Восстановление работоспособности насосов

Разборку насоса выполняют в определенной последовательно­сти. Прежде всего отсоединяют трубопроводы смазоч­ного масла и охлаждающей воды. Свободные концы заглуша­ют, манометры и датчики температуры отсоединяют. Снимают защитные кожухи полумуфт, проставку и коронки полумуфт. На торцах валов насоса и редуктора, редуктора и привода уста­навливают приспособление для проверки центровки по полу­муфтам. Расцентровка должна составлять не более 0,5 мм по параллельному смещению осей в обеих плоскостях и не более ±0,12/1000 мм — по излому осей в обеих плоскостях. Индика­тором с точностью до 0,02 мм проверяют осевой разбег ротора. Результат измерений заносят в формуляр (см. рис. 6.9). Осевой разбег ротора должен быть в пределах 0,2-0,3 мм.

Для того чтобы снять опорно-упорный подшипник, необхо­димо отвернуть болты и сдвинуть на валу насоса уплотнительный фланец, а затем извлечь набивку сальника. После этого можно снять торцевую и верхнюю крышки корпуса подшипни­ка. Методом свинцового оттиска, применив свинцовую проволо­ку, следует проверить натяг в опорной части; он не должен превышать 0,03 мм. Результаты заносят в формуляр (см. рис. 6.9).

С помощью щупа проверяют зазоры в масляных уплотне­ниях корпуса подшипника. Допускаются зазоры 0,380-0,495 мм. Сняв верхнюю половину опорного подшипника, про­веряют верхний и боковой зазоры опорного подшипника на валу. Верхний зазор должен быть в пределах 0,10-0,16 мм, бо­ковой — 0,05-0,08 мм. Сняв наружную часть упорного под­шипника, необходимо по двум индикаторам часового типа про­верить биение упорного диска. Допускается биение 0,02 мм. Результат измерений заносят в формуляр (см. рис. 6.10).

С помощью рымболтов проводят демонтаж упорного диска. Если диск не сдвигается, допускается снятие его с предвари­тельным подогревом паяльной лампой или газовой горелкой до температуры 100-110°С. При этом следует предохранять вал от нагрева. Сняв внутреннюю часть упорного подшипника, при­поднимают вал ротора и выводят нижнюю половину опорного подшипника поворотом его вокруг оси на 180°. Вал можно поднимать не более чем на 0,3 мм.

Для снятия опорного подшипника необходимо снять верх­нюю крышку его корпуса. Методом свинцового оттиска прове­ряют натяг крышки в опорной части; он не должен превышать 0,03 мм. Результат заносят в формуляр (см. рис. 2.13).

Сняв верхнюю половину корпуса опорного подшипника, про­веряют верхний и боковой зазоры в подшипнике по валу рото­ра. Верхний зазор должен быть в пределах 0,10-0,16 мм, боко­вой — 0,05-0,08 мм. Замер выполняют с точностью до 0,02 мм. Результат заносят в формуляр (см. рис. 6.9).

Приподняв вал, отсоединяют от корпуса сальника нижнюю часть опорно-упорного подшипника. Затем снимают с вала кольцо масляного уплотнения, фланец сальника и его корпус. С помощью индикатора часового типа измеряют зазор между уравновешивающим диском и уравновешивающим седлом. За­зор должен быть в пределах 0,05-0,10 мм. С помощью вытяги­вающего приспособления извлекают уравновешивающий диск и прочие детали.

При разборке корпуса насоса первоначально снимают пат­рубок со стороны нагнетания; при этом необходимо закрепить диафрагмы во избежание их падения. Затем можно снять ра­бочее колесо, дистанционную втулку и диафрагму. Разборку проводят последовательно до первого рабочего колеса. Если рабочие колеса и дистанционные втулки прикипели к валу, их смачивают керосином или другой жидкостью, растворяющей накипь. Если это не дало эффекта, допускается съем деталей с применением подогрева их паяльной лампой или газовой го­релкой до 100-110°С. Необходимо избегать нагрева вала. При разборке следует замерять зазоры в проточной части и межсту­пенчатых уплотнениях. Результаты измерений заносят в фор­муляр (см. рис. 6.11).

