Износ подшипников скольжения приводит к увеличению радиального зазора между шейкой вала и вкладышем подшипника. Через увеличенный зазор вытекает масло, нарушаются жидкостное трение и режим работы подшипника. Износ подшипников вызывает опускание вала, нарушение его горизонтальности и соосности с подшипниками. В свою очередь это усиливает износ как подшипников, так и шеек вала.
При ревизии подшипников перед ремонтом проверяют:
величину зазора между валом и подшипником;
плотность прилегания вала к поверхности подшипника;
отсутствие трещин в баббитовой заливке и ее отставание;
толщину слоя баббитовой заливки.
Масляный зазор должен составлять 0,001-0,0012 диаметра вала. При увеличении зазора в разъемных подшипниках часть регулировочных прокладок удаляют и вновь пришабривают подшипник по валу. Регулируют зазор по предварительно отшлифованной шейке вала.
Ремонт подшипников скольжения
заключается в перезаливке и восстановлении баббита вкладышей. Недоброкачественная обработка вкладыша перед заливкой, пережог баббита, заливка в необезжиренный или нелуженный вкладыш приводят к отставанию слоя баббита или к трещинам в нем.
Старый баббит выплавляют в горне или паяльной лампой. Для этого вкладыш нагревают до температуры около 250° С и легкими ударами деревянного молотка выбивают оплавившуюся изнутри заливку. Далее поверхность вкладыша тщательно зачищают шабером или металлической щеткой, обезжиривают в горячем растворе щелочи, промывают, сушат и протравливают кислотой для удаления окислов.
Вкладыши с канавками не лудят, гладкие вкладыши для надежного сцепления с баббитом следует подвергнуть лужению.
Подготовленные к заливке вкладыши собирают в форму, подогревают до 200-250° С и ровной непрерывной струей заливают в них баббит. Лучшие результаты дает центробежный способ заливки подшипников.
После охлаждения вкладыши обтачивают на токарном станке и подгоняют по шейке вала шабрением. Для контроля правильности шабрения шейку вала покрывают краской и несколько раз поворачивают наложенный на нее подшипник. Баббит, покрывшийся пятнами краски, снимают шабером. Шабровку заканчивают тогда, когда не менее 25÷30% рабочей поверхности вкладыша равномерно покрывается пятнами краски.
Раковины, отколы и несквозные трещины в баббите устраняют наплавкой баббита такой же марки.
Подшипники качения
не ремонтируют. Ремонт узла шейки вала с подшипником качения заключается в демонтаже подшипника, ремонте шейки и сборке узла.
Если при осмотре подшипника качения обнаруживают его подработку, задиры на беговых дорожках, шариках или роликах, повреждение или подработку места посадки, увеличенные зазоры между телами качения и обоймами, то подшипник заменяют. Подшипники качения демонтируют с вала с помощью специальных прессов или съемников.
Длительность нормальной работы подшипника зависит от качества сборки узла и его установки. На местах посадки подшипника должны быть тщательно удалены заусеницы, забоины, царапины.
Перед установкой подшипники качения промывают в смеси бензина с маслом и сушат на чистой бумаге. Сочленение обоймы подшипника с валом производится одной из неподвижных посадок с натягом. Подготовленный подшипник в течение 15-20 мин разогревают в масляной ванне при температуре 60-90° С и легкими ударами деревянного молотка или нажимом устанавливают на место. Посадку подшипников производят с помощью различных приспособлений.
Страница 4 из 7
При работе тела качения создают высокие удельные давления на дорожки колец подшипников. Под действием периодически изменяющихся нагрузок на поверхностях контактирования образуются усталостные трещины и поверхность выкрашивается. Увеличиваются потери на трение, что приводит к повышению температуры и вибрации. Этот процесс прогрессирует и в конечном итоге приводит к разрушению подшипника.
Поверхностный слой металла на дорожках качения подшипника, находящийся под действием переменной по величине многократной нагрузки, в состоянии выдержать определенное количество циклов изменения контактных напряжений. При увеличении нагрузки на подшипник количество часов работы до образования усталостных изменений будет уменьшаться. Характерным признаком усталости является выкрашивание металла на рабочих поверхностях деталей, а также раковины или отслаивание металла.
Продолжительность работы подшипника до появления следов усталостных изменений металла называется долговечностью подшипника. При конструировании электродвигателей мощностью выше 100 кВт для частоты 54 вращения 1 500 об/мин и ниже расчетная долговечность принимается 10 000 ч, а при 3 000 об/мин - 5 000 ч. Под расчетной долговечностью подшипников понимается время в часах, в течение которого не менее 90% подшипников должны проработать без появления признаков усталости металла. При правильном монтаже, обслуживании и ремонте подшипники могут проработать и большее количество часов. Однако встречаются случаи выхода из строя подшипников, не отработавших расчетное количество часов. Чаще всего причиной преждевременного выхода являются недостатки в обслуживании, некачественный монтаж или ремонт подшипниковых узлов.
У электродвигателей, аварийный останов которых приводит к останову корпуса котла или снижению нагрузки блока, замену подшипников производят по истечении расчетного срока службы (долговечности) независимо от их состояния. Замена подшипников после истечения расчетного срока службы повысит надежность работы блока.
