JB/T 5447-1991 往复活塞压缩机铸铁活塞环

J72中华人民共和圜机械行业标准JB/T5447-1991往复活塞压缩机铸铁活塞环1991-0722发布199207-01实施中华人民共和国机械电子工业部发布目次1主题内容与适用范围…2引用标准3术语、符号l114产品分类5技术要求6试验方法…7检验规则58998标志、包装、运输、贮存附录A基本直径小于30mm和210-1000mm的矩形环(R环)(补充件)附录B基本直径210~400mm的锥面环(M环)(补充件)……附录C基本直径210-400mm的鼻形环(N环)(补充件)……附录D基本直径210-400mm的开槽油环(S环)(补充件)….….附录E基本直径210~400mm的异向倒角油环(D环)和同向倒角油环(G环)(补充件)….…….·17附录F基本直径210-400mm的同向倒角螺旋撑簧油环(GSF环)(补充件)····中华人民共和国机械行业标准JB/T5447-1991往复活塞压缩机铸铁活塞环1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30mm和210-1000mm的活塞环。基本直径为30-200mm的活塞环采用内燃机活塞环(GB1149引用标准GB230金属洛氏硬度试验法GB231金属布氏硬度试验法GB977灰铸铁件机械性能试验方法GB1149内燃机活塞环GB1182~1184形状和位置公差GB1800~1804公差与配合GB2828逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB5612铸铁牌号表示方法GB7216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,它被裝配到剖面与其相应的活塞环形槽內,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內圆面、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1992-0701实施JBTr5447-19913.1.2.2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条相似的开槽油环內加置螺旋撑簧,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)闭合状态的话塞环《装配状态)自由状态的活塞环环背图13.2.2闭合状态(见图2)形3.2.3活塞环与环槽裝配状态(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)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)JBTr5447-1991凡内梭边口表郎径到厚度开以外棱角油孔表到槽见角半径开口酸内棱角侧面内棱边内开内瘦边外圆图径向间外圆面幢场本直4开口端外棱边开口限悛滑图3图4鼻形角棱边到角外切高度后切台半径鼻形切台内棱边例图5图6铣刀直径ds回油孔宽度C回油孔实体部位图7JBTr5447-1991FF闭口.源图83.3.1.1切向弹力F(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F(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F与径向弹力F的换算公式为F=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2F(2)d, h式中:p—平均比压,N/mm2F——切向弹力,N;h——活塞环与气缸內壁的接触高度,mmd——活塞环基本直径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。JBTr5447-1991表1类型名称结构代号简图基本直径结构图形及尺寸mm矩形环<30附录A210~1000锥面环210-400附录B环鼻形环210~400附录C标记“h”开槽油环210~400附录D异向倒角油环210~400附录E由同向倒角油环210~400附录E标记“上”标记“上”同向倒角210~400螺旋撑簧油环附录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L标准代号材料代号:按表2的规定。I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GB5612旳规定,强度指标以抗弯强度表示。示例: MT CuMoCr400表示含义为:耐曆铸铁,含微量的铜(Cu)钼(Mo)铬(Cr)合金元素,其抗弯强度为400N/mmJBTr5447-19915.2.2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力学性能硬度基本直径d1N/mm2类别mm平均弹性模量抗弯强度≥HRBHB≤60010×10°350210400972201.0×105>600350210450235Ⅲ1.15×105>600400225注:Ⅰ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基本直径磷共晶长度mm分布形状E型石墨数量分布磷共晶和碳基本组织化物复合物(3级)允许有小珠光体应为索>120~块磷共晶氏体型或细210~600250(4级)型或B共晶团数量型和少量E>520个m2断续网状复合物,复状、中等片型,分散度<10%(网孔直径/方物中碳状。