Ремонт. Установив ротор в центры или на призмы, проверя­ют биение шеек; допустимая величина его 0,01 мм. Допустимое биение посадочных мест под полумуфты и под упорный диск — до 0,02 мм; допустимое биение ротора в местах установки уп­лотнений и рабочих колес — до 0,05 мм.

Конусность и эллипсность шеек вала проверяют микроско­пической скобой; она не должна превышать 0,02 мм. Задиры и риски глубиной до 0,2 мм должны быть зашлифованы; при больших задирах поверхности ротора следует проточить. По­верхностные микродефекты выявляют цветной дефектоскопией.

Посадочные места под полумуфты и под упорный диск не должны иметь конусности или эллипсности, превышающей 0,01 мм. Допускаемая шероховатость поверхностей — не более 0,4 мм. Дефекты, не нарушающие общей формы, подлежат за­чистке и шлифовке. При площади прилегания полумуфт менее 80% сопрягаемые детали должны быть подшабрены.

При обнаружении повышенного биения вала его выправ­ляют на специальном приспособлении. Правка вала в холодном состоянии не всегда приводит к желаемым результатам, так как при работе насоса вал возвращается в первоначальное искрив­ленное положение под действием высокой температуры перека­чиваемой среды.

Перед правкой валов на призмах определяют характер из­гиба; индикатором или микрометрической скобой проверяют овальность шеек вала. Прогиб вала равен половине максималь­ного биения вала, измеряемого индикатором. Для наглядного представления о форме оси вала рекомендуется построить гра­фик изменения прогиба по его длине. Как правило, искривление вала происходит в одной плоскости. Если вал искривлен в не­скольких плоскостях, правку следует начинать с плоскости Максимального изгиба и последовательно выпрямлять изгиб бала, контролируя его после каждом правки.

Небольшие искривления вала могут быть ликвидированы правкой механическим способом. Для того чтобы растянуть сжатые волокна в вогнутой части вала, выполняют чеканку вогнутой части; при этом волокна удлиняются по направлению к концам вала, и вал выправляется. Удобнее всего проводить правку на токарном станке. Для этого один конец вала закреп­ляют в кулачках (с точностью 0,01-0,02 мм), а второй — в лю­нете. В месте максимального прогиба под вал подкладывают опору с прокладкой из красной меди или алюминия. Инстру­мент для чеканки должен иметь закругленные края и форму окружности вала, его рабочая поверхность должна быть кале­ной и шлифованной.

Чеканке подвергают участок вала на дуге, равной примерно 1/3 длины окружности. Наклеп участка осуществляют от сере­дины к краям. Для чеканки применяют молоток массой 0,5-0,6 кг. Не следует производить сильных ударов. Периодически вал проверяют индикатором. Рекомендуется выполнять чеканку и в местах, прилегающих к сечению с максимальным прогибом.

При значительных прогибах правку следует выполнять тер­мическим способом в центрах или на роликах. Для этого на выпуклой стороне вала в месте максимального изгиба прово­локой крепят листы мокрого асбеста толщиной 10-12 мм, в которых вырубают отверстие для нагрева; оно должно быть расположено симметрично плоскости правки. При нагреве вы­пуклых волокон вал получает дополнительный прогиб; при ох­лаждении эти волокна сокращаются, а сжатые волокна на вог­нутой стороне удлиняются, и вал выправляется.

Изгиб вала контролируют индикатором. Длительность на­грева зависит от размеров вала, величины прогиба, размера автогенной горелки и т.п. Обычно ее определяют опытным пу­тем. Для интенсификации нагрева рекомендуется пользоваться газовой горелкой. Ориентировочно считают, что для ис­правления прогиба вала диаметром 150 мм на 0,1 мм необхо­дим нагрев горелкой в течение 1 мин. Валы из углероди­стой стали нагревают до температуры 500-600 °С, из легиро­ванной — до 600-700 °С. Для предотвращения закалки нагре­тый участок вала следует закрыть асбестом, после чего охла­дить воздухом.

При правке валов из легированной стали термическим спо­собом рекомендуется предварительно осуществить общий или местный подогрев вала до температуры 150-300 °С для пре­дотвращения структурных изменений в зоне высокого нагрева. Предварительный подогрев следует проводить в электропечах или с помощью индуктора. Температуру контролируют специ­альными поверхностными термопарами или по цветам побежа­лости, как указано в табл. 2.25.

