Pokudin_-_Tekhnologia_sudoremonta_-_2007

130

2.Оснащенность судна спецттриспособлениями и инструментом для выполнения операций по разборке и сборке. Необходимые приспособления поставляются изготовителями вместе с оборудованием. Без таких приспособлений невозможно демонтировать, например, поршень, цилиндровую втулку, подшипники т.д.

3.Оснащенность судна необходимой документацией по проведению операций по разборке и сборке основных узлов оборудования. Необходимые указания приводятся в инструкциях по эксплуатации, подробно описываются в рабочих картах по ТО вместе с нормами допустимых износов, схемами обмеров.

4.Обеспеченность необходимыми запасными частями. Помимо того, что судовладельцем поставляются на суда запасные части и расходные материалы, необходимые для обеспечения планового ТО, Регистр требует наличия на борту судна фонда запасных частей, которые могут потребоваться для устранения отказов и обеспечения ходкости, управляемости и обитаемости судна. Этот фонд входит в состав обязательного снабжения судна и должен своевременно восстанавливаться. Ассортимент и количество запасных частей по каждому виду оборудования приведен в Правилах Регистра в разделе «Запасные части».

Суровнем этих требований можно ознакомиться в приложении.

4.3. Ремонт механической обработкой

Сущность метода ремонта деталей механической обработкой состоит в том, что восстановление конструктивно-технологических параметров базовых поверхностей осуществляется путем их дополнительной обработки с устранением возникших повреждений.

Это самый распространенный метод восстановления деталей и узлов в связи с минимальными издержками. Поэтому его широко используют повсеместно: на флоте, в промышленности, на транспорте и т.д. При этом методе восстанавливают форму деталей и чистоту поверхностей, необходимые для создания оптимальных условий трения и смазки, обеспечивается

131

необходимая плотность сопряжений и форма контактных поверхностей при минимальных трудозатратах. Каждое ремонтное предприятие имеет солидный парк станочного оборудования и специализированные участки или цеха. Для реализации данного метода ремонта в эксплуатационных условиях суда также имеют станочное оборудование, верстаки, обрабатывающий инструмент. Рассмотрим основные операции ремонта данным методом.

1. Проточка (валов, штоков) или расточка (втулок, посадочных гнезд и

т.п.).

При выполнении этих операций исправляют искажения в виде нарушения цилиндричности, местных выработок или устраняют грубые нарушения состояния поверхностей от абразивного износа, кавитации или вследствие задира. Существует два подхода к реализации ремонта.

1.1. Проточка (расточка) с переводом в ремонтный размер. Обработку производят на заранее назначенный стандартизированный размер. Стандартизация осуществляется на уровне отрасли, используется ремонтниками и изготовителями запасных частей. Каждая подлежащая ремонту деталь может иметь несколько ремонтных размеров (1-й, 2-ой и т.д.).

Можно привести следующие примеры ремонта переводом в ремонтный размер.

-шейки коленчатых валов —поставляются к ним вкладыши ремонтного размера;

-цилиндровые втулки — поставляются поршни и кольца большого диаметра;

-канавки в головках поршней — поставляются поршневые кольца увеличенной высоты;

-втулки гидроцилиндров - поставляются уплотнительные манжеты и поршни.

1.2.Минимальная проточка (расточка) в пределах, достаточных для устранения дефекта. В ремонтной документации часто используют специальный термин: проточить «как чисто».

132

Вэтом варианте объем снимаемого металла может быть значительно меньшим, чем в предыдущем, что позволяет оставлять запас на дальнейший износ или ремонт. Такой ремонт проводят тех элементов, для которых не выпускаются комплектующие детали ремонтного размера (ввиду малого спроса

ивысокой стоимости). Как правило, это касается крупногабаритных деталей с большим ресурсом, как например, гребные валы, отверстия в их фланцах, баллеры рулей, их штыри и т.п. Другая группа элементов, ремонтируемых таким методом, представляет собою валы насосов, изнашиваемые шейки которых не обеспечиваются подшипниками (бронзовыми втулками) ремонтного размера.

Врассмотренных примерах возможно, что для обеспечения заданных зазоров и натягов, комплектующие сопряженные детали приходится также ремонтировать, прибегая к наплавке, перезаливке, наращиванию и последующей обработке. Так после проточки валов перезаливают промежуточные и дейдвудные подшипники, вытачивают новые бронзовые втулки для подшипников насосов и т.п.

Проведением станочной обработки при ремонте важно не только восстановить форму и степень гладкости поверхностей, но и сохранить их координаты по отношению к другим поверхностям этой же детали. Так после обработки оси рамовых шеек КВ должны находиться на одной общей оси, оси мотылевых шеек должны быть параллельны этой общей оси, ось конуса тарелки клапана должна совмещаться с осью шпинделя и т.п. Несоблюдение этих и других установленных требований приведет к появлению биения шеек, несоосности валов, перекосов и т.д. Поэтому до начала обработки детали тщательно устанавливают на станках - базируют — с сохранением тех координат, которые использовались при изготовлении деталей.

