорта с инструментом;

в пиноли задней бабки  может быть установлен центр для  поддержки обрабатываемой детали или  стержневой инструмент (сверло, развертка  и т. п.) для обработки центрального отверстия в детали, закрепленной в патроне;

суппорт служит для  закрепления режущего инструмента  и сообщения ему движений подачи. 

Суппорт состоит из нижних салазок (каретки), перемещающихся по направляющим станины. По направляющим нижних салазок перемещаются в направлении, перпендикулярном к линии центров, поперечные салазки, на которых располагается резцовая каретка с резцедержателями. Резцовая каретка смонтирована на поворотной части, которую можно устанавливать под углом к линии центров станка. Основными параметрами станков являются наибольший диаметр обрабатываемой детали над станиной и наибольшее расстояние между центрами. Важным размером станка является также наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над поперечными салазками суппорта.

- Токарно-карусельные станки. Эти станки предназначены для токарной обработки деталей типа диск больших габаритов. На этих станках можно выполнять: точение и растачивание цилиндрических и конических поверхностей, можно подрезать торцы, прорезать канавки. При оснащении станка дополнительными устройствами на них можно точить фасонные поверхности по копиру. Можно производить фрезерование, шлифование, и нарезание резьбы резцом.

- Шлифовальные станки имеют вращающийся абразивный инструмент. Эти станки применяют в основном для окончательной (финишной) чистовой обработки деталей, путем снятия с их поверхности слоев металла с точностью, доходящей иногда до десятых долей микрометра и придания обрабатываемой поверхности высокой чистоты.

На шлифовальные станки поступают заготовки, предварительно обработанные на других станках с оставлением небольшого припуска под шлифование, величина которого зависит от требуемого класса точности, размеров детали и предшествующей обработки.

Успехи последних  лет в области усовершенствования шлифовальных кругов и станков, а также совершенствование заготовительных операций (прокатывания, штампования, точного литья и т. п.), позволяют во многих случаях использовать вместо токарных, фрезерных и других станков для получистовых операций, высокопроизводительные шлифовальные станки для предварительного и окончательного шлифования.

На шлифовальных станках  выполняют:

обдирку, разрезку и отрезку заготовок;

точную обработку  плоскостей, поверхностей вращения, зубьев колес, винтовых и фасонных поверхностей и т. п.;

заточку всевозможного инструмента.

- Фрезерные станки — группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок. При этом фреза вместе со шпинделем фрезерного станка совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное. Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ (CNC).

Во фрезерных станках  главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное  перемещение заготовки и фрезы. Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т. д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определенной последовательности выполняются автоматически.

Числовое программное  управление или ЧПУ — означает компьютеризованную систему управления, считывающую инструкции специализированного языка программирования (например, G-код) и управляющую приводами металло-, дерево- и пластмасообрабатывающих станков.  
 

3) Компрессор(от лат. compressio — сжатие) — машина для повышения давления и перемещения газа.

 Компрессорная установка — совокупность компрессора, привода и вспомогательного оборудования (газоохладителя, осушителя сжатого воздуха и т. д.).

Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное. Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объема газа, приведенного к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу. Эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом. При большой разнице у, скажем, поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в два раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом.

Поршневые компрессоры

Широко применяются  в машиностроении, текстильном производстве, в химической, холодильной промышленности и криогенной техники.

Поршневые компрессоры  могут быть: крейцкопфные — с  двухсторонним всасыванием и бескрейцкопфные — одностороннего всасывания (мощностью до 100 кВт).

По расположению цилиндров  компрессор подразделяются на вертикальные, горизонтальные и угловые. К вертикальным относятся машины с цилиндрами, расположенными вертикально. При горизонтальном расположении цилиндры могут быть размещены по одну сторону коленчатого вала, такие компрессоры называются горизонтальными с односторонним расположением цилиндров; а по обе стороны вала — горизонтальными с двухсторонним расположением цилиндров.

К угловым компрессорам относятся машины с цилиндрами, расположенными в одних рядах вертикально, в  других — горизонтально. Такие компрессоры  называются прямоугольными. К угловым  компрессорам относятся машины с  наклонными цилиндрами, установленными V-образно и W-образно (компрессоры называются соответственно V- и W- образными).

Прогрессивным в развитии поршневых компрессоров явился переход  на оппозитное исполнение компрессоров крупной и средней производительности. Оппозитные компрессоры, представляющие собой горизонтальные машины с встречным движением поршней и расположением цилиндров по обе стороны вала, отличаются высокой динамической уравновешенностью, меньшим габаритами и массой. Благодаря своим преимуществам оппозитные компрессоры практически полностью вытеснили традиционный тип крупного горизонтального компрессора.

