基于RR法某4列压缩机曲轴锻造成形工艺研究

文／唐艳，杜绍贵·中车资阳机车有限公司

压缩机在工业生产各个领域得到广泛应用，其核心部件之一曲轴结构形式多种多样。目前，压缩机曲轴锻件的主要成形工艺有自由锻和模锻两种，其中，模锻包含整体模锻和镦锻两种方法，整体模锻方法如模锻压缩机曲轴锻造新工艺，镦锻方法如一种大型七拐压缩机曲轴TR镦锻成形技术。某4列曲轴为一款新研制压缩机曲轴，材料42CrMoA，重量678kg，长度2230mm，曲拐半径88.9mm，绕主轴颈中心回转直径φ365mm，相位角90°、180°，从几何特征来初步分析，采用整体模锻成形或镦锻成形，工艺上都有可行性。本文基于现有装备和多年的经验积累，采用RR镦锻法对4列压缩机曲轴锻造成形工艺开展研究、试验，完成该曲轴锻件的研制并实现“近净成形”。

图1 4列压缩机曲轴成品结构尺寸简图

4列压缩机曲轴成品结构尺寸

图1所示为4列压缩机曲轴成品结构尺寸简图，该曲轴有以下特点：

⑴曲拐角度分布。该曲轴有4个曲拐，曲拐1和曲拐2、曲拐3和曲拐4分别呈180°分布，如果把曲拐1和曲拐2、曲拐3和曲拐4分别视为一个整体，则两者之间呈90°分布。

⑵曲柄几何尺寸。除曲柄2、曲柄5厚度为82.6mm外，其余曲柄1、曲柄3、曲柄4、曲柄6厚度均为73mm。而外形尺寸，曲柄1～6完全相同，为椭圆形，长轴365mm，短轴242mm，长短轴之比约1.51。

⑶曲拐结构。从图1可以看出，该曲轴2个曲拐由2个连杆颈+3个曲柄构成，曲柄2为1、2曲拐共用曲柄；曲柄5为3、4曲拐共用曲柄。

⑷中间长轴颈。由曲拐1、曲拐2和曲拐3、曲拐4构成的2个曲拐整体之间有长度为724mm长的轴颈。……