Вкачестве баз установки и контроля используют обычно обработанные с высокой точностью, но неизнашиваемые в процессе работы поверхности. Таку валов это могут быть шейки под насадку шестерни, полумуфты, маховика, их центровые заточки. У цилиндровой втулки это зеркало вне зоны контакта с

133

поршневыми кольцами, наружные пояса уплотнения зарубашечного пространства (рис.4.2). Для клапана газообмена базой является неизнашиваемая часть шпинделя. Контроль правильности установки осуществляют с помощью линейного индикатора часового типа проверкой по базам «на биение» (рис.4.3).

При станочной обработке получение качественной поверхности и

точности размеров в ряде случаев возможно только с применением смазочно­ охлаждающих жидкостей (СОЖ), обеспечивающих смазку и приемлемый уровень температуры. Вид СОЖ выбирают в зависимости от сорта материала детали. При обработке стали —водомасляная эмульсия, алюминия —керосин, красной меди - скипидар. Чугунные и бронзовые детали можно обрабатывать и без использования СОЖ.

2.Шлифование. Оно может применяться как после проточки для повышения класса чистоты поверхности, так и вполне самостоятельно для исправления формы, устранения местных дефектов.

Шлифование может быть по всей поверхности —тогда оно выполняется на станках, либо локальным, для выведения местного дефекта —тогда оно производится вручную.

В случае обработки поверхностей шеек КВ со следами задиров приходится учитывать тот факт, что вследствие действия высоких температур в этих зонах могут быть локальные изменения структуры, способные играть роль концентраторов напряжений. Такие поверхности обрабатывают, например, до полного удаления закалочных структур, что проверяется замерами

134

микротвердости, которые по длине обрабатываемой шейки должны давать одинаковые показатели.

Станочному (машинному) шлифованию подвергают шейки валов, штоки поршней, шпиндели клапанов, уплотняющие элементы клапанов и форсунок, лопасти гребных винтов и т.п.

К особым видам станочного шлифования следует отнести:

2,1. Супершлифование. Сверхчистовая, завершающая (финишн обработка до шероховатости в пределах 0,04 мкм. Абразивный инструмент не только скользит по поверхности, но еще и совершает поперечные вибрационные колебания, образуя сложную систему пересекающихся линий. Обработку производят на специальных станках, устанавливаемых на изолированных участках с фильтрацией подаваемого вентиляцией воздуха, т.к. попадание пыли не позволяет достичь нужного класса чистоты. Такому виду обработки подвергают шейки крейцкопфа, работающие с подшипниками без гидродинамического режима смазки из-за малых скоростей и качательного характера движения.

2.3. Хонингование. Обработка поверхностей с целью повышения их шероховатости. Производится она на поверхностях цилиндровых втулок СОД, работавших в паре с поршневыми кольцами повышенной твердости, например, хромированными. От контакта с такими кольцами поверхности втулок сильно

выглаживаются, на них плохо удерживается смазка и это может грозить задирами. Используя абразивный брусок (hona) и специальное приспособление цилиндровые втулки обрабатывают после выемки поршня (рис.4.5). В результате вращения и обратно-поступательного движения брусков на поверхностях появляются пересекающиеся риски с характерным рисунком

136

Как показывает опыт эксплуатации, регулярное хонингование цилиндровых втулок дает снижение расхода масла до нормы, повышается ресурс поршневых колец и цилиндровых втулок.

Эффективность использования переносных станков для обработки поверхностей создало особое направление в ремонте оборудования —ремонт на месте —«in situ». Это позволяет без существенных разборок выполнять такие операции, которые ранее производились только с демонтажем с места на стационарных станках. Ассортимент такого оборудования расширяется и совершенствуются сами технологии. С обеспечением высокого качества стали доступными на борту судна операции по ремонту валопроводов, КВ, цилиндровых втулок и блоков, клапанов газообмена, топливной аппаратуры. Одним из лидеров этого направления является шведская фирма Chris-Marine.

В зависимости от степени изменения размеров после шлифования комплектующая контрдеталь может и не требовать замены, если величины зазоров, натягов остаются в заданных пределах.

Станки судовой мастерской используют также для изготовления ряда деталей взамен поврежденных (втулки, пальцы, ролики, крепеж, шайбы). С этой целою предусматривается запас труб, проката соответствующего типоразмера, отливок из серого чугуна, цветных металлов.

4.4. Ремонт слесарной обработкой

Местное повреждение поверхностей в виде грубых рисок, натиров, образования уступов поверхностей и бород возможно устранять непосредственно на механизме, без демонтажа деталей проведением слесарной (ручной) обработки с использованием соответствующего инструмента. Основными слесарными операциями являются:

137

Ручное шлифование с помощью абразивных брусков и наждачного полотна (шкурки) соответствующей зернистости. Так для устранения возникавших на зеркале втулки натиров, рисок прибегают к ручной обработке дефектных зон абразивными брусками, совершая движения поперек направления движения поршня (рис.4.8.). Образующиеся поперечные риски удерживают смазку, препятствуют прорыву газов. Вместо брусков

можно использовать абразивное полотно, натянутое на деревянный брусок - оправку. Для этих же целей при обработке валов в качестве оправки можно использовать дефектные вкладыши, совершая возвратные движения по окружности.

