2. Технология ремонта центробежных насосов

По видам ремонта центробежных насосов можно распределить следующим образом.

Текущий ремонт. Вскрывая крышку насоса, проверяют состояние рабочих колёс, защитных колец, состояние уплотнительных колец, состояние защитных втулок вала. Если есть дефекты, ротор разбирают, непригодные детали заменяют. Вскрывают и осматривают подшипники качения и скольжения, проверяют надежность крепления маслоотражательных колец. Приводят в порядок торцовое уплотнение. При необходимости заменяют поврежденные элементы. Вскрывают соединительные муфты, проверют их состояние, наличие и качество смазки.

После устранения всех дефектов производят сборку насоса с последующей центровкой насосного агрегата и опробованием насоса.

Средний ремонт включает в себя все операции текущего ремонта с полной разборкой насоса. Также определяет степень коррозионного, эрозийного и механического износа деталей. Зачищают риски и забоины на деталях, заменяют все уплотнительные и защитные кольца и втулки, очищают шпоночные канавки на валу, промывают маслопровод и холодильник, заменяют прокладки. Проводят обязательную статическую балансировку ротора. После устранения выявленных дефектов насос собирают, центрируют и испытывают под нагрузкой.

Капитальный ремонт включает полную разборку насоса на узлы и узлов на детали с заменой изношенных деталей или их восстановлением.

Обязательно восстанавливают вал с проточкой и шлифовкой, выполняют перезаливку подшипников скольжения, замену рабочих колес, втулок, уплотнений и т.д. ремонтируют или заменяют зубчатую муфту. Производят статическую и динамическую балансировку ротора. Промывают систему смазки и охлаждения насосного агрегата. Ремонтируют фундамент, делают покраску поверхностей деталей насоса, арматуры и т/п. После кап. ремонта должны восстановлены все заводские параметры насоса.

Разборка насоса.

Перед началом ремонта насоса бригада ремонтников должна быть обеспечена безопасными условиями работы, полным комплектом необходимых инструментов, а также местом для проведения разборки. Задвижки на приемной и напорной линиях насоса должны быть закрыты. Перекрыв все вентили и задвижки, отсоединяют вспомогательный т/п.

После снятия сальниковых или отсоединение торцовых уплотнений проверяют положение ротора (путем измерения расстояния между валом и расточкой сальниковой коробки), отклонение не должно превышать 0,1 мм.

Также проверяют осевой разбег ротора (не более 0,1-0,15 мм) в корпусе насоса путем подачи его в переднее и заднее крайние положения. Увеличенный разбег ротора возможен неправильной установки в корпусе подшипников качения.

Разборка секционных центробежных насосов НМ с подачей 125-500 м^3 /час имеет отличительные особенности, так как эти насосы имеют вертикальный разъем секций корпуса.

Соединительные муфты. В насосных агрегатах чаще используют зубчатые (компенсирующие) и реже пальцевые муфты. Зубья втулок и обойм имеют обычный эвольвентный профиль. Полость зубчатой муфты заполняют маслом. Передача происходит через зубчатое зацепление.

Наибольшему износу в этих муфтах подвергаются зубья (появляются заусенцы, вмятины). После восстановления поверхности зубьев проверяют на качество сопряжения, биение муфты. Если есть биение, то детали муфты протачивают на станке относительно посадочного отверстия до устранения дефектов.

Пальцевые муфты относятся к типу упруго демпфирующих, поскольку за счет применения упругих деталей, допускают смещение одного вала относительно другого и обеспечивают смягчение толчков.

Наиболее быстро изнашиваются у пальцевых муфт соединительные пальцы. Поэтому их подвергают тщательной ревизии. Не допускается зазор между эластичными элементами и пальцами. Эластичные шайбы подлежат замене при выработке более чем 2 мм по диаметру. При обнаружении дефектов на полумуфтах их подвергают такому же ремонту, что и полумуфты зубчатой муфты.

Радиально-упорные подшипники. Причинами выхода из строя подшипников могут быть: работа подшипников без смазки, неправильная

Чаще всего износу подвергаются поверхность беговых дорожек и шаров, поломка обойм и коррозия. Следовательно, износ зависит от характера сборки и условий эксплуатации.

При ремонте насоса подшипники тщательно промывают, затем осматривают и проводят контрольный обмер радиальных и торцовых люфтов.

Подшибники скольжения. Дефекты, вызывающие ремонт подшипников : подплавление (отсутствие или прекращение поступления масла) баббитовой заливки, образование на вкладыше наплыва баббита, износ подшипников с увеличением зазоров между поверхностями трения подшипника скольжения и вала, нарушение чистоты их поверхностей. Вибрация насоса приводит к образованию трещин на баббитовой заливке, наклепа, отслоения и выкрашивания.

