Выбор рациональной технологии ремонта насоса НВ1Б

 

 

 

 

 

 

 

5. Выбор рациональной технологии восстановления детали

Насос, бывший в употреблении, перед разборкой пропаривают  в специальном устройстве, которое  состоит из трубы большого диаметра. К одному торцу трубы приварена  крышка с соплом, к которому подводится пар. Другой конец трубы после  помещения в нее насоса закрывается  крышкой. Снизу в трубе сделано  отверстие, в которое вварена  трубка для слива конденсата и  грязи в канализацию. После такой  очистки насос укладывают на сборочно-разборочный  стенд. Порядок разборки зависит  от конструкции насоса. Плунжер из цилиндра извлекают при помощи рыма. Детали и узлы насоса проверяют в  соответствии с техническими условиями. Не допускаются задиры на внутренней поверхности цилиндра. Если цилиндр  насоса имеет равномерный износ,  он может быть использован с одним  из плунжеров ремонтных размеров. Завод изготавливает сменные  плунжеры, диаметры которых больше начальных. Подобранный плунжер  должен без заеданий свободно проталкиваться по всей длине цилиндра усилием одного рабочего. Искривленные и неравномерно изношенные цилиндры отправляют для  ремонта на завод-изготовитель, так  как мастерские не имеют специального дорогостоящего оборудования[3].

1. Технология притирки клапанов

Ответственными деталями насосов являются клапаны. При сильном  износе и коррозии шарик и седло  заменяют новыми. При отсутствии следов износа шарик и седло подвергают гидравлическому испытанию на вакуум-стенде. Седло зажимают и герметизируют  в специальном патроне. Положив  шарик на седло, в системе патрон – емкость с вакуумметром –  вакуумнасос, соединенный трубками, создают разрежение.

По показанию вакуумметра  определяют качество притирки пары, которую  в случае негерметичности притирают  в течение 10 мин в приспособлении, показанном на рисунке 8. Для притирки на лист мягкой резины 2 наносят слой пасты. Пять седел зажимают между дисками 6. Посадив в седла шарики 4, приспособление приводят во вращение от шпинделя сверлильного станка 13 через водило 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8. Приспособление для  притирки клапанных пар насосов

1-поддон; 2-резина с абразивом; 3-седло клапана; 4-шар; 5-щайба; 6-диск; 7-корпус; 8-подшипник радиальный; 9-подшипник  упорный; 10-крышка; 11-валик; 12-водило; 13-шпиндель  сверлильного станка.

Притирка происходит за счет вращения шарика, обмазанного пастой, в седле. Притерев шарики в их седлам, пары не разукомплектовывают. При отсутствии рисок и царапин пару вновь  испытывают на герметичность на специальном  стенде. Аналогично поступают и с  новыми парами шарик-седло, предназначенными для замены изношенных. Перед сборкой  насоса цилиндр с установленным  всасывающим клапаном подвеграют гидравлическому  испытанию на соответствующее давление, после чего производят окончательную  сборку[4].

5.2 Технология ремонта  цилиндра вставного насоса

Цилиндры применяются  в машинах поршневого типа – компрессорах, штанговых глубинных насосах. Характерными дефектами этих деталей является износ рабочей поверхности.

В зависимости от размера  цилиндра выбирают станочное оборудование. Крупногабаритные цилиндры обычно растачивают  на горизонтальных расточных станках  многорезцовыми головками, закрепленными  на бортштанге. После расточки поверхность  подвергают шлифованию.

Универсальный горизонтально-расточный  станок с ручным управлением. Станок предназначен для обработки заготовок  больших размеров и массы. Станок (рисунок 10.2) имеет неподвижную переднюю стойку 3, установленную на основании 11. На направляющих стойки может перемещаться вверх-вниз шпиндельная бабка 7 с  расточным шпинделем 6 и планшайбой 5. На направляющих основания расположены  салазки 10, а на них стол 9, который  может перемещаться в продольном и поперечном направлениях относительно оси шпинделя и совершать круговое движение.

