Ремонт оборудования емкостного типа.

 Ремонт корпусных деталей.

К  корпусным относятся  базовые детали - корпуса аппаратов и станины машин. Для корпусных деталей характерны следующие повреждения:

1)  механические повреждения в виде трещин, обломов, а также наличие оставшихся в резьбовом отверстии частей оборванной шпильки ;

2) износ посадочных поверхностей под подшипники и втулки, износ резьб, износ рабочих поверхностей с подвижными посадками ;

3) коробление привалочных поверхностей, нарушение взаимного положения отверстий ;

4) коррозионный износ в виде местного уменьшения толщины стенки;

5) отслоение и вздутие плакирующего слоя;

6) водородная коррозия, которая не обнаруживается при визуальном осмотре и может быть выявлена при вырезке образца и исследовании структур металла.

К сожалению, из-за широкого ассортимента сталей, используемых при изготовлении корпусов, нет единой технологии их ремонта. В реальных условиях наиболее приемлемой оказывается наварка мест выработки без последующей термообработки, что приводит  к охрупчиванию околошовной зоны основного металла и появлению локальных сварочных напряжений.

Ремонт корпуса  аппарата.

Ремонт начинается с внешнего осмотра. Результаты осмотра отражаются в протоколе и схеме расположения дефектов и повреждений. При наличии механических повреждений и трещин проводится выборка дефектного металла  шлифовальной машинкой с периодическим  магнитным    контролем. Образовавшиеся при этом сферическое углубление разделывается до получения плавных переходов, после чего проводится ультразвуковой контроль металла в зоне повреждения  и вокруг нее (с помощью дефектоскопа).

Возможны следующие способы восстановления корпуса:

1) Снятие поверхностного наклепа с поврежденного места и скругление дефектного места с плавным переходом на поверхность корпуса для снижения концентраций напряжений;

2). разделка повреждений или расточка отверстий до неповрежденного металла с последующей компенсацией ослабленного места при помощи электросварки;

3) Удаление поврежденной царги с последующей вваркой новой царги  или  стыковкой и сваркой за счет уменьшения длины корпуса.

Первый из способов исключает применение сварки и может быть назначен только в том случае, если напряжение на дне сферического повреждения  будет ниже допустимого.

Технология ремонта по второму способу следующая:

1.   Поврежденные места обрабатываются шлифовальным камнем до удаления всех дефектов,   сквозные повреждения растачиваются .

2.   Обработанные места подвергаются магнитному и ультразвуковому контролю для выявления дефектов.

3.   Поврежденные участки заплавляются в горизонтальном  положении изделия с подогревом до  300 - 350°С, (электрическими печами сопротивления). Сквозные повреждения заплавляются на подкладках (на постоянном токе).

4.    После окончания сварки проводится немедленная термообработка в режиме высокого отпуска: нагрев до  650 - 680°С и выдержка при этой температуре из расчета  7 мин на 1 мм толщины наплавки. Термообработка выполняется в малогабаритной газовой печи. Печь позволяет обработать за одну установку участок корпуса длиной до 3 м.

Удаление дефекта осуществляется огневым или механическим способом (засверловка, вырубка, обработка абразивным кругом, кислородная резка). Форма разделки должна иметь плавные переходы.

Пример двусторонней заварки дефекта:

  Возможна  и одновременная разделка с двух сторон и заварка последовательно с  каждой стороны.

Ремонт  дефектных участков корпуса аппарата осуществляется путем вырезки деформированного участка и постановки и приварки  встык нового элемента. Ширина вырезаемого участка должна быть не менее 250 мм.

Вырезка двухслойной стали, ведется со стороны углеродистого металла. При необходимости резки со стороны плакирующего слоя в облицовке предварительно прорубается канавка, через которую осуществляется вырезка углеродистой стали. В противном случае разрез получается грязным и с большими наплывами.  

·         Ремонт аппаратов, футерованных изнутри свинцом, титаном, медью производится  удалением поврежденной и установкой новой  футеровки. Для выполнения работ аппарат должен иметь люки  и крышки.

·         Удаление участка корпуса (царги) при наличие трещинки  в корпусе осуществляется следующим образом: участок аппарата  с трещиной удаляется полностью газовой резкой так, что после этого аппарат оказывается  разрезанным надвое. Затем на расточном станке производится обработка под сварку торцовых частей половинок корпуса. Прилегающий участок шириной 130 мм проверяется ультразвуковой диагностикой на отсутствие дефектов.

