JB T 5447-1991 往复活塞压缩机铸铁活塞环.pdf
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1、 J 72JB/T 54471991往复活塞压缩机铸铁活塞环1991-07-22 发布1992-07-01 实施中华人民共和国机械电子工业部 发 布I1 主题内容与适用范围12 引用标准13 术语、符号14 产品分类45 技术要求56 试验方法87 检验规则98 标志、包装、运输、贮存9附录A 基本直径小于30 mm和2101000 mm的矩形环(R环)(补充件)11附录B 基本直径210400 mm的锥面环(M环)(补充件)13附录C 基本直径210400 mm的鼻形环(N环)(补充件)14附录D 基本直径210400 mm的开槽油环(S环)(补充件)15附录E 基本直径210400 mm的
2、异向倒角油环(D环)和同向倒角油环(G环)(补充件)17附录F 基本直径210400 mm的同向倒角螺旋撑簧油环(GSF环)(补充件)20目 次11 主题内容与适用范围本标准规定了往复活塞压缩机铸铁活塞环(以下简称“活塞环或环”)的术语,符号,产品分类,技术要求,试验方法,验收规则及标志、包装、贮运等要求。本标准适用于基本直径小于30 mm和2101000 mm的活塞环。基本直径为30200 mm的活塞环采用内燃机活塞环(GB 1149)。2 引用标准GB 230金属洛氏硬度试验法GB 231金属布氏硬度试验法GB 977灰铸铁件机械性能试验方法GB 1149内燃机活塞环GB 11821184
3、形状和位置公差GB 18001804公差与配合GB 2828逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB 5612铸铁牌号表示方法GB 7216灰铸铁金相3 术语、符号3. 1 活塞环术语活塞环:一种具有较大向外扩张变形的弹性环,它被装配到剖面与其相应的活塞环形槽内,起密封和控制润滑油作用。活塞环按其作用分为气环和油环。3. 1. 1 气环主要用来防止气体通过活塞泄漏的活塞环。它在往复运动中,依靠气体的压力差在环外圆面和气缸内圆面、环侧面和环槽之间形成密封。3. 1. 1. 1 矩形环几何形状简单,剖面呈矩形的气环。在正常工作条件下具有有效的密封性。3. 1. 1. 2 锥面环活塞环
4、的外圆面与轴线夹角为某一微小角度的矩形环。可达到立即密封和快速启动的作用。3. 1. 1. 3 鼻形环在外圆面下棱边带有刮油作用的鼻形切台的活塞环。它能起气环的作用,密封性较差。3. 1. 2 油环具有回油孔或等效结构,能控制气缸壁上润滑油的活塞环。3. 1. 2. 1 开槽油环侧面平行,具有两个接触环岸,开有回油孔的油环。由于环岸狭窄,可得到高的比压。机械电子工业部 1991-07-22 批准中华人民共和国机械行业标准往复活塞压缩机铸铁活塞环JB/T 544719911992-07-01 实施JB/T 5447199123. 1. 2. 2 异向倒角油环两个环岸外圆面的外部棱边为异向倒角的开
5、槽油环。以进一步提高比压,从而取得较好的刮油效果。3. 1. 2. 3 同向倒角油环两个环岸外圆面的外部棱边为同向倒角的开槽油环。具有更佳的刮油效果。3. 1. 2. 4 螺旋撑簧油环在与3.1.2.1条、3.1.2.2条、3.1.2.3条相似的开槽油环内加置螺旋撑簧,从而提高比压的油环。撑簧对环体表面的作用力均等。3. 2 活塞环的各部位术语和符号3. 2. 1 自由状态(非受力状态)(见图1)图13. 2. 2 闭合状态(见图2)图23. 2. 3 活塞环与环槽装配状态(见图3)3. 2. 4 棱边、表面、侧面(见图4)3. 2. 5 矩形环剖面(见图5)3. 2. 6 鼻形环剖面(见图6
6、)3. 2. 7 开槽油环(见图7)3. 3 活塞环的特征术语、符号3. 3. 1 弹力使活塞环闭合到规定状态时所需要的切向力或径向力(见图8)。JB/T 544719913图3 图4图5 图6图7JB/T 544719914图83. 3. 1. 1 切向弹力Ft(N)用钢带箍紧环,使开口端达到闭口间隙时所施加的切向力。3. 3. 1. 2 径向弹力Fd(N)在与开口端成90的直径方向上施加的使环在该方向保持基本直径的径向力。3. 3. 1. 3 切向弹力Ft与径向弹力Fd的换算公式为:Ft=0.465Fd(1)3. 3. 2 光密封度为活塞环装入直径等于环基本直径的气缸或检验环规内,其外圆面
7、阻止光线透过的能力。以不漏光长度占活塞环外圆面周长的百分率表示。3. 3. 3 平均比压活塞环作用于气缸壁面上的径向压力。计算公式为:hdFp1t2=(2)式中:p平均比压,N/mm2;Ft切向弹力,N;h活塞环与气缸内壁的接触高度,mm;d1活塞环基本直径,mm。3. 3. 4 侧面平面度活塞环放在检测平台上,在规定的检测状态下,其下侧面与检测平台之间的轴向最大距离。4 产品分类4. 1 活塞环的类型见表1。4. 2 矩形环切口型式有斜切口(A型)和直切口(B型)。斜切口按其方向分为右斜切口(A右)和左斜切口(A左)。其他环只采用直切口。JB/T 544719915表 1类 型名 称结构代号
