Глава 1. Технологический процесс ремонта узлов

В процессе ремонта металлургических агрегатов восстановление их работоспособности и соответствующего уровня надежности может осуществляться несколькими методами:

— заменой или восстановлением непосредственно отказавшей детали;

— заменой узла, в состав которого входит поврежденная деталь;

— заменой всего механизма или крупного блока, включающего несколько узлов, содержащих поврежденные детали.

Первый метод применяется, как правило, для быстроизнашивающихся деталей с облегченным доступом и малым временем для их замены (вкладыши подшипников скольжения, вкладыши универсальных шпинделей, втулки, направляющие, фурмы и т.д.).

Второй метод на металлургических предприятиях получил наибольшее распространение. Он позволяет существенно сократить время и снизить трудоёмкость замен. В этом случае восстановление работоспособности узла переносится в специализированные ремонтные цехи или на ремонтные участки цеха. Таким методом ремонтируются редукторы, ролики рольгангов, палеты агломашин, гидроцилиндры, гидроаппаратура и т.д.

Третий метод используется для наиболее сложных и трудоемких в регулировке механизмов, таких как, засыпные устройства доменных печей, роликовые секции, кристаллизаторы МНЛЗ, барабаны моталок широкополосных станов горячей прокатки и др.

Когда ремонт осуществляется в специализированных ремонтных цехах (на участках), технологический процесс ремонта, в общем случае, включает следующие операции:

— восстановление или замена дефектных деталей;

Для реализации последней операции на предприятии должны быть установлены специальные нагрузочные стенды. Осуществление операции приработки позволяет существенно повысить (в 2-10 раз) срок службы узлов трения.

Разборка узла осуществляется с целью выявления дефектных или изношенных деталей. Однако в процессе разборки приходится разъединять соединения (пары трения), которые находятся в работоспособном состоянии и в которых трущиеся поверхности приработаны.

Наличие в узле нескольких однотипных, унифицированных пар трения может в дальнейшем, при сборке, привести к их комплектованию из однотипных деталей, но принадлежащих к разным парам трения. Это ведёт к нарушению приработки трущихся поверхностей и, следовательно, к сокращению срока службы.

С другой стороны, в узле трения нагруженной может являться одна часть детали (например часть поверхности неподвижного кольца подшипника качения) или часть деталей (например часть роликов подшипников качения на цапфе кольца конвертера).

Тогда необходимо повернуть кольцо подшипника на соответствующий угол, чтобы нагрузить другую часть кольца или другую часть роликов подшипника.

То есть для реализации таких возможностей требуется перед разборкой зафиксировать взаиморасположение деталей пар трения. Фиксация может осуществляться кернением или окраской, или иным другим способом.

Наиболее трудоёмкой операцией при разборке является разборка соединений с натягом. Для разборки таких соединеий применяют:

— винтовые и гидравлические съемники;

— гидропрессовый способ (масло под большим давлением подаётся на поверхность контакта и разъединяет контактирующие детали масляной пленкой).

В ряде случаев в соединениях с натягом развивается процесс фреттинг-коррозии, результатом которого является заклинивание. Тогда единственно возможным способом является разрезание охватывающей детали. В этом случае данная деталь восстановлению не подлежит.

После разборки узла детали промываются (керосин, содовый раствор, пар и другие растворители) вручную или в специальных установках, и готовятся к визуальной или инструментальной дефектоскопии.

После промывки детали подвергаются визуальному осмотру и инструментальному контролю с целью выявления дефектов, возникших в процессе эксплуатации узла. Для наиболее ответственных и нагруженных деталей используются спецальные методы дефектоскопии.

Для выявления развившихся трещин применяются:

В магнитной дефектоскопии трещины на поверхности деталей фиксируются по характерному разрыву магнитных силовых линий на дефекте. Направление магнитных силовых линий фиксируется железным порошком, мельчайшие частицы которого перемешаны в керосине. Этой смесью покрывается поверхность детали.

Метод люминесцентной дефектоскопии основан на способности ряда жидкостей светиться под воздействием ультрафиолетовых лучей. Одной из таких жидкостей может являться смесь керосина с трансформаторным маслом (люминофор). Для большей эффективности в растворы добавляются специальные люминесцентные краски. Поверхность детали покрывается люминофором, который проникает в имеющиеся дефекты (трещины). Затем с поверхности удаляется люминофор и поверхность покрывается гигроскопичным порошком, который извлекает люминофор из дефекта. По величине светящихся линий и времени начала их свечения судят о размерах дефектов.

Эффективным методом выявления трещин и дефектов внутри деталей является метод ультразвуковой дефектоскопии. Обнаружение дефектов основано на принципе отражения (или задержания) ультразвуковых волн дефектами. Известно, что ультразвуковые волны отражаются на границах раздела сред, в данном случае металл – воздух.

