18.1 Ремонт подшипников скольжения
Подшипники скольжения бывают неразъемные в виде втулки, запрессованной в корпус, и разъемные из двух вкладышей (рисунок 18.1), редко из 4 вкладышей.
Рисунок 18.1 - Разъемный подшипник с вкладышами из двух частей
Ремонт подшипников сводится обычно к перезаливке или изготовлению новых вкладышей.
Необходимость ремонта подшипников скольжения возникает при следующих неисправностях:
1) искажение первоначальной геометрической формы поверхностей трения;
2) появление задиров и рисок на поверхностях трения;
3) частичное либо полное выплавление или отслаивание баббита;
4) образование трещин
При незначительном износе разъемных подшипников проводят шабрение вкладышей в две стадии:
1) предварительное шабрение, при котором добиваются прилегания шеек вала к вкладышам подшипников по дуге ³ 60 – 80°. Равномерность прилегания определяется шагом касания, которое должно быть ³ 10 на квадрате 25х 25 мм.
2) Окончательное шабрение, при этом вал с закрепленными шейками устанавливается в нижние вкладыши, а затем монтируются верхние вкладыши, ставятся прокладки, закрываются крышки. Создаются условия тугого проворачивания вала в подшипнике. Точность пришабривания вкладышей проверяется щупом. Зазор d между подшипником и валом должен составлять:
d = 0,001∙Dм, (8.1)
где Dм – диаметр шейки вала.
При значительном износе вкладышей или расслоении баббита их перезаливают. Перезаливка включает следующие операции:
1) подготовка подшипника к ремонту (очистка от грязи, следов коррозии и выплавлении из вкладышей подшипника изношенного слоя баббита) (путем прогрева до температуры 240 – 260 °С). Затем травят в 10 – 15 % растворе НСl или H2SO4
2) лужение подшипника – при этом на поверхность вкладышей наносится тонкий слой оловянного сплава
3) подготовка баббита к заливке (нагрев до температуры на 25 – 50°С выше плавления) и подогрев вкладышей.
4) Заливка подшипника – ручная, центробежная или под давлением.
5) Расплавленный баббит, объем которого несколько больше объема заливки, быстро заливается непрерывной струёй. Толщина баббита рассчитывается по формуле:
dб = k∙0.05 d, (8.2)
где dб – толщина слоя баббита, который должен остаться после расточки залитого подшипника;
d – диаметр вала;
k – коэффициент запаса на расточку (k = 1,03 ¸ 1,05)
6) Обработка и контроль – после остывания подшипники подвергают контролю. Их поверхность должна иметь ровный серебристый цвет. Плотность сцепления баббита с поверхностью подшипника проверяется простукиванием молотком.
Ремонт подшипника осуществляется в следующей последовательности:
Верхнюю половину разъемного вкладыша снимают после освобождения крышки подшипника, нижнюю же половину вынимают поворотом ее вокруг вала, после того как вал краном или домкратом несколько приподнимается вверх для разгрузки нижней половины вкладыша.
Перед разборкой подшипников необходимо снять термометры, разъединить линии охлаждения, подвода и отвода масла, снять маслоуказатели. Подшипники протереть снаружи тряпками, обдуть сжатым воздухом, отвернуть пробки и слить масло из их корпусов, все отверстия закрыть деревянными пробками.
Отворачиваются гайки со шпилек, крышек, снимаются крышки, смазочные кольца, верхние половины вкладышей (если таковые имеются), производятся измерения и записываются в формуляр следующие зазоры:
а) между валом и вкладышами в местах разъемов;
б) между галтелями вала и торцами вкладышей;
в) между валом и верхними половинами вкладышей.
Производятся измерения:
- зазоров между вкладышами и корпусами подшипников в местах разъема;
- зазоров между корпусами подшипников и валом в уплотнениях;
- величины дуги соприкосновения нижних половин вкладышей с валом;
- толщины прокладок в разъемах вкладышей;
- радиусов галтелей вкладышей.
Нормальные боковые зазоры и верхние зазоры между вкладышами и валом в зависимости от диаметра вала составляют (таблица 18.1):
Таблица 18.1 – Зазоры в зависимости от диаметра вала
Зазор между вкладышем и валом |
Диаметр шейки вала в мм |
|||
50-80 |
80-120 |
120-180 |
180-250 |
|
-боковой |
0,05-0,08 |
0,06-0,1 |
0,08-0,14 |
0,1-0,2 |
-верхний |
0,1-0,16 |
0,16-0,2 |
0,2-0,28 |
0,28-0,4 |
Боковые зазоры между валом и вкладышами измеряются щупом в местах разъема вкладышей на расстоянии 15 мм от торцов.
