Ремонт шестеренных насосов, гидроприводов

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БЕЛОРУССКИЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УСРС

на тему: «Ремонт шестеренных насосов, гидроприводов»

Минск 2015

1. Ремонт гидроприводов

Целью ремонта гидравлических устройств и аппаратов является чаще всего восстановление рабочих зазоров до требуемых величин, ус транение повреждений поверхностей контактирующих деталей и восс тановление их прежней формы. Ведь основные характеристики гидравлических машин зависят от величины зазоров и их формы, пос кольку от них, в свою очередь, зависят утечки рабочей жидкости. В процессе длительной эксплуатации гидравлических устройств величи на этих зазоров из-за износа контактирующих деталей увеличивается и в какой-то период работы становится недопустимо большой. Но вмес те с этим изменяется и форма зазора (например, концентричный коль цевой зазор становится неконцентричным, что приводит к увеличению утечек почти в 2,5 раза). Тогда-то и необходимо провести ремонтно-восстановительные работы.

Ремонт насосов и гидромоторов. В процессе работы таких гидрав лических машин шестеренного типа большому износу подвергаются валы и зубья шестерен, опорные втулки и корпуса. Торцы шестерен также подвержены сильному износу, на них могут появиться зазоры и канавки, что приводит к значительным утечкам жидкости. Поэтому износ торцев шестерен устраняют их шлифованием с соблюдением тре бований по перпендикулярности плоскости торца оси шестерни.

Если значителен износ зубьев шестерни, то такие шестерни за меняют новыми. Изношенные валы шестерен заменяют новыми, а изношенные тор цы опорных втулок подшлифовывают.

При сборке ремонтируемого насоса необходимо контролировать силу зажима крышек насоса крепежными винтами, чтобы не допустить перекос крышек или чрезмерный зажим вала насоса (проверяется по легкости его поворота). насос гидравлический гидропривод

В пластинчатых насосах и гидромоторах наибольшему износу подвергаются статорные кольца, пластины и роторы. Изнашиваемые статорные кольца в виду значительных дефектов обычно не ремонти руют, а изготавливают новые. Однако их изготовление представляет собой сложный и дорогой технологический процесс.

Ротор пластинчатых насосов сложен и требует очень больших зат рат при ремонте своими силами. Ведь надо устранять износ пазов ро тора, цапф и торцов ротора. Не имея специализированного оборудова ния трудно провести его качественный ремонт.

При ремонте пластин также необходимо выдерживать очень жест кие требования по точности, качеству поверхности и массе, что требует больших затрат.

Поэтому гидравлические машины пластинчатого типа экономи чески нецелесообразно ремонтировать своими силами.

Ремонт гидромашин радиально-поршневого типа заключается в восстановлении изношенных ротора, поршней, реактивных колец, оси и распределительной втулки.

Ремонт аксиально-поршневых насосов и гидромоторов сложен и трудоемок. Поэтому обычно проводят восстановительный ремонт лишь ряда деталей. Например, устраняют износ поверхностей сопря жения цилиндрового блока и опорного диска путем шлифования и последующей притирки.

В эксцентриковых (кулачковых) насосах большому износу подвер жены отверстия в корпусе под плунжеры, клапаны и эксцентриковый вал. Отверстия под поршни притирают, сами поршни при больших радиальных зазорах заменяют новыми. Изношенные клапаны также заменяют новыми, доводя их до полного контакта с поршнями. Шейки эксцентрикового вала можно подшлифовать под подшипники нес колько большего размера.

Ремонт гидроцилиндров. Необходимость ремонта гидроцилиндров возникает при значительном изменении скорости движения из-за внутренних перетечек жидкости из одной полости в другую, вызван ных ростом зазора между поршнем и гильзой цилиндра. Ремонт необходим и тогда, когда увеличиваются наружные утечки через уплотне ние штока и крышки цилиндра. Это недопустимо не только из-за по терь рабочей жидкости и снижения скорости, но и из-за загрязнения оборудования, повышения пожароопаснсти и ухудшения экологичес кой обстановки на рабочем месте.

Износу при работе гидроцилиндров подвергается внутренняя по верхность гильзы цилиндра. Отверстие гильзы может принять оваль ную форму, а на внутренней поверхности появятся риски и задиры. Ре монт заключается в растачивании отверстия гильзы с последующей специальной обработкой с соблюдением жестких требований по пря молинейности образующей цилиндра, конусности, овальности и бочкообразности.

Штоки с поврежденной наружной поверхностью, контактирующей с уплотнительными элементами, обычно заменяют новыми. При их из готовлении надо выдерживать жесткие допуски по овальности, конус ности, непрямолинейности, а рабочие поверхности - полировать.

Износ поршней проявляется в изменении размеров и формы кана вок под уплотнительные кольца и наружного диаметра. Изношенные канавки обычно протачивают под новые поршневые кольца. При из готовлении новой гильзы поршень тоже протачивают при соблюдении всех технических требований.