Во всех наставлениях по обработке шеек валов указывается на недопустимость давления на шкурку непосредственно рукой, что может создать борозды из-за неравномерного давления.

Бруски и полотно обязательно смазывают минеральными маслами, что позволяет удерживать на поверхности инструмента мелкие осколки абразивных частиц, за счет чего смягчается абразивное воздействие и повышается гладкость поверхности по мере выведения дефекта.

Нельзя обрабатывать абразивными материалами поверхности мягких антифрикционных материалов (вкладышей с баббитом). Абразивные частицы внедряются в мягкий металл и будут царапать шейки валов и вызовут их износ и перегрев подшипника.

Применяемые в процессе шлифования абразивные материалы различаются по твердости и размерам входящих в их состав абразивных частиц. Для правильного выбора подходящего для обработки материала необходимо ориентироваться в их маркировке. В отечественной и зарубежной практике изготовления абразивов используют следующие материалы, расположенные в

138

порядке возрастания их твердости: электрокорунд —Э(А), карбид кремния - К(С), эльбор - Л(В), алмаз - A(D). В скобках приведены их зарубежные обозначения. Безусловно осуществляется разный подход к выбору материала для обработки сплавов на основе алюминия и меди, термически необработанной стали, или для высоколегированной и закаленной стали.

Размеры абразивных частиц влияют на скорость обработки и степень гладкости поверхности. Их принято обозначать условным числом, соответствующим количеству отверстий сита размером 25x25 мм, через которое просеивают порошки. Эти числа варьируются от 8 до 1200. Для грубой, предварительной обработки ориентируются на крупные зерна индексом 8-36, для промежуточной обработки 46-80, для тонкого, чистового шлифования от 100 до 500. Если в обозначении зернистости имеется индекс «М», это означает, что она приведена в мкм. Так М80 или М5 означают размеры 80 мкм или 5 мкм соответственно. Водостойкие сорта абразивных шкурок отечественные производители отмечают буквой В в начале марки.

Шабрение. Вид слесарной обработки, производимой с целью создания развитой площади контакта путем снятия металла с выступающих по рельефу участков. Выявление выступавших зон производят с помощью специальной краски (Берлинская Лазурь), наносимой на поверхность другой детали, которая принята за эталон. При обработке внутренней поверхности ступицы гребного винта эталоном является конус гребного вала, при обработке плоскости разъема корпуса паровой турбины эталоном нижней части являются проверочные инструменты, а для верхней части корпуса обработанная нижняя часть. Эталоном для запорных поясков в корпусе клинкета является предварительно обработанная клинкетная задвижка. При шабрении вкладышей подшипников, залитых баббитом, в качестве эталона более подходит не рабочая шейка вала, а специальный калибр, диаметр которого больше на величину масляного зазора, что обеспечивает цилиндрическую форму вкладыша и клиновой зазор в узле..

Для 4-го механика потребность в шабрении может возникнуть для обработки кромок горловин лазов парового котла, разъемов корпусов насосов.

139

Снятие выступов твердых металлов (чугуны, стали, бронзы) производят шабером, либо абразивными кругами малого диаметра, заменяя шабрение местным шлифованием и значительно повышая скорость обработки.

Обработка баббита абразивными инструментами недопустима и металл снимается только шабером.

При проверке «на краску», окрашенными оказываются выступающие участки, шабрением (скоблением) которых инструментом с особой формой режущих кромок и добиваются выравнивания поверхности. По мере шабрения количество и размер окрашенных пятен повышаются, пока они не будут доведены до установленных требований. Контроль качества осуществляется либо по общей окрашенной площади, выраженной в % от номинала, либо наложением стандартной рамки 25x25 мм с проверкой количества пятен краски в ее просвете.

Притирка поверхностей. Операция производится для обеспечения сплошной зоны контакта на уплотнительных поверхностях. Ее применяют для обработки клапанов газообмена ДВС, арматуры судовых систем, паровых котлов, запорных органов топливной аппаратуры и т.п. Для обработки пользуются специальными пастами, в состав которых помимо абразивных порошков обязательно вводится мягкий окислитель (олеиновая кислота), повышающий скорость обработки и обеспечивающий высокую степень гладкости обрабатываемых запирающих поверхностей.

Наличие окислителя позволяет убирать выступы не за счет снятия металла, а удалением с них менее прочных окисных пленок, которые тут же восстанавливаются. При этом в несколько раз снижается сопротивление обработке, уменьшается глубина царапания, повышается гладкость поверхности. Понятно, что в процессе обработки не следует прилагать больших сдавливаний (царапание усиливается) и чаще сменять пасту для обновления окислителя. Использовать старую, засохшую пасту противопоказано.