На основании установлена  задняя стойка 1 с люнетом 2, предназначенным  для дополнительной опоры конца  борштанги при растачивании длинных  отверстий. На планшайбе в радиальных направляющих смонтирован суппорт 4, обеспечивающий обработку резцом плоских поверхностей и выточек. Управление станком осуществляется с пульта 8. Координаты перемещения  шпиндельной бабки, люнета, задней стойки и стола отсчитываются по лимбам или с помощью навесных оптических устройств.

Рисунок 9. Универсальный горизонтально-расточный станок

1,3 — стойки; 2 — люнет; 4 — суппорт; 5 — планшайба; 6 —  шпиндель; 7 — шпиндельная бабка; 8 — пульт; 9 — стол; 10 — салазки; 11 — основание.

 

Цилиндр обычно ремонтируют  способом ремонтных размеров. Стандарт ОСТ 26-16-06-86 предусматривает выпуск насосов условным диаметром 28, 32, 38, 44, 57, 70, 95 мм. Внутренние диаметры цилиндров  после ремонта могут отличаться от этих значений, но они должны быть кратны 0,05: 28,6-29,0 мм; 32,0-32,4 мм; 38,0-38,4 мм; 43,6-44,0 мм; 56,6-57,0 мм; 69,6-70,0 мм; 94,6-95,0 мм. Предельное отклонение внутреннего диаметра цилиндра – верхнее +0,03 мм, нижнее -0,01 мм.

Внутренняя поверхность  цилиндра подвергается азотированию на глубину 0,3…0,5 мм или хромированию с  толщиной слоя не менее 0,07 мм для увеличения твердости и износостойкости. Твердость  упрочненного слоя должна быть не менее  HRС 80. Допуск прямолинейности оси цилиндра не более 0,01 мм на 1 м длины. Шероховатость внутренней поверхности цилиндра Ra=0,32 мкм.

Азотирование — это  технологический процесс химико-термической  обработки, при которой поверхность  различных металлов или сплавов  насыщают азотом в специальной азотирующей  среде. Поверхностный слой изделия, насыщенный азотом, имеет в своём  составе растворённые нитриды и  приобретает повышенную коррозионную стойкость и высокую твердость (до HRC 100).

Насыщение поверхности металла  производится при температурах от 400-600°С. Средой для насыщения является диссоциированный аммиак. Для проведения газового азотирования используются преимущественно шахтные, ретортные и камерные печи.

Рисунок 10. Схема установки  для азотирования

1 – шахтная печь; 2 –  баллон с аммиаком; 3 – осушитель; 4 – манометр; 5, 6, 7 – вентили; 8 –  свеча, 9 – термопара.

Хромирование — процесс  осаждения на поверхность детали слоя хрома из электролита под  действием электрического тока. Хромирование используется для повышения износостойкости, повышения коррозионной стойкости. Этот процесс обеспечивает повышенную устойчивость стали к газовой коррозии (окалиностойкость) при температуре до 800 °C, высокую коррозионную стойкость в таких средах, как вода, морская вода и азотная кислота. Хромирование сталей содержащих свыше 0,3-0,4 %С, повышает также твёрдость и износостойкость. Твердость хрома составляет HRC 66…90. Толщина хромового покрытия обычно составляет от 0,075 до 0,25 мм[5].

Рисунок 11. Установка для анодно-струйного хромирования

1 - ванна; 2 – опора; 3 –  хромируемая деталь; 4 – хромируемая  поверхность;

5 – насадка-анод; 6 – насосная  установка

Содержание ванны  с шестивалентным хромом:

- хромовая кислота 225—300 г/л;

- серная кислота 2,25—3,0 г/л;

- температура 45 — 60 °C;

- сила тока 1,55—3,10 кА/м²;

- анод - свинец, содержащий  до 7 % олова или сурьмы.