·         При местной коррозии или утонении плакирующего слоя  допускается его наплавка толщиной не менее чем в два слоя.

·         Ремонт штуцеров и  люков возможен наплавкой плакирующего слоя или установкой нового штуцера с заменой или без замены укрепляющего кольца.

·         При замене штуцера он отрезается на расстоянии около 10 мм от поверхности укрепляющего кольца. Затем  огневым способом удаляются остаток штуцера и сварные швы приварки штуцера к корпусу, вваривается новый штуцер. На внутренней поверхности штуцера производится наплавка плакирующего слоя не менее чем в два слоя.

·         Особую сложность представляет ремонт  повреждений эмалевого покрытия аппарата. Ремонт эмалевого покрытия проводится при небольших повреждениях  площадью до 10 см².  Подготовка дефектного  места к ремонту заключается  в удалении  поврежденной эмали до грунтовочного слоя или до металла с помощью  абразивного  инструмента из тонкого корунда, промывке дефекта 10% раствором соды, сушке и последующей промывке спиртом. Далее наносится замазка  в несколько слоев и сушится. Замазка силикатная на основе эпоксидной смолы или бакелитовая замазка

Ремонт не корпусных деталей.

Ремонт валов. Основные возможные неисправности цилиндрических валов – это износ и повреждение рабочей поверхности шеек, износ шпоночных канавок и шлицев, повреждение винтовой резьбы, центральных отверстий, изгиб, прогиб, скручивание и поломка. Чаще всего в результате износа шеек вала и цапф теряется первоначальная геометрическая форма. Поперечное сечение становится овальным, а продольное сечение приобретает конусность.

Ремонт изношенной поверхности вала осуществляется механической обработкой, наплавкой или металлизацией. Неправильная форма шеек и цапф устраняется шлифованием или проточкой с последующим шлифованием.

При прогибе крупных валов их правят термическими методами (при небольших прогибах); термомеханическим методом с применением общего или местного отжига до  и после  механической правки.

Тонкие валы правят в центрах токарного станка или специального приспособления с помощью винтового нажима.

Правка вала в горячем состоянии, как правило, проводится в два этапа:

1)       прогрев и нагружение вала;

2)       выдержка в нагретом и нагруженном состоянии (1 – 3 часа)

Напряжения, возникающие при данном методе, всегда ниже предела текучести, поэтому опасных внутренних напряжений не возникает, а после правки остаточные напряжения отсутствуют, что обеспечивает стабильность формы вала.

Правка вала в холодном состоянии осуществляется  приложением силы в месте максимального прогиба, таким образом, чтобы прогиб вала в обратном направлении превышал в 5-8 раз величину первоначального прогиба. Цикл нагружения повторяется 3 – 5 раз до устранения прогиба.

Ремонт поломанного вала  проводится при помощи газовой, электрической или  кузнечной  сварки после предварительной обработки торцовых поверхностей соединяемых частей. Одну часть вала (надставку) вращают с частотой 500 – 800 об/мин и прижимается к неподвижной части вала. Вал и надставка нагреваются до белого каления. В момент появления искр горящего  углерода вращение прекращают. После остывания образовавшееся утолщение протачивают.

Ремонт подшипников.

Необходимость ремонта подшипников  скольжения возникает  при следующих неисправностях:

1)       искажение первоначальной  геометрической формы поверхностей трения;

2)       появление задиров и рисок на поверхностях трения;

3)       частичное либо полное выплавление  или  отслаивание боббита;

4)       образование трещин

При незначительном износе разъемных подшипников проводят шабрение  вкладышей в две стадии:

1)       предварительное шабрение при котором добиваются прилегания шеек вала к вкладышам подшипников по дуге ³ 60 – 80°.  Равномерность  прилегания определяется шагом касания, которое должно быть ³ 10 на квадрате 25х 25 мм.

2)       Окончательное шабрение,  при этом вал с закрепленными шейками устанавливается в нижние вкладыши, а затем монтируются верхние вкалыши, ставятся прокладки, закрываются крышки. Создаются условия тугого проворачивания вала в подшипнике. Точность пришабривания вкладышей  проверяется щупом. Зазор d  между подшипником и валом должен составлять:

d = 0.001 Dм,  где  Dм – диаметр шейки вала.