Когда заливка не отстает от корпуса или дефекты в ней не на всю глубину,то выполняют заплавку раковин, наплавку поясков для уменьшения боковых зазоров.

Вкладыши, подлежащие ремонту, тщательно промывают в керосине и очищают. После снятия, баббит расплавляют и используют повторно.

Валы. Основными дефектами валов центробежных насосов являются прогиб, износ шеек, шпоночных канавок и резьб.

Искривление валов обычно происходит в результате выхода из строя подшипников или задевания частей ротора за неподвижные детали насоса.

Задевание ротора возможно при износе подшипников скольжения или неправильной радиальной и осевой центровке его в корпусе, в результате чего зазор между деталями ротора распределяется неправильно. Для устранения указанных неисправностей проводят перецентровку ротора с доведением зазоров до нормальных размеров.

При серьезных дефектах вала – трещины в теле вала, невозможность исправления прогиба указанным выше способом, неоднократное восстановление шеек и резьб, а также шпоночных пазов – его заменяют новым.

Ремонт рабочего колеса.

Рабочее колесо подвергается:

- коррозийной, эрозийному или кавитационному износу;

- появлению трещин в рабочем колесе;

- поломке рабочего колеса.

Коррозийному износу, как правило, подвергается вся поверхность соприкосновения детали с коррозийно-активной жидкостью. При пересечении жидкостей, вызывающих эрозию износ чаще всего возникает в местах наибольшей скорости или резкого изменения направления жидкости.

В случае сплошной коррозии или эрозии рабочего колеса с глубиной раковины более 1 мм его заменяем новым; при местной коррозии дефектные места зачищаем до полного вывода раковины или наплавляем.

Торцевые поверхности и посадочные места рабочих колес должны быть чистыми и ровными.

Посадочные места под уплотнительные кольца не должны изнашиватся более чем на 0,2 мм.

Уменьшение толщины лопасти после обработки должны быть не более 15% ее номинальной толщины.

Если рабочее колесо имеет местные разрушения площади 25х25 мм в

виде раковин не глубже 1,5 мм, а также если поврежденная поверхность составляет 25% поверхности лопасти и на выходных кромках лопастей отсутствуют раковины, то ремонт рабочего колеса можно не производить.

Разработанную шпоночную канавку на ступице рабочего колеса исправляем путем увеличения их ширины, при этом соответственно увеличивается шпоночная канавка на валу ротора.

Дефекты рабочего колеса исправляем путем сварки с последующей проточкой и зачисткой.

Трещины по концам засверливаем сверлом диаметром 4-6 мм на глубину, превышающую 0,5 мм глубину трещины. Перед заваркой дефектное место вырубаем или обрабатываем наждачным камнем до появления неповрежденного металла.

При ремонте рабочего колеса должна быть обеспечена соосность между расточкой под вал и поясом под уплотнительное кольцо, отклонение – не более 0,5 мм.

Допуск на непараллельность торцов составляет 0,04 мм. Обработанное колесо должно быть статически сбалансировано. Металл при балансировке обычно снимают с боковых поверхностей дисков вблизи выходных кромок лопаток.

Ремонт торцового уплотнения.

Торцовые уплотнения выходят из строя по причине износа пар трения и резиновых уплотнительных колец, а так же по причине поломки пружин.

При ремонте торцевых уплотнений выполняем следующие работы:

1)восстанавливаем рабочие поверхности высоконагруженных быстро изнашиваемых деталей, пар трения, защитных втулок, подшипников скольжения, уплотнительных колец и др.

2) адаптации старых конструкций к новым возможностям позволяет использовать имеющиеся корпуса торцовых уплотнений, срок службы которых фактически неограничен, с применение в уплотнительных узлах современных материалов: высококачественный улеграфит (угли) , керамика (оксид алюминия, оксид циркония), силицированные графиты, карбиды кремния, нитриды кремния, карбиды вольфрама и других специальных наноматериалов.

3) анализ и проработка чертежей деталей и сборочных единиц торцовых уплотнений на технологичность.

Корпус насоса. Наиболее вероятными дефектами корпуса насоса являются коррозийный износ отдельных мест внутренней полости, дефекты отливки, свищи, износ посадочных мест, забоины, местные трещины.

Коррозийный износ устраняют при помощи наплавки металла. Дефекты отливки исправляют также методом наплавки. Появившиеся в корпусе трещины устраняют путем тщательной разделки кромки трещины и заварки дефектного участка.

