Основной ремонт типовых деталей

РЕМОНТ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Технологические процессы, применяемые при ремонте деталей оборудования, во многом подобны применяемым при изготовлении деталей нового оборудования и имеют ту же цель: обеспечение заданных технической документацией характеристик изделия при возможно меньших затратах. Наиболее рациональным методом восстановления поврежденных и изношенных деталей будет тот, который обеспечит полное восстановление свойств изделия, а возможно и более высокую долговечность по сравнению с проектной при оптимальных затратах. При этом учитываются производственные возможности данного предприятия.

Исходными данными для разработки технологического процесса ремонта деталей служат:

— ремонтный чертеж детали;

— чертеж сборочной единицы, в которую входит данная деталь;

— программа выпуска ремонтируемых деталей;

— сведения о возможных дефектах детали и количестве деталей с данными дефектами;

— технологический процесс изготовления детали на заводе изготовителе;

— данные о технологических методах устранения дефектов и об уровне восстановления свойств деталей разными способами;

— сведения о прогрессивном опыте при изготовлении и ремонте аналогичных деталей;

— различные справочные данные (о материалах припусках, режимах обработки, технические нормы и др.

Детали могут иметь несколько дефектов одновременно, поэтому выполнение ремонта возможно по различным схемам технологических процессов, разработанных:

а) на каждый дефект (подефектная технология);

б) на комплекс дефектов деталей данного наименования (маршрутная технология);

в) на группу деталей определенного класса (групповая технология).

При подефектной технологии предусматривается разработка самостоятельных технологических карт на каждый дефект. Это требует выполнения для каждой детали индивидуальных процессов, что малоэффективно, усложняет производство и поэтому допустимо только при единичном типе производства.

Маршрутная технология учитывает определенное сочетание дефектов, которые практически наблюдаются часто, например, это одновременный износ шеек валов, их изгиб и износ шпоночных канавок. Маршрутно-технологическая карта в зависимости от характера дефектов предполагает несколько маршрутов, охватывающих определенное сочетание дефектов. Необходимо только, чтобы число маршрутов не было большим. Часть дефектов может устраняться по подефектной технологии.

Многие детали машин можно объединить по конфигурации в однотипные группы: корпусные, детали типа цилиндрических стержней и др. Такая классификация позволяет в процессе проектирования конструкций применять типовые приемы конструирования и расчета, а в процессе изготовления — типовые технологические приемы, т.е. групповую технологию. Каждая группа деталей имеет характерные эксплуатационные дефекты и поэтому может ремонтироваться с применением типовой технологии.

Изделия нефтяного оборудования состоят, в основном, из деталей, относящихся к типовым деталям машин, что:

1) позволяет использовать типовые технологические процессы как при их изготовлении, так и при восстановлении;

2) позволяет применять одинаковые методы ремонта независимо от функционального назначения оборудования (так,валы редуктора станка-качалки и валы буровой лебедки требуют алогичных технологических приемов Восстановления);

3) позволяет использовать все новые достижения в любых отраслях машиностроения в части технология изготовления, ремонта и Восстановления деталей машин, перенося их на нефтяное оборудование.

К типовым, относят детали класса валов, втулок, дисков, корпусных деталей, К классу валов носят цилиндрические детали, у которых соотношение длины L. и наибольшего диаметра D превышает 2: это валы, оси, шпиндели, штоки, плунжеры и др. Для деталей класса втулок 2≥L/D>0,5; сюда относятся втулки, стаканы, гильзы, барабаны и др. Если отношение L/D≤0,5 то детали относят к классу дисков; это диски, фланцы, канатные шкивы, зубчатые колеса, звездочки и др.

Помимо деталей в целом можно классифицировать наиболее распространенные поверхности, обработки которых применимы типовые технологии: это плоскости, отверстия, винтовые поверхности и др.

При проектировании технологических процессов ремонта деталей рекомендуется следующая последовательность выполнения работ:

— ознакомление с технологическим процессом изготовления новой детали;

— анализ данных о характере дефектов;

— выбор возможных способов устранения отдельных дефектов;

— выбор возможных способов устранения отдельных дефектов;

— наметка последовательности выполнения технологических операций и необходимого для оборудования и оснастки; установление режимов обработки, припусков и допусков;

— обоснование экономической эффективности принятого варианта;

— составление технологической документации.

Источник

Лекция 13 Технологические процессы ремонта типовых деталей (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4

Лекция 13 Технологические процессы ремонта типовых деталей

Лекция 13 Технологические процессы ремонта типовых деталей

13.1 Ремонт корпусных деталей

К корпусным деталям относятся блок цилиндров, головка блока ци­линдров и различные картеры — сцепления, коробки передач, разда­точной коробки, ведущих мостов, рулевых механизмов, масляных на­сосов и другие детали. В большин­стве случаев эти детали изготавли­ваются отливкой из серого чугуна СЧ21-40, ковкого чугуна КЧ35-10 или из алюминиевых сплавов АЛ4 и АЛ9. Характерным для этих дета­лей является наличие на них конст­рукторских, технологических и изме­рительных баз, привалочных плоскостей, отверстий в соответствии с точным расположением их осей под подшипники валов, плоскостей разъемов, резьбовых отверстий.