5.3 Технология ремонта  плунжерного вставного насоса.

Изношенные плунжеры после  соответствующей обработки могут  быть использованы в малоразмерных  цилиндрах. Незначительный износ может  быть восстановлен хромированием.

Рассмотрим ремонт плунжера способом ремонтных размеров. Наружные диаметры плунжеров после ремонта  должны быть кратны 0,025: 28,1-28,6 мм; 31,0-31,5 мм; 37,5-38,0 мм; 43,1-43,6 мм; 56,1-56,6 мм; 69,1-69,6 мм; 94,1-94,6 мм. Нижнее предельное отклонение наружного диаметра плунжера -0,013 мм.

Наружная поверхность  плунжера имеет твердое износостойкое  покрытие. Обычно это хромирование с толщиной слоя не менее 0,07 мм и  твердостью не менее HRC 64…65 или покрытие из износостойкого порошка сплава ПН 70Х17С4Р4 методом газопламенного напыления с толщиной напыления не менее 0,35 мм и твердостью не менее HRC 79. Шероховатость наружной поверхности плунжера Ra=0,32 мкм.

При газопламенном порошковом напылении напыляемый порошок поступает  в горелку сверху из бункера через  отверстие, разгоняется потоком  транспортирующего газа (смесь кислород − горючий газ) и на выходе из сопла попадает в пламя, где происходит его нагревание. Увлекаемые струей горячего газа частицы порошка попадают на предварительно подготовленную напыляемую поверхность. В порошковых горелках МРК-10 подача напыляемого материала  в пламя и разгон образующихся расплавленных частиц может производиться  при помощи струи сжатого воздуха[7].

Рисунок 12. Установка МРК-10

Рисунок 13. Пистолет-распылитель  ПР-10

Вывод: Подводя итог данной главы, можно сделать вывод, что цилиндр и плунжер ремонтируются способом ремонтных размеров, то есть производится механическая обработка шлифованием изношенной поверхности плунжера и цилиндра до ближайшего меньшего категорийного размера детали, с последующей обработкой поверхностей трения азотированием или хромированием цилиндра и хромированием или газопламенным порошковым напылением плунжера.

 

 

 

6. Технология ремонта плунжера

Проблема: износ поверхности плунжера в результате воздействия абразивных примесей.

Метод ремонта: механическая обработка с последующим хромированием поверхности плунжера.

Технология ремонта:

Ремонтируемые плунжеры после  промывки в бензине разбраковывают по размерам через 0,001 мм и шлифуют  на бесцентрово-шлифовальном станке до выведения следов износа. 
            Равномерность хромового покрытия оказывает существенное влияние на геометрические размеры плунжера в процессе его дальнейшей механической обработки (овальность, конусность, огранку). Поэтому уже на стадии подготовки к хромированию вводят операцию прокатки, которая проводится на доводочных станках. Овальность и конусность плунжера после прокатки должны быть не более 1 мкм, а шероховатость поверхности должна соответствовать 8-му классу. Так как в процессе хромирования на острой кромке торца плунжера могут образовываться дендриты, то ее притупляют. После подготовительных операций плунжеры поступают в гальваническое отделение, где их хромируют. Обезжиривание производят электрохимическим способом в электролите состава: едкий натр — 30 г/л, жидкое стекло—10 г/л, углекислый натрий — 40 г/л. Режим обезжиривания: плотность тока 1,0 кА/м2, температура электролита 60—70°С, продолжительность обработки 4—5 мин. Затем детали промывают в проточной воде, после чего монтируют на подвеске и завешивают ,в хромировочную ванну. Состав электролита хромирования: хромовый ангидрид — 250 г/л, серная кислота— 2,5 г/л. В течение 1—2 мин проводят декапирование при плотности тока 3,5 кА/м2 и температуре 55— 58°С. Затем переключают ванну на прямую полярность и наносят слой хрома. Плотность тока должна быть в пределах 4,0—4,5 кА/м2. Время хромирования выбирают так, чтобы получить требуемую толщину покрытия. После хромирования плунжеры промывают в проточной воде, демонтируют подвеску и контролируют толщину и качество нанесенного слоя. Отхромированные плунжеры термообрабатывают при 180—200°С в течение 1,5—2 ч (с целью обезводоро-живания поверхностного слоя). Твердость -покрытия должна быть не ниже ИКС 60—65. Сколы, трещины и отслаивание в хромовом покрытии не допускаются. Затем плунжеры сортируют на размерные группы через 1 мкм и направляют на механическую обработку, где их шлифуют[1].

