空压机的改进与使用

　　压缩机曲轴由两种基本型式，即曲柄轴和曲拐轴。曲柄轴结构，连同电机轴一起，一般只有两个主轴承，对于支承偏斜较不敏感，便于曲轴安装。但是曲柄轴的压缩机一般只能采用卧式型式，致使机器笨重，基础庞大。我公司制作的V2. 4空气压缩机采用曲拐轴，以对称方式布置连杆活塞结构，使压缩机结构紧凑，重量轻。但是曲轴的前期加工过程中出现了不少问题，为了解决这些问题，我们采取了一系列的改进措施。

　　1主要问题

       点采用锻造毛坯，材料为40Cr.主要工艺过程为：毛坯锻造-粗车轴端-粗铣（平面及两曲拐）-热处理（调质）-精车两主轴端-精铣曲拐处-车曲拐-车油泵偏心-钻孔-曲拐高频淬火-车油泵偏心-磨主轴-磨曲拐-铣键槽。

　　但在加工中发现一下几点问题：车油泵轴颈、偏心、磨主轴、曲拐工装复杂，加工精度不高；两曲拐表面硬度低；曲拐处容易断裂；？用户使用过程中发现连杆咬死，*后检查曲轴发现曲拐处的斜油孔处开裂。

　　2问题原因分析及工艺改进

　　（1）由于V2. 4空压机曲轴的润滑主要通过装在曲轴末端的柱塞泵，而柱塞泵通过曲轴的旋转进行工作从而对曲轴及安装在曲轴上的连杆及连杆瓦进行润滑，因此曲轴在末端设计成偏心型式，但开始制作工艺时，只想用工装来保证零件的加工精度，但是在加工过程中发现，由于两端的中心不在同一直线上，因此在车曲拐，偏心及磨的一些类工序中都得设计制作模具，且因为是不同的工装夹具，安装过程中，考虑到安装误差，中心肯定会出现偏差，因此决定在偏心处增加长度为40，外径为50的一段加工工艺搭子，这样可以很好的保证所以的加工工序都可以在同一的中心孔中安装及加工，这样不但可以减少加工过程中制作一系列的工装夹具，而且零件的尺寸精度也可以得到很好的保证。

　　（2）曲拐是曲轴运动的关键部位，活塞靠连接在曲拐处的连杆带动从而使空气压缩。因此曲拐要强有足够的强度及耐磨性。因此在工艺中安排了对曲拐及油泵轴颈的高频淬火，要求硬度值为HRC45- 50.但是在加工后发现硬度值都低于设计要求，再对刚热处理好的曲拐进行测量，发现硬度值基本上载45- 48之间，符合设计要求。追其原因，原来是设计工艺过程中在对曲拐及油泵轴颈进行高频淬火前加工余量太大，导致零件在磨完之后硬度值偏低。在不更改热处理工艺前提下，同时也为了保证曲轴曲拐处的芯部有足够的韧性。所以在高频淬火前增加了粗磨的工序。即粗磨曲拐至50. 4 0. 03，放0. 4的精磨余量，按此工序加工后，零件硬度均达到设计要求。

　　（3）用户在开始阶段使用我厂提供的曲轴配件后，在运行一年后对曲轴进行磁粉检测，发现在曲拐连接处出现有不同程度的裂纹，严重影响了产品的使用寿命，存在一定的安全隐患。我公司对客户提出的问题进行逐层分析，发现可能是曲拐处的过度圆角过小，因为在曲轴运动过程中，此处*容易发生应力集中现象，从客户回馈的信息中也同样是此处裂纹出现*多的地方，就其原因，是我公司在制作过程中队曲拐处的过度圆角可能偏小，按机械工业出版社？活塞式压缩设计%提供的参考公式r=（0. 05 0. 06）D，D为曲拐直径，公司采用了圆角过度方式。但为了不过分削弱曲拐强度，因此公司考虑过度圆角为R1，（原设计值为0. 5）。经过客户使用后，反映良好。

　　（4）曲轴上的油孔，一般采用斜油孔或直角油孔形式，视曲轴形状及供油方式而定。油孔直径约为轴颈直径的0.05 0. 06倍，但不应小于3mm.油孔于轴颈表面相贯处，应倒圆抛光，倒圆角半径约为油孔直径的一半，以提高曲轴的疲劳强度。我公司V2. 4曲轴油孔直径均为5mm.孔加工完成后，除曲拐处的油孔外，其余油孔端部均用G1/ 8螺堵涂密封胶后进行密封。

　　但客户在一次使用过程中，连杆和曲轴咬死，接体后对曲轴进行磁粉检测，发现曲拐处的斜油孔端面有二三条裂纹，分析后可能是裂纹产生碎片，在连杆运动中带入连杆瓦，从而产生这种现象。我公司后来发现，此处经过钻斜孔后，一端与曲拐产生了较薄的边缘，分析在各加工工序产生的可能性，并对库存的产品重新进行磁粉检测，*终确定可能是在对曲拐进行高频淬火后，由于极速的冷却而产生的裂纹。为了防止零件再次出现类似情况，公司采取了一系列的措施，但是收效甚微，或多或少这边斜孔边缘还是有裂纹。*终决定在曲拐的几个油孔中塞入长度不小于8的，与孔过盈量不小于0. 05的紫铜棒在高频淬火前敲入油孔中，敲入后端面磨平，在对曲拐进行高频淬火进行剔除。按此加工工艺，对随后的几批曲轴进行检查分析，没有再出现类似情况，问题*终得到解决。

　　3结语

        对上述的工艺进行改造后，公司*近的V2. 4空压机曲轴成品合格率大幅提高，客户使用后，反映很好。