Ремонт передач, валов, осей и подшипников

Зубчатые колеса, применяемые на железнодорожных кранах, отливают из углеродистой или легированной стали, а также из чугуна. Колеса небольшого диаметра и малого модуля вытачивают из стальных поковок и нарезают.

Срок службы и нормальная работа зубчатых колес зависят от качества изготовления профиля зубьев, их толщины, правильного зацепления между собой, концентричности делительных окружностей. Поэтому при монтаже необходимо обеспечить надлежащую точность установки, не допускать перекосов и выдерживать межцентровые расстояния зубчатых колес.

Во время работы происходит изнашивание рабочих поверхностей зубьев. Износ может быть равномерным от истирания при перекатывании зуба по зубу, но могут быть и местные выкрашивания.

Особенно нарастает износ при неправильной сборке, недостаточном зазоре между зубьями, плохой смазке и загрязнении.

Износ зубьев допускают до 16-30% их первоначального размера по дуге начальной окружности. Допускаемый предельный износ устанавливают в зависимости от условий работы зубчатой передачи, воспринимаемой ею нагрузки, материала, из которого сделаны колеса, и их первоначальных размеров.

Если рабочие поверхности зубьев термически обработаны (цементированы, закалены), то износ не должен превышать толщины цементированного или закаленного слоя. Если этим пренебречь, то после истирания твердого слоя начнет быстро изнашиваться более мягкая сердцевина зуба. При одностороннем износе зубьев следует колесо повернуть так, чтобы работала другая сторона зуба, если конструкция колеса позволяет это сделать.

Изношенные стальные зубья, особенно большого модуля, могут быть восстановлены наплавкой металлическими электродами или твердыми сплавами с последующей обработкой по шаблону. При большем, чем предельный, износе зубчатые колеса заменяют новыми. Восстановление зубчатых колес и звездочек цепных пе

Рис. 164. Ремонт сломанного зуба постановкой шпилек редач наплавкой производят с обязательным их нагревом перед наплавкой, чтобы избежать коробления.

Наплавку на зубья производят не подряд, а через 5-10 зубьев.

Перед наплавкой колеса промывают в растворе кальцинированной и каустической соды и очищают до металлического блеска. После наплавки колесо медленно охлаждают. Наплавленные зубья обрабатывают на зубофрезерных станках, а в отдельных случаях и вручную.

Изношенные звездочки цепных колес восстанавливают таким же способом, как и зубчатые колеса. Для получения при наплавке нормального профиля зубьев применяют шаблоны соответствующего профиля. Наплавку зубьев звездочек ведут через 3-4 зуба, что предотвращает коробление звездочки.

Зубчатые колеса со сломанными зубьями можно ремонтировать слесарным способом. При этом способе место сломанного зуба обрубают и запиливают, после чего, в зависимости от ширины зуба, сверлят несколько отверстий диаметром, равным основанию зуба. В этих отверстиях нарезают резьбу и ввинчивают стальные шпильки (солдатики), из которых образуется зуб (рис. 164). Шпильки запиливают по шаблону соответствующего профиля. Для создания большей прочности солдатики целесообразно обварить электросваркой, после чего выпилить профиль зуба.

Если изломано подряд два зуба, то в ободе колеса выпиливают паз в виде ласточкиного хвоста, в который сбоку вставляют вставку с выпиленными на ней зубьями. Вставку крепят к ободу зубчатого колеса болтами или винтами (рис. 165). Исправленные указанным способом зубья не являются полноценными как в отношении прочности, так и стойкости против износа. Исправлять таким образом зубья можно только в случае, когда обод колеса остался неповрежденным и у малоответственных механизмов.

Трещины в ободе, спицах и ступице стальных зубчатых колес ремонтируют сваркой. Перед сваркой трещины должны быть разделаны, т. е. вырублены и зачищены до металлического блеска.

Сварка должна вестить с подогревом детали. Трещины в спицах разрешено заваривать только в случаях, когда лопнувшие спицы чередуются с целыми. Для того чтобы во время заварки трещин в ободе и ступице колесо не расходилось, его стягивают хомутами.

Разработанные или смятые в ступицах шпоночные канавки исправляют или слесарным способом (срубают смятые поверхности клейцмейселем и опиливают напильником), или на долбежном или фрезерном станке. При этом ширину канавки можно увеличить на 15% по сравнению с альбомным размером. Если канавка имеет большой износ, ее наплавляют электросваркой, после чего обрабатывают. В случае невозможности исправить старую делают новую шпоночную канавку, смещенную на 90 или 180° по отношению к старой.

