Ремонт циліндрів
Опубліковано: Жовтень 20, 2011
Ремонт циліндрів
Характерними дефектами циліндрів є відхилення від циліндричності (овальність, конусність), збільшення діаметра циліндра через механічне зношування, пошкодження робочої поверхні циліндра (дзеркала), а також пошкодження поверхонь ущільнювачів і різьбових отворів в блоці циліндрів.
Збільшення діаметра визначають як різницю найбільшого діаметра в місці зносу циліндра і номінального діаметра, овальність - як різницю діаметрів в тому самому перерізі, конусність - як різницю діаметрів, розташованих в одній площині вздовж осі циліндра, але взятих у двох перерізах.
Овальність і конусність обумовлені нерівномірним зусиллям шатуна (в безкрейцкопфних компресорах), спрямованим під кутом до осі циліндра, а також збільшенням тиску поршневих кілець на циліндр у міру руху поршня до верхньої мертвої точки. При дефектації перевіряють неплощинність привалювальних поверхонь, стан поверхонь ущільнювачів гнізд клапанів і стан водяних порожнин (наявність накипу). Особливу увагу привертають стан робочої поверхні циліндра (дзеркала циліндра). Вимірювання циліндра проводять у трьох поясах: у середній частині та на відстані 20 мм від країв циліндра або його гільзи штих-масом або індикаторним нутроміром. Під час вимірювань штихмас трохи похитують і записують найменше значення. Слід враховувати, що індикатор показує відхилення від встановленого розміру.
Допускають збільшення діаметра циліндра до 02-03 мм на 100 мм діаметра. При цьому перевіряють, щоб зазор між поршнем і циліндром не перевищував більш ніж 2-3 рази початковий (номінальний) розмір. У разі перевищення граничних норм зношування циліндри та гільзи розточують під наступнийремонтний розмір p align="justify"> При ремонті циліндрів деяких типів компресорів малих холодильних машин встановлюють до 6 груп селекції.
Граничні значення овальності та конусності
Граничні значення овальності та конусності вказують у технічних умовах на ремонт. Вони не повинні перевищувати половини допуску на зношування, а при розточуванні або виготовленні - найбільшого значення допуску за квалітетом для системи отвору.
Неглибокі ризики (до 0,1 мм), невеликі задираки та інші дефекти на дзеркалі циліндра усувають зачисткою шабером, напилком, наждачним полотном на лекальній колодці, підігнаній під кривизну циліндра, та корундовим каменем. Глибокі ризики обробляють крейцмейсселем з наступним заплавленням бабітом.
Можливі випадки появи тріщин у стінках водяної сорочки, причиною яких є замерзання води у сорочці.
Тріщини у водяних сорочках зазвичай виявляють у процесі експлуатації. При підозрі на тріщину у водяній сорочці проводять гідравлічне опресовування (тиском не більше 0,4 МПа) протягом 5 хв, причому передбачувані місця появи тріщин очищають від фарби та ґрунтовки до металевого блиску.
Поява тріщин у фланці кріплення циліндра до блоку компресора можлива через нерівномірну затяжку гайок кріплення або перенапруг у металі через порушення температурного режиму під час роботи компресора.
Ушкодження торцевих поверхонь, що сполучаються з несправжньою кришкою, виправляють шляхом зачистки, заплавлення бабітом і притирання торця. Проточування торця допускають лише у разі можливості дотримання номінальної лінійної величини мертвого простору. Тріщини в перемичках між клапанними гніздами в блоках циліндрів, у циліндрах та у водяних сорочках усувають зварюванням з подальшою термообробкою длязняття внутрішніх напруг та випробуванням тиском за нормами заводу-виробника. Тріщини у водяній сорочці також паяють латунню або крупним планом епоксидними смолами з постановкою латок зі склотканини.
При необхідності заміни втулку циліндра (гільзу) випресовують на гідравлічному або гвинтовому пресі.