片间距不体含量不较大,均匀≤600)s500m2,大于面积的>600>250-分布<6%(4级)或均匀分布碳化物的5%不允许游1000500(3级)共晶团数量>390个/cm长度不大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1.0×10Nmm2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1.10×10°和1.15×105N/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JBTr5447-1991表4活塞环表面内圆面外圆面d1≤600mmd1>600mm表面粗糙度R值12.53.20.85.7侧面平面度活塞环侧面平面度应符合GB1184附表1的8级精度。58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。内圆棱边和回油孔处崩缺不允许超过0.25mm,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基本直径d210300304045060>60-100位置外圆面0.40.50.7气孔和缩孔直径内圆面11.81.52.5254孔眼距棱边不气孔和缩孔深度不大于气孔或缩孔半径于0.5mm,在环开囗对面30°内气孔和缩孔个数10不允许存在最小间距1510151020|10015图95.10残磁活塞环不允许有残磁。l1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。JBTr5447-1991表6基本直径d加大值210~5000.250.50.751.251.51.7522.252.52.753500~8000.51.52.533.54>800-10005.12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,在保用期內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弯曲试样的制备及试验方法应符合GB977的规定。6.1.2金相试样的切取、制备及金相组织的评定按GB7216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GB230和GB231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光密封度将活塞环裝入检验环规内,光源置于环后100mm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仼何轻微表面粗糙。光源照度应高于环境条件400~1500LX。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GB1801-1802的H6,圆度公差为GB1184中附表2的6级。内圆面表面粗糙度:当d1≤600mm时为R0.8m;当d1>600mm时为R16um6.4切向弹力JBTr5447-1991用厚度为0.08~0.10mm、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20mm直径I0mm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力值。活塞环的开口端中心应处于两滚柱的对称中心(图1)图11也可在专门测量径向弹力的仪器上测出径向弹力F,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毎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.Ⅰ活塞环材料检验应分批进行。同一炉次〔或同一包次λ同一规格的铸件为一批,弯曲试样毎批不少于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Ⅰ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400mm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GB2828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、包裝、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标签上应标明a.制造厂名称、商标和地址JBTr5447-1991b.产品名称及规格;数量d.质量等级标志e.包装日期:年、月。8.4包扎的活塞环必须裝入有防潮措施的包裝箱内,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50kg8.5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;总重kgf.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,制造厂应保证活塞环在一年內不致锈蚀。JBTr5447-1991附录基本直径小于30mm和210-1000mm的矩形环(R环)(补充件)A1矩形环应符合图A1和表A1的规定。0,71S型B型图A1表A1mm径向厚度环高h闭囗间隙切向弹力F自由开口尺寸边倒边倒ad2基本极限基本极限基本极限基本极限角k角1Ⅱ/本极限尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差109.10.451110.10.451.6515131190.55±0.514|12.80.6±0.052.11513.70.651614.60.71715.60.70.0100.0102.551816.50.750.0250.025+0.200.102220.10.95±20%24220.10252291.053.75623.81.13.9282561.24.211JBTr5447-1991续表A径向厚度环高闭口间隙切向弹力F自由开口尺寸基本内径卜棱内棱直径边倒边倒d1基本极限基本极限基本极限基本极限角K1角2IⅡ基本极限尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