К отремонтированным зубчатым колесам предъявляют следующие основные требования: зубья должны иметь одинаковый шаг, профиль и размеры по всей окружности колеса и соответствовать чертежу; зубчатые колеса не должны иметь перекосов, а чистота обработки - удовлетворять техническим условиям.

Валы и оси могут иметь следующие неисправности: взносы шеек, шпоночных канавок, шлицев, посадочных мест и резьбы; задиры шеек; погнутости и скручивание; трещины и поломки. Нормальный вид ремонта валов и осей - это устранение износов. Все остальные повреждения являются аварийными и происходят от неправильной эксплуатации механизмов крана.

Трещины в валах и осях могут явиться следствием перенапряжения при неправильной эксплуатации машины, а также несоответствия материала, из которого они изготовлены.

Поломанные валы и оси или имеющие трещины заменяют новыми. Трещины в валах и осях обнаруживают с помощью круглых, а при их отсутствии - седлообразных дефектоскопов. Для проверки дефектоскопом вал или ось должны быть очищены от масла, грязи, ржавчины до металлического блеска.

При отсутствии дефектоскопов трещины могут быть обнаружены тщательным осмотром и обстукиванием. Вал или ось, имеющие трещины, издают дребезжащий звук. Место трещины можно также обнаружить, если очищенную деталь обмазать меловым раствором. После высыхания обмазки при постукивании на детали в местах трещин появятся разрывы - волосовины.

Прогиб вала или оси определяют на токарном станке или на специальном приспособлении. На станке вал устанавливают в центрах, а в приспособлении - на специальных призмах.

Во время работы поверхности втулок и подшипников скольжения, соприкасающиеся с валами и осями, изнашиваются. Износ бывает нормальным, когда он происходит от трения между смазанными поверхностями в результате длительной работы, и ненормальным, вызываемым неудовлетворительной смазкой или попаданием на трущиеся части песка, угольной мелочи и т. п. В отдельных случаях могут быть задиры.

В результате износа зазор между подшипником, втулкой и цапфой вала или оси постепенно увеличивается и может стать больше допустимого. При больших зазорах появляются значительные стуки и удары в механизмах крана. Они влекут дальней ший, более быстрый износ трущихся деталей, появление трещин и поломок втулок и подшипников.

Вкладыши подшипников, залитые баббитом, перезаливают и протачивают на станке. Лопнувшие крышки, трещины в крышках подшипников ремонтируют сваркой. Износившиеся корпуса наплавляют и растачивают, резьбу на Шпильках восстанавливают или нарезают вновь. Задиры на вкладышах и втулках устраняют шабровкой или проточкой, восстанавливают смазочные отверстия и каналы.

Процесс замены вкладышей подшипников скольжения или втулок состоит в разборке и снятии старых вкладышей или втулок, в изготовлении и установке новых, имеющих соответствующие размеры. Когда износившаяся втулка подлежит замене, а следовательно, идет на переплавку и ее трудно удалить, в ней крейцмей-селем прорубают продольную канавку. Новые втулки изготовляют отливкой или делают из заготовок с последующей обработкой на станке. Сопрягаемые размеры втулок должны соответствовать размерам шейки вала и внутреннему диаметру охватывающей детали. Втулки устанавливают запрессовкой под определенным усилием или ударами молотка через деревянную или медную проволоку. При постановке втулки необходимо следить за тем, чтобы не было перекосов. Запрессованная втулка должна плотно сидеть на своем месте и иметь необходимый зазор с валом.

Требуемая прочность соединения втулки с посадочным местом создается посадкой ее с натягом, а также постановкой стопорных винтов.

Для создания требуемого натяга наружную поверхность втулки изготовляют несколько большего диаметра, чем посадочное место.

Чтобы новая втулка плотно садилась в посадочное место, до окончательной обточки ее наружного диаметра тщательно замеряют микрометрическим штихмасом фактические размеры посадочных мест. Это необходимо потому, что при работе посадочные места деформируются и приобретают неправильную, часто овальную форму. Обычно втулки ставят на легкой прессовой или глухой посадке.

При расточке внутреннего отверстия бронзовых втулок следует брать размер по диаметру несколько больший, учитывая, что после запрессовки диаметр их несколько уменьшается. Уменьшение внутреннего диаметра зависит от наружного и внутреннего диаметров втулки и величины натяга. Так, при диаметре посадочного места 170 мм, наружном диаметре втулки 170,2 мм, внутреннем 140 мм, величине натяга 0,2 мм внутренний диаметр после запрессовки уменьшится примерно на 0,3 мм.

Если не учитывать это явление, то после постановки втулки на место ее отверстие необходимо развернуть разверткой соответствующего размера. В поставленной втулке сверлят отверстия для смазки и вырубают смазочные канавки. Это можно сделать и при изготовлении втулки, но необходимо обращать внимание на правильность расположения смазочных отверстий с тем, чтобы они точно совпали со смазочными отверстиями в гнезде, в которое ставят втулку.