Для машин малой  и средней производительности основным является прямоугольный тип компрессора и компрессора с V-образным расположением цилиндров.

По числу ступеней сжатия компрессоры различаются одно-, двух- и многоступенчатые. Многоступенчатое сжатие вызывается необходимостью ограничить температуру сжимаемого газа. В воздушных компрессорах возникает опасность воспламенения и взрыва масляного нагара, накапливающегося в трубопроводах, на крышках компрессоров и поверхностях клапанов, поэтому температура нагнетаемого воздуха не должна превышать 453К.

Поршневой компрессор ВП2-10/9М используются для получения  сжатого воздуха. Компрессор ВП2-10/9 представлен как крейцкопфный поршневой агрегат с прямоугольным расположением рабочих цилиндров. Движение рабочего поршня в полости  цилиндра компрессора создает разрежение, далее открываются всасывающие (прямоточные) клапаны и сжимаемый газ наполняет цилиндр. В процессе обратного хода поршня компрессора прямоточные клапаны закрываются, и в цилиндре компрессора осуществляется сжатие газа, далее поступает подача воздуха непосредственно через нагнетательные клапаны компрессора. Как правило, во всех двухступенчатых поршневых компрессорах на выходе из каждой ступени находится газоохладитель, которой охлаждает сжимаемый газ. После этих процессов газ распределяется в последующую ступень сжатия поршневого компрессора, в которой происходят аналогичные процессы, как и в предыдущей ступени. На выходе из газоохладителя компрессора газ поступает к потребителю.

Поршневой компрессор ВП2-10/9 - выполнен на угловой, крейцкопфной базе и имеет две ступени сжатия воздуха. Первая ступень компрессора  расположена вертикально, а вторая ступень – имеет горизонтальное положение, подаваемый воздух сжимается – последовательно в первой и второй ступени. На выходе из первой ступени горячий воздух поступает в промежуточной холодильник, охлаждается и последовательно поступает в цилиндр второй ступени, а после в концевой газоохладитель, далее сжатый воздух поступает в воздухосборник компрессора.

Смазка компрессора - механизмы движения смазываются  от масляного насоса, масло через  фильтр-сетку «первой» очистки поднимается  маслонасосом из нижней полости станины и попадает в фильтр «тонкой» очистки, далее по сверлениям коленвала смазывает шатунные вкладыши. По сверлениям поступает к верхней части головке шатунов. На входе сжатого воздуха установлен фильтр. В конструкции газоохладителей первой и второй ступеней предусмотрен влагомаслоотделитель – в итоге получатся чистый воздух на выходе компрессора.

В зависимости от расположения цилиндров различают компрессоры  вертикальные, горизонтальные и угловые. К угловым относятся машины с  вертикально-горизонтальным и с  наклонным расположением цилиндров, т. е. V-образные и W-образные, а также веерообразные и звездообразные.

Компрессоры каждого  типа отличаются числом рядов (линий) цилиндров, равным числу шатунов, и выполняются крейцкопфными и бескрейцкопфными. Этим особенностям соответствует различное устройство механизма движения и станины, т. е. базы компрессора.

Бескрейцкопфное выполнение применяют только для небольших машин. По сравнению с крейцкопфными машинами они имеют следующие недостатки: пониженный механический К.П.Д..; сравнительно большие утечки газа через поршневые кольца; менее эффективное использование рабочего объема цилиндра вследствие одинарного действия; повышенный унос масла из картера в цилиндры и сильное загрязнение им сжимаемого газа.

В отличие от крейцкопфных компрессоров, где обычно применяют раздельную смазку (для механизма движения — машинное масло, а для цилиндров — компрессорное), бескрейцкопфные компрессоры имеют единую систему смазки, в которой используют излишне вязкое для механизма движения и более дорогое компрессорное масло.

Преимуществами малых  бескрейцкопфных компрессоров является значительно меньший вес, чем  крейцкопфных, и простота выполнения. Но бескрейцкопфные компрессоры  мощностью свыше 40—60 кет не имеют  преимущества в весе, и их целесообразно применять только для передвижных компрессорных станций, вследствие компактности.

Если не допускается  загрязнение газа минеральным маслом или сжимаемый газ активно  вступает с ним в реакцию, бескрейцкопфные компрессоры не применяют. Как бескрейцкопфные, так и крейцкопфные компрессоры применяют в машинах различного типа.

Каждому типу компрессоров присущи преимущества и недостатки в отношении простоты конструкции, удобства эксплуатации и доступности  узлов для ремонта.

Цилиндры. Цилиндр  является одним из важных органов поршневого компрессора. В нем под действием совершающегося возвратно-поступательного движения поршня происходит сжатие газа. На крышке цилиндра установлены органы газораспределения. К цилиндру прикреплены нагнетательный и всасывающий трубопроводы. При сжатии газа в стенках и крышке цилиндра возникают значительные натяжения. Поэтому цилиндры компрессоров среднего и высокого давления изготавливают из стального литья или поковок.