Таблица 2.26 – Контроль температуры по цвету

После правки валов необходимо произвести отжиг для сня­тия остаточных напряжений. Отжиг автогенной горелкой со скоростью 50 ^оС в час непригоден для валов из легированных сталей; их следует отжигать в электропечи. Отжиг производят в такой последовательности:

· нагрев вала со скоростью 50°С в час до температуры, на 50 °С превышающей рабочую темпе­ратуру; выдержка при этой температуре в течение четырех ча­сов;

· охлаждение в печи со скоростью 50 °С в час.

Колеса. Визуально выявляют задиры и забоины. Они под­лежат зачистке, при которой допускается съем металла не бо­лее 1 г. Поверхностные микродефекты в местах заклепочных соединений выявляют цветной дефектоскопией. При ослабле­нии посадки рабочих колес (допуск ±0,01 мм) их следует за­менить.

Направляющие лопатки должны быть зачищены от отложе­ний, местные дефекты (задиры, забоины) устранены. По крас­ке проверяют прилегание сопрягаемых поверхностей; оно должно быть не менее 70% их общей площади.

Диафрагмы контролируют на наличие выбоин, задиров, на­клепа; при обнаружении они должны быть устранены. Микро­метром проверяют толщину диафрагмы, а визуально — износ отверстий под шпильки направляющих лопаток и уплотнений. Патрубки всасывания и нагнетания должны быть очищены, трещины вышлифованы. Прилегание поверхности разъема должно быть не менее 70%, а ее шероховатость — не более 0,3 мм. Контролируют износ отверстий под/шпильки, износ или повреждения стяжных шпилек и гаек.

Подшипник проверяют на износ поверхности баббитовой за­ливки. Допускается износ до 0,16 мм. Отслаивание баббита контролируют опусканием подшипника в керосин, просушкой его и нанесением мелового раствора. При появлении на мело­вом покрытии пятен керосина подшипник выбраковывают. За­диры и риски глубиной более 0,2 мм и площадью более 5 мм² не допускаются. Площадь прилегания поверхности подшипника к ротору должна быть не менее 50%.

Колодки упорного подшипника контролируют на износ баб­битовой заливкой. Площадь прилегания должна быть не менее 70%, что достигается шабровкой рабочей поверхности. Зади­ры и риски глубиной более 0,2 мм и площадью свыше 1 мм² не допускаются.

При ремонте и сборке опорно-упорного подшипника могут обнаружиться дефекты, а именно: опорный подшипник комби­нированного узла пришабрен с перекосом относительно упор­ного диска ротора (по вертикали или горизонтали); вкладыш перекашивается при креплении крышки подшипника.

При сборке опорно-упорного подшипника проверяют сле­дующие параметры:

· положение вкладыша при креплении крышки; деформация вкладыша при креплении болтов крышки не допускается;

· расстояния от упорного диска до торцов расточек корпуса вкладыша в трех точках (справа, слева и снизу) со стороны рабочих колодок; неперпендикулярность вкладыша относитель­но упорного диска не должна превышать 0,02 мм;

· контакт упорных колодок; для этого упорный диск и упор­ные колодки вытирают насухо, собирают вкладыш, накрывают крышкой подшипника и обжимают ее с соответствующим натя­гом; затем проворачивают ротор, отжимая его сначала в сто­рону рабочих колодок, а затем — в сторону установочных;

· осевой разбег ротора при собранном опорно-упорном под­шипнике с помощью двух индикаторов: одним замеряют пе­ремещение ротора, другим — перемещение корпуса опорно-упорного вкладыша; оно не должно превышать 0,1 мм.

Перекос вкладыша относительно упорного диска устраняют одним из следующих способов:

1) устанавливают вкладыш относительно упорного диска с помощью установочных сегментов. Для этого с одной стороны под установочные сегменты подкладывают фольгу, а с другой стороны сегментов снимают слой металла, равный толщине фольги; толщину снятого металла контролируют микрометром, и по краске (по посадочному месту);

2) при необходимости подгонку колодок для улучшения их контакта с упорным диском ведут шабровкой, снимая натиры на колодках.

Уравновешивающий диск контролируют на наличие задиров, забоин, наклепа и износа сопрягаемой с валом поверхности. Зазор с валом должен быть в пределах 0,3-0,7 мм, площадь прилегания поверхности — не менее 70%, шероховатость по­верхности — до 0,3 мм.