При использовании этого метода необходимо обеспечить плотный контакт излучателя и приёмника с поверхностью исследуемой детали. В качестве среды, улучшающей контакт, применяется минеральное масло. Кривизна излучателя и поверхности исследуемой детали должна быть одной и той же.

Определение величины износа осуществляется микрометрированием с использованием различных измерительных инструментов (микрометр, индикатор, штангенциркуль, штихмасс, зубомер, нутромер, щуп и др.).

Источник

Основы технологии ремонта машин, их узлов и деталей.

В процессе ремонта выполняют следующие основные операции: мойку; остановку; разборку на группы сборочных единиц и отдельных сборочных единиц на детали; чистку и мойку деталей; дефектовку и сортировку деталей; составление ведомости дефектов; восстановление или замену изношенных деталей; комплектацию; сборку; индивидуальные испытания и сдачу в наладку.

В процессе пусконаладочных работ оборудование выводят на устойчивый паспортный режим работы, затем, если требуется, его окрашивают и сдают отремонтированную машину в эксплуатацию.

Мойка оборудования.Перед началом ремонта оборудование тщательно моют и очищают от остатков молочных продуктов, смазки и прочих загряз­нений. Поверхности, соприкасающиеся с молочными продуктами, чистят щетками и ершами, моют горячими растворами кальцинированной или каустической соды, горячей водой и обрабатывают паром.

Остановка оборудования.После чистки и мойки оборудование протирают насухо и отсоединяют от него все трубопроводы. Затем обесточивают электродвигатели, для чего в электрощите вынимают плавкие предохранители и при необходимости отсоединяют выводные концы электропроводки от клемм электродвигателя. При этом концы тщательно изолируют, а на пусковые устройства вывешивают таблички с надписью «Не включать! Работают люди!»

В зависимости от типа оборудования и вида ремонта производят демон­таж всей машины (аппарата) или только отдельных групп сборочных единиц, или отдельных сборочных единиц. Демонтированную машину отправляют на ремонт в ремонтно-механические мастерские предприятия или в центральные мастерские.

Разборка. Для повышения производительности труда при разборке следует по инструкции завода-изготовителя изучить особенности конструк­ции машины и наметить порядок ее разборки. В первую очередь необходимо снимать те детали и сборочные единицы, которые препятствуют дальнейшей разборке. Сложное по конструкции оборудование разбирают в следующем порядке: сначала на группы сборочных единиц; группы — на отдельные сборочные единицы, сборочные единицы — на детали.

Детали необходимо укладывать в той последовательности, в которой их снимали с машины. Во избежание травматизма, а также повреждения деталей в результате падения нельзя их класть одна на другую. Для облегчения последующей сборки крепежные детали (гайки, болты и шайбы) следует устанавливать на одну часть сборочной единицы, например фланец. Болты, а также другие детали, которые при ремонте снимать запрещается, заранее окрашивают в красный цвет.

Чистка и мойка деталей.Грубую очистку деталей от загрязнений и ржавчины после разборки машины производят с помощью деревянных лопаток, стержней, скребков. Кроме того, детали отмачивают в керосине, для чего используют две емкости: первую — для предварительного отмачивания, вторую — для окончательной промывки. Продолжительность отмачивания предварительно очищенных деталей 1-.8 ч, после чего их вытирают насухо ветошью. Детали обезжиривают в горячем растворе каустической соды или горячей воде и просушивают.

Дефектовка, сортировка и хранение деталей.После мойки детали подвергают дефектовке и составляют ведомость дефектов. Затем их сортируют (разбраковывают) на 3 группы: годные без ремонта, подлежащие восстановлению и негодные. Негодные детали направляют на склад металлолома, а годные — на временное хранение. Хранят детали на специальных, лучше деревянных, стеллажах или в шкафах-стеллажах. Тяжелые детали укладывают на нижние полки или в ячейки, а легкие — на верхние. Одинаковые детали маркируют бирками. В случае длительного хранения годные детали насухо протирают, консервируют, погружая их в расплавленную мазь, и заворачивают в пергамент.

Восстановление деталей. Восстанавливают изношенные детали в том случае, когда это технически выполнимо и экономически выгодно. В остальных случаях изношенные детали заменяют новыми, которые получают со склада.

В ремонтной практике получили распространение следующие способы восстановления деталей: наплавка металла, сварка, установка втулок, паяние, склеивание и некоторые другие. В каждом конкретном случае рациональный способ восстановления деталей выбирают, исходя из местных условий.

