Ремонт центробежного насоса

 

Рисунок– Схема статической балансировки ротора с определением явно дисбаланса

 

1.5 Ротор перекатить так, чтобы точка  «А» (легкое место) совпала с горизонтальной  осью, и к этой точке прикрепляют  такой груз «Р2», чтобы ротор  оказался неуравновешенным и  при отпуске повернулся «тяжелым  местом» вверх на угол j = 10-15°

1.6 Взвесить грузы «Р1» и «Р2»  и определит груз уравновешивающего  груза «PR»;

 

1.7 Устранить дисбаланс снятием  металла на внешнем ободе рабочего  колеса с противоположной стороны  установки грузов «Р1» и «Р2».

1.8 Деталь повернуть несколько раз  на произвольный угол и убедиться, что она занимает безразличное  положение в состоянии покоя.

2 Технологический  процесс статической балансировки  с определением скрытого дисбаланса.

2.1 Окружность балансируемой детали (рабочего колеса) разделить на 6 или 8 равных частей, и выбранные  точки пронумеровать 

 

 

Рисунок– Схема статической балансировки ротора с определением скрытого дисбаланса

 

Установить ротор на ролика так, чтобы точка 5 была на горизонтальной линии. В точке, лежащей на соответствующем луче на расстоянии «r», от оси вращения, подвесит небольшие грузики, постепенно увеличивая их суммарный вес до тех пор, пока ротор выйдет из условия равновесия и начнет постепенно поворачиваться на роликах на угол 10-15°. Снять с детали груз и взвесить его.

Перекатить деталь на 1/6 или 1/8 окружности, повторяя операцию подбора груза для каждого из нанесенных делений, подвешивая грузики все время с одной стороны.

Массу грузиков выводящих деталь из состояния покоя, регистрировать в таблице и изобразить в виде графика. Точки, в которых определены Pmax и Pmin, должны располагаться диаметрально противоположно.

 

 

Номер точки	1	2	3	4	5	6
Масса груза	35	45	35	25	16	25

 

По данным этой таблицы в каком-то выбранном масштабе строим график. График должен представлять собой синусоиду.

Чтобы проверить получилась синусоида или нет, пользуются правилом: если сумма цифр по концам диаметров примерно одинакова, то синусоида получится. В нашем примере:

 

диаметр 1-4   35+25 = 61

диаметр 2-5   45+16 = 61

диаметр 3-6   35+25 = 60

т.е. синусоида получилась.

Если синусоида не получилась, значит при измерениях допущена ошибка.

По графику определяется максимальный и минимальный грузы трогания, по которым подсчитывают поправочный груз, устраняющий влияние трения и инерции.

 

 

График для определения груза Р2, уравновешивающего скрытый дисбаланс ротора.

 

 Определение массы уравновешивающего  груза:

Дисбаланс

 

;

 

Уравновешивающий груз «Рур» закрепить на колесе со стороны «Pmax» (точка 2), после чего делают окончательную проверку правильности балансировки.

2.6 Устранить дисбаланс снятием  металла с наружной периферийной  поверхности полотна основного  или покрывного дисков абразивным  кругом в секторе не более 180° с последующей полировкой до чистоты Rа 2,5 (Глубина съема металла не должна превышать 0,3 мм для колес диаметром до 550 мм и более 0,5 для колес диаметром более 550 мм.

Если при поворотах деталь занимает безразличное положение в состоянии покоя, она считается статически уравновешенной.

 

 

 

Ремонт рабочего колеса

Согласно ГОСТ5 9137-83 - Заварка дефектов литья из стали и чугуна. Технические требования.

Разделка дефектных мест, подлежащих заварке, должна быть произведена до полного удаления дефекта и обеспечения провара. Поверхность подготовленных под заварку мест не должна иметь острых углов и заусенцев. Угол скоса кромок при разделке дефектных участков должен составлять не менее 15° на сторону и выбираться в зависимости от размеров дефекта, его конфигурации и способа заварки. Удаление жировых веществ следует выполнять безопасными водными смывками. Разделку дефектных мест в стальных отливках следует выполнять одним из следующих способов или их сочетанием:

воздушно-дуговой резкой (строжкой);

газовой резкой (строжкой);

плазменно-дуговой резкой (строжкой);

электровыплавкой;

рубкой, обработкой абразивным кругом, фрезерованием, сверлением или другим способом механической обработки, обеспечивающим полное удаление дефекта.

Выбор способа разделки должен производиться в зависимости от материала отливки, места расположения дефекта на детали или конструкции, технических возможностей предприятия и оговариваться в технологической документации предприятия или картах технологического процесса. После тепловых способов разделки поверхность подготовленного дефекта должна быть зачищена до чистого металла. Заварку дефектных участков стального литья следует производить одним из следующих способов:

ручной дуговой сваркой плавящимся электродом;

полуавтоматической дуговой сваркой в углекислом газе;

полуавтоматической дуговой сваркой под флюсом;

электрошлаковой сваркой;

ручной аргоно-дуговой сваркой.

