5.1 Очищення деталей від забруднень

Види і характер забруднень. У процесі експлуатації тепловоза його агрегати, складальні одиниці і деталі покриваються різними забрудненнями, що негативно впливають на їх довговічність і працездатність. Зовнішні поверхні тепловоза і його агрегатів покриваються пилом і корозією. Пил з повітря, потрапляючи на робочі поверхні зв'язаних деталей і змішуючись з маслом, підвищує інтенсивність їх зношування. У період експлуатації тепловоза робота дизеля погіршується через появу на його деталях нагару, лаковьгх і масляних відкладень, накипу, корозії.

Нагар - тверді вуглецеві речовини, що утворюються при згорянні палива н масла, і що володіють низькою теплопровідністю. Нагар відкладається на стінках камери згоряння, випускних клапанах і деталях газоповітряного тракту, викликаючи перегрів дизеля, зниження його потужності і збільшення витрати палива, підвищений знос його деталей, збільшує дим-ність газів.

Лакові відкладення - вуглецеві речовини, що утворюються при впливі порівняно невисокої температури і відкладаються у вигляді тонкого шару на поршнях в зоні розташування кілець і на спідниці, на поверхні шатунів.

Смолисті відкладення - опади, що складаються з продуктів окислення палива і масла і механічних домішок продуктів зношування і пилу. Смолисті відкладення покривають стінки картера дизеля, мастилопроводи і забивають фільтри. Шкідлива дія смолистих відкладень проявляється у забрудненні свіжого масла, що заливається в картер дизеля, засміченні мастилопроводів, фільтрів та ін

Накип - тверді відкладення на внутрішніх поверхнях деталей системи охолодження дизеля. Вони утворюються в результаті виділення солей кальцію і магнію при нагріванні води до температури 70-85 ° С. Теплопровідність накипу в багато разів нижче теплопровідності металу, тому навіть незначний її шар погіршує умови теплообміну, в результаті чого знижується потужність дизеля, підвищується витрата палива і масла і зростає інтенсивність зношування деталей циліндропоршневої групи.

Продукт корозії - гідрат окису заліза, утворюється в результаті хімічного руйнування поверхонь деталей.

Способи видалення забруднень. У ремонтному виробництві для видалення забруднень з поверхні деталей, складальних одиниць і агрегатів найбільше застосування отримали механічний, фізико-хімічний і термічний способи.

Сутність механічних способів полягає в очищенні поверхні деталі від нагару, корозії, старої фарби та ін, вручну, шкребками, шкіркою, щітками, механізованим інструментом за допомогою щіток, твердими і м'якими абразивними матеріалами. Пневматичну очищення застосовують для вдування з поверхонь, що очищаються сухого пилу. Незважаючи на простоту механічних способів очищення (вручну і механізованим інструментом), вони не забезпечують належної якості і мають низьку продуктивність.

Процес очищення деталей від нагару м'якими і твердими абразивними матеріалами більш досконалий і відрізняється високою продуктивністю і гарною якістю очищення. Сутність процесу полягає в тому, що очищається поверхня обробляється абразивними частинками, що направляються через сопло стисненим повітрям. Частинки абразиву, вдаряючись об поверхню деталі, руйнують і видаляють забруднення.

Тверді абразивні матеріали (кварцовий пісок і металева крихта) застосовуються для очищення поверхонь деталей від нагару, корозії, окислів, старої фарби. Пневмоабразівная (піскоструминна) очищення деталей виконується в спеціальних установках з потужною витяжною вентиляцією приміщення. Для очищення деталей від нагару, зокрема порожнин охолодження поршнів дизеля типу Д100, використовується гидроабразівная установка, в якій повітряна суміш, що утворюється в змішувачі, надходить в сопло, де, змішуючись з водою, направляється на очищається поверхню деталі.

Хороші результати дає очищення від нагару деталей з м'яких металів кісточкової крихтою (мелкораздробленной шкаралупою плодових кісточок). Струмінь повітря при тиску 0,4-0,5 МПа подає кісточкових крихту з бункера по трубопроводу через сопло на очищається поверхню деталі. Крихітка з силою вдаряється об поверхню деталі і видаляє з неї нагар. Завдяки невеликій твердості крихта при ударі деформується, не викликаючи пошкодження поверхні деталі.

Способам механічного очищення деталей притаманні суттєві недоліки-низька продуктивність і неможливість (за рідкісним винятком) видалення забруднення з внутрішніх поверхонь деталей.

При фізико-хімічних способах очищення на забруднення впливає активна очищаюча середу. В якості очищающе середовища використовують водні розчини каустичної соди (їдкого натру), кальцинованої соди (вуглекислого натрію) з присадкою емульгаторів (рідкого скла, господарського мила, тринатрий-фосфату) і з протикорозійними присадками (хромпиком, нітритом натрію), а також синтетичні миючі засоби (CMC), основу яких складають поверхнево-активні речовини (ПАР). Ефективність CMC в 3-5 разів вище ефективності розчинів їдкого натру.

Залежно від способу переміщення розчину біля поверхні очищається деталі фізико-хімічне очищення можна умовно розділити на струминну, зануренням ремонтованих об'єктів у ванни (виварюванням), примусовою циркуляцією розчину, ультразвуком. Найбільшого поширення в ремонтному виробництві отримали струменеві мийні машини, в яких миючий розчин у вигляді струменів під тиском від 0,1 до 5,0 МПа спрямовується на промиваються об'єкти.

Однокамерна машина тупикового типу моделі ММД-13Б з нерухомою душовою системою застосовується для очищення великогабаритних деталей тепловозів. Візок, на яку укладають деталі, здійснює зворотно-поступальні рухи. Деталі очищаються гарячим розчином з температурою 80-85 С, а потім ополіскуються гарячою водою. Для очищення дрібних деталей тепловозів лужними розчинами або органічними розчинниками застосовується камерна мийна машина типу А328.

