Ремонт гребных валов
Технология соединения облицовок с гребными валами с помощью клеевого состава, запрессовываемого под давлением в кольцевой зазор между облицовкой и валом,
Ремонт гребных валов
Другие рефераты по предмету
Демонтаж валопровода начинается с разборки фланцевых соединений и снятия крышек опорных подшипников, после чего промежуточные валы поднимают талями и выгружают с судна. Упорный вал, как правило, демонтируют при разборке главного упорного
подшипника. Гребной и дейдвудный вынимают при стоянке судна в доке. При дефектации валов путем визуального осмотра обнаруживают механические повреждения, трещины, коррозионный износ. С помощью технических измерений устанавливают отклонения шеек опорных подшипников скольжения и облицовок дейдвудного вала от правильной цилиндрической формы. Одновременно измеряют биение отдельных валов. В местах окончания облицовок определяют разрушения, вызванные контактной коррозией. Дефектами валов являются механический и коррозионный износ рабочих поверхностей, пластические деформации, трещины и разрывы. Выбор способа ремонта зависит от дефекта и служебной ответственности вала. Трещины глубиной не более 5% и длиной не более 10% толщины тела вала устраняются сваркой. Предварительно трещину разделывают на всю глубину. Угол разделки, определяемый глубиной трещины должен обеспечивать качественный провар корня шва. При наличии разрывов (т.е. разъединение вала на две части и более) и трещины больших размеров вал обычно бракуют. Лишь в некоторых случаях, когда речь идет о вале неответственного назначения и когда его ремонт представляется нерациональным, прибегают к восстановлению сваркой. Износ рабочих поверхностей устраняют механической обработкой, наплавкой, металлизацией и гальваническим наращиванием. Механическая обработка заключается в удалении дефектного слоя металла, содержащего поверхностные трещины и коррозионные разрушения, или в восстановлении геометрической формы детали. Пластическую деформацию валов устраняют правкой. В отдельных
случаях (например при скручивании) первоначальную структуру металла валов восстанавливают термической обработкой. Правка валов диаметров более 250мм выполняется в тех случаях, когда их максимальный прогиб достигает 1,8мм. Для валов меньшего диаметра максимальный прогиб равен 1мм. При меньших диаметрах прогиба его устраняют проточкой на токарно-валовых станках.
Чтобы сохранить долговечность вала, при проточках необходимо стремиться к минимальному уменьшению его размера. Чертежные размеры поверхности валов восстанавливают наплавкой. Электрометаллизацией и вибродуговой наплавкой восстанавливают цилиндрические поверхности валов(например: шейки опорных подшипников скольжения) ручной вибродуговой наплавкой — конусную часть гребного вала.
4. Типовые технологические процессы ремонта гребных валов.
4. Типовые технологические процессы ремонта гребных валов.
4.1. Перечень работ выполняемых при ремонте гребного вала.
Приспособления и инструмент
Разборка фланцевых соединений (удаление соединительных болтов)
Ключи гаечные, приспособление для выпрессовки болтов
Измерение изломов и смещений на фланцах валов
Измерение зазоров в дейдвудном подшипнике в 4-х сечениях
Съем гребного винта
Удаление промежуточного вала (проставочного)
Подъемные устройства (тали)
Съем фланцевой муфты с гребного вала (для возможности выема вала в корму)
Выем гребного вала транспортировка в цех
Эстакада, тележка, кран
Промывка и очистка гребного вала
Дефектация гребного вала
Устранение повреждений гребного вала (возможные повреждения и методы их устранения на плакате)
Выполнение ремонтных работ в цехе СРЗ в соответствии с дефектной ведомостью.
Приемка гребного вала
Заводка гребного вала в дейдвудную трубу и последующие работы связанные с установкой гребного винта и монтажом валопровода.
Приспособления для заводки гребного вала.
4.2. Холодная правка гребного вала.
^-Стандартный метод холодной правки основан на упорно
пластическом изгибе, состоит из выгиба искривленной заготовки со стороны исходно-выпуклой, поверхности до определенной величины.
Правку гребного вала изгибом выполняют на специальных стендах или непосредственно на токарных станках, что является менее предпочтительным из-за отрицательного влияния на элемент оборудования.
Теоретической проработкой и специальной экспериментальной проверкой установлено, что выпрямление искривленного вала обусловлено образованием в зоне деформирования слоя металла с остаточными напряжениями сжатия. На процесс выпрямления превалирующее влияние оказывают осевые напряжения, тангенциальные и радиальные напряжения в этом процессе не участвуют. Составляющая осевых напряжений при несимметричном их формировании в детали создает распределенный изгибающий момент, деформирующий вал в направлении, противоположном исходному.