Для стали 25Л принимаем: Способ разделки: для оспинов, раковин задиров-засверливание, для трещин – пропиливание дисковой пилой. Способ заварки: РДС электродами УОНИИ-13/45,УОНИИ-13/45А,УОНИИ-13/55.

 

Ремонт вала.

 

При наличии дефектов шеек вала не глубиной не более 1 мм применяется напплавка.

Наплавкой называется процесс нанесения с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия. Наплавку применяют для восстановления изношенных поверхностей деталей, а также повышения износостойкости поверхностей трения.

В настоящее время при ремонте применяются следующие основные виды сварки и наплавки деталей: ручная дуговая сварка и наплавка; автоматическая дуговая наплавка под флюсом; автоматическая вибродуговая наплавка; дуговая сварка и наплавка в защитном газе.

 

Автоматическая дуговая наплавка под флюсом — это дуговая наплавка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса, а подача плавящегося электрода и перемещение дуги вдоль наплавляемой поверхности детали механизированы.

 

Рис. 48. Схема горения дуги под слоем флюса: 
1 — источник тока; 2 — устройство для подачи флюса; 3 — оболочка из жидкого флюса; 4 — мундштук; 5 — электродная проволока; 6 — электрическая дуга; 7 — шлаковая корка; 8 — наплавленный слой; 9 — деталь; 10 — подвод тока к детали

Автоматическая дуговая наплавка под слоем флюса впервые создана в институте электросварки имени Е. О. Патона. Она применяется для восстановления поверхности деталей диаметром более 50 мм и плоских деталей с величиной износа от 1 до 15 мм. Детали с большой величиной износа наплавляют в несколько слоев. Для наплавки используют переоборудованные токарно-вин-торезные станки с частотой вращения шпинделя от 0,25 до 4 об/мин, на суппорте которых установлены наплавочные головки или установки. Источником тока являются сварочные преобразователи или выпрямители.

Сущность наплавки под слоем флюса (рис. 48) состоит в том, что в зону горения дуги 6 автоматически подается сыпучий флюс в гранулах размером от 1 до 4 мм и электродная проволока 5. Под действием высоких температур часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку 3 из жидкого флюса, которая защищает расплавленный металл от окисления, поглощения азота и других элементов. Вследствие этого наплавленный металл 8 приобретает высокую пластичность, так как в нем оказывается примерно в 20 раз меньше кислорода и в 3 раза меньше азота, чем при ручной наплавке. Потери металла на разбрызгивание, угар, огарки не превышают при этом 2—4%, в то время как при ручной наплавке они в 10 раз больше.

Наплавка ведется постоянным током напряжением 25—40 В при прямой полярности. Для предотвращения стекания жидкого металла и флюса при наплавке круглых деталей электрод смещают с зенита в сторону, противоположную направлению вращения, на величину е (см. рис. 48).

Преимущества автоматической наплавки перед ручной: высокая производительность (больше в 5—10 раз), меньшая стоимость (в 5—8 раз), высокое качество наплавленного слоя.

 

Для наплавки высоколегированных и высокоуглеродистых сталей применяют проволоку Нп-65Г, Нп-ЗОХГСА и Нп-ЗХ13.

 

Флюсы. В зависимости от марки стали, подвергающейся наплавке, марки электродной проволоки, необходимой твердости и износостойкости наплавленного слоя флюсы делятся на плавленые, керамические и флюсы-смеси. Плавленые флюсы содержат стабилизирующие и шлакообразующие элементы, но в них не входят легирующие добавки, поэтому они не могут придавать слою, наплавленному малоуглеродистой, марганцовистой и кремнемарганцови-стой проволоками, высокую твердость и износостойкость. Из плавленых флюсов наибольшее распространение получили флюсы марок АН-348А, АН-60, ОСЦ-45, АН-20, АН-28. Керамические флюсы марок АНК-18, АНК-19, ЖСН-1 и другие, кроме стабилизирующих и шлакообразующих элементов, содержат легирующие добавки, главным образом в виде ферросплавов (феррохрома, ферроти-тана и др.), дающие слою, наплавленному малоуглеродистой проволокой, высокую твердость без термообработки и износостойкость.