При эксплуатации машин в кор­пусных деталях возможно появле­ние следующих дефектов: износ или повреждение баз, несоосность от­верстий, трещины на стенках и плос­костях разъемов, поверхностях 1тод подшипники и на опорных поверх­ностях; обломы частей картера, об­ломы шпилек; забитость, срыв или износ резьбы, коробление, забоины или деформация обработанных уста­новочных, привалочных или стыко­вых поверхностей; кавитационный износ отверстий, через которые про­ходит охлаждающая жидкость; вы­падание заглушек водяной рубашки блоков цилиндров. Для выявления дефектов для каждой детали раз­работаны технические условия на контроль и рекомендации для устра­нения их.

Ремонт корпусных деталей (блок цилиндров и т. п.) следует начинать с восстановления технологических баз, удаления обломанных шпилек и болтов, повреждений резьбовых от­верстий, а также устранения тре­щин и других повреждений, требу­ющих применения сварочных опера­ций, так как сварка может повлечь за собой коробление обработанных плоскостей деталей.

Дефект коробления плоскостей устраняется, как правило, шлифова­нием, до устранения неплоскостно­сти, так как оно соизмеримо с при­пуском на шлифование. При значи­тельных короблениях плоскости фре­зеруют, при этом используют для установки деталей базовые поверх­ности, созданные на деталях заво­дом-изготовителем, восстановлен­ные поверхности или, что реже, из­готовленные ремонтным заводом. Износ внутренних цилиндрических поверхностей в блоке цилиндров устраняется разными «способами:

— посадочные пояски в блоке под гильзы цилиндров растачиваются под ремонтный размер (табл.1);

— поверхности отверстий под тол­катели клапанов развертываются под ремонтный размер;

— поверхности под вкладыши и втулки ремонтируются механической обработкой под ремонтный размер или методом наплавки, напыления металла, электроискровой обработкой, гальваническим наращиванием металла, полимерными покрытиями, дополнительными ремонтными деталями с последующей механической обработкой до размера по рабочему чертежу. Ремонт с применением до­полнительных ремонтных деталей является процессом трудоемким, так как требуется предварительная рас­точка отверстий (соосных — с одной установки), запрессовка или вклеи­вание втулок, однако простота способа и надежность отремонтирован­ных отверстий позволяют широко использовать его в практике ремонт­ных предприятий.

Резьбовые поверхности на картерных деталях ремонтируют, как правило, под чертежный размер завода-изготовителя. Технология вос­становления поврежденной резьбы производится в следующей последо­вательности: прогонка, срез повреж­денной наружной резьбы или рас­сверливание отверстия до большого диаметра под заварку, заварка от­верстия, удаление наплывов, сверле­ние и нарезание новой резьбы. Воз­можен ремонт поврежденных резь­бовых отверстий применением спи­ральных вставок или установкой резьбовых втулок. В случае ослабле­ния резьбы при установке шпилек возможно применение полимерных уплотняющих материалов — герметиков на основе эпоксидных смол.

Трещины в картерных деталях устраняют заваркой (пайкой) или применением полимерных клеевых композиций (паст). Трещины предварительно ограничивают засверливанием по концам, а затем разделы­вают под углом 45 и 60° по всей дли­не, тщательно очищают от загряз­нений, масла и следов коррозии и заваривают (пропаивают). При при­менении для заделки трещин поли­мерных клеевых композиций (паст) разделанная трещина должна быть хорошо обезжирена. После заделки трещины корпусная деталь испытывается на герметичность.

Как показывает практика ремон­та деталей, не все возможные дефекты образуются одновременно на каж­дой детали. Как правило, они нахо­дятся в определенных сочетаниях. С учетом всех возможных дефек­тов корпусной детали устраняются они в последовательности, указанной в табл. 2. При восстановлении деталей определенного наименова­ния необходимо выбрать способ устранения каждого из имеющихся на ней дефектов, а затем уже, руко­водствуясь приведенной последова­тельностью устранения дефектов, проектировать технологический процесс ремонта детали.

