JB-T 5904.2-1999 低压透平膨胀机 制造技术要求.pdf.pdf

ICS 71. 100. 20 J 76 JB/T 5904.21999 低压透平膨胀机 制造技术要求 Manufacturing specifications for low pressure turboexpanders 1999-07-12 发布 2000-01-01 实施 国 家 机 械 工 业 局 发 布 前 言 本标准是对 JB/Z 34389低压透平膨胀机 制造技术要求进行的修订，主要技术内容改变如 下： 表 1、 表 2中的材料牌号按现行标准进行修改； 规定了表1中喷嘴环及轴承箱材料 ZG12Cr18Ni11、 ZG25CrMo4 的化学成分，密封器体的推荐材料栏中增加了 LD5； 5.4 中“润滑油腔涂上 S541白聚氨酯耐油漆”修改为“作防锈防腐处理” ； 对附录 A中的图表进行了修改。 本标准自实施之日起代替 JB/Z 34389。 本标准的附录 A 是标准的附录。 本标准由气体分离与液化设备标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：杭州制氧机集团有限公司。 本标准主要起草人：蔡国成、师建忠。 本标准于 1989 年 1 月首次发布。 JB/T 5904.21999 1 1 范围 本标准规定了低压透平膨胀机的材料、制造技术要求和装配要求等。 本标准适用于空气及天然气分离与液化过程中膨胀作功获得冷量、 进气压力不大于 1.6 MPa （绝压） 的向心式透平膨胀机（以下简称膨胀机） 。 本标准不适用于轴承采用气体润滑的膨胀机。 2 引用标准 下列标准所包含的条文， 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 7131997 锅炉用钢板 GB/T 6991988 优质碳素结构钢 技术条件 GB/T 10311995 表面粗糙度 参数及其数值 GB/T 10951979 平键 键和键槽的剖面尺寸 GB/T 10961979 普通平键 型式尺寸 GB/T 11731995 铸造铝合金 GB/T 11741992 铸造轴承合金 GB/T 11761987 铸造铜合金 技术条件 GB/T 11841996 形状和位置公差 未注公差值 GB/T 12201992 不锈钢棒 GB/T 18011979 公差与配合 尺寸至 500 mm孔、轴公差带与配合 GB/T 18041992 一般公差 线性尺寸的未注公差 GB/T 21001980 不锈耐酸钢铸件 技术条件 GB/T 30771988 合金结构钢 技术条件 GB/T 31901996 变形铝及铝合金化学成分 GB/T 44231992 铜及铜合金拉制棒 GB/T 56121985 铸铁牌号表示方法 GB/T 64141986 铸件尺寸公差 GB/T 94381988 铝合金铸件技术条件 GB/T 100951988 渐开线圆柱齿轮精度 GB/T 113341989 圆锥公差 国家机械工业局 1999-07-12 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 低压透平膨胀机 制造技术要求 Manufacturing specifications for low pressure turboexpanders JB/T 5904.2 1999 代替 JB/Z 34389 2000-01-01 实施 JB/T 5904.21999 2 GB/T 138081992 铜及铜合金挤制棒 GB/T 138191992 铜合金铸件 GB/T 157531995 圆弧圆柱齿轮精度 JB/T 29341993 机械用碳材料及制品 JB/T 7946.31999 铸造铝合金金相 铸造铝合金针孔 3 材料要求 3. 1 膨胀机主要零件推荐采用的材料牌号如表 1，采用特殊材料应符合经按规定程序批准的图样及技 术文件的要求。 