Изучение процесса механики деформирования показали, что остаточные напряжения в результате обкатывания необходимо сформировать на стороне вогнутой поверхности вала. Для этого требуются определенные технологические меры, обеспечивающие деформацию с этой стороны детали. Используя большую поперечную податливость вала, его фиксируют в специальной эксцентриковой муфте, а затем вводят в опору, соосную с центром станка. В результате вал упруго деформируется, а вогнутая поверхность становится выпуклой практически на всей длине. Этот прием обеспечивает асимметрию вращения детали. Кинематическое взаимодействие вала с индентором (шаром) носит несимметричный или избирательный характер. Деформация происходит при переменной величине приложенного усилия. Выявлены другие важные особенности деформационного взаимодействия детали и инструмента. Например определено условие необходимого совпадения плоскости исходного искривления с плоскостью деформации обкатывания, изменение величины контактного давления и контактной площадки, установлен тип обкатника с шаровым инструментом, который позволяет получать сравнительно большие контактные давления при небольших усилиях обкатывания, что важно в условиях одностороннего характера нагружения. Основные параметры процесса, такие как: площадь деформированной поверхности, которая выражается длиной участка обкатывания и его шириной; величина эксцентричного смещения детали для осуществления асимметричного ее вращения; длина дуги, по которой происходит контакт между вращающейся деталью и инструментом при их взаимодействии.
4.3. Термическая правка гребного вала.
Термический способ правки осуществляется путем укорочения волокон на выпуклой стороне с помощью местного нагрева с последующим отжигом детали. Вал устанавливают на станке или приспособлении выпуклостью вверх, изолируют на длине, равной диаметру, и вырезают в асбестовом листе «окно» (рис.4.1.) через которое вал нагревают автогенно-сварочными горелками до температуры 500-550°С. В результате металл расширяется, а изгиб вала еще более увеличивается. Возникающая при этом значительная разность температур способствует тому, что ненагретая часть вала препятствует расширению нагретого участка металла, создавая в холодной зоне напряжения сжатия. Дальнейшее нагревание приводит к возрастанию этих напряжений, величина их начинает превышать предел текучести материала вала, вследствие чего происходит местная пластическая деформация. При охлаждении вала напряжения в холодной зоне меняют знак, и вал выпрямляется, ранее имевшая кривизна исчезает. После остывания производится отжиг по режиму: нагрев до температуры 300-350°С (со скоростью 150°С в час) выдержка при этой температуре в течении 2ч, медленное охлаждение.
Термомеханическая правка — наиболее универсальный способ, применяемый для правки деталей любых диаметров. Правка осуществляется круговым ( сплошным) нагревом до температуры 600-800°С с последующим поджатием домкратом. Валы правят на токарных станках или специальных устройствах с применением механических или гидравлических домкратов. После правки деталь медленно охлаждают, а затем отжигают по приведенному выше режиму (рис.4.2).
Схема термической правки вала:
Схема термомеханической правки вала:
1 — вал; 2 — центр задней бабки токарного станка; 3 — опора; 4-четырехкулачковый патрон.
4.4. Устранение трещин, коррозионного разрушения поверхностей, фретинг-коррозии на гребных валах.
Наиболее уязвимыми зонами гребного вала являются: носовой участок шпоночного паза; подступичная часть в районе большого основания конической поверхности гребного винта; район вала между торцами ступицы гребного винта и кормовой облицовки; межоблицовочное покрытие (при несплошной облицовке), особенно в районе носового конца кормовой облицовки; места в районах появления сквозных трещин на облицовках.
4.5. Устранение трещин в районе носового участка шпоночного паза.
Указанный участок вала при ремонтах подлежит обязательной проверке с применением средств ультразвуковой и магнитной дефектоскопии. Небольшие по размерам трещины устраняют, вырубая металл в районе трещины до полного ее удаления, разделы
Источник
Ремонт гребного винта своими руками
Есть мнение, что гребной винт — это расходный материал. Ну, наподобие как картридж в принтере, отработал свое — и на выброс.
Однако люди, которые считают деньги, картриджи перезаправляют, а винты ремонтируют.
Об этом и поговорим сегодня на страницах «Русской Лодки». Вернее о том, как используя подручный инструмент и материалы, выправить поврежденный винт.
Речь пойдет о технике работы с поврежденными винтами, лопасти которых погнулись, помялись, но сохранили целостность в том смысле, что нет отрывов и больших сколов. В противном случае для ремонта Вам понадобится как минимум аргоновый сварщик.
Рихтовщик, будь начеку!
Поэтому есть смысл самому браться за рихтовку только при незначительных повреждениях гребного винта. В противном случае рекомендую трезво оценивать соотношение объема повреждений пропеллера и Ваших возможностей и слесарных навыков.
Ремонтный винт
На руках у меня оказался видавший виды недавно «покоцанный» винт. Выкидывать жалко. Тратить деньги на ремонт у какого-нибудь дяди по объявлению в «Авито» тоже жалко.
Значит будем править самостоятельно.
Все фото кликабельны.
Винт Yamaha 17 шага на 15 шлицов будет нашим подопытным кроликом.