У остальных электродвигателей замену подшипников производят при обнаружении дефектов или увеличении зазоров, превышающих допустимые.
Для осмотра подшипников снимают наружную и внутреннюю крышки и корпус капсулы. Потемневшая и пересохшая смазка свидетельствует о том, что периодичность замены смазки недостаточна. Для обеспечения нормальной работы подшипников смазка заменяется через 4 000 ч работы электродвигателя, но не реже 1 раза в год, так как смазка с течением времени ухудшает свои свойства. Если при осмотре в смазке обнаружится стружка от сепаратора, то это признак неправильной его работы и подшипник необходимо заменить. Для осмотра подшипник очищают от смазки. Чистка подшипника производится на валу. Нецелесообразно для чистки подшипника снимать его с вала, так как эта операция требует значительных затрат и не дает гарантии снятия подшипника без повреждения. Удаляют смазку из подшипника деревянной лопаткой, после чего подшипник промывают бензином. Для слива бензина и смазки под подшипник устанавливают противень. Для обеспечения качественной промывки подшипник вращают за наружное кольцо или сепаратор. После полного удаления остатков смазки подшипник вытирают чистой салфеткой и осматривают.
При осмотре обращают внимание на отсутствие выкрашивания беговых дорожек колец и тел качения, отсутствие трещин, отколотых буртов, коррозии. Проверяется также состояние сепараторов: качество клепки, отсутствие трещин и деформаций. Легкость «ращения подшипников проверяют вращением от руки наружного кольца. Подшипники должны вращаться легко, свободно, без заеданий, ненормального шума и торможения. При вращении сепаратор не должен задевать или касаться поверхности наружного и внутреннего кольца. На дорожках качения не должно быть лунок, матовой поверхности, следов неравномерного истирания и подплавления. Лунки могут образоваться вследствие высокой вибрации электродвигателя. Матовая поверхность и следы неравномерного истирания свидетельствуют о загрязнении смазки и коррозии. При обнаружении хотя бы одного из вышеописанных дефектов подшипник подлежит замене.
При осмотре проверяют правильность установки стопорного кольца и плотность посадки внутреннего кольца подшипника на вал. Посадку внутреннего кольца подшипника проверяют следующими двумя способами: вручную проверяют возможность перемещения кольца; если перемещение не наблюдается, то плотность посадки проверяют легкими ударами молотка через медную выколотку, поставленную на внутреннее кольцо подшипника.
Плотность посадки наружного кольца подшипника в корпус капсулы проверяют при снятии корпуса. Ослабленный корпус легко снимают с кольца, а приложение больших усилий при снятии свидетельствует о большом натяге. При нормальной посадке снятие корпуса капсулы обеспечивается легкими ударами молотка массой 1 кг через медную выколотку. На посадочной поверхности ослабленного корпуса могут быть следы коррозии.
После осмотра подшипника замеряют радиальный зазор и проверяют осевой люфт подшипников. Радиальный зазор подшипников проверяют при нагрузке 15 иге. Замер зазора производят пластинчатым щупом, пластину которого заводят между телом качения и поверхностью внутреннего кольца в нижней его части.
Замеренный зазор сравнивают с допустимым по табл. 2 для радиальных однорядных шарикоподшипников и то табл. 3 для радиальных однорядных роликоподшипников.
Таблица 2
Зазор, мкм |
Внутренний диаметр подшипников в пределах, мм |
Зазор, мкм |
|||
наименьший |
наименьший |
||||
Осевой люфт шарикоподшипника проверяют перемещением наружного кольца в осевом направлении. Если зазоры в подшипниках соответствуют допустимым и люфт незначителен, то подшипник пригоден к дальнейшей эксплуатации. Если зазоры превышают допустимые или имеет место большой осевой люфт, то подшипник необходимо заменить.
Снятие непригодного подшипника производят с помощью любого съемника, предназначенного для снятия полумуфт. Для этого снимают стопорное кольцо, тягу съемника устанавливают на наружное кольцо или сепаратор (при съемном наружном кольце) и подшипник снимают. Если подшипник не снимается, то его необходимо нагреть горелкой и снять. Для снятия подшипника, пригодного к дальнейшей эксплуатации, используют специальный съемник (рис. 7) или съемник для полумуфт, приспособленный для снятия подшипников. Чтобы не повредить подшипник при снятии, усилие съемника должно быть приложено к внутреннему кольцу.
После снятия подшипника осматривают посадочное место вала. Посадочное место не должно иметь задиров или блестящей полированной поверхности, что свидетельствует о недостаточности натяга. Посадочный натяг можно восстановить путем установки втулки, наплавки вала или металлизацией.
Для установки промежуточной втулки вал в месте посадки протачивают до диаметра, обеспечивающего толщину стенки 4-5 мм. Натяг втулки на вал должен составлять 0,25-0,3% диаметра вала. Чтобы избежать затруднений при установке втулки, ее необходимо нагреть до температуры 350-450°С После установки втулку протачивают до необходимого размера.