На поршневых кольцах в процессе работы гидроцилиндра могут возникнуть продольные риски. Их форма изменяется, что приводит к снижению герметичности уплотнения.

Изношенные поршневые кольца заменяют готовыми новыми или изготавливают при ремонте гидроцилиндра, соблюдая допуски по ши рине, диаметру, а также проводя необходимую термообработку. Важ но, чтобы упругость кольца при максимальном сжатии была в преде лах 20-30 Н, а зазор в замке не превышал 0,15 мм.

Если на поршне устанавливаются резиновые уплотнительные эле менты, то при их монтаже нельзя допускать перекосов и повреждений поверхности элемента. Для облегчения установки резиновых колец надо использовать специальные оправки и смазывать поверхности трения.

Ремонт гидравлической аппаратуры. Качество работы гидравли ческих аппаратов зависит от величины зазоров подвижных соедине ний (золотниковых пар) и качества их сопрягаемых поверхностей. Вы сота зазоров в гидравлических распределителях составляет 8-30 мкм (в зависимости от диаметра плунжера и функционального назначения аппарата), в гидравлических клапанах давления - 15-35 мкм, в регуля торах потока - 2-20 мкм.

Характерные признаки износа - риски, задиры, ухудшение шеро ховатости поверхности, изменение геометрической формы отверстия или плунжера.

Отверстие корпуса аппарата под плунжер (золотник) восстанавли вают развертыванием и дальнейшей притиркой. Если изменение раз мера отверстия превышает 0,2-0,3 мм, то отверстие при восстановле нии растачивают или шлифуют. При этом необходимо выдерживать требования по точности и шероховатости.

Если отверстие в корпусе ремонтируется, то плунжеры для такого корпуса заменяют новыми.

Плунжеры после обтачивания шлифуют и притирают, выдержи вая жесткие нормы по конусности, овальности, огранке, соосности шеек, биению, шероховатости поверхности.

Значительному износу подвергаются детали гидроаппаратов, ра ботающие в ударном режиме. К ним относят различного рода клапаны (давления, обратные) с шариковым или плунжерным затвором. Их ре монт заключается в замене изношенных запирающих элементов и их седел. Необходимо изготавливать затвор и седло из материалов раз личной твердости, что улучшает герметичность аппарата. Из менее твердых материалов изготавливаются обычно седла клапанов.

В процессе работы аппаратов изменяются свойства материала пружин, что приводит к необходимости их замены новыми. Пружины изготавливают из пружинной проволоки с соблюдением всех тре бований технологии.

Следует отметить, что характер износа пневматических устройств и аппаратов аналогичен рассмотренным в гидросистемах. Однако надо учитывать, что пневматическая техника работает в условиях худ шей смазываемости и повышенной коррозии, вызываемой конденса том влаги. Поэтому работа пневмосистем должна осуществляться под повышенным контролем обслуживающего персонала и при строгом соблюдении всех требований правил эксплуатации таких систем.

Своевременное проведение ремонта гидравлической и пневмати ческой техники повышает надежность гидравлической системы и срок ее службы.

На потерю производительности, развиваемой шестеренчатым насосом при определенных давлениях, особенно большое влияние оказывает увеличение торцовых зазоров между шестернями 1 и 4 и опорными втулками 3 (рис. 52). Утечки через торцевые зазоры примерно в 3 раза больше, чем через радиальные зазоры при равном значении этих зазоров, так как при вращении шестерен создается сопротивление течению масла по радиальным зазорам между выступами зубьев и расточенным отверстием в корпусе; кроме того, путь движения масла по радиальным зазорам из полости нагнетания в полость всасывания значительно больше, чем по торцовым зазорам. В то же время вращение шестерен содействует утечке масла через торцовые зазоры по ходу их вращения.

Таким образом, увеличение торцовых зазоров является основной причиной уменьшения производительности и снижения давления масла насосов.

2. Износ деталей

При разборке насоса после длительной его эксплуатации обычно обнаруживается износ корпуса 5 в зоне шестерен 1 и 4 по всей поверхности валиков 2 и 8 и опорных втулок 3. Фланцы насоса 9 и 10 износу практически не подвергаются. Особенно сильно изнашиваются соприкасающиеся торцы шестерен и опорных втулок, на поверхностях которых образуются кольцевые задиры, волнистость и др.

Капитальный ремонт насоса, связанный с реставрацией корпуса и заменой шестерен, целесообразно производить только в хорошо организованных ремонтных хозяйствах. Однако и в этом случае при ремонте обычно не восстанавливают изношенную внутреннюю поверхность корпуса, так как радиальный зазор со стороны нагнетательного отверстия после замены изношенных шестерен и подшипников почти равен зазору у нового насоса, а увеличенный из-за насоса зазор со стороны всасывающего отверстия не будет оказывать существенного влияния на нормальную работу насоса.

