§4. Техническое обслуживание и ремонт роторов

Опытным путем установлено, что при правильной эксплуатации ремонтный цикл работы ротора составляет 12 мес., а межремонтный период 6 мес. При турбинном бурении указанные сроки могут быть увеличены почти вдвое. Капитальный ремонт ротора предусматривает его разборку, контроль и замену изношенных деталей и узлов. Перед разборкой из масляных ванн сливают масло. Ротор с нижним расположением главной опоры разбирают в рабочем положении. Ротор с верхним расположением главной опоры (рис. 34) необходимо перевернуть столом книзу, предварительно стопоря последний защелкой и вынимая вкладыши 5. Затем отвинчивают гайку крепления стола 20 ротора, освобождая шпонку, препятствующую самоотвинчиванию гайки стола во время работы.

После отвинчивания гайки снимают нижний вспомогательный упорный подшипник, и ротор вновь поворачивают кверху столом. Отвинчивая гайки 18, снимают кожух 21 и вынимают стол ротора вместе с венцом 3 и кольцом главной опоры 4. Отвинчивая гайки 26 шпилек 25, извлекают быстроходный вал в сборе со стаканом из горловины станины. Затем вынимают шары, сепаратор и нижнее кольцо главной опоры. В случае износа со стола ротора снимают верхнее кольцо главной опоры 4, а из станины извлекают верхнее кольцо 7 нижней опоры. Разборку быстроходного вала начинают со стягивания цепного колеса с помощью съемника. Для замены подшипников отвинчивают контргайку и гайку, отгибая усик стопорной шайбы. Разбалчивают крышки подшипников и с помощью съемника извлекают вал вместе с конической шестерней. При необходимости восстановления или замены вала шестерня может быть снята с него при помощи винтовой стяжки или пресса, так как она сопряжена с валом неподвижной посадкой. Полная разборка осуществляется при капитальном ремонте. Изношенные детали заменяют новыми или восстановленными, а также ремонтируют стол и станину ротора. Ремонт стола ротора обычно связан с восстановлением электродуговой сваркой лабиринтных уплотнений и резьбы под гайку.

При работе ротора вследствие динамических нагрузок изнашиваются посадочные поверхности в горловине. Следствием этого износа является нарушение сопряжения осей зубчатой передачи, что приводит к неправильной работе шестерен, появлению шума, толчков, ударов в передаче и к износу зубьев. Износ устраняют металлизацией посадочных поверхностей с последующей расточкой. Может быть также применен метод ремонтных размеров, когда отверстия растачивают на больший диаметр, что требует изго­товления нового стакана подшипника быстроходного вала. Иногда износ компенсируют методом дополнительных деталей, т. е. в отверстия горловины вставляют гильзы, а затем их растачивают под посадочный размер стакана. Трещины в стакане заваривают, а затем станину испытывают на герметичность.

При среднем и капитальном ремонте особое внимание должно быть уделено подшипникам. В процессе работы вследствие износа опор стола увеличивается осевой люфт. Стол при работе начинает вибрировать. Демонтированные детали опор осматривают и измеряют. При наличии задиров на поверхности беговых дорожек кольца протачивают и шлифуют. Кольца с трещинами заменяют новыми. Каждый шар опоры осматривают и замеряют. Изношенные шары заменяют новыми, диаметры шаров в комплекте не должны отличаться по диаметру более чем на 0,02 мм. При сборке ротора необходимо получить осевой люфт равный 0,3 мм. При малом осевом люфте ротор будет нагреваться, а при большом стол будет вибрировать относительно станины, что вызывает динамические нагрузки в опорах и их разрушение. При износе подшипников быстроходного вала возникает большой радиальный люфт, что сказывается на работе зубчатого зацепления, и цепной передачи. Изношенные подшипники подлежат замене.

Перед установкой новых подшипников вал проверяют в центрах на биение посадочных поверхностей относительно оси вала. Замеряя фактические размеры посадочных поверхностей, подбирают новые подшипники качения, с тем, чтобы гарантировать напряженную посадку. Верхние обоймы подшипников должны сопрягаться со стаканом на посадке скольжения. Новый подшипник нагревают в масле до температуры 80—90° С и быстро надевают на вал. Необходимо следить за тем, что бы внутренняя обойма плотно прилегала к торцу уступа на валу. К дефектам вала можно отнести износ шпоночного паза. Наличие углового люфта цепного колеса привода ротора из-за смятия шпонки или кромок шпоночных пазов вала и ступицы колеса вызывает удары приводной цепи, и даже разрыв ее. Изношенное шпоночное соединение должно быть восстановлено одним из рассмотренных выше способов.