Рис. 7. Винтовой съемник для демонтажа подшипников качения.
1 - диск; 2- тяга; 3- подшипник; 4- вал; 5 - винт; 6 - плита.
Этот метод можно использовать только для восстановления посадочных поверхностей, расположенных со стороны свободного конца вала, так как прочность вала при этом значительно снижается.
Если посадочное место наружного кольца подшипника с корпусом капсулы прослаблено, то его необходимо восстановить по описанной технологии.
Втулка в корпус капсулы устанавливается с натягом, обеспечивающим горячую посадку по 2-му классу точности. Для исключения возможности проворачивания втулки в корпусе последняя стопорится тремя шпильками, равномерно расположенными по окружности касания.
Один из основных методов восстановления натягов, получивших широкое распространение среди ремонтников, является метод наплавки вала электродуговой сваркой с последующей проточкой.
Наплавка производится путем нанесения сварочных швов вдоль вала. Эти швы, перекрывая друг друга, создают слой металла и увеличивают диаметр посадочного места. При наплавке вала изменяется структура поверхности основного металла, могут возникнуть местные напряжения и деформации вала. Поэтому эта работа должна выполняться высококвалифицированным электросварщиком, имеющим опыт выполнения этой работы. Перед наплавкой необходимо проверить плавность перехода мест с разными диаметрами, так как неправильно выполненный переход (отсутствие закругления в месте перехода) способствует концентрации напряжений. При наложении валика сварочного шва этот участок вала нагреваясь, удлиняется и вызывает деформацию изгиба вала. Для предотвращения изгиба вала последовательно наплавляемые швы должны располагаться диаметрально.
После наплавки группы швов они зачищаются от шлака и производится последующая наплавка до получения толщины наплавленного металла, обеспечивающей его проточку вала до необходимого диаметра. Часть валиков выполняются длиннее, чем посадочное место, и располагаются по окружности равномерно. Эта дополнительная мера позволит уменьшить напряжения в металле и придает плавный характер структурным изменениям. Строгое соблюдение технологии позволяет получить наплавленный вал без резких изменений в структуре металла. После наплавки производят токарную обработку и шлифовку ремонтируемого участка вала.
Восстановить посадочный натяг можно также способом металлизации. По сравнению с электронаплавкой этот способ имеет преимущество, так как не вызывает структурных изменений и внутренних напряжений в металле.
Однако сцепление нанесенного слоя металла с валом и его прочность значительно ниже, чем при электронаплавке. При этом способе на восстанавливаемую поверхность наносится слой металла, распыляемого в расплавленном состоянии с помощью пистолета ЭМ-9.
После механической обработки вала проверяют индикатором бой заплечиков. Согласно ГОСТ 3326-55 бой заплечиков валов при диаметре вала в пределах 50-120 мм должен быть не более 25 мкм; при диаметре вала в пределах 120-250 мм - не более 30 мкм. Заплечики валов, а также галтели обрабатываются с чистотой поверхности, не уступающей посадочным местам вала. Высота заплечиков выполняется равной половине толщины внутреннего кольца подшипника, а радиус галтели - несколько меньшим, чем радиус фаски подшипника.
Замер посадочного места на валу и в корпусе подшипника производится в нескольких местах. Полученные размеры не должны выходить за пределы поля допуска, указанного на чертеже. Овальность и конусность посадочной поверхности не должны превышать ½ допуска на диаметр. Шероховатость посадочных поверхностей и заплечиков должна быть не ниже 6-го класса чистоты и определяется обычно на глаз.
Если электродвигатель имеет частоту вращения 1 500 об/мин или ниже, то применяется напряженная посадка Н подшипников на вал и плотная в капсуле или торцевом щите. При частоте вращения 3000 об/мин применяются обеспечивающие меньший натяг посадки: плотная на вал и скольжения в капсуле.
Некоторые электромашиностроительные заводы при изготовлении электродвигателей применяют плотную посадку подшипников на валу и посадку скольжения в торцевом щите при частоте вращения 1500 об/мин и ниже. ГОСТ 3325-55 устанавливает предельные отклонения диаметра вала (табл. 4) и отверстия в капсуле (табл. 5).
Перед установкой подшипника проверяют посадочную поверхность на отсутствие забоин и при обнаружении последних запиливают их и прошлифовывают шкуркой.
Заводы-изготовители «оставляют подшипники, покрытые антикоррозионной смазкой и завернутые во влагонепроницаемую бумагу. Смазка и упаковка при соблюдении правил хранения гарантируют сохранность подшипников от коррозии не менее 1 года. Полученные со склада подшипники перед установкой промывают в бензине, проверяют легкость вращения, величину радиального зазора и отсутствие дефектов.
Подшипники имеют маркировку на торцевых частях колец - условное обозначение типа подшипника по ГОСТ и товарный знак завода-изготовителя. На разъемных подшипниках, например на роликоподшипниках, для обеспечения правильной сборки на внутреннем и наружном кольцах имеются специальные буквы и цифры. Буквы указывают, какой стороной должны устанавливаться кольца при сборке, а цифры - заводской номер комплекта.