Упорный диск не должен иметь повреждений рабочей по­верхности; допускается разнотолщинность до 0,01 мм, шерохо­ватость — до 0,04 мм. Посадка диска должна быть с натягом до 0,01 мм или с зазором до 0,01 мм. При ослаблении посадки диска его следует заменить.

Стопорное седло контролируют визуально и по краске. Мест­ные дефекты (забоины, задиры), не нарушающие размеров по­садки, должны быть устранены. Площадь прилегания должна быть более 30%, шероховатость — до 0,3 мм.

Уравновешивающее седло и стопорную втулку визуально проверяют по краске на степень прилегания торцовых поверх­ностей; она должна быть не менее 80%. Забоины, задиры по­верхностей должны быть зачищены. Контролируют наружный диаметр седла и соответствие его установленному допуску.

Уравновешивающую втулку контролируют на наличие зади­ров и заболи поверхностей, износа наружного и внутреннего диаметра. Зазор на уравновешивающем поршне должен быть в пределах 0,3-0,7 мм.

Дистанционную и стопорную втулки контролируют по разме­рам внутреннего и наружного диаметров. Задиры, забоины в пределах допускаемых размеров детали должны быть устране­ны. Непараллельность торцовых поверхностей должна состав­лять до 0,01 мм, площадь их прилегания — не менее 80%.

Уплотнительное кольцо проверяют на износ рабочих поверх­ностей, который должен быть не более 0,4 мм. Перемещая коль­цо в корпусе, проверяют, не произошло ли ослабление его по­садки. Местные дефекты (задиры, забоины) не должны зани­мать площадь более 15% рабочей поверхности, а шерохова­тость поверхности допускается до 0,3 мм.

Дистанционное кольцо проверяют на наличие наклепа тор­цовых поверхностей; по краске контролируют площадь прилега­ния; при уменьшении се до 0,3% кольцо следует заменить.

Уравновешивающий поршень контролируют на наличие за­диров, забоин, износа поверхностей. Наружный и внутренний диаметры поршня не должны превышать допустимых; зазор на валу должен быть не более 0,3-0,7 мм, а площадь прилегания торцовых поверхностей — не менее 30%.

Сборка. На сборку подают детали, прошедшие дефектовку и ремонт, соответствующие техническим требованиям и пол­ностью готовые к сборке. Сборку корпуса выполняют в определенной последовательности. Укладывают вал насоса, на нем устанавливают первое рабочее колесо, дистанционную и сто­порную втулки и другие детали. При сборке применяют только деревянный молоток. Вал насоса смазывают для облегчения по­следующей разборки. При сборке следует замерить размер а и внести его в формуляр (см. рис. 6.11). .Затем устанавливают на вал следующее рабочее колесо и заверяют размер b. При этом должно получиться соотношение а=b–0,5 мм. Если по­лученные результаты не удовлетворяют указанному соотноше­нию, необходимо подшлифовать торец дистанционной втулки или поместить прокладку между дистанционной втулкой и ра­бочим колесом.

На разъем корпуса с крышкой наносят уплотняющую мас­тику и устанавливают диафрагму. Затем на вал монтируют уравновешивающий поршень, распорное кольцо, уравновеши­вающий диск и второе распорное кольцо, далее надевают крыш­ку, на плоскость разъема ее с диафрагмой наносят уплотняю­щую мастику, слегка затягивают крепежные гайки и проверя­ют правильность установки крышек.

Гайки, расположенные на одной диагонали, затягивают по­очередно, а затем дополнительно подтягивают их на 270°.

При перемещении вала в сторону всасывания уравновеши­вающий диск должен плотно прилегать к седлу. На вал наде­вают защитную втулку и закручивают муфтовую гайку. Зазор между уравновешивающим диском и седлом должен быть не более 0,05-0,1 мм.

Установив верхнюю половину опорного подшипника, изме­ряют зазоры в нем; они должны составлять вверху 0,10-0,16 мм, по бокам 0,03-0,08 мм. Результаты измерений зано­сят в формуляр (см. рис. 6.9).

Установив крышку корпуса подшипника, проверяют натяг подшипника, который должен быть в пределах 0,00-0,03 мм. Аналогичные операции выполняют в опорном подшипнике со стороны нагнетания.