Передача больших крутящих моментов ротором приводит к износу конической передачи. Резкий стук и толчки во время работы являются следствием повышенного износа или поломки зубьев. Контроль следует начинать с малой шестерни. При износе зуба по толщине на 10—12% модуля, что определяется зубомером, а также при поломке зубьев шестерню заменяют новой, подбирая ее по венцу ротора. Для посадки на вал шестерню нагревают до 100—120° С. Венец при ремонте не разбирают, так как он сопряжен со столом горячей посадкой. Ремонт сводится к протачиванию поверхностей зубьев по наружному конусу и к подрезке торцов. Выработка по толщине зуба компенсируется толщиной зуба малой шестерни. При поломке зубьев венец заменяют новым. При этом старый венец срезают автогенной горелкой. В собранной конической передаче боковой зазор должен находиться в пределах, оговоренных техническими требованиями.

Зазор регулируется прокладками в вертикальном направлении под основную опору стола, в горизонтальном — под фланцем стакана быстроходного вала. Правильность сборки конической пары контролируется проверкой на краску. Площадь касания зубьев должна быть не менее 50% длины зуба и не менее 30^% высоты зуба. Перед окончательной сборкой ротора внутренние поверхности станины и кожуха окрашиваются светлой маслостойкой эмалью. Сборка производится в порядке, обратном разборке. Стол собранного ротора должен свободно проворачиваться от усилия 120—150 Н, приложенного к цепному колесу. Вкладыши должны свободно устанавливаться в гнездах при любом повороте их вокруг оси стола. Поверхность вкладыша не должна выступать над поверхностью стола более чем на 2 мм. После внешнего осмотра, контрольных обмеров и опробования вручную ротор заправляется смазкой и подвергается обкатке на стенде при следующих режимах работы:

а) без нагрузки при максимальной частоте вращения стола:

б) под нагрузкой 50000 Н при частоте вращения 230 об/мин — роторы Р560—Ш8 и Р560, под нагрузкой 25000 Н при частоте вращения 165 об/мин — ротор Р410. Продолжительность обкатки на каждом режиме должна быть не менее 1 ч. В процессе обкатки контролируют температуру масляных ванн, которая не должна превышать 70° С, и проверяют их герметичность. В процессе испытания ротор должен работать плавно, без стуков и заеданий. Допускается равномерный гудящий шум умеренной силы при установившейся работе конической передачи. После стендового испытания масло из ванн должно быть удалено, а ротор промыт. Наружные необработанные поверхности ротора окрашивают в два слоя эмалью. На окрашенных поверхностях эмаль должна лежать сплошным гладким и ровным слоем без пятен, морщин, пузырей и загрязнений.

К отремонтированному ротору предъявляют следующие требования:

1. отсутствие течи в масляных ваннах (допускается заварка дефектных мест с последующей зачисткой);

2. отклонение от центра ротора до средней плоскости цепного колеса не должно превышать ±3 мм;

3. отклонение от плоскости стола, крышки стола и вкладышей не должно превышать 2 мм;

4. боковой зазор конической пары на большом диаметре должен составлять 1—3 мм, радиальный 3—5 мм; пятно касания должно быть не менее 50% по длине зуба и 30% по высоте профиля;

5. защелка стола должна легко включаться и обеспечивать надежное застопоривание стола при любом направлении вращения;

6. стол собранного ротора должен свободно проворачиваться от усилия, прикладываемого к цепному колесу одним рабочим (вращение должно быть плавным, без заеданий и толчков);

7. зубья зубчатой пары не должны иметь износа более 3 мм на сторону;

8. все сальниковые уплотнения ротора должны быть новыми, а смазочные отверстия — прочищены и промыты;

9. после обкатки нагревание подшипников и масла не должно превышать 70 °С;

10. ротор должен быть покрашен маслостойкой краской, а трущиеся поверхности деталей смазаны антикоррозионной смазкой или солидолом.

Рис. 34.Ротор:

1 — станина; 3 — стол; 3 — венец конический; 4 — главная опора; 5, 6— вкладыши; 7 — верхнее кольцо нижней опоры; 8 — сепаратор; 9 — болт; 10 — приводной вал; 11 — сливная пробка; 12 — указатель уровня; 13 — патрубок; 14 — пробка; I5 — за­щелка стола; 16 — нижняя опора; 17 — картер нижней опоры; 18, 26 — гайки; 19 — болт; 20 — крепление стола; 21 — кожух; 22 — ведущая шестерня: 23 — полоз ста­нины; 24 — корпус подшипников; 25 — шпильки; 26 — гайка; 27 — стопор