Обнаруженные на подшипнике следы незначительной коррозии полируются сукном или войлоком с пастой ГОИ до полного удаления ржавчины. Пятна коррозии, образовавшиеся на монтажных поверхностях подшипника, удаляются мелкой шкуркой, после чего риски полируются пастой ГОИ. Рабочие поверхности подшипника (дорожки качения по кольцам, шарики и ролики) зачищать шкуркой нельзя. Если следы коррозии на рабочих поверхностях глубокие, то подшипник устанавливать нельзя.
Таблица 5
Отклонение внутреннего диаметра подшипника, мкм |
Напряженная посадка |
Плотная посадка |
||||||||
Натяг, мкм |
Предельное отклонение диаметра вала, мкм |
Нитяг, мкм |
||||||||
макси-мальный |
мини-мальный |
|||||||||
Таблица 6
Номинальный диаметр вала, мм |
Отклонение наружного диаметра под- |
Плотная посадка |
Посадка скольжения |
|||||||
Наибольшая разница в диаметрах отверстия и подшипника, мкм |
Предельное отклонение диаметра отверстия, мкм |
Наибольшая разница в диаметрах отверстия |
||||||||
Для установки на вал подшипник нагревается до температуры 100° С в баке, залитом трансформаторным маслом. Подогрев осуществляется ацетиленовой горелкой или электроподогревателем, смонтированным в нижней части бака. Подшипник укладывается на решетку, которая установлена на 50-60 мм выше дна бака. Такое расположение подшипника предохраняет его от перегрева и загрязнения. Бак сверху закрывается крышкой с целью предотвращения воспламенения паров масла.
Нагретый в баке подшипник устанавливают на вал. Если подшипник не встал свободно на посадочное место, то его необходимо продвинуть ударами молотка по внутреннему кольцу подшипника через выколотку или трубу из мягкого металла и зафиксировать от смещения стопорным кольцом. Внутренние кольца подшипников должны прилегать к заплечикам вала плотно без зазоров. После остывания подшипник заполняют смазкой и производят сборку подшипникового узла. Не следует подшипник на длительное время оставлять открытым, так как в него может попасть пыль, что потребует промывки его бензином.
Согласно ГОСТ 183-66 предельно допустимая температура подшипников качения электродвигателей равна 100° С. Поэтому для нормальной эксплуатации подшипников необходимо использовать смазку, у которой допустимая рабочая температура не ниже 100°С.
Наибольшее распространение для смазки подшипников качения крупных электродвигателей получила универсальная тугоплавкая водостойкая смазка марки УТВ (1-13). Заводы - изготовители электродвигателей ДАЗО рекомендуют использовать смазку ЦИАТИМ 201, также обладающую водостойкостью (табл. 10). В последнее время находят применение новые марки смазок, описанные в эксплуатационном циркуляре № Э-4/70. Ом а эк а должна заполнять не более 2/3 свободного объема капсулы подшипника при частоте вращения 750 об/мин и ниже, 1/3- 1/2 - при частоте вращения от 1 000 до 3000 об/мин. Большим скоростям должно соответствовать меньшее количество смазки. Нельзя смешивать смазки разных марок, так как при этом они могут терять свои свойства. Смазкой заполняются промежутки между шариками, роликами и канавки уплотнений в крышках подшипников.
Ремонт подшипников качения. Повышение сроков службы подшипников качения, применяемых в электрических машинах, является одной из задач, способствующих снижению себестоимости ремонта. Задачу можно решить путем технически обоснованного отбора подшипников для повторного использования при ремонте. Опыт эксплуатации показал, что если подшипники отвечают определенным техническим требованиям при их проверке, то они могут быть использованы повторно и вполне надежно работать.
При демонтаже шарикоподшипников с вала ротора (якоря) с использованием специальных съемников на прессах или раз- борочных стендах должны выполняться следующие требования: усилие следует прилагать только к внутреннему кольцу подшипника; подшипник, снятый за наружное кольцо, бракуется; не допускается применение молотков и зубил; запрещается наносить удары по сепаратору, шарикам и другим деталям.
Демонтированные подшипники промываются в специальных растворах, осматриваются и контролируются с помощью специального инструмента. Подшипники, имеющие следы перегрева (цвета побежалости) на поверхности колец, трещины и отколы, выкрашивания и раковины на дорожках качения шариков и колец, выработки дорожек качения колец и коррозию на дорожках качения и шариках, бракуются. При наличии коррозии на посадочных поверхностях колец ее зачищают шлифовальной шкуркой № 6 с маслом и промывают. Проверяют наличие обрыва, среза или ослабления сепаратора. Ослабевшие заклепки подклепывают, а отсутствующие заменяют новыми.
Располагая подшипник в горизонтальной плоскости, вращают наружное кольцо при неподвижном внутреннем и определяют плавность хода, отсутствие толчков и быстрого торможения. Для исключения различных толкований перечисленных дефектов на предприятиях устанавливают эталоны, утвержденные соответствующими должностными лицами.