Ремонт шестерен насоса зависит от характера их износа. Износ торцов зубьев устраняют шлифованием при соблюдении параллельности плоскостей торцов и их перпендикулярности к оси зубчатого колеса в пределах 0,015 мм. Шестерни с изношенным профилем зубьев заменяют новыми.

Обычно шестерни изготовляют из стали 45 или из стали 40Х с закалкой при нагреве токами высокой частоты. Вновь изготовленные или реставрированные шестерни должны удовлетворять следующим техническим условиям: торцевое биение шестерни - не более 0,01 мм; непараллельность торцов - не более 0,015 мм; биение наружной поверхности относительно отверстия - 0,015-0,02 мм; конусность и овальность по наружной поверхности - не более 0,02 мм.

Изношенные в посадочных местах подшипников валики шестерен заменяют новыми, реже восстанавливают. Валики изготовляют из стали 20Х, цементируют на глубину до 1,2 мм и закаливают до твердости HRС 60-62. Шейки валиков, которые являются поверхностями качения игл, тщательно шлифуют и доводят до шероховатости Rа = 0,10 мкм.

Опорные валики игольчатых подшипников восстанавливают или заменяют новыми. При восстановлении опорных втулок их изношенные торцы шлифуют для устранения следов износа. После шлифования торцов необходимо восстановить канавки для прохода масла между зубьями. Отверстия опорных втулок расшлифовывают до диаметра, необходимого для установки ближайшего по размеру стандартного игольчатого подшипника, учитывая при этом диаметр шейки восстановленного или замененного валика.

Для обеспечения нормальной работы шестерен насоса опорные втулки шлифуются попарно в один размер, при этом параллельность торцов должна быть в пределах 0,01 мм. Биение наружной цилиндрической поверхности втулки относительно оси ее отверстия допускается до 0,01 мм, а биение торцов относительно оси отверстия на наибольшем диаметре должно быть не более 0,01 мм. Соблюдение этих условий гарантирует отсутствие защемления шестерен при малых торцевых зазорах.

После восстановления или замены шестерен и опорных втулок определяется их общая ширина. С учетом этого размера шлифуют один из торцов корпуса, чтобы длина посадочного отверстия в корпусе (размер А, рис. 52) была на 0,06-0,08 мм больше общего размера по ширине шестерни и двух опорных втулок. При шлифовке корпуса непараллельность его торцов должна быть обеспечена в пределах 0,01-0,02 мм. Равномерность и величина обеспеченного торцевого зазора между шестернями и торцами втулок является основным критерием качества ремонта насоса. В отдельных случаях требуемый торцевой зазор может быть обеспечен с помощью прокладок из фольги, которые устанавливаются между торцами корпуса и фланцами. Однако этот метод регулировки недостаточно надежен и рекомендуется только в отдельных случаях до очередного планового ремонта.

Для нормальной работы насоса необходимо, чтобы торец бурта втулки 6 по всей поверхности прилегал к грундбуксе 7. При ремонте грундбуксу шлифуют по плоскости до устранения следов износа. Торец бурта втулки тоже шлифуют, выдерживая перпендикулярность торца к оси отверстия втулки; биение торца не должно превышать 0,01 мм.

3. Сборка и испытания

Перед сборкой все детали ремонтируемого насоса необходимо промыть в керосине и смазать тонким слоем минерального масла, а игольчатые подшипники промыть в бензине и смазать солидолом. Плоскости корпуса, крышек и втулок не должны иметь забоин и царапин. Сборку насоса необходимо вести так, чтобы изношенная внутренняя поверхность корпуса была со стороны всасывающего отверстия, т. е. слева, если смотреть со стороны приводного вала, а дренажные каналы на втулках были выведены в ту же сторону.

Во избежание зажима и перекоса валов и шестерен винты крепления фланцев необходимо завертывать попеременно и до отказа, при этом легкость вращения валиков проверяют от руки.

Отремонтированный насос подвергают испытанию на специальном стенде для определения производительности и объемного коэффициента полезного действия (к. п. д.).

Объемный к. п. д. представляет собой отношение производительности насоса при определенном давлении к его же производительности без давления. Он характеризует качество ремонта насоса. Чем точнее и с меньшими зазорами изготовлены сопрягаемые детали, тем меньше внутренние утечки в насосе и тем большее значение объемного к. п. д.

Список использованной литературы

1. Конструкции гидронасосов. Насосы шестеренные. Часть 1/ [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://sgteh.by/stati/konstruktsii-gidronasosov-nasosy-shesterennye-chast-1.html. Дата доступа:11.05.2015

2. Ремонт гидроприводов./[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://npopp.com/hydraulic/operation/95-hsd-35.html. Дата доступа:11.05.2015

3. Ремонт шестеренчатых насосов./[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.metalcutting.ru/content/remont-shesterenchatyh-nasosov. Дата доступа: 11.05.2015

Размещено на Allbest.ru