Комплектация.Перед сборкой машину укомплектовывают всеми необходимыми деталями. При этом особое внимание обращают на наличие мелких деталей: прокладок, шайб, шплинтов, штифтов, гаек и контргаек. Отсутствие таких деталей может привести к потерям продукта, утечке смазочного масла, преждевременному износу деталей, а также аварии отдельных сборочных единиц или машины в целом.

Сборка.Собирают детали в порядке, обратном разборке. В общем объеме ремонтных работ сборочные операции составляют 20-40%.

В зависимости от назначения детали и сборочные единицы при сборке машин и механизмов соединяют в определенной последовательности, в результате чего образуются подвижные и неподвижные соединения. В подвижном соединении детали и сборочные единицы перемещаются во время работы относительно друг друга, совершая заданное движение. Детали неподвижных соединений перемешаться относительно друг друга не могут. Подвижных соединений в машинах значительно больше, чем неподвижных.

Соединения бывают также неразъемные и разъемные. Неразъемное соединение — это такое соединение, для разъединения которого необходимо полное или частичное разрушение деталей, составляющих его. Для получения неподвижного неразъемного соединения применяют сварку, клепку, паяние, развальцовку, склеивание и другие способы. Подвижное неразъемное соединение образуют шарики и кольца радиальных шариковых подшипников.

Разъемным называют такое соединение, которое можно полностью разобрать, не повредив при этом соединенные и скрепляющие детали. К неподвижным разъемным соединениям относятся резьбовые, шпоночные и клиновые, а к подвижным разъемным — соединения шеек валов с подшипниками скольжения, зубьев колес зубчатых передач и пр. Классифи­кация соединения деталей машин приведена на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Классификация со­единений деталей машин

В любой машине преобладают, как правило, типовые детали, сборочные единицы и механизмы. Изучив технологию их ремонта, значительно легче освоить ремонтные операции конкретных типов оборудования как отече­ственного, так и зарубежного.

К типовым сборочным единицам относятся неподвижные и подвижные разъемные и неразъемные соединения (см. рис. 9.1), сальники, а также сборные станины и рамы. Типовыми механизмами являются муфты, ременные, зубчатые, червячные и цепные передачи. Детали, входящие в указанные сборочные единицы и механизмы, называются типовыми деталями машин.

Для восстановления детали необходимо знать ее размеры до и после износа, характер других дефектов (трещины, пробоины и др.), а также ре­жимы обработки или сборочную единицу разбирают и определяют дефекты деталей в процессе их дефектовки. Затем выбирают наиболее рациональный способ их устранения, т. е. восстановления, и разрабатывают ремонтный чертеж детали.

Источник

Технологический процесс ремонта деталей

Качество и экономичность ремонта деталей дизеля зависят от выбора способа ремонта и правильной разработки технологического процесса.

Технологический процесс ремонта детали разрабатывают в следующей последовательности:

1. выбирают способы восстановления отдельных поверхностей;
2. разрабатывают общую схему технологического процесса;
3. разрабатывают процессы восстановления отдельных поверхностей.
4. устанавливают возможные варианты маршрутов;
5. составляют общие технологические процессы ремонта детали по остальным маршрутам

Учитывая возможности восстановления изношенных поверхностей деталей различными способами, выбирают наиболее рациональные, обеспечивающие лучшее качество и меньшую стоимость. Рациональность способа ремонта детали определяют следующие факторы:

1. условия работы детали;
2. конструктивные особенности детали;
3. материал и термическая обработка;
4. характер и величина износов рабочих поверхностей;
5. требования технических условий на ремонт,
6. экономичность процесса;
7. техническая оснащенность ремонтного предприятия.

Детали, имеющие износ более 0,3 мм, целесообразно направлять виброконтактнодуговым способом. Гладким хромом наращивают шейки валов при износе не более 0,3 мм. Детали, работающие в условиях ограниченной смазки, покрывают пористым хромом. Тонкостенные гильзы и детали сложной конфигурации не рекомендуется ремонтировать способом наплавки, так как вследствие возникающих внутренних напряжений они подвержены деформации. Кроме того, нарушается предварительная термическая обработка.

Поэтому при ремонте таких деталей выбирают способ, который не вызывает в металле структурных изменений и внутренних напряжений. Таким способом является гальваническое наращивание.

Если запас прочности и термическая обработка позволяют снять слой металла, то для восстановления геометрической формы рабочих поверхностей детали целесообразно использовать способ ремонтных размеров.

Качество ремонта детали должно удовлетворять требованиям технических условий. Износостойкость восстановленных поверхностей деталей должна быть высокая, механические свойства металла должны быть в пределах норм.

Возможные варианты способов ремонта необходимо сравнивать по экономичности. При обеспечении одинакового качества выбирают способ ремонта, который имеет меньшую себестоимость.