13.2 — Ремонт деталей класса «Круглые стержни»

К таким деталям относятся ко­ленчатый и распределительный ва­лы, валы коробок передач и редук­торов, карданный вал, полуось ве­дущего моста, поворотная цапфа, рулевой вал и другие подобные детали. Валы изготавливаются из кон­струкционных среднеуглеродистых и легированных сталей, высокопроч­ного чугуна и в зависимости от на­значения и условий работы могут иметь шейки, отверстия, резьбу, шпоночные канавки, шлицы, выточ­ки, галтели, зубья, кулачки, торцо­вые поверхности, фланцы и другие поверхности, работающие при раз­личных видах трения и нагрузках. При нормальных условиях рабо­ты одним из основных дефектов ва­лов является износ. Перегрузка и усталость металла, нарушение смаз­ки трущихся поверхностей вызывают нагрев и деформацию детали, износ, задиры и схватывание на поверхно­стях трения. Усталость материала детали, как правило, влечет за со­бой поломку деталей. Под действием многих факторов условия работы детали изменяются, поэтому изменя­ется скорость изнашивания их по­верхностей, а сочетания дефектов случайны.

Характерными дефектами валов являются износ шеек, повреждение или износ резьбовых поверхностей, неплоскостность, биение привалочных поверхностей фланцев, износ гнезд под подшипники, износ экс­центриков и кулачков, износ шлицов, повреждения установочных поверх­ностей, износ зубьев. Валы с трещи­нами, выкрашиваниями, с цветами побежалости (пониженной твердо­стью шеек), большими задирами вы­браковываются.

Износ устраняется различными способами — обработкой под ре­монтный размер, пластической де­формацией, установкой дополнитель­ной ремонтной детали,- накаткой, наплавкой, напылением металлов и полимеров, гальванопокрытиями и др. Выбор способа ремонта валов обусловливается в основном усло­виями работы детали, качеством ее поверхности, производственной программой, экономическими факто­рами. Устранение дефектов на валах при реализации типового техноло­гического процесса производится в последовательности, указанной в табл. 3.

Рассмотрим для примера процесс ремонта коленчатого вала двигателя КамАЗ-740, изготовленного из стали 42ХМФА-Ш. Вал имеет четыре ша­тунных и пять коренных шеек, на носке вала установлена шестерня масляного насоса, на хвостовике — распределительная шестерня. От осевых смещений вал фиксируется четырьмя сталеалюминиевыми полу­кольцами, установленными в выточ­ке задней коренной опоры. В поло­стях шатунных шеек установлены бронзовые втулки для центробежной очистки масла, полости закрыты за­глушками.

Для контроля технического со­стояния ремонтируемых коленчатых валов разработаны технические ус­ловия на контроль и рекомендации по устранению выявленных дефек­тов. Устранение радиального биения вала производится при биении более 0,05 мм. Правят вал на прессе, для чего устанавливают его на призмах крайними коренными шейками. Уси­лие штока пресса передается на среднюю коренную шейку.

Износ, риски и задиры шеек вала устраняются шлифованием под ре­монтный размер на круглошлифовальных станках, для чего преду­смотрены 10 ремонтных размеров через 0,5 мм.

Последовательность шлифования шеек: сначала шлифуют коренные шейки при установке коленчатого вала в центрах станка, затем шлифу­ют шатунные шейки, для чего вал устанавливается в центросместителях. После шлифования шейки поли­руют пастой ГОИ № 10 или полиро­вальной лентой ЭБ220 (белый элек­трокорунд зернистостью 220).

13.3 Ремонт деталей класса « Полые стержни»

К этому классу можно отнести гильзы цилиндров, втулки, ступицы колес и другие детали. Принято к этому классу относить детали, у ко­торых отношение высоты к наиболь­шему диаметру одной из поверхно­стей не менее 0,5. Как правило, детали этого класса изготавливают­ся из чугуна СЧ21-40, СЧ24-44, СЧ36, специального высокопрочного легированного чугуна. Иногда в гильзах используются вставки из высоколегированного чугуна или стали.

При механической обработке в качестве базовых поверхностей ис­пользуются внутренние и наружные поверхности, а также торцовые по­верхности деталей. Рассмотрим ре­монт деталей класса «полые стерж­ни» на примере гильз цилиндров двигателей. Основными дефектами гильз двигателей, поступающих в ремонт, являются износ, конусообразность, некруглость, задиры, риски на внутренней рабочей поверхности, износ посадочных поясков и опор­ных буртов, кавитационные разру­шения на наружной поверхности, коррозия, накипь и трещины.

Рабочая (внутренняя) поверх­ность гильзы изнашивается наибо­лее интенсивно, так как на эту по­верхность попадают абразивные ча­стицы из топливно-воздушной смеси, из масла. Детали сопряжения гиль­за—поршень—поршневые кольца работают при высоких температурах, затрудненной смазке, повышенном давлении, в агрессивной среде, что также является причиной интенсив­ного износа внутренней поверхности гильз. Коррозионные и кавитацион­ные разрушения бывают весьма зна­чительными.

Обычно гильзы при определении технического состояния выбраковы­вают в случае наличия трещин, глубоких задиров и рисок на вну­тренней поверхности, сколов, износе внутренней рабочей поверхности бо­лее 0,4 мм и опорного бурта по вы­соте более 0,3 мм.

Источник