Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Судоремонт. Конспект лекций
.pdf
К характерным дефектам деталей валопроводов и дейдвудных устройств
относятся:
- износы рабочих шеек и повреждения фланцевых отверстий промежуточ-
ных и упорных валов;
- износы антифрикционных вкладышей подшипников, промежуточных,
упорных валов и втулок дейдвудных труб;
- деформация, усталостные трещины и поломки промежуточных и упор-
ных валов;
- коррозия, коррозионные язвы валов и фланцев.
Износ и повреждения рабочих шеек валов устраняют механической обработкой. Для восстановления первоначального размера шейки валов наплавляют
механизированной электросваркой (под слоем флюса, углекислотой или арго-
но-дуговой). После наплавки выполняется механическая обработка, восстанав-
ливая первоначальные размеры и шероховатость.
Деформациям подвергаются большинство валов, независимо от диаметра.
Деформация начинается в районе основания большего конуса хвостовика в результате ударов гребного винта о твердые предметы. Деформацию валов устраняют правкой, механической или термической. При необходимости перед прав-
кой устраняют облицовку.
После обнаружения методом магнитной индукции усталостных трещин валы
протачивают на токарных станках до полного вывода трещин. Ослабленный вал
рассчитывают на прочность и устанавливают возможность по согласованию с Реги-
стром дальнейшую его эксплуатацию. При необходимости вал заменяют.
Очаги коррозии на валах удаляют зачисткой наждачными полотнами или
напильниками. Подобная обработка проводится также и на конической поверхно-
сти ступицы. При большой площади запиливания проверяют прилегание конических поверхностей вала и винта, при необходимости поверхности подгоняют.
Для уменьшения коррозии в районе большого основания конуса наносят
лаковую пленку (эластомера ГЕН-150В, в несколько слоев с промежуточной
сушкой в течении 15 минут). После нанесения производят полимеризацию
пленки при 160ºС с помощью переносной электронагревательной печи.
Значительное количество гребных валов выходит из строя из-за повреждения
облицовок. Часть повреждений является следствием некачественного изготовления:
пористость и низкое качество сварных швов, слабый или чрезмерный натяг, темпе-
ратурные напряжения при тепловом способе сборки облицовки с валами.
41
В тяжелых условиях эксплуатации (взаимодействие песка с водой и низких
температур) абразивный износ происходит интенсивно. Значительная часть повреждений связана с монтажными погрешностями: несоосность дейдвудной
трубы с фланцем двигателя. В этом случае происходят деформации, трещины и
сколы в облицовках валов.
Технология замены облицовки складывается из следующих основных операций: старую облицовку разрубают и удаляют, отливают новую и обрабатывают по внутренним и наружным поверхностям, опрессовывают водой на плот-
ность избыточным давлением 0,2 МПа, подогревают до температуры 200 –
250ºС для обеспечения зазора между облицовкой и валом до 0,5 мм. и насаживают навал. Окончательную обработку облицовки по наружной поверхности
выполняют на валу.
В целях экономии дефицитных цветных металлов практикуют механизи-
рованную наплавку нержавеющей сталью дейдвудных валов.
Дейдвудные подшипники представляют собой втулки, имеющие резиновый или капролоновый вкладыш. При ремонте удаляют старый вкладыш, а
втулку устанавливают в специальную прессформу, внутрь которой заводят сердечник соответствующей формы и размера и в кольцевой зазор между втулкой
и сердечником запрессовывают сырую резину или расплавленный капролактан.
Сырую резину после этого вулканизируют при температуре 120–130ºС в тече-
ние 40–60 мин., капролактану дают остыть.
Описанная технология выполнима на специальных резинотехнических
участках, поэтому втулки с вкладышами при ремонте дейдвудных подшипни-
ков обычно заменяют на новые.
8.8.5. Ремонт гребных винтов
При ремонте гребных винтов (ГВ) выполняют следующие работы:
1. Механическая обработка;
2. Правка лопастей;
3. Заварка трещин и приварка наделки;
4. Зачистка коррозии и эрозии;
5. Балансировка.
Механическая обработка, поверхности ГВ в условиях СРЗ выполняется с
применением средств малой механизации: пневматических и электрических
шарошек для обдирки поверхности, пневматических турбинок или электрических машинок, а также специальных устройств для шлифовки и полировки по-
верхности.
42
Необходимо особо подчеркнуть важность восстановления первоначальной
шероховатости (Ra 0,32) поверхности винтов при любом виде их ремонта, так
как поддержание шероховатости поверхностей на установленном уровне поз-
воляет снизить расход топлива на 2–5%.
Правка лопастей ГВ выполняется термомеханическим способом с исполь-
зованием гидравлического или винтового домкрата. Стальные лопасти при этом
нагревают до температуры 900–1000ºС, бронзовые и латунные до 700–850ºС.