В подшипниках, признанных годными по результатам осмотра и проверки на легкость вращения, измеряют зазор между сепаратором и бортом внутреннего кольца, величины радиальных и осевых биений по дорожкам качения наружного и внутреннего колец. Зазор между сепаратором и бортом внутреннего кольца подшипника измеряют щупом, при этом сепаратор должен быть приведен к внутреннему кольцу. Для подшипников со стальными штампованными сепараторами наименьшее значение зазора - 0,2 мм. Измерение радиальных и осевых биений производят по схемам а) 8.14 на специальных приспособлениях или приборах. При превышении допуска подшипники бракуют. Незначительные отклонения посадочных мест на наружном и внутреннем кольцах можно устранить нанесением герметика.
Ремонт подшипников скольжения. В современных маши- шинах подшипники скольжения используют только для машин мощностью свыше 1000 кВт, которые выполняются на стояковых подшипниках. Головки и вкладыши подшипников делают разъемными по горизонтальной плоскости. Вкладыши подшипников залиты баббитом. Необходимость ремонта вызывается утончением слоя баббита, отслаиванием, растрескиванием и выкрашиванием баббита, подплавкой или полной выплавкой баббита, рисками и задирами на рабочей поверхности баббита и механическими повреждениями .
При утончении и хорошем сцеплении баббита с основой вкладыша производится наплавка дополнительного слоя с припуском на механическую обработку. Если толщина слоя менее 0,8 мм, требуется полная замена баббита. Полную замену также производят при тре
щинах и выкрашивании баббита или его отслаивании от поверхности более чем на 40-50% площади. Полную замену баббита производят наплавкой или заливкой. Плотность прилегания баббита к телу вкладыша проверяют простукиванием вкладыша легкими ударами латунного молотка. Звук должен быть чистым, без дребезжания и глухих тонов.
Проверку также можно производить с помощью керосиновой пробы.
Производят проверку зазоров между верхним полувкладышем и валом. Так как с торца подшипника нет подхода к зазору, а при большой длине вкладыша он может быть неравномерным, измерение производят следующим образом. Берут шесть небольших кусочков 5 (8.15) свинцовой проволоки диаметром около 1 мм, два из которых устанавливают на шейку вала 2, а остальные четыре - на стыковочную поверхность нижней половины вкладыша 3. Накладывают верхнюю половину вкладыша и крышку J подшипника и равномерно стягивают болты, крепящие крышку к корпусу 4 подшипника. Болты затягивают так, чтобы смять ироволоки.
Наплавку баббита производят присадочными прутками, расплавленными как ацети- лено-кислородным (или пропаном-бутановым), так и водородным пламенем. Предпочтительнее применение пропан-бутанового пламени, которое благодаря более низкой температуре обеспечивает лучшую структуру наплавляемого слоя, и водородного пламени, созданного пламени, созданного смесью газов из 90% водорода и 10% кислорода, причем 10% кислорода обеспечивают полное сгорание 20% водорода, а остальные 70% водорода образуют вокруг расплавленного баббита защитную среду, препятствующую проникновению кислорода к расплавленному металлу, чем предотвращается его окисление.
Структура баббита, наплавленного в струе водородного пламени, более мелкозернистая и плотная, износостойкость его выше. Кроме того, в струе водородного пламени можно наплавлять вместо дорогого баббита Б-83 более дешевый БН, имеющий высокие антифрикционные свойства, но не применяемый при заливке вследствие сложности технологии его расплавления и заливки.
Наплавку производят сварочной головкой СЧ-18 или ГС-53 с наконечником № 4-6. Баббитовые прутки, отлитые в угловой стали, должны быть длиной 400-700 мм и иметь в сечении прямоугольный треугольник с катетом 10-20 мм. Вкладыши подогревают до 50-60 °С, Наплавку производят полосами, которые должны занимать нижнее горизонтальное положение. Толщина наплавляемого слоя за один раз должна быть не более 5-6 мм, при большей толщине наплавляют требуемое количество слоев 1-15 в порядке, показанном на 8.16, а. Перед наплавкой последующего слоя предыдущий зачищается металлической щеткой до блеска. Схема наплавки полос 16-24 баббита на утонченный слой показана на 8.16, б. Укладывать на наплавляемую поверхность присадочные прутки горизонтально и расплавлять их категорически запрещается.
Детали, заливаемые баббитом, могут быть дельными или разъемными - из половинок. У разъемных деталей больших размеров каждую половинку заливают отдельно. Заливка осуществляется с соблюдением общих правил литья. Вкладыши перед заливкой должны быть нагреты до 270-300°С, а стержень (для образования отверстия в отливке) не ниже 400°С. Остывание баббита после заливки должно происходить снизу вверх. Для этого охлаждают нижнюю часть приспособления и подогревают верхнюю. Температура заливаемого баббита должна быть 400-410°С для марки Б-83 и 440-470°С для марки Б-16.
1. Как исправляют ослабление прессовки сердечников?
2. Как исправляют резьбовые отверстия в корпусах?
3. Как исправляют ослабление посадки подшипников в щитах и на валах?
4. Какие дефекты могут быть исправлены на пластмассовых коллекторах н коллекторах на стальной втулке?
5. Какие дефекты могут быть устранены у литой и сварной короткозам- кнутой обмотки роторов?
