Ремонт деталей механизмов вращения

Ремонт деталей механизмов вращения

РЕМОНТ ВРАЩАЮЩИХСЯ МЕХАНИЗМОВ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

3.1. РЕМОНТ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ ВРАЩАЮЩИХСЯ МЕХАНИЗМОВ

3.1.1. Ремонт прессовых соединений теплотехнического оборудования

Широко применяющиеся в современной технике прес­совые соединения деталей являются одним из основных видов неподвиж­ных соединений. Почти в каждом механизме и каждой машине имеются прессовые соединения, отличающиеся друг от друга лишь деталями.

Во вращающихся механизмах теплотехнического оборудования котельных цехов прессовые соединения ис­пользуют при посадке подшипников качения на валы, установке различных втулок и т.д. Широко распространены также прессо­вые соединения в сочетании со шпоночными, например соедине­ния полумуфт, ступиц, маховиков, зубчатых и червячных колес с валами.

При использовании прессовых соединений обеспечивается точ­ное совпадение центров соединяемых деталей и необходимая прочность соединения. Преимуществом прессовых соединений пе­ред другими видами неподвижных соединений (на резьбе, бол­тах, сварке и др.) является простота изготовления, сборки, раз­борки и отсутствие лишних деталей.

Общий случай прессового соединения — соединение втулки с валом. Посадка втулки на вал может быть трех видов: с натягом, с зазором и переходная.

При посадке с натягом диаметр вала больше диаметра отвер­стия; чтобы посадить втулку на вал, надо приложить усилие или нагреть ее.

При посадке с зазором наименьший предельный размер от­верстия втулки всегда больше наибольшего предельного размера вала и между валом и отверстием имеется зазор, который опре­деляется заданной посадкой.

В переходных посадках в зависимости от соотношения допу­сков на размер отверстия и вала может быть как натяг, так и небольшой зазор. Если, например, отверстие изготовлено с мак­симальным плюсовым допуском, а вал – с максимальным мину­совым, в соединении будет зазор. И, наоборот, если в отверстии максимальный минусовый допуск, а на валу максимальный плю­совой, то в соединении образуется натяг.

Чтобы правильно осуществить при ремонте прессовое соеди­нение, измеряют с возможной точностью диаметры отверстия и вала и определяют натяг, от которого зависит усилие запрессовки.

Если фактический натяг значительно превышает средние зна­чения, его уменьшают до нормального значения, обрабатывая од­ну из сопрягаемых деталей на станке или вручную. Увеличивают диаметр отверстия или уменьшают диаметр вала на десятые или сотые доли миллиметра шлифованием.

Перед сборкой прессового соединения проверяют шерохова­тость сопрягаемых поверхностей, размеры шпоночных соединений и форму торцевых кромок. Сопрягаемые поверхности должны быть обработаны, а сопрягаемые детали смазаны. При сборке деталей небольших размеров используют молоток или кувалду. Чтобы не испортить детали, удары наносят через прокладки из мягких материалов или применяют молотки и кувалды со смен­ными бойками, выполненными из дерева, пластмассы, свинца, меди. При запрессовке ударами возможны перекосы, поэтому принимают необходимые меры предосторожности.

Использование механических или гидравлических прессов улучшает качество запрессовки и позволяет выполнять прессо­вые соединения деталей любых размеров и массы с любой по­садкой.

При сборке прессовых соединений нагревом шероховатость деталей и обработка кромок должны быть такими же, как и при механической сборке. Этот способ применяют для сборки деталей любых размеров и массы. Охватывающую деталь нагревают в горячем масле, печах, горнах, а в отдельных случаях – горелкой или паяльной лампой. Температура нагрева охватывающей де­тали определяется натягом. Недостаточный нагрев может приве­сти к преждевременному схватыванию и затруднениям при сбор­ке. Запрессовка нагретой детали должна производиться как мож­но более быстро.

Детали небольшого диаметра нагревают равномерно, так как увеличение размеров при нагревании идет от центра по радиусам. При посадке больших деталей, имеющих между ступицей и обо­дом массивный диск, нагрев начинают с обода и постепенно пе­ремещают к ступице. Если начинать нагрев со ступицы, диск и обод будут препятствовать расширению ступицы от центра, а так как металл ступицы расширяется, то возможно уменьшение отвер­стия вместо его увеличения.