8、简 图基本直径mm结构图形及尺寸矩形环R302101000附录A锥面环M 210400附录B气环鼻形环N 210400附录C开槽油环S 210400附录D异向倒角油环D 210400附录E同向倒角油环G 210400附录E油环同向倒角螺旋撑簧油环GSF 210400附录F4. 3 活塞环标记方法按下述规定(标记示例见附录A附录E)。活塞环 标准代号5 技术要求5. 1 总则活塞环应按本标准的规定,并按经规定程序批准的产品图样制造验收。有特殊要求时可由供需双方协商决定。5. 2 材料5. 2. 1 活塞环材料采用耐磨铸铁。其牌号表示方法按GB 5612的规定,强度指标以抗弯强度表示。示例:MT
9、CuMoCr400表示含义为:耐磨铸铁,含微量的铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)合金元素,其抗弯强度为400 N/mm2。材料代号:按表2的规定。类可不标切口型式:矩形环按4.2条的规定,其他环不标注主要尺寸:基本直径径向厚度环高结构代号:按表1的规定JB/T 5447199165. 2. 2 化学成分按产品图样的规定,含硫量不大于0.12%。5. 2. 3 活塞环材料分类及其性能应符合表2的规定。同一环上的硬度差不大于4个HRB单位。表 2力 学 性 能N/mm2硬 度类 别基本直径 d1mm平均弹性模量E抗弯强度bbHRB HB600 350 95 2106001.0105300 93
10、200600 400 97 2206001.0105350 95 210600 4502356001.15105400225注:类材料为砂型筒体铸造,未经热处理。5. 2. 4 活塞环的金相组织应符合表3的规定。表 3石 墨磷 共 晶基本直径d1mm长度m分布形状E型石墨含 量数 量分 布磷共晶和碳化物复合物基本组织210600120250(4级)40%(3级)共晶团数量520个/cm26001000250500(3级)A型或B型和少量E型,分散度较大,均匀分布10%6%(4级)共晶团数量390个/cm2断续网状(网孔直径600m)或均匀分布允许有小块磷共晶复合物,复合物中碳化物面积500m2
11、,碳化物的长度不大于50m珠光体应为索氏体型或细片状、中等片状。片间距不得大于3级,铁索体含量不大于面积的5%,不允许游离渗碳体和莱氏体存在5. 3 结构尺寸及公差活塞环结构尺寸及公差应分别符合附录A附录F(补充件)的规定。5. 4 切向弹力5. 4. 1 活塞环材料的平均弹性模量E为1.0105N/mm2时,切向弹力应符合附录A附录F(补充件)的规定。5. 4. 2 活塞环材料的平均弹性模量E为1.10105和1.15105N/mm2时,切向弹力应分别为5.4.1条中规定值的1.1和1.15倍。5. 4. 3 活塞环切向弹力的极限偏差为20%。5. 5 光密封度5. 5. 1 矩形环的光密封
12、度不小于90%。5. 5. 2 锥面环、鼻形环、油环的光密封度不小于85%。5. 5. 3 离开口端15内不允许有漏光。5. 6 表面粗糙度活塞环表面粗糙度应符合表4的规定。JB/T 544719917表 4两 侧 面活 塞 环 表 面内 圆 面外 圆 面d1600 mm d1600 mm表面粗糙度Ra值m12.5 3.2 0.8 1.65. 7 侧面平面度活塞环侧面平面度应符合GB 1184附表1的8级精度。5. 8 外观质量5. 8. 1 活塞环表面不允许存在锈蚀。5. 8. 2 外圆面不允许存在轴向划痕,两侧面不允许存在径向划痕。5. 8. 3 外圆棱边不允许有缺口、损伤或烧伤。内圆棱边
13、和回油孔处崩缺不允许超过0.25 mm,且不允许附有易脱落颗粒。5. 9 铸造缺陷5. 9. 1 活塞环不允许存在裂纹、夹杂、疏松等铸造缺陷。5. 9. 2 活塞环表面不允许有超过表5规定的气孔和缩孔。表中范围划分见图9。表 5 mm基 本 直 径 d12103003004504506506501000范 围12121212位 置外圆面0.4 0.5 0.6 0.7气孔和缩孔直径内圆面1 1.8 1.5 2.5 2 3 2.5 4气孔和缩孔深度不大于气孔或缩孔半径气孔和缩孔个数68810最 小 间 距15 10 15 10 20 10 30 15孔眼距棱边不小于0.5 mm,在环开口对面30内