Риски, забоины и вмятины устраняют зачисткой шабером. Износ посадочных мест корпуса под уплотнения устраняют также заваркой и расточкой этих мест.

После ремонта корпус подвергают опрессовке.

Сборка ротора.

Перед сборкой все детали ротора промывают керосином и тщательно осматривают. Удаляют забоины, заусенцы риски. Сопрягаемые поверхности смазывают маслом. Детали ротора собирают в последовательности, согласно чертежу. У правельно собранного ротора лопатки отогнуты назад по ходу вращения ротора. Все детали на валу стягивают гайками.

Ремонт ротора насоса завершается его сборкой и балансировкой.

Собранный из предварительно отбалансированных деталей ротор устанавливают в центрах токарного станка и подвергают проверке на биение. Биение устраняют проточкой.

Ремонт торцового уплотнения. Торцовые уплотнения выходят из строя по причине износа пар трения и резиновых уплотнительных колец, а также по причине поломки пружин.

При разборке уплотнения, детали промывают в керосине и выявляют дефекты. Пары трения притирают, а при выработке контакта с глубокими неровностями, уплотнение заменяют.

Сборка насосов.

Перед установкой ротора в корпус насоса следует убедиться в отсутствии посторонних предметов. Устанавливают нижние половины вкладышей подшипников скольжения. Проверяют зазоры в щелевых уплотнениях.

На ротор надевают детали щелевых уплотнений, торцовые уплотнения и маслоотражательные кольца.

При монтаже торцового уплотнения необходимо проверить торцовое и радиальное биение этого контактного кольца.

Затем на вал насаживают радиально-упорные подшипники качения. Между ними должны быть поставлены шайбы. Шайбы подвергают закалке и шлифуют в размер.

Полумуфту насаживают на вал в горячем состоянии. Ротор укладывают на нижние вкладыши подшипников скольжения.

При правильной сборке подшипников радиальные зазоры на сторону должны быть одинаковыми по двум взаимно перпендикулярным диаметрам.

обязательная проверка легкости вращения от руки. Рабочие колеса должны занимать центральное положение. После устанавливают верхнюю половину корпуса насоса, проверяя плотное прилегание верхней половины корпуса к нижней. Прокручивают, убеждаясь в отсутствии заеданий, присоединяют линии вспомогательных трубопроводов и контрольно-измерительных приборов. По окончанию монтажа, заполняют жидкостью, испытывая на герметичность.

Центровка валов насосного агрегата

Хорошая центровка валов насоса и привода обеспечивает нормальную работу агрегата. Неверная центровка вызывает ви­брацию агрегата, задевание ротора за детали щелевого уплотне­ния, опасные напряжения в полумуфтах, быстрый выход подшип­ников и концевых уплотнений. Все эти нарушения приводят к аварийной остановке насоса. Различают продольное, поперечное, угловое смещение валов.

Рис. 1. Виды расцентровки валов насосов.

Продольное смещение валов – самый простой случай расцентровки при параллельных осях агрегата. В данном случае необходимо, не меняя высотного положения центрируемого оборудования, сместить его к базовому оборудованию.

Рис.2. Способ центровки при помощи радиально-осевых стрелок.

При угловом и поперечно-угловом смещении валов необходимо устранить их перекос и смещение. Применяют способы центровки по полумуфтам при помощи радиально-осевых стрелок или двух радиальных стрелок.

Радиально-осевые стрелки укрепляют на центрируемых полумуфтах или шейках валов при их фиксированном положении, а на стрелках размещают индикаторы. Установив валы в исходное положение, снимают показания индикаторов. Затем оба вала поворачивают на угол 90, 180, 270⁰ и замеряют каждый раз радиальный и осевой зазоры. Результаты замеров заносят на специальную диаграмму. При центровке необходимо, чтобы осевые и радиальные смещения во всех четырех положениях соответственно были равны между собой.

Рис. 3. Центровка валов при помощи индикаторов

1 – индикатор; 2, 5 – крепление держателя; 3, 4 – держатель индикатора; 6 – крепление индикатора; 7, 9 – стойки хомутов; 8 – планка для проверки радиального смещения валов.

Осевое и угловое смещения устраняют перемещением одной из машин в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Наиболее распространенным методом центровки является центровка с помощью индикаторов. Вначале проводят предварительные замеры с помощью линейки.

На втулках полумуфт с помощью полухомута, болта и гайки крепятся стойки хомутов 7 и 9. К левой скобе крепится планка 8 для проверки радиального смещения, а к правой – индикаторы 1 с помощью держателей 3,4. Индикатором ниже индикатора 1 измеряют осевое смещение, а индикатором 1 – радиальное.