 

7. Расчет количества смазочных материалов на год

Осуществляется в соответствии с химологическими картами, которые  являются основными документами  по выбору ГСМ и периодичности  смазки отдельных узлов машины. Химологические карты выпускаются заводом-изготовителем  и поставляются вместе с машиной.

Р_см=V_нач (1+n_зам+n_дол*H_дол)

P_см – годовой расход СМ в кг;

V_нач – первоначальный объем заливки;

n_зам – количество замен смазки (округляется до целого меньшего);

n_дол – количество доливок;

H_дол – объем доливок.

n_зам=D_раб / P_зам;      n_дол=D_раб / Р_дол;

P_зам – периодичность полной заливки;

D_раб – фонд рабочего времени;

Р_дол – периодичность доливки.

D_раб=N_Г*С*n_см*m’ / 12=365*8*3=8760;

N_Г – количество рабочих дней в году;

С – продолжительность  рабочей смены;

n_см – число рабочих смен в сутки;

m’ – количество месяцев с момента ввода в эксплуатацию

(примем равным 12) .

H_дол=0,02* V_нач;

H_дол1=0,04;   H_дол2=0,04;   H_дол3=0,06;   H_дол4=0,016;   H_дол5=0,016;   H_дол6=0,016; H_дол7=0,03;    

n_зам1=1;  n_зам2=1;  n_зам3=1; n_зам4=1; n_зам5=1; n_зам6=1; n_зам7=1; 

n_дол1=2;   n_дол2=2;   n_дол3=2;   n_дол4=2;   n_дол5=2;   n_дол6=2;   n_дол7=2;  

Р_см1=2 (1+1+0,04*2)=4.16 кг;

Р_см2=2 (1+1+0,04*2)=4.16 кг;

Р_см3=3 (1+1+0,06*2)=6.36 кг;

Р_см4=0,8 (1+1+0,016*2)=1.63 кг;

Р_см5=0,8(1+1+0,016*2)=1.63 кг;

Р_см6=0,8 (1+1+0,016*2)=1.63 кг;

Р_см7=1,5 (1+1+0,03*2)=3.09 кг;

 

 

Таблица 6. Карта смазки насоса НВ1Б-32

№ Точки смазки	Наименование оборудования	Тип и ГОСТ СМ	Vнач	Периодичность		Годовой расход СМ, кг
				Pзам	Рдол
1	Всасывающий клапан	Масло ВМГЗ ТУ38-101479-74	2	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев	4.16
2	Нагнетательный клапан	Масло ВМГЗ ТУ38-101479-74	2	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев	4.16
3	Поверхность насоса	Грунтовка АК-070М	3	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев	6.36
4	Поверхность плунжера	Масло АУ веретенное ТУ38.1011232-89	0,8	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев	1.63
5	Внутренняя поверхность  цилиндра	Масло АУ веретенное ТУ38.1011232-89	0,8	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев	1.63
6	Коническая резьба	Сурик железный МА-15	0,8	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев	1.63
7	Шток	Смазка 1-13 ГОСТ 1631-61	1,5	1 раз в год	1 раз в 6 месяцев	3.09