4.6. Технология ремонта вкладышей и упорных колодок подшипников

Технология ремонта предусматривает полную пе­резаливку подшипников с применением ручного и цент­робежного способа или частичное восстанов-ление бабби­тового слоя.

4.6.1. Подготовительные работы.

После разборки агрегата вкладыши подшипников промывают в керосине или со­ляровом масле. Промывку ведут в противнях, изготов­ленных из листового железа. Особенно тщательно про­мывают каналы для подвода смазки и другие трудно­доступные места. После промывки вкладыш протирают насухо салфетками. Для определения характера и сте­пени износа вкладыши осматривают визуально с помо­щью лупы пятикратного увеличения, а также выполняют дефектоскопию. Проверяют положение вкладыша в рас­точке, износ баббита, масляные зазоры, натяги, состоя­ние горизонтального разъема.

Изучив состояние вкладышей, определяют их пригод­ность к дальнейшей работе и назначают вид ремонта. При выкрашивании баббитовой заливки или наличии в ней трещин дефектные места подлежат вырубке до цель­ного металла и наплавки новым баббитом с последую­щей пригонкой ремонтных мест. При больших площа­дях отслаивания баббита от тела вкладыша, а также при значительном его выкрашивании и износе, увеличе­нии зазоров вкладыши подлежат перезаливке. В опор­но-упорных подшипниках помимо дефектоскопии опор­ных частей проводят дефектоскопию упорных колодок, которая сводится к следующему: проверяют толщину колодок, контакт упорных колодок с поверхностью упор­ного диска ротора по натирам, осевой разбег ротора.

4.6.2. Перезаливка и наплавка вкладышей и упорных ко­лодок.

Перезаливка вкладышей подшипников производится в такой последовательности: подготовка поверхности вкладыша под по­луду; контроль и рихтовка вкладыша, лужение, подготовка вкла­дыша для заливки баббитом, сборка форм под заливку вклады­ша, заливка баббитом, контроль, осмотр и исправление дефектов. Основными операциями при подготовке подшипников к переза­ливке являются: очистка и промывка, выплавка старого баббита, очистка поверхности от ржавчины, обезжиривание, травление, лу­жение.

Очистка и промывка вкладышей необходимы для удаления за­коксовавшегося масла и жира, которые загрязняют выплавляе­мый баббит. Очистку производят щетками и скребками, промывку в 10%-ном горячем растворе каустической соды при помощи щетки, а затем в горячей и холодной проточной воде. Темпера­тура раствора соды и воды при этом 80—90°С. При отсутствии каустической соды для промывки можно использовать подогретый до 40—50°С керосин или протереть вкладыши холодным авиа­ционным бензином. После промывки керосином вкладыши насухо протереть. Для удаления старого баббита нужно вкладыш нагреть в горне или печи. В ванне с расплавленным баббитом выплавляют небольшие вкладыши. Вкладыш при этом способе погружают в тигель с расплавленным баббитом, температура которого не долж­на превышать для баббита Б83 380—420°С. Для предотвращения окисления баббита, расплавленного в тигле, его необходимо по­крыть 20—25-миллиметровым слоем измельченного древесного угля.

Наилучший эффект достигается при выплавке баббита из вкладышей в электрической печи, в которой вкладыши равно­мерно нагреваются до температуры плавления полуды (240°С). Слой баббита сползает по расплавленной полуде в приемную ван­ну, при этом часть полуды остается на вкладыше. После выплав­ки старого баббита поверхность подшипника тщательно протира­ют и очищают от остатков баббита асбестовой щеткой. Ржавчину с вкладыша удаляют, выдерживая его 5—10 мин в 10—15%-ном растворе соляной кислоты при температуре 15—20°С, а затем промывая в горячей воде. После промывки ржавчину счищают шлифовальной бумагой и снова промывают в горячей воде, после чего вытирают насухо чистым хлопчатобумажным полотенцем.

После освобождения от баббита вкладыш осматривают на на­личие трещин, отколов и деформаций. На внутренней поверхности вкладыша не допускается наличие коррозии и раковин. При не­обходимости дефекты устраняют.