При струменевому способі очищення не завжди забезпечується пряме попадання струменя на важкодоступні ділянки деталей, що мають складну конфігурацію, тому для них використовують спосіб занурення (виварка). Для видалення міцних смолистих відкладень з громіздких частин тепловозів, а також дрібних деталей, що завантажуються в сітчасті кошики, застосовується виварка в 10-15%-ном розчині каустичної соди або в багатокомпонентних розчинах.

Щоб очистити внутрішні порожнини секцій радіатора, теплообмінників, кришок циліндрів дизеля, корпусів турбокомпресорів, миючий розчин прокачують насосом через внутрішню порожнину об'єкта ремонту. Спосіб примусової циркуляції розчину успішно застосовується для очищення внутрішніх порожнин складальних одиниць, охолоджуваних водою, без зняття їх з тепловоза. Промивання проводиться примусовою циркуляцією розчину або гарячої води та їх фільтрацією у фільтрах-відстійниках 15 установки. Установка працює в двох режимах: прямому і зворотному потоці рідини, підігрітою в теплообміннику 17 установки до температури 50-60 ° С.

На режимі прямого потоком при працюючому дизелі тепловоза рідина прокачується за системою двома насосами - насосом установки 13 і насосом дизеля 5. Гаряча вода (розчин) відцентровим насосом 13 через засувку 12, трубопровід 6 подається в верхній колектор 3 холодильники, потім проходить через секції радіатора в нижній колектор 2, далі по трубопроводу 4 подається в насос 5 дизеля і прокачується через його охолоджуючу порожнину. Після виходу вода (розчин) по трубопроводу 7 через засувки 9, 14, 16 надходить у фільтри-відстійники 15, очищається 9 них і знову надходить до насоса

13. Для більш якісного очищення охолоджуючої порожнини дизеля з резервуара 1 через кран 21 в трубопровід після насоса дизеля 5 подається стиснене повітря під тиском 0,4-0,5 МПа поштовхами різної тривалості.

На режимі із зворотним потоком дизель тепловоза не запускається. Гаряча вода (розчин) відцентровим насосом 13 через засувку / / по трубопроводу 7 подається в охолоджуючу порожнину дизеля. Пройшовши охолоджуючу систему дизеля, вода (розчин) надходить по трубопроводу 4 в нижній колектор секцій холодильника, проходить через секції радіатора знизу вгору, далі по трубопроводу 6 через засувки 9,

14, 16 йде до фільтрів-відстійників 15, очищається і знову надходить до насоса 13. При цьому циклі стиснене повітря з резервуара 1 через кран 22 поштовхами різної тривалості подається в нижній колектор секцій холодильника, що сприяє кращому видаленню накипу, шламу і відкладень. При цьому у очіщаемихповерхностей деталей створюється інтенсивне коливання розчину, утворюються дрібні бульбашки повітря, при розриві яких виникають гідравлічні удари великої сили, що руйнують на поверхні деталей забруднення.

У процесі експлуатації в газовому тракті турбокомпресора дизелів 1 ОД відбувається відкладення нагару, в результаті чого повітропостачання дизеля погіршується. Для видалення нагару з проточної частини турбіни (стінок газових каналів, соплового і лопаткового апаратів) без зняття турбокомпресора з дизеля в депо застосовується промивка миючим розчином (10%-ним розчином каустичної соди в охолоджуючої воді), який впорскується в газопріемний патрубок турбіни під час роботи дизеля на 15-й позиції контролера машиніста. Схема установки для промивання показана на рис. 2.2. У газопріемний патрубок турбіни вваривают штуцер з заглушкою, яка при промиванні знімається і замість неї встановлюється розпилювач 2. Розпилювач має чотири отвори, що забезпечують рівномірну подачу розчину в газовий потік.

Промивання здійснюється за безреостатном навантаженні дизеля для групи циліндрів (1-4-5-7-10 або 2-3-6-8-9) і включенням приводу головного вентилятора. Розпилювач 2 з'єднаний шлангом 4 з бачком 11, в який по шлангу 8 підводиться повітря під тиском 0,15 МПа з системи пневмопривода жалюзі тепловоза. Промивку виконують протягом 7-10 хв до припинення викиду сажі з випускними газами.

Ультразвуковий спосіб очищення заснований на передачі ультразвукових коливань від генератора через перетворювач і рідку середу (розчин) до деталі, яка знаходиться в цьому розчині. При цьому використовується не тільки хімічний вплив розчину на забруднювач, а й динамічний вплив струменя. При ремонті тепловозів очищення ультразвуком застосовується для очищення фільтрів і дрібних деталей. Цей спосіб забезпечує гарну якість очищення при високій механізації і невеликий тривалості процесу.

При термічних способах забруднення видаляють нагріванням деталі до температури, при якій вони згорають (газополум'яна очистка). Ацетилено-кисневим полум'ям очищають від нагару і смолистих відкладень випускні колектори і патрубки дизеля, глушник шуму випуску та ін Для видалення нагару і накипу застосовують термохімічний спосіб очищення зануренням деталі в розплав солей і лугу, де забруднення втрачають механічну міцність і відділяються від поверхні деталі.

Залежно від виду та ступеня забруднення до складу соляної ванни включають наступні компоненти (у відсотках за масою): каустична сода 50-70, натрієва селітра 25-40 і кухонна сіль 4-6. Температура розплаву 380-420 ° С. Деталі витримують у розплаві 5-15 хв, потім промивають водою, труять в кислотному розчині і промивають гарячою водою.