Контролируют правку или по шаблонам, снятым с недеформированной
лопасти, или переносным координатным шагомером. Координатный шагомер
(см. рис. 23) состоит из вертикального шпинделя 1, лимба 2, кронштейна с ли-
нейкой 3, передвижной иглы 4.
Правка в холодном состоянии выполняется при исправлении небольшой
угловой деформации (до 20ºС) при толщине лопасти не более 20 мм. Трещины
в зоне погиби должны быть вырублены и заварены до проведения правки.
Рис. 23. Контроль лопастей гребного винта.
Для нагрева лопастей перед правкой лучше всего использовать индукторные нагреватели. На СРЗ нагрев выполняется с помощью горелок, дающих
длинное, рассредоточенное пламя. Время нагрева должно быть достаточным
для выравнивания температуры по всей толщине лопасти. Нагрев лопастей газокислородным концентрированным пламенем не допускается. При концентрированном нагреве образуются наиболее высокие остаточные напряжения, кото-
рые приводят к образованию трещин.
После термохимической правки необходимо применять меры для умень-
шения скорости охлаждения лопастей в районе нагрева. Это достигается путем
применения асбестовых покрывал, укладываемых на лопасти. После правки ло-
пасти проводят контроль на отсутствие трещин цветным методом.
Заварку трещин и правку наделок производят с помощью электросварки
(см. рис. 24.). Концы трещин перед заваркой рассверливают и разделывают, со-
гласно рисунку.
43
Рис. 24. Заварка трещин.
После этого трещину раздают, подогревая начало и конец трещины, обо-
значенные 1, а середину 2 охлаждают влажной ветошью. В центре трещины забивают клин 3.
Заварку трещин ГВ, изготовленных из малоуглеродистых сталей, выполняют
электросваркой на постоянном токе электродами УОНИ-13. ГВ из нержавеющих
сталей заваривают с использованием присадочных материалов сходного химиче-
ского состава. Направление и порядок электросварки показан на рисунке.
Приварка наделки лопасти показана на рис. 25.
Рис. 25. Приварка наделок.
Цифрами 1–4 обозначены порядок прихватки. Цифры над стрелками пока-
зывают направление и порядок электросварки.
При ремонте латунных или бронзовых винтов применяют, как правило, газосварку. В качестве присадочного материала используют проволоку того же
состава, что и основной материал.
Зачистка коррозии и эрозии на СРЗ выполняют шлифовальными машинками.
Снятый слой восстанавливают электронаплавкой. Восстанавливаемую поверхность
разбивают на квадраты примерно 100×100 мм. и послойно наплавляют в шахматном порядке, изменяя направление валиков в смежных квадратах на 90 градусов.
Наплавленную поверхность обрабатывают заподлицо с основным металлом лопа-
стей. Точность обработки контролируют координатным шагомером.
44
Балансировка является последней операцией ремонта ГВ. На СРЗ обычно
R
4стKM
m
5,1K
ст
M
выполняется статическая балансировка на четырех вращающихся опорах. Динамическая балансировка рекомендуется для ГВ, вращающихся с частотой
вращения свыше 500 об/мин.
Металл при балансировке снимают пневматическим зубилом и шлифовальными кругами с засасывающей стороны лопастей. Качество балансировки
проверяют контрольным страгивающим грузом после того, как винт начинает
останавливаться в безразличном положении. Для этого поочередно на концевую кромку каждой лопасти, установленное в горизонтальное положение, подвешивают контрольный груз, от которого винт должен начать вращение. Если
этого не происходит, балансировку продолжают. Масса m контрольного страгивающего груза равна:
;
где:
— поправочный коэффициент;
— момент статического трения подшипника стенда;
R — радиус закрепления контрольного груза.
8.8.6. Сборка двигателя
Сборка двигателей при капитальном ремонте осуществляется по следую-
щему технологическому плану:
1. Комплектация деталей узлов;
2. Сборка узлов;
3. Установка рамы (картера);
4. Укладка коленчатого вала;
5. Установка блока цилиндров;
6. Установка поршневых узлов;
7. Установка распределительного вала;
8. Установка цилиндров крышек;
9. Установка топливных насосов;
10. Обкатка, регулирование и испытание дизелей.
Комплектация деталей выполняется для каждого ремонтируемого дизеля от-
дельно, при этом основой являются базовые детали: рама (картер) и блок цилин-
45
дров. Для них подбирается коленчатый вал, гильзы и поршневые узлы. Детали
поршневой группы (поршень и шатуны) подбираются по весу и по размерам, для
обеспечения необходимых зазоров по правилам групповой сборки (см. п. 19.).