Перед лужением вкладыш необходимо обезжирить с целью получения прочного соединения слоя заливки с телом вкладыша. Вкладыш кипятят в течение 5—10 мин в 10%-ном растворе каустической соды и промывают чистой горячей водой. Полнота обез­жиривания проверяется на смачиваемость обрабатываемой по­верхности водой. На хорошо обезжиренной поверхности вода растекается ровным слоем, не образуя несмоченных участков. Если вода собирается на поверхности в мелкие капли, значит, жи­ровая пленка удалена не полностью и процесс обезжиривания не­обходимо повторить. Сразу же после обезжиривания вкладыш подлежит травлению технической соляной кислотой для удаления с поверхности, подвергаемой лужению, пленки окислов. Травление производится в баке с 10—15%-ным раствором соляной кислоты в течение 10—15 с. Затем подшипник промывают в проточной воде при температуре до 80°.

На поверхности подшипника после травления имеется харак­терный матовый оттенок. Не допускается перетравливание метал­ла, т. е. появление черно-серого налета. После обезжиривания и травления вкладыши нельзя брать руками. Для этого необходимо пользоваться чистыми кузнечными клещами или другой оснасткой. Для предотвращения окисления после травления поверхность высушенного вкладыша покрывают флюсом (раствор хлористого цинка), с помощью чистой щетки.

Раствор хлористого цинка получают, растворяя цинк в концентрирован-ной соляной кислоте до насыщения. Если при покры­тии флюсом на заливаемой баббитом поверхности остаются не­смоченные места, свидетельствующие о плохом обезжиривании, их необходимо зачистить и повторить смачивание флюсом.

Лужение поверхности вкладыша необходимо для надежного сцепления баббита с основным металлом вкладыша. Полуда пред­ставляет собой равномерно распределенный по поверхности под­шипника тонкий слой (0,1—0,2 мм) мягкого технического олова или припоя, который хорошо сцепляется с основным металлом вкладыша и с баббитовой заливкой. Для лужения турбинных вкладышей применяют олово или припой ПОС-20.

Лужение вкладышей выполняют следующими способами.

1. Вкладыш нагревается в печи или в пламени газовой горел­ки с наружной стороны до 180—220°С, а затем на подлежащую лужению поверхность наносят флюс. Вкладыш, покрытый флю­сом, нагревают до 270—285°С для олова и 320°С для припоя и на­тирают прутком из олова или припоя. Полуда должна распреде­ляться по поверхности равномерным слоем. Если температура печи не регулируется, то нагрев определяют по началу размягче­ния куска олова или баббита, приложенного к вкладышу.

2. При этом способе смоченную флюсом поверхность вклады­ша посыпают порошком из олова или припоя, после чего газовой горелкой равномерно подогревают участок вкладыша до темпе­ратуры плавления олова (припоя). Для получения равномерного слоя полуды в местах плавления ее необходимо растереть по по­верхности асбестовой паклей, после чего лудить следующий уча­сток вкладыша. После нагрева всего вкладыша до температуры

плавления полуды ее растирают асбестовой паклей по всей по­верхности.

Для получения порошкообразной полуды припой или техниче­ское олово нагревают в тигле до пластического состояния, а затем на брезенте растирают до порошкообразного состояния. Для по­лучения пригодного для лужения порошка растертую массу про­сеивают и к полученному порошку (размер зерен должен быть не более 1,5—2 мм) добавляют примерно ¹/₅ объема нашатыря и тщательно перемешивают.

3. Этот способ удобен для применения на ремонтной базе для серийного производства и заключается в погружении вкладыша в ванну с расплавленной полудой.

Перед погружением вкладыша в ванну с расплавленной полу­дой его нагревают до 150—180°С и поверхность, подлежащую лу­жению, покрывают флюсом. Затем вкладыш погружают в ванну с расплавленной полудой, температура которой поддерживается в пределах 280—320°С.

В расплавленной полуде вкладыш выдерживают 2—3 мин, после чего вынимают и встряхивают, чтобы удалить из него из­лишки полуды. Затем луженую поверхность протирают асбесто­вой щеткой, обильно посыпанной нашатырем. Обнаруженные не­залуженные участки зачищают, покрывают флюсом и повторно лудят. Места, не подлежащие лужению, изолируют от соприкос­новения с полудой специальной обмазкой, состоящей из 10% мас­ла, 30% воды, 10% столярного клея или жидкого стекла, 50% мела. Обмазку перед применением тщательно перемешать. После покрытия обмазкой вкладыши следует высушить. Все отверстия и каналы перед погружением в ванну закрыть асбестом.