Зазор между корпусом подшипника и валом в местах уплотнений проверяется щупом по всей окружности вала. Зазор между валом и верхней половиной вкладыша следует измерять при помощи свинцовой проволоки. Для этого:
-положить на шейку вала сверху, по концам и в середине три кусочка мягкой свинцовой проволоки диаметром 0,6-1 мм;
-такие же кусочки уложить в плоскость разъема вкладышей;
-накрыть их верхней половинкой вкладыша;
-собрать подшипник с затяжкой болтов.
Разница в толщине обжатых оттисков свинцовых проволок, лежавших сверху вала, и проволок в местах разъема, измеренная микрометром, даст величину зазора.
Угол соприкосновения (дуги) вкладыша с валом измеряется шаблоном, а толщина прокладок - микрометром или штангенциркулем.
При разборке подшипников проверяют осевой разбег вала и зазоры между галтелями вала и торцами вкладышей в опорном и упорном подшипниках.
Далее следует выполнить следующие операции:
- вынуть нижнюю половину вкладыша из корпуса подшипника после удаления вала или путем выкатывания ее из-под вала при подъеме вала на 10-20 мм;
- проверить по краске плотность прилегания опорных поверхностей вкладышей к корпусам подшипников и их крышкам, а также плотность прилегания крышки и корпуса подшипника в местах разъема;
- проверить состояние, степень износа и толщину баббитовой заливки;
- проверить плотность прилегания баббита к телу вкладыша одним из следующих способов:
а) опустить вкладыш на 1-2 часа в керосиновую ванну, после чего вынуть, тщательно вытереть и обстучать. При появлении из-под заливки следов керосина - вкладыш бракуется;
б) погрузить вкладыш на 30 минут в керосиновую ванну, затем вынуть и насухо протереть. Места стыка баббита с телом вкладыша покрыть тонким слоем краски, применяемой для шабровки или разведенным мелом. Керосин, попавший в стык через места неплотного прилегания баббита, растворяет краску или смачивает мел, и через 30 минут на закрашенных поверхностях образуются пятна;
в) убедиться в отсутствии механических повреждений вкладыша. При выработке торца вкладыша более чем на 1 мм рекомендуется восстановить профиль торца по шаблону;
Если требуется перезаливка вкладыша баббитом, то после выплавления старого баббита поверхность вкладыша должна быть тщательно очищена, протравлена кислотой и облужена.
Для заливки применяется баббит двух марок: Б-16 и Б-83, первый содержит 16 % олова, второй 83 % (баббит состоит из олова, свинца, меди и сурьмы). Баббит Б-83 применяется для наиболее ответственных, имеющих большую нагрузку подшипников.
Наилучшим способом заливки является центробежная заливка, которая обеспечивает минимальный расход баббита за счет сокращения припуска на обработку, а также высокие антифрикционные свойства (минимальное трение) слоя баббита и прочное сцепление его со стенками вкладыша. Температура баббита при заливке должна быть в пределах 400—450 °С.
Расплавленный баббит вводится при этом способе внутрь вращающегося вкладыша, для чего используется либо специальный станок, либо приспособление, устанавливаемое на токарный станок (скорость вращения для вкладышей с внутренним диаметром 30—150 мм равна соответственно 1 500—700 об/мин).
У разъемных вкладышей после заливки вкладыш делится на две половины, места разъема очищаются, между половинками вкладыша кладут регулировочные медные прокладки общей толщиной 0,8—1,2 мм, позволяющие при дальнейшей эксплуатации путем их удаления уменьшать по мере разработки подшипника зазор между валом и вкладышем. Обе половины вместе с прокладками схватывают хомутом, после чего подшипник растачивают.
Затем прорезают смазочные (маслораспределительные) канавки. У хорошо работающего подшипника вал «всплывает» на смазку, так что между валом и вкладышем образуется тонкий слой масла. Образование этого слоя и составляет основу работы подшипника, так как при наличии слоя трение вала о вкладыш прекращается, а имеет место лишь взаимное скольжение частиц масла внутри слоя смазки. Так как вал всплывает на смазку, то давление на слой смазки может быть очень большим, и подшипник должен быть построен так, чтобы масло не могло выдавливаться из-под шейки вала.
Ширина маслораспределительных и маслоуловительных канавок для (подшипников с диаметром шейки вала 10—150 мм делается 3—6 мм <и глубина 1,5—3 мм.
Маслоуловительные канавки через отверстия, проходящие через стенку вкладыша снизу, должны сообщаться с масляной камерой щита (стойки).
Далее подшипник пришабривают. У разъемных вкладышей пришабривают отдельно нижнюю и верхнюю половины.