Сборка узлов выполняется для повышения производительности труда и за-
данного качества. При выполнении сборочных работ выполняют центровку деталей
и обеспечивают минимальные перекосы поршня в цилиндре согласно п. 15.
С установки рамы на стенде в цеху или на судовом фундаменте начинается
сборка двигателя. Рама не должна деформироваться от затягивания болтов по
местам крепления к фундаменту, т.к. это влияет на прямолинейность постелей
для коленчатого вала.
Перед укладкой коленчатого вала в гнезда рамы укладываются коренные
подшипники. В настоящее время вкладыши устанавливаются по методу взаимозаменяемости, поэтому гнезда в раме растачиваются по посадке Н7, а вкла-
дыши по наружному диаметру имеют посадку h6. Эта посадка обеспечивает
натяг при установке вкладыша. Тем не менее выполняется проверка щупом,
щуп 0,03 мм между вкладышем и гнездом подшипника проходить не должен.
Установленные коренные вкладыши растачивают борштангой в фундаментной раме по действительному размеру коренной шейки коленчатого вала
плюс заданный масляный зазор по паспорту двигателя.
После этого коренные подшипники разбирают и маркируют каждый вкладыш порядковым номером цилиндра. Маркировку наносят с торцов располо-
женных к маховику.
На нижних подшипниках укладывают коленчатый вал и проверяют раске-
пы в кривошипах. Также проверяют осевой люфт в упорном подшипнике.
Закрывают вкладышами коренные шейки коленчатого вала и снова прове-
ряют раскеп и осевой люфт.
После укладки коленчатого вала приступают к сборке остова. При сборке
на фундаментную раму двигателя устанавливают сразу либо блок цилиндров,
либо сначала блок-картер, а на него блок цилиндров (в зависимости от кон-
струкции двигателя). При этом проверяют плотность прилегания сопряженных
поверхностей. Затем заводят и устанавливают анкерные связи обычно от середины к краям в шахматном порядке, чтобы не допустить деформации остова.
Усилие затяжки анкерных связей контролируется либо динамометрическим
ключом, либо по удлинению связей.
После крепления блоков запрессовывают втулки цилиндров, используя для
этого шпильки крепления крышки цилиндров. Полость охлаждения запрессованной втулки совместно с блоком подвергают гидравлическому испытанию на
46
давление 0,4–0,6 МПа. Для этого устанавливают крышку цилиндров и закреп-
1
S
2
S
3
S
4
S
L
SSSS
2
)()(
4231
41
...SS
ляют ее штатными шпильками.
После сборки остова двигателя и запрессовки цилиндров устанавливают
поршневую группу без поршневых колец. Положение поршня контролируется
согласно рисунку 22а измерением зазоров между тронком и цилиндром
,
, устанавливая поршень в ВМТ и НМТ. Перекос поршня в цилиндре вы-
числяют по формуле:
, где:
,
— зазоры между тронком и цилиндром.
L — длина тронка поршня.
Перекос поршня в цилиндре допускается не более 0,45 мм/м.
После центровки окончательно собирают механизм поршневого движения,
обращая особое внимание на затяжку шатунных болтов.
Недостаточная затяжка приводит к раскрытию подшипника при работе
двигателя и появлению дополнительных динамических нагрузок. Чрезмерная
затяжка может вызвать появление недопустимых напряжений и быстрое разре-
шение шатунных болтов.
Шатунные болты положено затягивать тарированным динамометрическим
ключом.
,
После сборки механизма поршневого движения укладывают распределительный вал, собирают цепной привод и передаточные шестерни и проверяют
правильность зацепления передаточных шестерен или сборки цепного привода.
Затем закрывают цилиндры крышками и проверяют линейные размеры камер
сжатия, которые регулируют изменением толщины прокладок. Гайки на
шпильках крышек затягивают в несколько приемов по диаметрам, чтобы не
допускать перекосов с усилием, рекомендованным заводом-изготовителем.
Далее на двигателе собирают детали газораспределения, навешенные ме-
ханизмы, коллекторы, трубопроводы, контрольно-измерительные приборы и
приводы управления, ограждения и т.д. Проверяют правильность установки га-
зораспределения и нулевого положения топливных насосов.
8.8.7. Стендовые испытания двигателей
В условиях СРЗ стендовым испытаниям, как правило, подвергаются ДВС
небольшой и средней мощности (до 1000 кВт).
Цель стендовых испытаний — обкатка, регулирование, устранение дефектов,
контроль надежности. Испытания проводят на специализированных стендах в присутствии заказчика и инспектора Регистра. На СРЗ имеются индукторные электро-
47
тормозы, которые позволяют с высокой точностью проверять крутящий момент,
число оборотов и мощность двигателя. Индукторные тормоза просты и надежны в
эксплуатации. Недостатком индукторных тормозов является потребление электро-
энергии, около 20 кВт для двигателя мощность 500 кВт.