После сборки упорного подшипника устанавливают две ин­дикаторные головки перпендикулярно плоскости упорного дис­ка на концах одного диаметра и, вращая ротор, замеряют бие­ние упорного диска; оно не должно превышать 0,02 мм. Ре­зультаты измерения заносят в формуляр (см. рис. 6.10).

С помощью индикатора несколько раз проверяют осевой разбег ротора в упорном подшипнике путем перемещения ро­тора до упора. Разбег должен составлять 0,2-0,3. Результа­ты измерений заносят в формуляр (см. рис. 6.9).

В сальниковую камеру вставляют набивочные кольца так, чтобы разрез каждого последующего кольца был смещен на 90° по отношению к разрезу предыдущего. Число набивочных колец должно быть таким, чтобы набивка не доходила до на­ружного торца корпуса сальника на 5 мм. Набивка прижимается фланцем при медленном затягивании гаек. Окончательную подтяжку сальника выполняют после об­катки насоса.

Особенности ремонта насоса с двухсторонним рабочим коле­сом. Разборку насоса выполняют в определенной после­довательности. Снимают буксы и крышки сальников и вынима­ют набивку. Разбирают крепежные детали и снимают крышку с корпуса насоса. Разбирают и снимают кожух зубчатой муф­ты соединения насоса с редуктором. Подшипники демонтиру­ют, начиная с крышек; затем снимают верхний вкладыш и про­веряют радиальные и осевые зазоры в лабиринтных уплотне­ниях, а также диаметральные и боковые зазоры в опорных подшипниках; заполняют формуляр. С помощью индикаторов проверяют осевой разбег ротора, после чего разбирают ниж­нюю половину упорного подшипника.

Рисунок 6. – Формуляр измерений зазоров в проточной части насоса с двухсто­ронним колесом (зазоры Е₁ и Е₂ измеряются дважды в диаметрально проти­воположных точках)

Рис. 6.13. Формуляр измерений зазоров и проточной части насоса консольного типа:

В формуляре (рис. 6.12) должны быть зафиксированы зазо­ры в уплотнениях колеса; затем снимают ротор, с которого уда­ляют упорный диск и обоймы лабиринтных уплотнений. После отворачивания гаек вынимают втулку сальниковых уплотне­ний. Разборку насоса завершают снятием колеса с ротора.

Ремонт насоса сводится в основном к устранению дефектов подшипников и уплотнений и к ревизии ротора.

У подшипников контролируют состояние баббитовой по­верхности. Суммарная площадь дефектов рабочей поверхно­сти вкладыша не должна превышать 15% общей площади за­ливки. При нормальном прилегании вкладышей к шейкам вала на квадрате размером 100×100 мм должно быть не менее 15 пятен краски; в противном случае вкладыши должны быть пришабрены. Диаметральный зазор в опорном подшипнике должен быть в пределах 0,09-0,14 мм, боковой — в пределах 0,06-0,09 мм. Зазоры регулируют с помощью прокладок.

Нормальное прилегание упорного подшипника характери­зуется наличием не менее 8-10 пятен краски на квадрате 25×25 мм. Разнотолщинность колодок упорного подшипника должна быть не более 0,02 мм; биение рабочей поверхности упорного диска также должно быть не более 0,02 мм.

Лабиринтные уплотнения не должны иметь повреждений, радиальные зазоры в уплотнениях должны находиться в преде­лах 0,09-0,18 мм, а осевые — 0,8-1,0 мм. Такие зазоры дости­гаются изменением положения обоймы на роторе, проточкой обоймы или се заменой. Радиальные зазоры уплотнения рабо­чего колеса должны находиться в пределах 0,3-0,6 мм.

Ротор в сборе контролируют на биение (значения его допус­каются на различных участках ротора от 0,01 до 0,05 мм)/ По­лученные значения заносят в формуляр.

При овальности или конусности шеек, превышающей 0,015 мм, они должны быть прошлифованы до ремонтного диа­метра; при этом шероховатость шеек должна быть не более 0,32.

Посадочные места ротора должны быть без рисок, забоин, задиров. Номинальный натяг при посадке на ротор упорного диска и рабочего колеса должен быть равен 0,1 мм.