Во всех случаях охватывающую деталь необходимо насаживать до упора, указанного в чертежах. После насадки на вал махови­ков, полумуфт, зубчатых колес, ступиц необходимо проверять тор­цевое и радиальное биения.

Шпоночные соединения применяют в тех случаях, когда необхо­димо передать вращающий момент с одной детали на другую, на­пример: с полумуфты (шестерни) на вал, с вала на полумуфту (шестерню) или с вала на ступицу рабочего колеса вентилятора или дымососа.

В механизмах котельных цехов используют преимущественно шпоночные соединения двух видов: напряженные, создаваемые клиновыми шпонками, и ненапряженные, создаваемые призматиче­скими шпонками. Соединения с клиновыми шпонками кроме вра­щающего момента могут передавать осевой момент, а соединения с призматическими шпонками — только вращающий момент.

Клиновую шпонку и паз в насаживаемой на вал детали выпол­няют с уклоном одной грани, являющейся рабочей поверхностью шпонки. Шпонка имеет вид клина и забивается в клинообразный паз, создавая натяг за счет смещения оси насаживаемой детали по отношению к оси вала на расстояние посадочного зазора.

Клиновая шпонка (рис. 3.1, а) должна плотно прилегать к дну паза вала и втулки и иметь зазоры по боковым граням. Уклоны рабочей поверхности шпонки и паза втулки должны совпадать. В этом случае не будет зазора с обоих торцов шпонки, когда она будет забита до отказа. Точность посадки шпон­ки проверяют щупом с обеих сторон ступицы.

Боковые зазоры между стенками паза и шпонкой ( b ₁ – b ) не должны превышать 0,35 мм при ширине шпонки 12 –13 мм и 0,6 мм при ширине шпонки 60–100 мм. Уклон рабочей плоскости клиновой шпонки и паза в ступице выполняют равным 1 : 100.

Призматические шпонки не нарушают соосности (совпадения осей) вала и насаживаемой детали и обеспечивают хорошее центрирование сопрягаемых деталей. Они позволяют осуществлять как неподвиж­ные соединения, так и подвижные (скользящие). Во втором слу­чае шпонку закрепляют на валу или в ступице винтами.

В отличие от соединений с клиновыми шпонками при посадке призматической шпонки (рис. 3.1, б) в пазы вала и ступицы боко­вых зазоров не должно быть, а радиальный зазор обязателен. От­сутствие боковых зазоров и наличие радиального проверяют щу­пом с обоих торцов шпонки. В собранном соединении радиальный зазор k должен быть приблизительно 0,3 мм при диаметре вала 25 –90 мм; 0,4 мм – при диаметре 90 –170 мм; 0,5 мм – при диаметре 170 мм и более.

Рис. 3.1. Соединения с клиновой (а) и при­зматической (б) шпонками

Прессовые соединения стараются разбирать по возможности реже. При сборке и разборке соединений изменяются размеры по­садочных мест, что ведет к уменьшению натягов, увеличению зазо­ров и изменению характера посадки.

Прессовые соединения разбирают механическим способом, при­меняя выколотки или стяжные скобы. Для разборки более круп­ных деталей используют стяжные скобы.

Разборку деталей большого диаметра, посаженных с большим натягом, производят гидравлическими съемниками, в которых усилие создается или специальным гидравлическим домкратом, являю­щимся частью съемника, или серийным грузоподъемностью 100 или 200 т, устанавливаемым в съемник.

Для того чтобы облегчить разборку прессового соединения, ох­ватывающую деталь нагревают паяльными лампами или ацетиле­новыми горелками. Так же, как и при сборке прессовых соедине­ний, нагрев крупных охватывающих деталей при разборке начина­ют с наружных поверхностей и по мере прогрева приближают к внутренним поверхностям (центру).

При выпрессовке подшипника качения с вала его внутреннюю обойму поливают горячим маслом. Чтобы облегчить выпрессовку подшипника из корпуса, корпус прогревают горячим воздухом или паром. При­способления для снятия под­шипника качения с вала по­казаны на рис. 3.2, а–в.