Главные ДВС испытывают 4–8 часов, в том числе на малых и средних обо-
ротах 1–2 часа, на полных 2–4 часа, и с перегрузкой 0,2–0,5 часа.
По окончании стендовых испытаний по требованию инспектора Регистра
проводят частичную разборку двигателя для осмотра и обмера деталей. Как
правило, снимают цилиндровые крышки и осматривают зеркало цилиндров на
отсутствие натиров и износов поршневых колец. Частичной разборке подлежат
те двигатели, которые после капительного ремонта обладают меньшей мощно-
стью. Мощность двигателя должна быть не менее 0,75 от номинальной.
8.8.8. Испытание судовых механизмов после ремонта
В общем случае испытания складываются из следующих этапов:
- швартовые;
- ходовые сдаточные;
- ревизия механизмов;
- контрольные испытания.
Швартовые испытания начинают после окончания монтажных работ и вклю-
чают в себя следующие операции: внешний осмотр, проверку и наладку механизмов и систем. Прежде всего испытывают те механизмы и системы, которые обеспечивают пожарную безопасность судна и его непотопляемость, а именно: ава-
рийные дизель-генераторы, пожарные и водоотливные системы, сигнальные и
предохранительные устройства. После испытания вспомогательных механизмов
приступают к испытаниям ДВС, которые испытывают 2 – 3 часа, в том числе при
полной нагрузке не менее 1,5 часов и 0,5 часа на задний ход.
На швартовых испытаниях обязательно проверяют действие рулевого и
якорного устройств. У рулевого устройства проверяют электрический и ручной
приводы и соответствие показаний приборов действительному положению пера
руля. Несоответствие положения руля показаниям приборов должно быть не
более 1 градуса.
У якорных устройств проверяют работу шпиля и брашпиля в холостую при
отключенных звездочках.
К моменту завершения швартовых испытаний подготавливают судно к ходовым испытаниям. Для этого принимают топливо, смазочные материалы,
пресную воду, продовольствие, запасные части и инструмент, проверяют дей-
ствие навигационных приборов и сигнальных устройств.
48
Ходовые сдаточные испытания проводят с целью определения надежно-
сти и безотказности работы всех механизмов и систем СЭУ в эксплуатацион-
ных условиях и принятия решения о приеме судна в эксплуатацию.
Готовность судна к ходовым испытаниям определяет СРЗ по согласованию
с заказчиком и Регистром по результатам швартовых испытаний. Администрация СРЗ оформляет все необходимые документы для выхода на испытания и
составляет программу ходовых испытаний, согласованную с заказчиком и Ре-
гистром.
Правила Регистра устанавливают следующую продолжительность ходовых
испытаний: поршневые двигатели мощность до 545 кВт — 3 часа, 545 —
1630 кВт — 5 часов, свыше 1630 кВт — 7 часов.
Продолжительность ходовых испытаний может быть изменена инспекто-
ром Регистра в зависимости от технического состояния механизма.
В общую продолжительность испытаний входит время, необходимое для
проверки ДВС на различных режимах, включая задний ход и минимально
устойчивую частоту вращения, причем режим полной нагрузки должен составлять не менее 70% от общей продолжительности. Время испытаний заднего хо-
да назначается 15–30 минут. Время, необходимое для прогрева механизмов, в
общую продолжительность испытаний не входит.
К основным характеристикам работы СЭУ относится:
- расход топлива на единицу мощности ГД и милю пробега судна;
- зависимость скорости судна от частоты вращения ГД;
- эффективный К.П.Д.
При вынужденной остановке механизмов в процессе испытаний вопрос о
продолжении или повторении режима испытаний решается по усмотрению инспектора Регистра в зависимости от причин остановки. После окончания ходовых режимов испытывают якорное устройство на глубине, указанной в программе. При этом проверяют скорость подъема якоря и наибольшую силу тока,
потребляемую электродвигателем брашпиля и шпиля.
Ревизия механизмов выполняется по окончании ходовых испытаний. Под-
лежат ревизии те механизмы, по которым в процессе испытаний были сделаны
замечания членами комиссии.
Контрольные испытания назначают после устранения дефектов, выявлен-
ных в ходе ходовых испытаний. Контрольные испытания могут совмещаться с
выходом судна в рейс. В этом случае испытание проводит команда и теплоход
уже не возвращается на СРЗ, а идет по назначению.
49
В.И. Волохов
СУДОРЕМОНТ
Конспект лекций
Компьютерная верстка: Щеглова Д.А.
Подписано в печать __________ 2016 г.
Формат _______. Объем п.л.
Заказ №_____. Тираж ______ экз.
Альтаир–МГАВТ
Московская государственная академия водного транспорта
117105, г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2, корп. 1.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]