Кроме того, учитывают производственные возможности ремонтного предприятия, наличие станочного и специального оборудования, приспособлений и инструмента. Также учитывают возможность использования имеющейся универсальной оснастки. Для выполнения таких ответственных операций, как наплавка деталей из легированных сталей, чугуна и алюминиевых сплавов, требуется высокая квалификация специалистов-ремонтников.

Выбрав рациональные способы восстановления отдельных изношенных поверхностей, разрабатывают общую схему технологического процесса ремонта детали. Последовательность операций ремонта устанавливают с учетом иx особенностей. От правильной последовательности выполнения отдельных ремонтных операции зависит качество ремонта детали.

Для того чтобы восстановить правильное взаимное положение рабочих поверхностей, детали подвергают правке, а затем исправляют базовые поверхности.

При проверке и правке детали в приспособлении устанавливают по наиболее точным неизношенным нповерхностям.

Точность базирования и правильное закрепление детали на станке или в приспособлении оказывают влияние на точность ее обработки и продолжительность выполнения операций. Известно, что выбор и создание базы при ремонте детали является более сложной задачей, чем при изготовлении новой детали. Детали ремонтного фонда обычно имеют значительные деформации и неправильную геометрическую форму рабочих поверхностей, кроме того, нарушаются установочные базы, использованные при изготовлении детали. Целый ряд ремонтируемых деталей не имеют первоначальных установочных баз, так как их удаляют при изготовлении.

После исправления базовых поверхностей изношенные рабочие поверхности детали наращивают наплавкой, хромированием или восстанавливают другими способами. Сначала выполняют операции, для которых необходим высокий нагрев, вызывающий структурные превращения металла и деформацию детали. Такими процессами являются сварка, наплавка или термическая обработка. При необходимости после выполнения операций, вызывающих деформацию, детали подвергают вторичной правке. Затем выполняют хромирование — процесс, не вызывающий нагрева детали до высоких температур.

После наращивания отдельных рабочих поверхностей различными способами производят окончательную механическую обработку.

В процессе подробной разработки операций восстановления отдельных изношенных поверхностей деталей устанавливают переходы, необходимое оборудование, приспособления, инструмент, режимы обработки и определяют техническую норму времени. Если необходимо, то проектируют новые приспособления и инструмент. Проектирование новой оснастки должно производиться с учетом эффективности затрат на ее изготовление.

В заключение составляют маршрутные технологические процессы по группам дефектов.

Ремонт деталей может быть организован по подефектной или по маршрутной технологии.

При организации ремонта деталей по подефектной технологии на отдельных участках или цехах ремонтного предприятия ремонтные работы выполняются по технологии, составленной на каждый дефект в отдельности.

Партия деталей, подлежащих ремонту, комплектуется по наименованию, без учета однотипности дефектов и последовательности выполнения ремонтных операций. Поэтому направленная в ремонт партия деталей в процессе производства дробится на части в зависимости от характера имеющихся на деталях дефектов.

При такой организации производственного процесса ремонт детали иногда производится без соблюдения правильно установленной очередности выполнения отдельных ремонтных операций.

При подефектной технологии трудно обеспечить высокое качество и снизить себестоимость ремонта деталей, велики маршруты движения деталей по производственным участкам и цехам ремонтного предприятия. Встречаются значительные трудности в организации учета выполнения работ и проверки качества ремонта. Кроме того, затрудняется планирование производственного процесса ремонта деталей и организация ритмичного выпуска продукции.

Специальными наблюдениями и опытом работы ремонтных предприятий установлена повторяемость дефектов на деталях. Так, например, характерные и повторяющиеся дефекты кулачкового вала топливного насоса НК-10 следующие: повреждение резьбы, износ шпоночного паза, износ конусных поверхностей, износ концевых шеек, износ средних шеек и износ профиля кулачков.

Сочетание повторяемости дефектов устанавливают в результате проверки большого числа изношенных деталей.

Учитывая повторяемость дефектов, разрабатывают маршруты ремонта деталей. Следовательно, маршрут ремонта представляет собой рациональную последовательность выполнения операций для определенного повторяющегося сочетания дефектов.

Под маpшpутной тexнологиeй ремонта понимают технологические процессы ремонта деталей по группам дефектов, составленные с учетом рациональной последовательности выполнения ремонтных операций. Маршрутная технология позволяет повысить качество ремонта деталей. Кроме того, улучшается организация технологического контроля в процессе производства. При маршрутной технологии снижается себестоимость ремонта деталей и повышается производительность труда, сокращается путь внутризаводской транспортировки деталей. Маршрутная технология способствует повышению дисциплины ремонтного производства, также обеспечивается ритмичность выпуска производственной продукции.

Источник