Рис. 3.2. Приспособления для снятия под­шипника с вала с помощью разъемного кольца и четырех стяжных болтов (а), разъемного кольца и винтового съемника (б) и винтового съемника (в):

1 – вал, 2 – подшипники; 3 – разъемное кольцо, 4 – стяжной болт, 5 – траверса, 6 – отжимной винт, 7 – соединительный болт кольца, 8 – за­хват

Как и при установке под­шипников, усилия для выпрессовки должны переда­ваться на ту обойму, кото­рая посажена с натягом. Нельзя ударять молотком по обоймам, телам качения, сепаратору и передавать усилия на сепаратор и тела качения.

Источник

Ремонт вращающихся механизмов

3.9.1. Подготовку к ремонту вращающихся механизмов следует осуществлять согласно условиям производства работ, указанным в наряде. Механизм должен быть остановлен, напряжение с электродвигателя и электроприводов арматуры снято, питающий кабель электродвигателя заземлен в соответствии с «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» и соединительная муфта расцеплена.

Штурвалы приводов управления арматурой следует запереть на замок с помощью цепей или других устройств и приспособлений.

На отключенных приводах и пусковом устройстве механизма должны быть вывешены знаки безопасности, запрещающие подачу напряжения и оперирование запорной арматурой, а на месте производства работ — знак безопасности «Работать здесь!»

3.9.2. При выводе в ремонт вращающихся механизмов с электроприводом снятие напряжения с электродвигателя и электроприводов арматуры должен производить электротехнический персонал.

3.9.3. Непосредственно перед разборкой насоса следует убедиться в правильности его отключения от трубопроводов, полном отсутствии давления, а также плотности запорной арматуры.

При неплотности отключающей арматуры должны устанавливаться заглушки.

3.9.4. Перед пуском вращающегося механизма, в том числе и перед опробованием, должна быть собрана муфта сцепления, установлены все ограждения движущихся частей, сняты знаки безопасности, убран инструмент и материалы и выведены люди с места работ.

Источник

Ремонт деталей передач вращательного движения

Подшипники скольжения. Износ трущихся поверхностей подшипников скольжения приводит к нарушению геометриче­ских форм, появлению рисок, трещин, задиров, частичного и полного выплавления подшипникового сплава в результате не­удовлетворительной смазки или проникновения пыли и песка. Дефекты устраняют различными способами в зависимости от конструкции подшипника.

При ремонте подшипников с глухими корпусами отверстия растачивают или наплавляют с последующей расточкой для за­прессовки новой втулки (чугунной или бронзовой). При увеличе­нии диаметра отверстия небольших бронзовых втулок менее чем на 1% первоначального размера их иногда ремонтируют.

Разъемные подшипники ремонтируют пришабриванием или перезаливкой их вкладышей. Бронзовые разъемные подшипники заменяют новыми. Если износ вкладышей небольшой, то удаляют регулируемые прокладки и подтягивают болты крышки подшип­ника. При этом вкладыши обрабатывают шабрением (начинают шабрение с нижнего вкладыша). Качество шабрения определяют по количеству отпечатков на вкладыше после прокручивания ва­ла. Если у вкладыша такой износ, что регулировочные прокладки не позволяют добиться требуемых зазоров между верхним вкла­дышем и валом, вкладыш заливают заново.

Технологический процесс заливки вкладышей подшипника баббитом состоит из подготовки подшипника к заливке, лужения подшипника, подготовки баббита к заливке, заливки подшипни­ка, обработки и контроля.

Муфты. В муфтах всех конструкций наблюдается износ шпоночных или шлицевых соединений с валом, а также деталей и частей полумуфт, передающих крутящие моменты. Если в муфте обнаружены все указанные дефекты, ее заменяют новой.

В упругих пальцевых муфтах изнашиваются посадочные мес­та пальцев в полумуфте, резиновые кольца, а также отверстия, в которых находятся резиновые кольца. Посадочные места в полу­муфте и отверстия для резиновых колец растачивают, а затем по размерам отверстий изготовляют новые упругие (резиновые) коль­ца и пальцы. Необходимо следить, чтобы при расточке не наруша­лось центрирование отверстий под пальцы в обеих полумуфтах.

В крестовых муфтах изнашиваются поверхности и грани вы­ступов и пазов полумуфт. При их ремонте расширяют пазы на фрезерных или строгальных станках до получения прямоуголь­ных граней. Промежуточную деталь заменяют новой, причем вы­ступы на торцах новой промежуточной детали должны соответ­ствовать увеличившимся размерам пазов в полумуфтах.