Как видите на снимке внешне вроде бы ничего страшного. Но это только на первый взгляд
Пропеллер этот чиркнул о небольшой донный камушек. Повреждения хоть и незначительны, но использовать данный винт нельзя: он рано или поздно разболтает гребной вал, после чего шестерни редуктора пойдут вразнос.
Повреждения
Лопасти для удобства обозначим номерами.
Лопасть № 1 излишне вогнута вовнутрь в верхней трети.
Край лопасти № 2 замят, что называется, «пожёван».
Лопасть № 3 не получила повреждений и полностью сохранна.
Правка (рихтовка) винта
Одна нормальная лопасть на нашем винте есть, поэтому будем править лопасти по её образцу. А это значит, что нужен слепок лопасти № 3.
Для этого нам понадобятся
Материалы и инструмент
- Кусок ДСП, который будет служить станиной для всего приспособления.
- Кусок трубы на который будем надевать ступицу винта. Трубка должна с минимальными зазорами плотно прилегать к шлицевому профилю винта, в тоже время позволяя винту вращаться вокруг неё.
- Перьевое или корончатое сверло для выполнения монтажного отверстия в ДСП для трубки.
- Материал для изготовления оттиска (слепка) лопасти.
- Киянка.
- Наковальня или что-то способное выступить в её роли.
Всё нужное я нашел в дебрях гаража. Наковальней хорошо послужил «блин» от разборной двухпудовой гири.
В качестве материала для слепка я использовал гипсовую штукатурку «Волма». Лучше конечно чистый гипс без замедлителей. Но его под рукой не оказалось, да я и не торопился — пускай сохнет эта «Волма» сколько ей надо.
Изготовление слепка
По центру плиты ДСП сверлим строго перпендикулярно её поверхности отверстие для трубки и устанавливаем её.
Ставим винт и проверяем ровность посадки
Примеряем винт: всё ровно.
Наша задача подбить густой раствор гипса под неповрежденную лопасть. Чтобы он не растекался нужна какая-то форма. Для этого я располовинил пятилитровую бутыль квадратного профиля для воды и зафиксировал ее шурупами к плите. 
Далее устанавливаем винт на трубку как можно плотнее к плите и набиваем гипсовый раствор для будущего слепка в нашу форму под лопасть. Оставляем всё сохнуть.
Надо сказать что эта гипсовая штукатурка сохла дня 3-4, а до абсолютного схватывания всего «камня» и того дольше. Конечно с чистым гипсом всё должно быть гораздо быстрее.
В конце-концов всё схватилось, и можно обрезать лишние части формы. Должно получиться нечто вроде этого.
Слепок лопасти гребного винта
Естественно, лопасть № 3 идеально садится в слепок. Теперь наша задача — отрихтовать остальные лопасти так, чтобы они также хорошо накладывались на этот слепок или хотя бы с минимальными зазорами. При этом, разумеется, при проверке рихтуемой лопасти винт должен быть надет на трубку.
Рихтовал я киянкой что на фото: лопасть кладется на кувалду и терпеливо, не спеша, отстукивается. Между сериями целительных ударов контролируем ход правки по слепку — сразу видно какую интенсивность удара и в каком месте применять.
Как видите на фото киянка с фторпластовым бойком на металлической ручке. Боёк тяжелый и жесткий. Как мне кажется для правки больших силуминовых и стальных винтов такая киянка предпочтительнее, нежели резиновая или деревянная.
Может так же не лишне было бы иметь для рихтовки небольшую киянку со свинцовым бойком. Но я решил не тратить время на ее изготовление, и в общем хватило той, что изображена выше.
Некоторые советуют править лопасть, плавно сжимая её погнутость в слесарных тисках между двумя деревянными брусками. Это немного экономит время, но тут сила воздействия большая, — сразу на большой площади и при этом в разных точках деформированного материала неодинаковая — лопасть может сломаться.
Нагрев
Греть перед рихтовкой лопасть из алюминивевого сплава имеет смысл.
Благодаря нагреву понижается хрупкость и упругость подобных сплавов, а пластичность повышается.
Советуют греть до такой температуры, чтобы при нажатии на лопасть тонкой деревянной лучинкой последняя обугливалась в месте соприкосновения.
Если винт грели, то после окончания рихтовки эксплуатировать его нужно не ранее чем через 24 часа.
Нагрев стали облегчит рихтовку, но ухудшит свойства материала. Так что стальные винты наверное нагревать нет особого смысла.
Отмечу, что нагревать винт до температуры «обугленной палочки» я не стал. Не такие уж серьезные деформации лопастей были, а демпферную втулку испортить шанс при таком нагревании есть. Но, тем не менее, в целях большей наукоёмкости, грел ))
Результаты
Вот что получилось.
На каждом фото: слева — было, справа — стало.
После правки винт нормально показал себя на испытаниях. Эксплуатировать можно, но в силу общего износа эффективнее будет винт по-новее. А этот замечательно подходит на роль «запаски», которая обязательно должна быть на борту у всех, кто дорожит своим мотором.
Источник