表 1 推 荐 材 料 零 件 名 称 名 称 牌 号 或 代 号 标 准 号 铸造铝合金 ZL101；ZL102；ZL104 GB/T 1173；GB/T 9438 铝合金板 LF2；LF21 GB/T 3190 蜗 壳 铸造铜合金 ZCuZn16Si4 GB/T 1176 锻铝 LD2；LD5 GB/T 3190 叶 轮 铸造铝合金 ZL201；ZL402 GB/T 1173 主 轴 合金结构钢 40Cr；40CrNi；12CrNi3 GB/T 3077 铸钢 ZG12Cr18Ni11 化学成分： C0.15；Si1.0； Mn2.0；P0.045； Cr：16.218.5；Ni：10.012.0； S0.030；Mo0.75 不锈钢耐酸钢 0Cr18Ni9；2Cr13 GB/T 1220；GB/T 2100 黄铜 H62 GB/T 4423；GB/T 13808 喷嘴环 铸造铜合金 ZCuS n10Pb1；ZCuZn35Al2Mn2Fel GB/T 1176 灰铸铁 HT200；HT250 GB/T 1176 轴承箱 减速箱 铸钢 ZG25CrMo4 化学成分： C：0.220.29；Si：0.30.5； Mn：0.50.8；Cr：0.81.2； Mo：0.20.3；P0.035； S0.035 灰铸铁 HT200；HT250 GB/T 5612 风机蜗壳 锅炉钢板 20G GB 713 轴封体 优质碳素钢 20 GB/T 699 轴 承 轴 衬 铸造轴承合金 ZChS nSb116 GB/T 1174 黄铜 H62 GB/T 4423；GB/T 13808 密封片 铸造铜合金 ZCuZn35Al2Mn2Fel；ZCuSn10Pb1 GB/T 1176 JB/T 5904.21999 3 表 1（完） 推 荐 材 料 零 件 名 称 名 称 牌 号 或 代 号 标 准 号 不锈耐酸钢 0Cr18Ni9；1Cr13 GB/T 1220 优质碳素钢 35 GB/T 699 铸造铜合金 ZCuZn35A12Mn2Fe1 GB/T 1176 密封器体 锻铝 LD5 GB/T 3190 轴承合金 5 铅基合金 化学成分： Sn4.5%5.5%；其余为 Pb 铸造轴承合金 ZChS n118 GB/T 1174 密 封 器 密封器衬 石墨 M252H浸渍电化石墨 JB/T 2934 合金结构钢 20CrMnTi；40Cr；40CrNi GB/T 3077 平行轴齿轮 优质碳素钢 45 GB/T 699 行星齿轮 合金结构 25Cr2MoVA；35CrMoA GB/T 3077 3. 2 主要零件的热处理与表面处理应符合表 2 的规定。 表 2 零 件 名 称 材 料 牌 号 处 理 要 求 蜗 壳 ZL101、ZL102、ZL104 人工时效 LD2 DL5 淬火并人工时效，处理后力学性能按设计图样要求； 流道表面作阳极氧化处理；硬度大于 300 HV，深度大于 0.0 4 mm ZL402 时效处理，砂型铸造，处理后力学性能按设计图样要求； 流道表面作阳极氧化处理，硬度大于 350 HV，深度大于 0.0 4 mm 叶 轮 ZL201 淬火并时效，砂型铸造，处理后力学性能按设计图样要求： 流道表面作阳极氧化处理，硬度大于 220 HV，深度大于 0.0 4 mm 12CrNi3 整体调质，2432 HRC； 轴承轴颈及止推面作渗碳处理，深度 11.5 mm，硬度 586 2 HRC 主 轴 40Cr 40CrNi 整体调质，2432 HRC； 轴承轴颈及止推面作淬火处理，硬度 4852 HRC ZG12Cr18Ni11 淬火处理，150190 HB 喷嘴环 2Cr13 流道表面作氮化处理 轴承箱 减速箱 ZG25CrMo4、HT200、 HT250 时效处理 HT200、HT250 时效处理 风机蜗壳 20G 消除应力处理 JB/T 5904.21999 4 表 2（完） 零 件 名 称 材 料 牌 号 处 理 要 求 渐开线 平行轴齿轮 45、40Cr、40CrNi 按设计图样规定 渐开线 行星齿轮 25Cr2MoVA 35CrMoA 调质处理，2530 HRC 齿面作氧化处理 40Cr、 40CrNi、 20CrMnTi 调质处理，270300 HB 齿 轮 圆弧齿轮 45 调质处理，240270 HB 4 制造技术要求 4. 1 平衡 膨胀机的转子、减速箱的齿轮轴应做动平衡校正。 转速高于 3100 r/min的转子动平衡精度不低于附 录 A（标准的附录）中 G1级的规定，转速低于或等于 3100 r/min的转子动平衡精度不低于附录 A 中 G2.5 级的规定。 4. 2 运转间隙 旋转零件和静止零件之间的运转间隙按图样的要求制造。 4. 3 叶轮 4. 3. 