6. Как восстанавливают посадочные поверхности на валах?
зависит от условий их эксплуатации, связанных с повышенным трением в паре вал — вкладыш. По характеру данный вид износа трущихся поверхностей проявляется в нарушении их геометрических размеров и формы, наличии рисок и задиров. В подшипниках с баббитовой заливкой кроме этого наблюдается расслаивание слоя баббита и его выкрошивание.
Детали подшипниковых узлов могут быть восстановлены разными способами, выбор которых зависит от конструкции подшипникового узла:
■ шлифованием шейки вала и заменой втулки новой или развертыванием (растачиванием) втулки с одновременным наращиванием шейки вала (неразъемные подштрники скольжения);
■ методами пластического деформирования с последующим развертыванием отверстия и пригонкой втулки по валу шабрением (неразъемные подшипники скольжения);
■ шабрением (разъемные подшипники скольжения);
■ заливкой баббитом и шабрением (разъемные подшипники скольжения).
Ремонт подшипниковых узлов с неразъемными подшипниками скольжения осуществляется разными способами, зависящими от характера и величины их износа.
Восстановление втулок при износе по внутреннему диаметру (в тех случаях, когда втулки нецелесообразно заменять новыми, например в крупногабаритных подшипниках скольжения) необходимо производить следующим образом:
■ очистить поверхность отверстия втулки;
■ уменьшить внутренний диаметр втулки подшипника осадкой или, вырезав во втулке продольный паз, сжать ее и запаять, используя тугоплавкий припой;
■ развернуть или расточить отверстие втулки, восстановив посадочный размер.
В случае одновременного износа втулки и шейки вала производится восстановление обеих деталей. В этом случае втулку растачивают на ремонтный размер и развертывают, а вал восстанавливают до ремонтного размера за счет нанесения ремонтного припуска.
Восстановление втулок по наружному диаметру осуществляется так же, как и восстановление поверхностей шеек валов.
особенностью которых является коническая форма поверхности сопряжения, осуществляется шабрением «на краску» внутренней поверхности втулки по шейке вала. Какой-либо дополнительной обработки при этом не требуется. Регулировка зазора при сборке узла осуществляется за счет осевого перемещения втулки относительно шейки вала.
Ремонт подшипниковых узлов с разъемными подшипниками скольжения включает в себя прежде всего восстановление внутренней поверхности вкладыша подшипника, так как в процессе эксплуатации подшипниковых узлов с разъемными подшипниками скольжения наиболее интенсивному износу подвергается внутренняя поверхность вкладыша.
Восстановление вкладышей разъемного подшипника скольжения в зависимости от его конструкции (монолитный или биметаллический) осуществляется шабрением или заливкой баббитом с последующим шабрением. При восстановлении шабрением необходимо выполнять следующие операции:
■ установить подшипник в сборе на угольнике, закрепленном в патроне токарного станка так, чтобы ось его отверстия совпадала с осью вращения шпинделя;
■ проверить соосность при помощи индикатора часового типа, установленного на стойке и закрепленного в резцедержателе:
измерительный наконечник индикатора часового типа ввести в контакт с внутренней поверхностью вкладыша подшипника так, чтобы стрелка его отсчетного устройства совершила 2 — 3 оборота;
провернуть шпиндель станка, наблюдая за отклонениями стрелки отсчетного устройства индикатора часового типа; переместить полку угольника в направлении, противоположном отклонению стрелки индикатора часового типа; вновь провернуть шпиндель, наблюдая за отклонениями стрелки отсчетного устройства индикатора часового типа и добиваясь соосности отверстия подшипника и оси вращения шпинделя;
■ произвести растачивание внутренней поверхности вкладыша до удаления следов износа и восстановления геометрической формы;
■ снять подшипник со станка и разобрать его;
■ произвести шабрение внутренних поверхностей вкладышей по шейке вала, периодически проверяя величину зазора между вкладышами и шейкой вала. Если после восстановления вкладышей не удается обеспечить необходимую величину зазора в подшипнике за счет регулировочных прокладок между корпусом и крышкой подшипника, то следует нарастить посадочные поверхности вала за счет нанесения ремонтного припуска.