В кулачковых полумуфтах изнашиваются грани и поверхно­сти кулачков. При небольшом износе поверхностей и граней их восстанавливают фрезерованием, реже наплавляют металл перед фрезерованием. При больших износах поверхностей и граней муфту заменяют новой.

В фрикционных муфтах в основном изнашиваются трущиеся поверхности дисков и фрикционного материала. При образова­нии неровностей на поверхности соприкосновения с фрикцион­ным материалом эту поверхность протачивают до ликвидации следов износа. Фрикционный материал очищают от грязи и при достаточной толщине используют в дальнейшем. Для этого под фрикционные колодки подкладывают металлические прокладки. При сильном износе фрикционный материал заменяют новым. При этом после сборки регулируют соединение фрикционного материала с сопрягаемой поверхностью.

Валы. В процессе эксплуатации наблюдаются следующие ви­ды износов и повреждений цилиндрических валов: износ шеек, цапф, мест посадки шкивов, зубчатых колес, эксцентриков и муфт, шпоночных канавок и шлицев, повреждение резьбы на поверхно­сти и центровых отверстий, изгиб и скручивание, поломка вала.

При износе шеек и цапф вала изменяется их геометрическая форма (в поперечном сечении вместо круга образуется овал, в продольном сечении — конус вместо цилиндра). Для определения величины овальности замеряют шейки вала во взаимно перпен­дикулярных направлениях в одном сечении, а конусности — в двух разных сечениях.

Изношенные шейки, цапфы, места посадки шкивов, зубча­тых колес и других деталей ремонтируют, наплавляя металл электросваркой с последующей проточкой по размеру подшип­ника с соответствующей посадкой. При наплавлении изношен­ных поверхностей вала необходимо следить, чтобы не покоро­бился вал. Иногда используют метод уменьшения сечения вала, т. е. изношенную шейку протачивают под отверстие подшипника сле­дующего меньшего размера. Такое уменьшение сечения вала до­пускается в пределах не более 5% диаметра вала.

Резьба на поверхности вала может иметь следующие дефек­ты: износ по диаметру, срывы резьбовых ниток, выкрашивание, забоины, вмятины и заусенцы. Эти недостатки устраняют на — плавлением металла с последующей проточкой и нарезкой новой резьбы. Если позволяет конструкция вала, испорченную резьбу удаляют и нарезают новую резьбу меньшего размера. При этом изготовляют новую сопрягаемую деталь с учетом уменьшенного размера. Небольшие забоины и задиры ликвидируют «прогон­кой» резьбы леркой или резцом.

Если центровое отверстие забито или заплавлено металлом, его просверливают вновь на токарном станке. В этом случае вал

Устанавливают в люнет и центрируют по шейкам, а затем про­сверливают сверлом, зафиксированным в задней бабке. Погнутые валы выправляют холодным или горячим способом с помощью различных механизмов (рис. 12.6).

Рис. 12.6. Ремонт и правка вачов: а — правка вала с помощью чеканки и нажима; б — винтовой нажим для правки; в — способы ремонта поломанного вача

Прогиб валов определяют индикатором. Устанавливают вал в центре токарного станка и, медленно прокручивая, следят за показаниями индикатора.

Горячей правке подвергают валы, имеющие прогиб 0,008 длины вала, диаметром 50 мм и более. При горячей правке вал нагревают до 500—600 °С. Холодную правку выполняют вручную,, применяя винтовые скобы, прессы и домкраты. Недостатком хо­лодной правки является восстановление прогиба в течение неко­торого времени. Поэтому для снятия остаточных напряжений вал нагревают до 350-400 °С. Поломанные валы восстанавливают в

Том случае, если это целесообразно. Поломанные участки торцуют, протачивают фаски для сварки, высверливают отверстия в центре торцов, в которые вставляют штырь. Штырь является центри­рующим элементом. После плотного соединения этих участков валов их сваривают. Чтобы длина вала осталась прежней, между поломанными его концами помещают кольцо из того же металла, что и вал. Толщина кольца должна быть равной величине срезан­ного металла при торцевании поломанных концов. Чтобы вал не покоробило во время сварки, его нагревают до 400-450 °С.

В процессе сварки вал поворачивают равномерно. При этом его устанавливают на чугунные призмы, расположенные так, что­бы не было прогиба.

Источник