1 叶轮应固定牢靠，防止在按指定方向旋转时产生周向和轴向移动。 4. 3. 2 叶轮应以设计转速 120% 做超速试验，达到规定转速 1 min 后，不得有裂纹等缺陷，相对线性 变形率应不大于 0.025%。 4. 3. 3 对于精密铸造叶轮，叶片厚度公差为叶片厚度的±10%，相邻两叶片的角度公差为±10；铸 件加工后对其背面进行宏观低倍检验，其针孔不低于 JB/T 7946.3中 3级，铸件不允许有裂纹、疏松、 冷隔、气孔等缺陷。 4. 4 轴 4. 4. 1 主轴及齿轮应保留中心孔。 4. 4. 2 主轴及齿轮轴应经无损探伤，具体要求按图样及技术文件的规定。 4. 5 轴承 4. 5. 1 滑动轴承的温度和温升应满足图样及技术文件的规定。系统中应装有能清除润滑油中颗粒尺寸 大于 5 m 机械杂物的过滤器。 4. 5. 2 滑动轴承的轴衬和轴衬体必须贴合。 4. 5. 3 装配好的径向轴承用涂色法检验与样轴触点均匀，止推轴承两止推面用涂色法检验，在整个圆 周上接触均匀。 4. 6 齿轮 齿轮应经无损探伤检验，具体要求按图样及技术文件规定。 4. 7 静压元件的强度及密封性检查。 4. 7. 1 蜗壳和风机蜗壳应进行水压试验，试验压力为设计压力的 1.5倍，且不低于 0.2 MPa（表压） ， JB/T 5904.21999 5 保压时间不得少于 15 min，在试压过程中不得有漏水、冒汗现象。然后进行气压试验，试验压力为设 计压力的 1.1 倍，保压时间不得少于 10 min，在试压过程中不得有渗漏现象。 4. 7. 2 对于水平剖分的蜗壳，剖分面平面度与接触面应达到图样规定的技术要求，允许剖面涂低温密 封胶。 4. 7. 3 轴承箱、减速箱内腔不得漏油。 4. 8 主要零件的主要部位表面粗糙度数值 Ra不大于表 3 的规定。 表 3 m 零 件 名 称 零 件 部 位 表面粗糙度数值 Ra （GB/T 1031） 与主轴配合的孔 0.8 与孔垂直的两端面 1.6 叶片流道 工 作 轮 键槽两侧面 6.3 与主轴配合的孔 0.8 叶片流道 风 机 轮 键槽两侧面 6.3 固定叶片流道 3.2 固定叶片端面 可调叶片流道 1.6 喷 嘴 环 可调叶片端面 与工作轮、风机轮、联轴器配合的轴颈 0.8 与滑动轴承配合的轴颈 轴向止推面 0.4 主 轴 键槽两侧面 6.3 安装中间体的定位面 安装内扩压器的定位孔 1.6 蜗 壳 安装喷嘴环盖板的贴合面 3.2 渐开线齿形表面 0.8 圆弧齿形表面 与轴配合的孔 1.6 齿 轮 键槽两侧面 6.3 4. 9 公差与配合 4. 9. 1 主要零件结合部位的公差与配合应符合表 4的规定。 JB/T 5904.21999 6 表 4 零 件 结 合 部 位 公 差 与 配 合 标 准 号 H6/h5 或 H6/g5 GB/T 1801 工作轮与主轴颈及风机轮与主轴颈配合 锥度 110 接触面积大于 70% 喷嘴环叶片喉部宽度 JS 12 喷嘴环叶片高度 JS 10 主轴颈、齿轮轴颈 整体轴承 h6 滑 动轴承定位外 圆和定位孔的配合 剖分轴承 k 6 齿轮与齿轮轴 H7/r6 GB/T 1801 N9/h9 GB/T 1095 轴槽与键 H9/h9 GB/T 1096 Js9/h9 GB/T 1095 轴毂槽与键 D10/h9 GB/T 1096 4. 9. 2 零件未注公差的机加工面尺寸公差按 GB/T 1804规定，选用中等级。 4. 9. 3 铸件尺寸偏差 （除工作轮、 风机轮外） 应符合 GB/T 6414 规定。 铜铸件的尺寸偏差应符合 GB/T 13819 的规定。 4. 10 主要零件的表面形状和位置公差应符合表 5 的规定。 表 5 零 件 名 称 部 位 及 公 差 名 称 公差等级及标准号 蜗 壳 安装内扩压器或密封器的各定位孔轴线对安装中间体定位轴孔轴 线的同轴度： 安装中间体定位孔直径小于 350 mm 安装中间体定位孔直径大于或等于 350 mm 5 级，GB/T 1184 6 级，GB/T 1184 轴承定位端面对轴承孔轴线的垂直度 5 级，GB/T 1184 轴承止推面对轴承孔轴线的垂直度 4 级，GB/T 1184 剖分轴承定位外圆对轴承孔轴线的同轴度 5 级，GB/T 1184 滑动轴承 整体轴承定位外圆对轴承孔轴线的同轴度 4 级，GB/T 1184 