Для восстановления вкладышей заливкой баббитом необходимо выполнять следующие операции:
■ очистить и промыть вкладыши;
■ выплавить из вкладышей баббитовую заливку, используя паяльную лампу;
■ лудить внутренние поверхности вкладышей легкоплавким (мягким) припоем марки ПОС-ЗО (толщина слоя припоя 0,1… 0,2 мм);
■ обмазать плоские поверхности стыков вкладышей огнеупорной глиной;
■ соединить верхнюю и нижнюю половины вкладышей и зафиксировать их положение стальной проволокой;
■ удалить излишки огнеупорной глины, выдавленной из стыка между вкладышами;
■ установить соединенные между собой половины вкладыша на стальной плите;
■ ввести в отверстие вкладыша литейный стержень (стальной или из огнеупорного формовочного материала) так, чтобы зазор между ним и поверхностью вкладыша был равномерным;
■ разогреть муфельную лабораторную печь до температуры, соответствующей температуре заливки баббита;
■ уложить кусочки баббита в литейный ковш;
■ поместить литейный ковш в муфельную печь и выдержать его до расплавления баббита и нагрева расплава до температуры заливки (контролируется по термопаре печи);
■ произвести заливку баббита в зазор между стержнем и вкладышем;
■ разобрать вкладыш после его охлаждения до температуры окружающий среды;
■ установить вкладыш в корпус, накрыть крышкой и закрепить;
■ установить подшипник скольжения в сборе на угольнике, закрепленном в патроне токарного станка, и расточить, обеспечивая правильную геометрическую форму;
■ снять подшипник со станка и разобрать;
■ сверлить во вкладыше смазочные отверстия ручной дрелью или на сверлильном станке (настольном или вертикальном);
■ закрепить поочередно нижнюю и верхнюю половины вкладыша в тисках вогнутой поверхностью вверх;
■ прорубить поочередно в нижней и верхней половине вкладыша смазочные канавки;
■ шабрить нижнюю и верхнюю половины вкладыша по посадочным шейкам вала.
Восстановление деталей подшипниковых узлов с подшипниками качения независимо от характера износа начинают с их разборки, используя для этого специальные приспособления — съемники (рис. 2.4), обеспечивающие разборку узла без повреждения его деталей.
После разборки детали узла требуется тщательно промыть и осмотреть, чтобы выявить дефекты. При обнаружении на поверхностях деталей подшипника таких повреждений, как износ беговых дорожек и тел качения, выкрошивание бортов колец, деформация сепаратора, следы коррозии на рабочих поверхностях подшипника или посадочных местах, они подлежат выбраковке и замене новыми подшипниками того же типоразмера.
Ремонту в подшипниковых узлах подлежат только посадочные места на валах и в корпусе, уплотняющие устройства подшипниковых узлов (не во всех случаях) и детали крепления подшипников на валу и в корпусе (также не во всех случаях).
Посадочные поверхности валов под подшипники качения и поверхности, предназначенные для установки деталей крепления подшипников, восстанавливают предварительной механической обработкой до удаления следов износа с последующим нанесением ремонтного припуска и его механической обработкой с целью восстановления посадочных размеров.
Посадочные поверхности отверстий в корпусных деталях восстанавливают главным образом, производя их механическую обработку, обеспечивающую удаление следов износа и восстановление формы, с последующей запрессовкой втулок и их механической обработкой (развертывание или растачивание) для восстановления посадочных размеров.
Уплотняющие устройства восстанавливают разными способами, которые зависят от конструкции, типа уплотнения и характера износа.
Фетровые уплотнения, обеспечивающие защиту подшипниковых узлов от воздействия окружающей среды, в случае их загрязнения промывают в керосине. При большой степени износа фетрового уплотнения в результате его трения о посадочную шейку вала заменяют новым, вырубая его из листового фетра с помощью соответствующего по размеру пробойника.
Лабиринтные уплотнения с выкрошенными или имеющими вмятины стенками кольцевых канавок восстанавливают, нанося на их поверхности ремонтный припуск и растачивая канавки под номинальный размер.
Уплотнения манжетного типа, обеспечивающие двойную защиту подшипникового узла от воздействия окружающей среды и вытекания смазки, изнашиваются главным образом за счет их истирания. Истирание манжеты происходит по поверхности контакта с посадочной шейкой вала. Степень износа, а следовательно, и возможность дальнейшей эксплуатации манжеты определяют при помощи щупа, вводимого между нею и шейкой вала. Щуп толщиной 0,1 мм должен «закусываться» между манжетой и валом. Если он проходит свободно, то это означает, что манжета изношена и требуется ее замена. Для замены можно использовать стандартные готовые манжеты, но можно изготавливать их самостоятельно при помощи специальных приспособлений (рис. 2.5). Если в узле используется резиновая манжета, то ее изготавливают из маслостойкой резины методом вулканизации в пресс-формах при температуре 140… 150 °С.
Регулирование зазоров в подшипниковом узле необходимо выполнять при нарушении нормальной работы подшипниковых узлов, вызванных изменением зазоров между телами качения и беговыми дорожками колец подшипника. Наиболее сложно такую операцию регулирования зазоров выполнять в подшипниковых опорах шпинделей металлорежущих станков, имеющих частоту вращения до 2 ООО мин-1.
Подшипниковые опоры шпинделей, имеющие большое число конструктивных решений, должны отвечать одному основному требованию — обеспечивать высокую точность вращательного движения, что достигается предварительным натягом в подшипниковом узле. За счет предварительного натяга в подшипниковом узле создается оптимальный радиальный зазор между телами качения и беговыми дорожками колец, что и определяет нормальную работу подшипникового узла. Для создания предварительного натяга на подшипник тем или иным способом должна быть передана предварительная нагрузка, обеспечивающая не только ликвидацию зазоров в подшипнике, но и некоторую упругую деформацию его рабочих поверхностей.