Принимаем для наплавки шейки вала:

 

проволока Нп-ЗХ13 1.6

флюса АН-60

усилие при обкатке 1500

эксцентриситет 2-4

шаг наплавки 3,5

скорость подачи проволоки 110-115

скорость наплавки 4,4-7,9

 

 

9. Упрочнение деталей при ремонте

 При вoсстaнoвлении детaлей oкoнчaтельными oперaциями oбрaбoтки чaстo бывaет шлифoвaние. Вo мнoгих случaях шлифoвaние мoжнo зaменить нaкaткoй нaружных пoверхнoстей и рaскaткoй или дoрнoвaнием oтверстий. 
Сущнoсть прoцессa нaкaтки зaключaется в тoм, чтo пoверхнoсть, предвaрительнo oбрaбoтaнную метoдoм чистoвoй oбтoчки, пoдвергaют нaкaтке свoбoднo врaщaющимися рoликaми или шaрикaми из стaли ШХ-15, имеющими твер-дoсть HRC 60—62. 
Схемa oбкaтки вaлa рoликaми пoкaзaнa нa рисунке 129. Приспoсoбление для oбкaтки устaнaвливaют нa суппoрте тoкaрнoгo стaнкa вместo верхних сaлaзoк. Дaвление нa рoлики изменяется в пределaх 1500—4000 н и регулируется стягивaнием пружины. Припуск нa oбрaбoтку кoлеблется oт 0,01 дo 0,02 мм. Прoдoльнaя пoдaчa сoстaвляет 0,4—0,8 мм/oб. Скoрoсть oбкaтки 30—50 м/мин. При oбкaтке применяется oхлaждение сульфoфрезoлoм. 
Обкaткa пoверхнoсти бoлее прoизвoдительнa, чем шлифoвaние. При oбрaбoтке стaльных детaлей зa двa прoхoдa мoжнo пoвысить кaчествo пoверхнoсти с 5—6-гo дo 8— 9-гo клaссa чистoты, a тaкже пoвысить изнoсoстoйкoсть детaли. Нaкaткa гaлтелей в кoленчaтых вaлaх пoвышaет их устaлoстную прoчнoсть в нескoлькo рaз. 
Вoсстaнoвление пружин нaкaткoй рoликoм применяется в тех случaях, кoгдa в зaпaсе нет нoвых. В прoцессе нaкaтки виткoв рoликoм сoздaется нaклеп в пoверхнoстнoм слoе пружины и тем сaмым вoсстaнaвливaются ее упругие свoйствa.

 

Принимаем для упрочнения шейки вала:

скорость обкатки 30 м/мин

улилие 1500 Н

 

Схема процесса обкатывания: 1 - обрабатываемая деталь; 2 - патрон; 
3 - инструмент; 4 - ролик; 5 – центр

 

 

10. Сборка

Сборку производить в последовательности обратной процессу сборки. В процессе сборки исключить попадание частиц на сопрягаемые поверхности.

11. Испытания

При испытании насосов определяется их характеристика и проверяется соответствие насосов техническим требованиям, отвечающим их назначению в эксплуатацию.

Перед таким испытанием насос подвергают обкатке для приработки трущихся деталей. В процессе обкатки проверяются температура подшипников и сальников, герметичность уплотнений, качество сборки насоса и его соединения с электродвигателем. Обкаточные испытания должны проводиться на расчетном режиме работы насоса.

При испытании насоса должна устанавливаться зависимость напора Н, потребляемой мощности N и к.п.д. от его подачи Q в диапазоне подач, перекрывающим рабочую зону насоса. Испытания должны проводиться при разных подачах.

При работе на каждой подаче неоднократно должны определяться одновременно подача, напор (дифференциальный, т.е. совместимый собственно с насосом), число оборотов, потребляемая мощность и к.п.д. насоса.

Наибольшая подача должна устанавливаться по техническим условиям, наименьшая подача для центробежных насосов равна нулю при закрытой задвижке. Испытания проводятся при постоянном числе оборотов и желательно на той жидкости для которой предназначен насос.

По данным испытания насоса должен быть построен график, представляющий рабочую характеристику.

Для испытания центробежных насосов нужны простейшие стенды с открытым или закрытым резервуаром для питания насоса водой, при этом желательно иметь стенд с замкнутой циркуляцией воды.

 

Окраска

Поверхности всех деталей, подлежащих покрытию, должны быть тщательно очищены. Наличие на поверхности окалины, пригара, ржавчины, сварных брызг, заусениц, масляных и жировых загрязнений не допускается.

Консервация

После консервации отверстия патрубков закрываются заглушками и пломбируются консервационными пломбами (пятно зеленой краски). Резьбовые отверстия заглушаются металлическими пробками.

Срок действия консервации насоса –2 года, быстроизнашивающихся деталей–3 года при условии хранения 4(Ж2) ГОСТ 15150-69.Методы консервации должны обеспечить расконсервацию без разборки насоса.

 

12. Монтаж

Центровка осей вала центробежного насоса и электродвигателя по полумуфтам