差21019388.10.50.6220203.284506228.5228917±018250231.294厚度/4/00025/5/00536630.50.0255367315260240697差不大0.8673于0.21280259210.4034.5300277811.10.97410337320396611.7751053850.01000131.04031541230.0250.0357610640.536033413.079111425±0.211.1303528136同一环8011244.5400371614.2上厚度11314646403904148差不大于0.2415148475450418615.70.01370.0131.31.2117150500.0350.035±15%480446.816.611915352.51.550046561721201555304941801.61541895656052219000161.815919458600559820.10.00.0500.50121.5164201631.9670626220±026222260670050/14-001617066232同一环|1201623227171上厚度0.05021750701245差不大800|748260于0.29230034380850795275+0.60314359850.016160.016-0.070000261523293769095088834739695100935832.12.8361413100注:①环高h和切向弹力F栏内的Ⅰ和Ⅱ数值相互对应。⑨计算F的值,取材料的平均弹性模量E=1.0x10Nmm。③闭口间隙的基本值是按活塞环和气缸之间的最大温差为100°C给出的。允许按不同工况修正闭口间隙值。④自由开口尺寸为参考值,由于工艺原因,可不同时规定切向弹力和自由开口尺寸。⑤活塞环基本直径d的极限偏差推荐采用GB1801-1802中js7JBTr5447-1991A2矩形环外圆面对侧面的垂直度t应符合表A2的规定。表A2基本直径d210~500>500~10000.008h0.006h1A3标记示例基本直径d1=360mm,径向厚度a1=13mm,环高h1=5mm,右斜开口,材料为Ⅰ类的矩形环表示为活塞环R360×13×5A右JB/T5447-1991基本直径d1=360mm,径向厚度a1=13mm,环高h1=5mm,左斜开口,材料为Ⅱ类的矩形环表示为活塞环R360×13×5A左ⅡJB/5447-1991基本直径d1=360mm,径向厚度a-=13mm,环高h1=5mm,直开口,材料为Ⅲ类的矩形环表示为活塞环R360×13×5BⅢJB/T54471991附录基本直径210-400mm的锥面环(M环)(补充件)B1锥面环应符合图B1和表BI的规定。K图B1JBTr5447-1991表B1mm基内径向厚度环高h闭口间隙内切向弹力F自由开口尺寸本棱ⅡN直径径基本极限基本极限基本极限基本极限角基本极限d尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差k11R寸偏差210193.88.1062270203.28.40.7±0.18240221.89.1环0.0100.0106630.5+0.30250231.294上厚度0.0250.860240.69.7差不大于0.21567034.530027781117410337±15%29661177510538.5360330130同环/00340315412.3±0.2100131.00.0250.03517610640.57911142.5上厚度3803528136差不大8011244.5于0.24400371.614.20530.0130.035121211314646注:同表A1注。标记示例基本直径d=360mm,径向厚度a=13mm,环高h1=5mm,材料为Ⅱ类的锥面环表示为活塞环M360×13×5ⅡJB/T54471991附录C基本直径210~400mm的鼻形环(N环)(补充件)CⅠ鼻形环应符合图Cl和表C1的规定。标记“上在闭合状态4,|5:s该校趔必须接触图clJBTr5447-1991表C1mm径向厚度环高A闹囗间外切高度外内切向弹自由开囗尺基本直径山内ⅡSh径径d2基本极限基本极限基本极限基本极限切深度尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差角IⅡ基本极尺寸偏差21019388.20203284±0180.722±0.20.6445528.524011891同一环0105000.0250.025+0.301±0.15|25±0.225±02465830.5250231.294上厚度475931.5260240697差不大59330280259.2104于0212802/085065300277811165903715%3.2±0.2320296611.7669238.5343541231±021|5-0100.0131.0360334.0同一环0.035上厚度1.1+040125±0.21750699742.538035281136差不大,±0.24709944.5400316142于024700139-0013121.27210046注:同表A1注。C2标记示例基本直径d1=360mm,径向厚度a1=13mm,环高h=5mm,材料为Ⅱ类的鼻形环表示为活塞环N360×13×5ⅡJB/T5447-1991附录基本直径210~400mm的开槽油环(S环)(补充件)D1开槽油环应符合图D1和表D的规定。