Мал. 77. Вимірювання діаметра циліндра штихмасом (а) та індикатором-нутроміром (б), креслення гільзи компресора П-220 (о), пристосування для випресування (г) та запресування (д) гільзи в блок циліндрів: 1 - планка: 2 - балка ; 3 – опорний брус; 4 – опорний диск; 5 - болт (вннт); 6-скоба
При розточуванні або виготовленні нових гільз та циліндрів овальність та конусність не повинні перевищувати половини допуску на діаметр; неперпендикулярність осі привалочним площинам – 0,02 мм на 100 мм довжини; шорсткість дзеркала Ra 0,63-1,25 мкм при діаметрі 150 мм та вище; шорсткість поверхонь, що сполучаються з клапанною дошкою і з циліндричними поверхнями блок-картера - Ra 1,25 мкм, що сполучаються з литою кришкою - Ra 0,16 (після притирання). Матеріалом виливків є модифіковані чавуни СЧ21 і СЧ24. Твердість дзеркала циліндра становить НВ 170-240, а при термообробці НВ 320-380.
Новостворені втулки піддають гідравлічному випробуванню на міцність (на тиск, що відповідає вимогам заводу-виробника). Потіння металу під час випробування не допускається. Необхідно мати на увазі, що чистова обробка внутрішньої поверхні гільзи до номінального розміру проводиться до запресування, що спрощує виконання довідкових операцій. Гільзи сполучають з блок-картером по ковзній посадці, а не по посадках з натягом, так як в результаті нагрівання гільзи при роботі виникають напруження. Непаралельність циліндричних осейпосадкових поверхонь до осі гільзи має перевищувати 0,02 мм на 100 мм довжини.
Для усунення овальності та конусності циліндри та блоки циліндрів розточують на розточувальних та на токарно-карусельних верстатах. Розточування проводять одно-або дворізцевою головкою на шпинделі або борштангу. При великих швидкостях і малій подачі (0,05-0,1 мм на оборот) і глибині різання (0,05-0,1 мм). Чистове розточування циліндрів та гільз забезпечує шорсткість поверхні не менше Ra 0,63 мкм.
Для підвищення точності обробки та зменшення шорсткості застосовують довідкову операцію - хонінгування на спеціальному верстаті абразивними брусками. Конструкція хонінгувального верстата забезпечує притиск брусків по діаметру оброблюваного циліндра і повідомляє їм одночасно обертальний рух по дзеркалу циліндра і рівномірний зворотно-поступальний рух утворюючим циліндра. Хонінгування забезпечує зниження шорсткості дзеркала циліндра Ra 0,40 мкм, що потрібно для середніх і великих компресорів, а при чистовому хонінгуванні для циліндрів малих машин до Ra 0,2-0,1 мкм.
Розміри брусків вибирають залежно від діаметра циліндра. Матеріал брусків - найчастіше карбід кремнію на керамічному зв'язуванні зернистістю 6-8 для попереднього і 3-4 для чистового хонінгування. Хонінгування можна проводити і на вертикально-свердлильному верстаті з виконанням зворотно-поступального руху головки вручну. Щоб уникнути вдавлювання частинок абразиву в дзеркало циліндра При хонінгуванні забезпечують рясну подачу охолоджувально-мастильної рідини. При обробці циліндрів бруски повинні приблизно виходити за дзеркало циліндра. Окружна швидкість брусків при хонінгуванні повинна бути в межах 60-70 ммін; швидкість подачі 15-20 ммін. При виявленні короблення або іншихпошкоджень поверхні піддають шабріння та притирання. Рівномірність прилягання кришок до корпусу чи циліндра перевіряють щупом при повністю затягнутих шпильках. Перевіряють також стан різьблення на гайках та шпильках.
При кожному огляді та ремонті перевіряють стан порожнин циліндра та очищають їх від нагару, накипу та слідів корозії.
Очищення водяних порожнин від відкладень солей (накипу) виробляють хімічними методами з урахуванням характеру відкладень. Карбонатні відкладення очищають 10% розчином соляної кислоти з добавками інгібіторів. Розчин заливають в порожнини, що очищаються, і витримують там протягом 3 год. Контроль за інтенсивністю проходження реакції проводять по виділенню бульбашок діоксиду вуглецю у верхній частині. Після очищення розчин зливають, порожнину промивають водою, а потім пасивують. Сульфатні та силікатні відкладення видаляють нагрітими до 60-80 °З лужними розчинами. Тривалість обробки до 20 год. Шлам після обробки видаляють водою. Як реагент використовують 10% розчин каустичної соди або 3-5% розчин тринатрійфосфату.