Ротор должен быть подвергнут цветной или ультразвуковой дефектоскопии, а в сборе — статической балансировке на приз­мах.

При сборке насоса предварительно собирают узел ро­тора. На ротор насаживают рабочее колесо и закрепляют под­жимающими гайками. Устанавливают втулки сальниковых уп­лотнений, положение которых также фиксируют гайками. За­тем на ротор надевают дроссельные втулки, крышки и буксы сальников. Обоймы лабиринтных уплотнений устанавливают с осевым зазором 0,8-1,0 мм и радиальным 0,00-0,18 мм. Фак­тические зазоры заносят в формуляр. На ротор устанавливают полумуфты и упорный диск, после чего проверяют биение упорного диска и осевой разбег ротора; он должен быть в пре­делах 0,20-0,45 мм.

Собирают нижнюю часть упорного подшипника, устанавли­вают нижние вкладыши опорных подшипников, после чего укладывают ротор в подшипники и проверяют фактические боковые зазоры. Номинальные значения бокового зазора 0,06-0,09 мм, диаметрального — 0,09-0,14 мм.

В нижнюю и верхнюю половины корпуса насоса заводят уплотняющие кольца и закрепляют их винтами. Радиальные зазоры в уплотнениях по колесу должны быть в пределах 0,3-0,6 мм; их фактическое значение заносят в формуляр (см. рис. 6.12).

Закрывают крышку цилиндра, заменяют набивку сальника, закрывают крышки и закрепляют буксы сальников. Проверяют центровку валов насоса и редуктора по полумуфтам. Парал­лельное смещение осей не должно превышать ±0,5 мм, а допу­скаемый излом осей — 0,12 мм на 1 м длины.

Особенности ремонта насосов консольного типа. Разбор­ку насоса начинают со съема болтов с полумуфт и проверки центровки. Отсоединяют всасывающий и нагнетательный трубо­проводы, электродвигатель. Сняв всасывающий патрубок, мож­но освободить рабочее колесо и снять с его обода уплотняющее кольцо. Замерив диаметры колец, заносят данные в формуляр (рис. 6.13).

Отсоединив крышку механического уплотнения, можно ос­вободить буксу и снять втулку с ротора насоса. Далее снима­ют крышки шарикоподшипников и вынимают ротор вместе с шарикоподшипниками. С помощью съемника с ротора снима­ют полумуфту, освобождают маслоотбойньй щиток и снима­ют шарикоподшипник. Из корпуса вынимают крышку уплот­нения, буксу, дроссельную втулку и набивку.

Ротор насоса проверяют в местах посадки полумуфты, ша­рикоподшипников, втулки, рабочего колеса, а также резьбы; под гайки крепления колеса и шарикоподшипников. Выработ­ка шеек ротора по овальности и конусности не должна превы­шать 0,015 мм и устраняется проточкой и шлифовкой шеек до шероховатости поверхности не более 0,63. Установив ротор в центрах, с помощью индикатора проверяют биение; оно не должно превышать для различных участков ротора 0,02-0,05 мм. При биении, превышающем допустимое, необходимо проточить поверхность.

Рабочее колесо насоса подвергают визуальному осмотру и при необходимости зачищают, шлифуют поверхности. В под­шипниках проверяют ширину зазора между внешней обоймой и телами качения; он должен быть в пределах 0,015-0,030мм. Диаметр расточки под внешнюю обойму подшипника не дол­жен увеличиваться в результате износа более чем на 0,035-0,04 мм. Фактические замеры заносят в формуляр.

Детали уплотнения подвергают осмотру, зачистке поверх­ностей. Механическую набивку заменяют. Зазор между дрос­сельной втулкой и втулкой вала должен быть в пределах 0,55-0,70 мм. При необходимости осуществляют проточку дроссельной втулки по внутреннему диаметру или же проточ­ку и шлифовку втулки вала по внешнему диаметру. Результаты измерений фактических зазоров в деталях уплотнения зано­сят в формуляр.

Уплотнение по рабочему колесу выполняют кольцами при зазоре между ними 0,45-0,65 мм.

Сборку насоса проводят в порядке, обратном разборке, Сборку завершают присоединением всасывающего патрубка и электродвигателя. Смещение осей насоса и электродвигателя не должно превышать 0,05 мм, а перекос осей — 0,12 мм на 1 м длины.