4图D1JBTr5447-1991表D1径向厚度环高|闭口间隙肉圆环岸高集油槽深|回切自由开本内棱\角边油回油向口尺寸直径弹孔基本极限径d2基本极限基本极限基本极限角径基本极限基本极限数C尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差K1尺寸偏差尺寸偏差(个F1dN尺寸偏差210193.88.11.6±0.1220203.284±0.1871.3/+0.100.05120/±0155628.524021.89同环上厚度230231294差不大0.8/+0356931.5260240.697于0.217032528025921040.013+0.40753300277811.10.035l8±0.115±0.1520±0.208037320296.617±0.21同一环+0.451.0上厚度1630013404130差不大8842.5380352.8136于024101.21.21±0.20|2.5±0.200.20400|371614.211446注:闭口间隙的基本值是按活塞环和气缸的最大温差为80°C给岀旳。其余同表AI注②④③。D2槽油环回油孔分布应符合图D2和表D2的规定。图D2表D2mm分布角度基本直径回油孔数量回油孔长度(u1)等于个)开口附近周分布圆周分布铣刀直径实体部位长度(2),B与u2的允许值210~30017°30′3×25°55-75>300~40015×22°65-85JBTr5447-1991D3开槽油环外圆面对侧面的垂直度t应符合表D3的规定。表D3环高h7~80.0250.035D4标记示例基本直径d1=360mm,径向厚度a1=13mm,环高h1=8mm,材料为Ⅰ类的开槽油环表示为活塞环S360×13×8JB/5447-1991附录E基本直径210~400mm的导向倒角油环(D环)和同向倒角油环(G环)(补充件)E1异向倒角油环应符合图E1和表E1的规定。图EJBTr5447-1991E2同向倒角油环应符合图E2和表E1的规定E3异向倒角油环和同向倒角油环回孔分布及长度、外圆面对侧面的垂直度t按附录D第D2、D3章的规定。标记示例基本直径d1=360mm,径向厚度a1=13mm,环高h1=8mm,材料为Ⅱ类的异向倒角油环表示为活塞环D360×13×8ⅡJB/54471991基本直径d1=360mm,径向厚度a1=13mm,环高h1=8mm,材料为Ⅲ类的异向倒角油环表示为活塞环G360×13×8ⅢJB/T5447-1991吕l图E2表E1mm基径向厚度环高闭口间隙内圆环岸高刮油边高集油槽深同回油孔宽切向目由开口尺寸本内直径径d21基本极限基本极限基本极限/倒径基本极限基本孔弹力角基本极限数基本/极限/F尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差|k1尺寸偏差尺寸按尺寸偏差(个)尺寸偏差N基本极限尺寸偏差21088.1+0.300.70.6+0.10220203284±0.1870050.6:0.102±0.151.6|±0.1053上厚度0.514023294差不大0.8310.860240.697于0.280259.210.400277.811.180035/09/+0.40±15%1.5±0.150.7±0.102±0.2018±0.1577332029661.7±0.21383403154123同一环+0.451.0上厚度0360330130差不大3803526156于024+0.501011.2121±0.201.1±0.152.5|±0.2022|±0.20400371.614211046注:同表D1注。JBTr5447-1991附录基本直径210-400mm的同向倒角螺旋撑簧油环(GSF环)(补充件)同向倒角螺旋撑簧油环应符合图FⅠ和表F1的规定。网C4C15±5:一口囚图F1F2同向倒角螺旋撑簧油环回油孔分布及回油孔长度应符合图F2和表F的规定。图表F1同向倒角螺旋撑簧油环铸铁环本撑簧径直括B弹篱/坏高闭囗间隙/切平径向厚度本|包向均径向厚度刮集集油回回岸油油槽深油油h1弹弹比角高槽孔孔簧力实体宽数基本极限基本极限基本极限FNm基本极限厚度撑簧槽宽GdD尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差N尺寸偏差簧直径山210195872100.690.72202058710.7054131300.6±0.11.2±0.53.18201.6±0.104158154077400.301624022580.64025023330上厚度差不大260243.383595[0664于03.7580.528026330.0131830028299-003500.591.5±0.150.7±0.115±0.1518±0.15475854.610532030296.7+0.20395801.034032117850.588957.1上厚度4358360342.1124730.58380357411.3400377404688|于0301021t0201t01521+05120/201742=0差不大5958558注:同表D1注。JB/Tr5447-1991表F2mm分布角度基本直径回油孔数量圆周分布回油孔长度(1)等于开口附近圆周分布铁刀直径实体部位长度(u2)1与u2的允许值210-25015×22°55-75>250~32014°15′19°30′17×19°30>320-40013°45′17°30′19×17°30′F3同向倒角螺旋撑油环外圆面对侧面的垂直度t按附录D中D2章的规定。F4螺旋撑簧的技术要求应符合GB1149的规定。附加说明本标准由全国压缩机标准化技术委员会提出本标准由机械电子工业部合肥通用机械研究所归口。本标准由咸阳压缩机厂负责起草。本标准主要起草人白富泾、亢长生。自本标准实施之日起,原JB/rQ451-86《往复活塞压缩机铸铁活塞环》作废。寸∽月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B/T5447-1991机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编10004)开本880×1230116印张1%字数4001991年10月第一版1991年10月第一次印刷印数1-500价280编号0260机械工业标准服务网:htp:/www.jb.ac.cn