Рабочая поверхность («зеркало») цилиндра образуется за прессованной втулкой из перлитного чугуна, обладающего хорошими антифрикционными свойствами. Так как при работе компрессора в результате трения поршня о втулку может выделяться значительное количество теплоты, то для ее отвода между втулкой и корпусом цилиндра предусмотрено пространство, в котором циркулирует охлаждающая жидкость.

Цилиндры выполняют  с двумя торцовыми крышками или  с одной крышкой и глухой стенкой  со стороны вала. Наибольшее распространение  получили цилиндры с двумя торцовыми  крышками и клапанами, размещенными на цилиндрических стенках.

В компрессорах низкого  давления применяют составные цилиндры, состоящие из четырех частей (корпуса  цилиндра, передней и задней крышек и «мокрой» втулки). Такая конструкция  проста в изготовлении, но трудоемка  при обеспечении уплотнения разъемов. Поэтому цилиндры компрессоров высокого давления изготавливают из монолитных поковок со съемной клапанной головкой.

Поршни. Поршень —  подвижная деталь компрессора, плотно перекрывающая поперечное сечение  цилиндра и совершающая возвратно-поступательное движение в направлении его оси. Под действием поршня перекачиваемому газу сообщается избыточное давление.

Существуют три  основных типа поршней: тронковые, дисковые и дифференциальные:

Тронковые поршни соединяют  непосредственно с шатуном с помощью поршневого пальца. Цилиндрическая поверхность таких поршней состоит из верхнего пояса и юбки. В верхнем поясе устанавливают уплотняющие поршневые кольца, в юбке — маслосъемные кольца, назначение которых заключается в удалении частиц масла, попадающего из картера. Тронковые поршни применяют обычно в ступенях одностороннего действия. Поэтому они воспринимают нормальные усилия, возникающие в процессе работы.

Дисковые поршни имеют  относительно небольшую длину и  применяются в ступенях низкого  давления двустороннего действия.

В большинстве случаев  дисковые поршни выполняют скользящими  по всей несущей поверхности, которую  заливают баббитом. В некоторых конструкциях несущая поверхность выполнена  в виде бронзовой наплавки. Баббит — антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника.

Дифференциальные  поршни представляют собой комбинацию нескольких поршней разных диаметров, объединенных в одну деталь. Они  применяются в компрессорах с несколькими ступенями в одном ряду.

Угловой поршневой  компрессор V-, W-, вееро- и звездообразный с одноколенным валом, к которому присоединяют до четырех шатунов. В угловом поршневом компрессоре, особенно при веерообразном и звездообразном исполнении, могут использоваться также прицепные шатуны, присоединяемые к нижней головке основного шатуна. Угловой поршневой компрессор малой производительности выполняется бескрейцпкофным, средней – с крейцпкофом.

Основные преимущества углового поршневого компрессора: достаточно хорошо уравновешен с помощью противовесов; цилиндры значительно удалены друг от друга; в пространстве между рядами вертикально-горизонтальных машин может быть расположен промежуточный холодильник; простота конструкции и малая длина вала, что способствует применению подшипников качения; удобство монтажа. 

Передвижные компрессоры.

Предназначены для  снабжения сжатым воздухом строительного  оборудования в тех случаях, когда  имеется необходимость частого  перемещения компрессорной станции с одной строительной площадки на другую. Компрессоры имеют привод от дизельного двигателя и передвигаются на шасси.

Мембранный компрессор. Агрегаты компрессорные мембранные предназначены для сжатия различных  сухих газов без загрязнения  их маслом и продуктами износа трущихся частей. Могут использоваться во всех производствах и научных исследованиях, где к чистоте перекачиваемого газа и герметичности компрессора предъявляются жесткие требования. Агрегат состоит из компрессора , электродвигателя, вспомогательных систем, смонтированных на общей раме. 

4) 1-й этап: токарная обработка заготовки на токарно-винторезном станке с использованием проходного отогнутого резца 2102-0055, в качестве охлаждения используется Укринол-1 (водосмешиваемая смазочно-охлаждающая жидкость, применяемая в индивидуальных и централизованных системах подачи станков и автоматических линий).

2-й этап: деталь отправляется на предварительную цеховую проверку качества изготовления. В качестве измерительного и контрольного инструмента используется штангенциркуль и специальные шаблоны.

3-й этап: деталь проходит этап расточки, используется специализированный режущий инструмент: цеховая фреза и цеховой зенкер.

4-й этап: уменьшение шероховатостей на шлифовальном станке и проверка полученной шероховатости поверхностей индикатором И410