XF100螺杆空压机主机装配方案要点

1、设计计算 螺杆式空压机主机装配方案 XF100 雷向军 10108 ）（中国铝业青海 分公司技术开发部，青海西宁 8 摘螺杆压缩 F100X 建立装配尺寸链；依据机 械设计的一般原理，通要通过分析 机主机结构及尺寸，过装配过程及试机过 程中的测量数据， 给出三个重要间隙参数公差； 通过尺寸链的独立测量， 一次装 配”的分析计算，确定调节尺寸的公差范围，从而提供一个“经济合理之主机装 配方案。关键词 空压机；主机；装配；尺寸链中图分类 TH455TG801 号， B文献标识码 04-0019-031003-88842005 文章编号（） 0概述 XF100 空气 压缩机是某公司铝电解生产中多功能

2、联合机组上的引进设备， 作用重要。 由于维 修过程中涉及到十多个尺寸、 近两百次的数据测量、 主要参数（间隙、配合参数） 的经验确定、以及调节尺寸公螺杆压缩 XF100 差范围的界定等，维护装配有一 定难度。为此通过技术攻关，对的经济”机主机结构的分析，建立装配尺寸链， 确定了一个“独立测量， 一次装配 合理之主机装配方案。 游动的短圆柱滚子轴 承支承。 1XF100 空气压缩机主机结构及其 尺寸分析 1.1XF100 空气压缩机主 机结构螺杆压缩机在电机驱动下，生压缩空气，在压力调节器、消音 XF100 通 过主机产室、齿轮组件、冷却系统、管路系统以及电控等辅助系统配合下，实现 对电解联 合

3、多功能机组连续恒压供应压缩空气。作为空气压缩机的核心部件， 该主机主要由壳体、端盖、转子等结构组成（见图） 。其工作过程为：通过螺杆 式阴阳转子的捏合转动， 与壳体形成的密闭腔 1体，产生压缩空气， 并随着密闭 腔体的移动， 将压缩空气从空气入口运送到出口仅列出阳转子装配图， 阴转子装 配图与之相似，测量数据与之相同，以下（图 1 为例）。转子是通过一对背装圆 锥滚子轴承固定在短壳体中， 另一端 1 叙述以图 通过一对可）本科，现从事 1973- 作者简介雷向军（，男，甘肃静宁人，工程师，大学 新产品与新技术的研 发工作。类别标量尺寸矢量尺寸 4 7调整垫 5转子 6轴承压盖中间壳体游动端壳体

4、 23固定端壳体 1.端盖 1 螺杆式压缩机主机示意图图 尺寸分析 1.2主机在装配过程 中要涉及间隙尺寸、调节尺寸、预紧尺寸及测量尺寸等，为表述 ）。方便，采用 相应的符号表示不同性质的尺寸 （见表 1 装配尺寸分类表表 1 间隙尺寸 调节尺 寸 预紧尺寸 测量尺寸 jJtTyYaA是装配过程中的预留间隙， 转子的工作伸缩 2JJ1、11.2.1间隙尺寸 J图中，提供 ?0， 转空间，因在工作过程中温度变化大（启动时接近室温，运行平稳后达到 9 左 右）190054）有色设备 2设计计算过大，轴的无效长度增加，刚性降低，短圆柱滚 J 子存在较大的伸缩 变形。如果过小， 缩变子轴承的支承面积可

5、能转子轴在伸减小， 导致轴承寿命缩 短；如果 J 化过程中易被卡死， 或因与转子游动端壳体及固定端壳体端面接触致 使两端面熔 2 J过大，即壳体与转子径向间隙增大，主机的密结。特别地，如果 T 1.2.2调节尺寸封性能降低，影响主机的工作效率。中所列数据能够满尺寸名称 间隙尺寸间隙尺寸预紧尺寸） 。试机结果表明，表 22足主机 ）。设计的温度及压力要求（见表 4 间隙尺寸及预紧尺寸表表 2 尺寸类 型 10.4公称尺寸 mmI0.20.1单位：ES+0.4+0.05上偏差尺寸偏差下偏差 EI+0.2-0.05公差的变化； 通过 选用不同厚度 T1 通过对不同厚度金属薄片的组合加减， 实现 J1

6、J2的大小， 使之 达到预 J2J1，T3 的石棉板（或青稞纸），实现的变化，进而改变的大小，进而改 变圆锥滚子轴承的预紧程 Y2，改变 T2Y1、定的数值； 通过调节作为调节推力轴 承的预紧尺寸，对转子运动过程中的刚性及轴承的合理冷度。 T2 过大，易使轴 承预紧不足，转子的运动刚性小，却油温度有较大影响，如果 T2过小，易使轴承预紧过 T2 运动时的振动增大，噪音增大，轴承寿命缩短；如果 Y预紧尺寸度，运行温度过高，缩短轴承寿命。 .2.3）的预紧尺寸（不同型号的轴 承有不同的设计 911210Y2 是美国产轴承（ Y1、 Y2、是轴值，装配时根据轴承 类型查阅相关手册），根据轴承设计原理