Рис. 2.6. Регулировочная гайка для предварительного натяга роликового подшипника:
1 — кольцо; 2 — ролик; 3 — наружное кольцо подшипника; 4 — внутреннее кольцо подшипника; 5 — гайка; б — шпиндель
При установке в подшипниковых узлах шпинделей роликовых двухрядных подшипников предварительный натяг создают за счет деформирования внутреннего кольца при его запрессовке на посадочное место, для чего выбирают соответствующую посадку. Если внутреннее кольцо такого подшипника имеет коническое отверстие, то его устанавливают на конической шейке шпинделя. Величина натяга при этом регулируется осевым перемещением подшипника при помощи регулировочной гайки (рис. 2.6).
При монтаже шпинделя в подшипниковых узлах со спаренными ради- ально-упорными подшипниками предварительный натяг можно создавать разными способами, которые схематически показаны на рис. 2.7.
Для определения осевого смещения колец подшипников, собираемых в узлах с предварительным натягом, служит специальное приспособление (рис. 2.8). Приспособление состоит из корпуса (стойка 2), на котором смонтирован пневматический динамометр 7 с упором 6. Динамометр приводится в движение винтом 9, соединенным с ним муфтой 10. Поступательное движение динамометра без проворачивания обеспечивается направляющими стойками 8. Комплект из двух подшипников, в котором необходимо создать предварительный натяг, устанавливают на оправку 22, расположенную на опорной плите 2. Вращением винта создают усилие, действующее на комплект через шарик 5 и оправку 4. Величину усилия контролируют по манометру 22.
Обеспечив воздействие на комплект подшипников заданного усилия, измеряют осевое смещение:
где H1 и H — расстояния между наружными и внутренними кольцами подшипников соответственно, измеряемые концевыми мерами длины или индикаторным нутромером, мм.
В свою очередь, осевое смещение АН определяет размер опорных колец по длине и величину шлифования внутреннего кольца (см. рис. 2.7, а).
Дистанционную втулку 3 (см. рис. 2.8) устанавливают между наружными и внутренними кольцами подшипников в зависимости от ориентации опор в шпиндельном узле и заданной схемы осевой компенсации.
Ремонт подшипников, сервис подшипников и ремонт шпинделей.
Ремонт подшипников.
Индустриальный подшипниковый сервис-центр SKF в г. Москве, оказывает услуги по ремонту крупногабаритных подшипников качения для металлургической, целлюлозно-бумажной, горной промышленности, ремонту опорных подшипников многовалковых станов холодной прокатки, роликоподшипников машин непрерывного литья заготовок, шпиндельных узлов и т.д. Также сервис центр SKF восстанавливает подшипники долгое время не эксплуатируемые.
Классифицируя по типу, это в основном крупногабаритные сферические роликоподшипники, подшипники с цилиндрическими роликами и конические двухрядные или многорядные роликоподшипники ведущих производителей: SKF, FAG, Torrington.
Подшипники подлежат ремонту если глубина усталостного разрушения не превышает поле допуска и нет ярко выраженных механических повреждений, в противном случае составляется акт о дефектах и подшипники выбраковываются.
Выбракованные подшипники, с актом о дефектах возвращаются заказчику, либо при достижении договорённости сдаются на утилизацию, полученные денежные средства возвращаются заказчику. Плата за проведение дефектоскопии составляет 10% от стоимости нового подшипника.
Подшипники, прошедшие дефектоскопию, проходят все этапы сложного технологического процесса восстановления, маркируются (для дальнейшей корректной установки) и возвращаются заказчику.
На восстановленные подшипники предоставляется гарантия 1 год (стандартная гарантия крупнейших производителей: SKF, FAG, Torrington и др.). На подшипники других производителей гарантия не распространяется ввиду несоответствия типов стали.
В большинстве случаев восстановленные подшипники обладают более высокими параметрами износостойкости и грузоподъёмности нежели новые, ввиду того, что дорожки качения в процессе эксплуатации прикатаны (наклёп), увеличен диаметр роликов (в следствии замены).
Допускается 2-3 цикла восстановления подшипников, рекомендуется однократное восстановление.
Цена восстановления подшипников с внутренним диаметром от 250-350мм и наружным до 1200 составляет примерно 40-60% от стоимости нового подшипника.
В Российском сервис центре SKF имеется три промывочные машины для промывки крупногабаритных подшипников с наружным диаметром до 1200 мм, единственные в России
Ремонт более крупногабаритных подшипников, возможно, но цена при этом резко увеличивается, в виду отсутствия необходимого оборудования.
Ремонт шпинделей.
При передаче на восстановление шпинделя, необходим максимум тех.информации, для обеспечения быстрого и правильного демонтажа.
После восстановления шпиндельных узлов, заказчик приглашается на проверку рабочих характеристик шпинделя. Это обусловлено тем, что после транспортировки заказчиком и возможно неправильной установки (правильная установка играет важнейшую роль), шпиндельный узел не обеспечивает необходимого биения и т.д. В связи с этим возможна отправка сотрудника сервис центра к заказчику, для проведения правильного монтажа узла. А также возможен ремонт у заказчика.
В среднем восстановление стоит 3000 Евро (цена за работу специалиста и материал).
После восстановления шпиндельного узла, на него предоставляется гарантия как на новый. Время работы в зависимости от повреждения составляет в среднем 5 дней.