14、不允许存在图95. 10 残磁活塞环不允许有残磁。5. 11 维修用活塞环维修用活塞环基本直径的加大值应符合表6的规定。JB/T 544719918表 6 mm基本直径d1加 大 值210500 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3500800 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 48001000 1 2 3 4 5 6 7 85. 12 保用期活塞环的保用期应不低于配套压缩机规定的活塞环更换期。用户在正常使用情况下,在保用期内如因制造质量造成损坏,生产厂应负责给予更换。6 试验方法6. 1 材料6. 1. 1 弯曲试样的制备及
15、试验方法应符合GB 977的规定。6. 1. 2 金相试样的切取、制备及金相组织的评定按GB 7216的规定。试样也可在加工后的活塞环上切取。6. 1. 3 硬度试验在精加工后的活塞环上进行。试验方法应符合GB 230和GB 231的规定。6. 2 结构尺寸6. 2. 1 环高及径向厚度在活塞环四个均匀分布的部位用外径千分尺测量。测量径向厚度所用千分尺的测头应为球面测头。6. 2. 2 其他尺寸用游标卡尺测量。6. 3 光密封度和闭口间隙6. 3. 1 光密封度 将活塞环装入检验环规内,光源置于环后100 mm处,在平行轴线的方向用视力检查(图10)。允许在环规中转动活塞环,以便消除环外圆面的
16、任何轻微表面粗糙。光源照度应高于环境条件4001500 Lx。点状、模糊光线仍视作不漏光。图106. 3. 2 闭口间隙 将活塞环装入检验环规内用塞尺检查。6. 3. 3 检验环规的内径公差为GB 18011802的H6,圆度公差为GB 1184中附表2的6级。内圆面表面粗糙度:当d1600 mm时为Ra0.8m;当d1600 mm时为Ra1.6m。6. 4 切向弹力JB/T 544719919用厚度为0.080.10 mm、宽度不大于环高的柔性钢带包箍活塞环,钢带两端各绕在相距20 mm,直径10 mm的滚柱上,拉紧钢带使活塞环收缩到开口端接触,然后再松开到闭口间隙,从精密测力计上读得切向弹
17、力值。活塞环的开口端中心应处于两滚柱的对称中心(图11)。图11也可在专门测量径向弹力的仪器上测出径向弹力Fd,按式(1)换算。6. 5 侧面平面度6. 5. 1 将活塞环置于检测平台上,在其上均匀地加上10件同规格的活塞环,用塞尺或其他仪器测量活塞环下侧面与检测平台之间的间隙。6. 5. 2 检测平台平面度精度应比受检活塞环高2级。7 检验规则7. 1 每只活塞环须经制造厂检验部门检验合格后才能出厂。7. 2 材料检验7. 2. 1 活塞环材料检验应分批进行。同一炉次(或同一包次)、同一规格的铸件为一批,弯曲试样每批不少于3件。7. 2. 2 检验时,先取1件弯曲试样作弯曲试验和金相试验,取
18、1只活塞环作硬度试验。如有一项不符合要求,则另取2件试样重复作同项试验,若仍有1件达不到要求,则该批铸件为不合格。7. 2. 3 基本直径大于等于400 mm的活塞环,硬度试验可在3件弯曲试样上进行。如符合要求,则硬度为合格。如达不到要求,再取活塞环本体作试样,按7.2.2条的规定复验。7. 3 订货单位验收产品质量时,按GB 2828的规定进行。抽样次数方案及质量检查水平AQL值由供需双方协商决定。8 标志、包装、运输、贮存8. 1 每只活塞环在包装前必须清洁,并涂防锈剂,用不透水的材料包裹,并用结实材料分组包扎后,挂上标签。8. 2 每组产品应附有制造厂技术检验员签章的产品合格证。8. 3
19、 标签上应标明:a. 制造厂名称、商标和地址;JB/T 5447199110b. 产品名称及规格;c. 数量;d. 质量等级标志;e. 包装日期:年、月。8. 4 包扎的活塞环必须装入有防潮措施的包装箱内,箱内应附有产品说明和装箱单。并应保证在正常运输中不致损坏,箱子总重量不超过50 kg。8. 5 包装箱外标明:a. 制造厂名称及地址;b. 产品名称及规格;c. 数量;d. 质量等级标志;e. 总重kg;f. 收货单位及地址;g. “小心轻放”、“防潮”、“防压”等标志;h. 出厂日期:年、月。8. 6 包装的活塞环应存放在通风干燥的仓库内。在正常的保管情况下,自出厂之日起,制造厂应保证活塞
20、环在一年内不致锈蚀。JB/T 5447199111附 录 AA1 矩形环应符合图A1和表A1的规定。图A1表A1 mm径向厚度环 高 h1闭口间隙切向弹力Ft自由开口尺寸a1S N m基本直径d1内径d2基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差外棱边倒角K1内棱边倒角K2基本尺寸极限偏差10 9.1 0.45 1.511 10.1 0.45 1.6512 11 0.5 1.813 11.9 0.55 1.9514 12.8 0.6 2.115 13.7 0.650.05+0.1502.2516 14.6 0.7 2.417 15.6 0.7 2.550.518 16.5
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