Восстановление деталей типа втулок

 

Детали данной группы могут быть разделены по их назначению на следующие группы:

- детали, выполняющие функции рабочих цилиндров машин (гильзы цилиндров компрессоров, сменные цилиндрические втулки поршневых насосов и др.); рабочей поверхностью таких деталей является внутренняя;

- детали, выполняющие роль направляющих и опорных элементов в подвижных соединениях конструкций, например, втулки для установки подшипников, клапанов, сальников и др.; у таких млей основной базовой поверхностью является наружная цилиндрическая;

- детали, выполняющие функцию ориентирующих элементов, обеспечивающих требуемое положение какой-либо детали в машине или механизме, например, распорные втулки; у таких деталей основной базой может быть наружная или внутренняя поверхность и одна из торцевых;

- детали, выполняющие функции защитных элементов, предотвращающих изнашивание поверхности основной детали или коррозионное воздействие на неё, например, защитные рубашки на валах насосов;

- детали, выполняющие функции соединительных элементов, например, муфты насосных штанг, насосно-компрессорных и обсадных труб, ниппели и муфты бурильных труб, шлицевые муфты валов погружных агрегатов и др.; основная поверхность этих деталей — внутренняя или шлицевая.

По своей форме втулки могут быть гладкими, с буртами, с фланцами, разрезными, снабжёнными шпоночными пазами, шлицами, резьбой, имеющими смазочные канавки и т.п. По попереч­ным размерам, что имеет значение при ремонте, втулки бывают тонкостенными и толстостенными. Характерные дефекты деталей типа втулок: износ наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, износ торцовых поверхностей, резьбы, шпоночных канавок, задиры и риски на поверхностях контакта, трещины.

При восстановлении втулок наиболее высоки требования к точности формы, размеров, прямолинейности оси относительно положения поверхностей предъявляются к деталям первых двух групп.

При ремонте деталей сначала устраняют трещины, если они появились, а затем наращивают изношенные поверхности наплавкой, металлизацией, гальваническими покрытиями. В отдельных случаях применяют способы ремонтных размеров, или дополнительных ремонтных размеров, или дополнительных ремонтных деталей. Для применения способа ремонтного размера втулки растачивают таким образом, чтобы после чистовой обработки внутренняя поверхность не имела пятен износа. Если втулка требует термообработки, то при расточке оставляют припуск, далее втулку подвергают закалке, а затем шлифуют или хонингуют. Таким образом реставрируются сменные цилиндрические втулки поршневых насосов, цилиндры компрессоров и различных пневматических устройств. Сильно изношенные втулки отбраковываются.

Крупногабаритные втулки иногда выполнены биметаллическими. При ремонте оборудования такие втулки, как правило, заменяют новыми. Для этого в стальной стакан, обычно из малоуглеродистых сталей 10, 20, запрессовывают втулку из цветных сплавов и проводят механическую обработку до требуемого размера. Такие втулки выполняют роль подшипников скольжения. Другой вариант подшипника скольжения — вкладыш, покрытый антифрикционным материалом и отключённый в корпус. Подшипники скольжения часто работают при значительных удельных нагрузках, при высокой частоте вращения вала, что приводит к их изнашиванию и, как следствие, ни возникновению вибрации вала, образованию задиров, выплавлению рабочих поверхностей, отслаиванию антифрикционного слоя от вкладыша, засорению и повреждению маслопроводящих каналов. Антифрикционный материал должен быть пластичным, способным удерживать смазку, обладать малым коэффициентом трения и невысокой температурой плавления. В качестве антифрикционных материалов используются баббиты, бронзы, чугуны, алюминиевые и цинковые сплавы, и пластмассы. Баббитами называются сплавы на оловянной и свинцовой основе, а сплавы на медной мне — это бронзы и латуни. Баббиты позволяют восстанавливать подшипники заливкой, т.к. температура их плавления небольшая — от 280 до 400°С. Среди баббитов на оловянной основе марки Б83, Б89, Б91, Б93 и др., на свинцовой основе — БС2, Б6, Б16, БН, БТ и др. Наилучшими антифрикционными свойствами из всех сплавов обладают баббиты на оловянной основе; они также выдерживают более нагруженные условия, чем свинцовые. Для тяжёлых режимов эксплуатации питы не пригодны вследствии быстрого изнашивания. В таких условиях применяются бронзы. В некоторых случаях (невысокая температура нагрева узлов трения, малая частота вращения) могут использоваться антифрикционные чугуны, цинковые сплавы. К более сложным условиям приспособлены алюминиевые антифрикционные сплавы. В нефтяной промышленности подшип­ники с вкладышами, залитыми баббитами, применяются в опорах различных центробежных насосов — секционных, магистральных и др. Такие вкладыши можно восстанавливать перезаливкой антифрикционного слоя.

Ремонт вкладышей включает следующие операции: удаление изношенного слоя антифрикционного сплава и подготовка поверхности вкладыша к заливке, подготовка антифрикционного сплава, заливка вкладыша, механическая обработка.

Изношенный слой баббита удаляют путём его выплавления газопламенными горелками, паяльными лампами или погружением подшипника в расплавленный сплав баббита того же состава, что и в подшипнике. При нагреве подшипника пламя направляют на тыльную сторону вкладыша; при этом в первую очередь расплавляется полуда, а баббит легко отстаёт от тела вкладыша. Поверхность вкладыша очищают металлической щёткой от остатков сплава и обезжиривают в кипящем 10%-ном растворе каустической соды в течение 2-5 минут, а затем промыва­ют в горячей воде и сушат. Для лучшего соединения антифрикционного слоя с подшипником производят травление в 15%-ном растворе серной или 50%-ном растворе соляной кислоты с последующей нейтрализацией в 5-10%-ном растворе каустической или кальцинированной соды, подогретой до 80-90°С, промывкой в горячей воде и сушкой, Перед сушкой заготовку погружают в 3%-ный раствор буры с температурой 70-80°С для предохранения поверхности от окисления. Для лучшего сцепления сплава и вкладыша поверхность вкладыша подвергают лужению погружением его в расплавленное олово или баббит. Рабочую поверхность подшипника перед лужением покры­вают флюсом для предохранения её от окислов и их удаления. Роль флюса выполняет нашатырь. Поверхности, не подлежащие лужению, покрывают мелом, разведённым в воде с небольшим количеством жидкого стекла. Заливка сплава производится литьём в форму или центробежным литьём. После остывания форму разбирают, поверхность в разъёме вкладыша очищают и растачивают. Минимальная толщина слоя баббита после механической обработки не должна быть менее 0,6 мм.

Смазочные канавки на рабочих поверхностях подшипников получают точением, фрезерованием, долблением, протягиванием, а также прорубают вручную. При этом кромки канавок должны быть сглажены, а сами канавки не должны доходить до торцов подшипников.