7、， Y1 Y2，承受当量动静载荷时的预紧 力，也就是在装配过程中只要保证 Y1 、即保证了轴承的合理预紧力，此时转子 具有一定的运动刚性，轴承冷却油温度和 振动噪音亦较为合理。 A .2.4测量尺寸 A 是装配过程需要、且可以独立测量的尺寸。图 1所示通过对主 机各尺寸的分析可知， 对主机的装配实质上是在已测量尺寸之基础上， 通过调节 尺寸，保证间隙尺寸及预紧尺寸的过程。通过建立相关的尺寸链，计算 ”的方 案。出调节尺寸，实现“独立测量、一次装配 确定间隙尺寸和预紧尺寸在装配 过程中无法直接测量控制，只能通过尺寸链 YJ 主机装配后形成的尺寸及应是事 先界定了公差范围的尺寸，根据对主 Y 解出

8、的调节尺寸来控制，而且 J、机结构 的分析，按照机械设计的一般原理、 试机过程中测量的相关数据 （压力、20 （见 表 Y，根据集气效率确定 J 温度）及数据测量的经济性确定 预紧尺寸 Y2y2+0.02-0.020.04Y1 y1 +0.02-0.020.04尺寸链的建立、 3Y 及影响轴承预紧程度的预紧尺寸分析及计算为了保证装配后 形成的间隙尺寸 J 符合要求， 应按照尺寸链建立的程序，建立相应尺寸链，在 尺寸链和调节尺寸 T1，找出与其相关的测量尺寸 A 中根据各尺寸的 J2 3.1含有关系，计算出调节尺寸 T 的公称尺寸及公差范围。是装配过程中形成的 间隙尺 Y1 所示的 J1和的尺寸

9、链之建立、分析及计算图 1J2 寸，因而它是装配尺寸链的闭环。影响间隙尺寸、 ，由该四个组成环对闭环的影 响性质可知， A8T1Y1 、A8A3 的尺寸依次有、是尺 Y1A3 、T1J2T1的变动将引 起的同向变动，因此， A8 、是尺寸链的增环，依次用带箭头的线段相连接，即 可以 A8 、寸链的减环。将尺寸 J2A3J1T12 画出尺寸链图（见图的尺寸链图）。图 2 含有 J2J2E在该尺寸链中： ，Y1E+0.02mm 。对于测量尺寸 A（0.4+005）mm，由于测量工 具对测量精度造成的影响很小， 可以忽略不计， 并且由于采用多次重代替测量尺 寸，对于具体测量尺寸，可以假定平均值即为该

10、复测量取其平均值 aEIE0 尺寸的实际值， ESE0， 含有 Y1、。用竖式法求解尺寸链，过程见表 3。3.2 相同 的尺寸链建立方法，找出尺寸链 Y2 的尺寸链之建立、分析及计算采用和 J2 为 封闭 Y2A5 ，以 Y1、A7 的组成环为 A4、A6、T2、 ）。环建立相应尺寸链（见 图 34有色设备 20052 ）11（括号内为计算所得尺寸） 设计计算 T1 3 竖式法求解尺寸表 尺寸偏差 公 称尺寸 ES 上偏差 EI下偏差 0.07-0.05-0.02 （00-）0.140.10.04 公差 I00（） mm单位：T3 的公称尺寸值：尺寸 taSE+0.05EIE-0.05j1E1

11、-9ET3E0.1之偏差，中该偏差易于实现， 因而较经、在实际装配 T2、T3T1 对于已解出的 中 所确定的各尺寸的值是合理、经济的。济，这也表明表 2A3A8a3a8 00+ aa0.07jy2+1+3-8）（） T1（J+0.05j21Y2y2+0.024 结语 4.1 测量数据处理次（有效测量次数为总测量次数减 10每一组测量数 据的有效测量次数不少于 ，即去掉每一组 2 的装配尺寸链图 Y1、Y2 图 3 含有 测量数据中的最大值和最小值， 并以其平均值作为测量尺寸的测量值） 。 人。 每一组测量数据的有效测量人数不少于 2 试机实验数据表）。.014.2（部分精度 可测量数据的测量

12、精度为 0.001为 0中的测量值来源于装配空压机主机时的装 配尺寸及现场测量值， 装配过程应 4表 4.1所述方法进行处理。 将测量数据按 4 实验数据表表 温度 ? 设计值测量值现场环境 889986 MPa0.86 压力 0.71.3（随机调出） ?15 装配尺寸 的公称尺寸值：相同的数据处理和尺寸链求解方 法，得出尺寸 T2 采用同 T1taaaayy2E1+4+6+2+7-5ESE+0.04EIE-0.04T2E0.08J1 3.3含有的尺寸链之建立、分析及计算寸链存在两条，因游动端壳体可1的尺 1知，含有 J 在该尺寸链的建立中， 由图以在完成其它装配后独立装配且不影响其 他尺寸，

13、考虑到测量精度及最短尺寸链的建立方法， 即：不再测量与其相关的具 体尺寸， T2T1、原则，采用了不同于，建而是在完成固定端端盖、固定端壳体 和中间壳体装配的基础上， 然后计算 T3 ，4）。测量A9立尺寸链图（见图 J1J2Y1Y2 3.3153.3020.373.2823.204参考文献的装配尺寸链图含有 J1图 4 页）（上接第 5= 余值很少），大修理 费用加余额虽然比购置同期同型号设备的购置费用低，但大。此时，能进行 0%65%5 大修理是不经济的， 则不修理费用已超过重置价值的 大修，应考虑重 置。以提高计划的正确性和工作效率， 减少许多无用功劳动和浪费现象， 如修理 前的 拆检、测绘，材料、物资准备等工作量的浪费等。 参考文献 1.北京： 现代设备经济管理 M人民交通出版李德源，杨华龙 .200211矿冶， .设备 大修经济合理性的探讨 ，2J.社， 2000