При значительном износе вкладышей или расслоении баббита их перезаливают. Перезаливка включает следующие операции:

1)       подготовка подшипника  к ремонту (очистка от грязи, следов коррозии и выплавлении из вкладышей подшипника изношенного слоя баббита) (путем прогрева до температуры  240 - 260°С). Затем  травят в 10 – 15 % растворе НСl или H₂SO₄

2)       лужение подшипника – при этом на поверхность вкладышей наносится тонкий слой оловянного сплава

3)       подготовка баббита к заливке (нагрев до температуры на 25 – 50°С выше  плавления) и подогрев вкладышей.

4)       Заливка подшипника – ручная, центробежная или под давлением.

5)       Расплавленный баббит, объем которого несколько больше объема заливки, быстро заливается непрерывной струёй. Толщина баббита рассчитывается по формуле:

d_б = k * 0.05 d  ,

 где      d_б – толщина слоя баббита, который должен остаться после расточки залитого подшипника;

d – диаметр вала;

 k – коэффициент запаса на расточку (k = 1.03 ¸ 1.05)

6)       Обработка  и контроль – после остывания подшипники подвергают контролю. Их поверхность должна иметь ровный серебристый цвет. Плотность сцепления баббита с поверхностью  подшипника проводится простукивание молотком.

Подшипники качения  –  подлежат замене в следующих случаях:

·    Обнаружены задиры на беговых дорожках и телах качения;

·    Повреждения в местах посадки подшипника в корпусе или на валу;

·    Увеличенные зазоры между телами качения и обоймами;

·    Цвета побежалости, следы защемления, выкрашивания, отслаивания, шелушения раковин;

·    Надломы и трещины на сепараторе.

Если таких дефектов нет, то подшипник проверяется на легкость вращения – он должен иметь ровный ход без заедания и шума. С помощью индикаторов проверяются  радиальный люфт и осевой зазор. Для большинства подшипников допускается увеличение рабочих люфтов в 2- 3 раза по сравнению с первоначальным.

Внутренняя обойма подшипника обработана по 7-8 классу шероховатости, поэтому и посадочные места на валу также должны обрабатываться по 7-8 классу шероховатости.

Ремонт подшипников качения проводится для некоторых  массовых типоразмеров на специальных заводах с разборкой на детали в обезличенном потоке.

Ремонт шестерен.

 Неисправностями  шестерен  является износ зубьев по длине и толщине, ступенчатая выработка зубьев, выкрашивание цементированной или закаленной поверхности зубьев, поломка зубьев, износ шпоночных канавок.

Контроль износа зубьев по длине осуществляется штангенциркулем, по ширине – штангензубомером по начальной окружности;

Контроль шпоночных и шлицевых канавок производится скобами и шаблоками

Износ зубьев шестерни определяется контрольной скобой. Если скоба плотно садится на вершину зуба – шестерню выбраковывают.

Ремонт муфт.

 В промышленности наиболее часто используются  соединительные (жесткие и упругие) и сцепные (управляемые) муфты. Соединительные жесткие муфты сочленяют валы неподвижно и не компенсируют их несоосность. К ним  относятся продольно- и поперечно-свертные муфты. Из упругих наиболее распространены втулочно-кольцевые, а из сцепных – конусные фрикционные муфты.

Наиболее часто встречаются следующие неисправности:

1)       поломка соединительных пальцев;

2)       ослабление посадок шпонок или полумуфт;

3)       поломка пружин эластичных муфт или их износ.

Ремонт неподвижных соединений

Неподвижные соединения подразделяются на разъемные и неразъемные.

К разъемным соединениям относятся резьбовые, шпоночные, шлицевые и конусные, к неразъемным соединениям относятся сварные, клепаные, развальцованные, выполненные с применением клея, а также прессовые посадки с гарантированным натягом.

В резьбовых соединениях встречаются следующие виды повреждений:

1)    изменения профиля резьбы по среднему диаметру в соединениях с частым относительным перемещением элементов (ходовые, нажимные винты и т.д.)

2)    смятие  рабочих поверхностей резьбы под действием рабочих нагрузок;

3)    удлинение стержня болта с изменением шага резьбы в результате действия осевых рабочих нагрузок и усилий затяжки;

4)    поломка и ослабление пружинных шайб, а также износ и смятие простых шайб и граней болтов и гаек.

·       Поврежденные крепежные болты, винты и гайки заменяются новыми

·       Детали значительного размера (ходовые и нажимные винты грузоподъемных механизмов) с изношенной резьбой исправляются путем нарезания новой резьбы либо после срезания старой резьбы, либо после посадки втулки

·       Сорванная или изношенная резьба в небольших отверстиях  не восстанавливается. В таких случаях деталь высверливается и в этой части нарезается новая резьба.