各气封、油封端盖定位孔对轴承定位孔轴线的同轴度 5 级，GB/T 1184 各气封、油封端盖定位端面对轴承定位孔轴线的垂直度 6 级，GB/T 1184 安装中间体或蜗壳的定位圆柱面对轴承定位孔轴线的同轴度 5 级，GB/T 1184 安装中间体的定位端面对定位圆柱面轴线的垂直度 6 级，GBT 1184 安装风机端盖的定位圆柱面对轴承定位孔轴线的同轴度 6 级，GB/T 1184 轴承轴向定位面对轴承定位孔轴线的垂直度 6 级，GB/T 1184 轴承箱、减速箱 安装风机端盖的定位端面对定位圆柱面轴线的垂直度 7 级，GB/T 1184 JB/T 5904.21999 7 表 5（完） 零 件 名 称 部 位 及 公 差 名 称 公差等级及标准号 减速箱两轴孔轴线中心距偏差 渐开线齿轮： 平行轴齿轮 行星齿轮 圆弧齿轮 6 级，GB/T 10095 5 级，GB/T 10095 6 级，GB/T 15753 轴承箱、减速箱 减速箱两轴孔轴线平行度误差 渐开线齿轮： 平行轴齿轮 行星齿轮 圆弧齿轮 6 级，GB/T 10095 5 级，GB/T 10095 6 级，GB/T 15753 蜗 壳 安装中间体、喷嘴环盖板、内扩压器各定位孔端面对安装中间体 定位轴线的垂直度 6级，GB/T 1184 叶轮进口外圆及叶片轮廓外形母线对轴孔轴线的圆跳动及闭式叶 轮密封片外圆对轴孔轴线的圆跳动 7 级，GB/T 1184 叶轮两端面对轴孔轴线的垂直度 5 级，GB/T 1184 工 作 轮 风 机 轮 两键槽对轴孔轴线的对称度 9 级，GB/T 1184 叶片沿圆周均布、相邻两叶片间的角度偏差： 可调的喷嘴环 固定的喷嘴环 8 级，GB/T 11334 7 级，GB/T 11334 叶片安装角角度偏差： 可调的喷嘴环 固定的喷嘴环 8 级，GB/T 11334 7 级，GB/T 11334 喷嘴环盖板定位外圆或内孔对两侧面的垂直度： 可调的喷嘴环 固定的喷嘴环 6 级，GB/T 1184 5 级，GB/T 1184 喷 嘴 环 喷嘴环盖板两侧面的平行度： 可调的喷嘴环 固定的喷嘴环 5 级，GB/T 1184 4 级，GB/T 1184 各轴颈对滑动轴承颈轴线的同轴度 止推轴承端面对轴线的垂直度 4 级，GB/T 1184 键槽对轴线的对称度 径向轴承轴颈的圆柱度 9 级，GB/T 1184 主轴、齿轮轴 径向轴承轴颈的圆度 7 级，GB/T 1184 齿 轮 齿轮精度 渐开线齿轮： 平行轴齿轮 行星齿轮 圆弧齿轮 6 级，GB/T 10095 5级，GB/T 10095 6 级，GB/T 15753 注：渐开线齿轮的齿厚极限偏差根据转速和传递功率产品设计规定。 JB/T 5904.21999 8 5 装配要求 5. 1 各零部件必须经检查合格，外购件、协作件必须有合格证明文件方可进行装配。 5. 2 对于采用转动喷嘴叶片调节的低温膨胀机，其调节机构需要进行低温下的转动检查。转动喷嘴环 调节机构时，负荷应均匀，无卡阻或轻重不匀之感。 5. 3 零件外观检查无损伤、无毛刺、无锈痕，外形须光洁、平整，装配后不得有油污、碰伤等缺陷。 5. 4 与润滑油、冷却水及加工气体接触的所有非加工表面，必须清除干净，并做防锈防腐处理。 5. 5 轴承箱、减速箱、风机蜗壳、油泵壳等铸件外表面在清理除锈干净后，应涂上底漆和面漆。 5. 6 经防锈处理和表面涂漆后，各气管、油水管应封口，以保证使用前内部的清洁。 5. 7 膨胀机的转向规定从工作轮出口端看为逆时针方向；电机制动型的膨胀机应在明显的位置用红色 箭头表示转子的旋转方向。 JB/T 5904.21999 9 附 录 A 最高工作转速 n（r/min） （标准的附录） 允许偏心距 JB/T 5904.21999 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 低压透平膨胀机 制造技术要求 JB/T 5904.21999 * 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 100044） * 开本 880×1230 1/16 印张 3/4 字数 20,000 1999 年 10月第一版 1999 年 10 月第一次印刷 印数1500 定价 10.00 元 编号 991000 机械工业标准服务网：http:/www .JB.ac.cn