К качеству лужения предъявляются следующие требования.

1. Слой полуды должен быть равномерным.

2. Расплавленная полуда при поворачивании вкладыша долж­на равномерно перетекать по луженной поверхности.

3. Поверхность полуды должна быть чистой и светлой, без желтоватых и темных пятен; наличие оттенков цветов побежа­лости не допускается, так как свидетельствует о неправильном температурном режиме лужения, а также о том, что на поверх­ности полуды имеется пленка окислов.

4. К началу заливки вкладыша баббитом полуда на нем долж­на быть жидкой.

После лужения вкладыш необходимо в течение 1 мин залить баббитом, так как полуда начинает окисляться, что приводит к ухудшению связи баббита с основным металлом вкладыша.

Баббит, применяемый для заливки, поставляется в слитках. Они должны иметь клеймо и сопровождаться сертификатом, в котором указан состав баббита. Слитки необходимо осмотреть и отбраковать непригодные. Непригодны для заливки слитки баб­бита, имеющие большое количество газовых пузырей или посто­ронние включения. Для заливки вкладышей можно применять баббит только одной марки. Допускается добавка отходов или ранее выплавленного баббита той же марки (не более 25% от об­щего количества) в виде небольших кусков или стружки. Их за­гружают в тигель только после расплавления основной массы баб­бита. Плавка баббита выполняется в стальном или в графитовом тигле с толщиной стенки не менее 6 мм. Тигель должен быть не­большого диаметра для уменьшения площади соприкосновения с воздухом. Перед плавкой баббита тигель следует тщательно очи­стить и подогреть до 150—200°С. Баббит в тигель загружают ку­сками по 0,5—1 кг.

Масса баббита, г, для заливки одного вкладыша

Q ≈ 1,12ρlπ(D²– d² )/4.

Где: ρ — плотность баббита (7,38 г/см³ для Б83); l — длина вкла­дыша, см; D — внутренний диаметр расточки вкладыша (наруж­ный диаметр заливки), см; d — внутренний диаметр заливки вкладыша с припуском на расточку, см;

1,12 — коэффициент, учи­тывающий угар баббита при его расплавлении и прибыль, которая обеспечивает плотность баббита.

Баббит следует расплавлять в таком количестве, которое не­обходимо для заливки подготовленных вкладышей. В тигель сна­чала загружают ¹/₂ часть баббита и расплавляют его. Для предот­вращения окисления кислородом в тигель засыпают слой древес­ного угля 30—40 мм с размером кусочков угля 10—15 мм. Затем в расплавленный баббит порциями добавляют оставшуюся часть нерасплавленного баббита. После его расплавления температура перегрева баббита должна быть на 40÷50°С выше температуры начала его затвердевания. При расплавлении не следует сильно нагревать баббит, так как при этом выгорает сурьма; кроме того, слишком горячий баббит при остывании дает крупнозернистую структуру и имеет плохие механические качества. Температура расплавленного баббита Б83 должна быть 380÷400, Б16 — 460÷ 490°С. При отсутствии специальных термометров температуру с точностью до 25°С можно определить сухой лучиной, которая при 375÷420°С обугливается в течение 8÷10 мин. При 410÷475°С лучина в течение указанного времени обугливается полностью. При 400°С засыпанный в ковш древесный уголь в нижней части слегка краснеет, а при 450÷475°С раскаляется докрасна. При 490÷500°С уголь горит.

Несмотря на защиту баббита слоем древесного угля, некото­рое окисление его все же происходит, поэтому перед заливкой баббит следует раскислять. Для этого на дно тигля с расплав­ленным баббитом опускается перфорированная стальная баночка с нашатырем (0,5÷1% от массы баббита). При погружении при­способления баббит перемешивают до прекращения выделения га­зов. После прекращения бурления снимают шлак и окислы. Под­шипники и вкладыши заливают ручным и центробежным спосо­бами.