Размеры незначительно разработанных бронзовых втулок можно восстановить осадкой за счет уменьшения длины втулки. При осадке уменьшается внутренний диаметр втулки и одновременно увеличивается ее наружный диаметр, что позволяет посадить втулку в посадочное место более плотно. Осадку можно делать 3-4 раза, удлиняя этим срок службы втулок. Таким способом могут восстанавливаться простые цилиндрические втулки, у которых диаметр отверстия вследствие износа увеличился примерно на 1% от первоначального. Осадку делают прессом или в Крайнем случае кувалдой вручную. Для получения равномерной осадки отверстие втулки перед этой операцией проверяют разверткой.

Ремонт разъемных подшипников обычно сводится к подтяжке, пришабриванию и заливке вкладышей. При незначительной выработке вкладышей нормальный зазор между ними и шейками вала восстанавливают Уменьшением или удалением прокладок, подтягиванием болтов крышки подшипника с пришабриванием вкладыша.

Если имеются небольшие задиры (не более 3% общей площади трущейся поверхности), их исправляют шабровкой. В первую очередь пришабривают нижние половинки вкладышей подшипников. Для этого их устанавливают в свои гнезда и выверяют совпадение осей подшипников и горизонтальность вала. После этого проверяют по краске поверхности вкладышей всех подшипников по валу и шабрят нижние вкладыши. Затем шабрят отдельно каждую половинку верхних вкладышей.

Если баббит во вкладышах расслоился или сработался так, что удалением прокладок нормальный зазор не может быть восстановлен, вкладыши переваливают. Вкладыши заливают оло-вянистыми или другими баббитами.

При перезаливке вкладышей выплавляют старый баббит. Для этого баббитовую поверхность очищают от пыли, грязи и масла, а с противоположной заливке стороны вкладыш нагревают до температуры, при которой баббит размягчается (примерно 200°С). Размягченный баббит легкими ударами вкладыша о плиту отделяют от тела вкладыша. Остатки размягченного баббита удаляют лопаткой или стальной щеткой.

После этого вкладыш осматривают и, если нет на нем трещин, отколов или других повреждений, подготовляют к заливке. Для этого поверхность вкладыша хорошо очищают, помещая на 10 мин в кипящий 10%-ный раствор каустической соды. После обезжиривания вкладыш промывают в кипятке и протравливают соляной кислотой. Кислоту наносят на поверхность вкладыша кистью или помазком из пакли (при хорошо обезжиренной поверхности протравка ие стекает). После протравки вкладыш просушивают при температуре 120-130°С.

Перед заливкой баббитом вкладыш лудят третником ('/з олова и 2/з свинца). Для этого его нагревают до температуры 200-250°С и натирают заливаемую поверхность третником или опускают в ванну с расплавленным третником. Поверхности вкладыша, не требующие полуды, закрашивают меловой краской. Для лучшей полуды перед погружением в расплавленный третник поверхность вкладыша, которую надо лудить, посыпают порошком нашатыря. Температура расплавленной полуды должна быть 300-380°С, а время нахождения в ней вкладыша - 3 мин.

При лужении натиранием пруток третника водят по нагретой поверхности, смоченной соляной кислотой и посыпанной нашатырем; полуду растирают паклей, которая также посыпается нашатырем. Поверхность должна быть покрыта сплошным ровным слоем полуды.

Вкладыши заливают баббитом сразу после лужения в специальных заливочных приспособлениях. Баббит плавят в тиглях или электропечах, причем во время плавки во избежание окисления его защищают от воздействия воздуха, закрывая тигель крышкой. Как только баббит начнет плавиться, его поверхность покрывают слоем древесного угля толщиной 20-30 мм. Для заливки пользуются металлической ложкой емкостью, достаточной для заливки одного подшипника. Ложку нагревают до температуры 150-200°С. Температуру баббита в тигле к моменту заливки доводят до 440- 470°С. При заливке струя баббита должна быть короткой, непрерывной и равномерной. Залитые вкладыши охлаждают в заливочном приспособлении.

Поверхность хорошо залитого вкладыша имеет матово-серебристый цвет; при постукивании молоточком вкладыш издает чистый недребезжащий звук. После заливки и остывания вкладыш пришабривают по месту.

Наиболее частым повреждением подшипников качения является большой износ рабочих поверхностей колец, износ шариков или роликов, неисправности в сепараторе. В результате износа деталей подшипника появляется увеличенный зазор между кольцами и шариками или роликами. Если этот зазор, измеренный щупом, превышает 0,1 мм для диаметра вала или оси до 25 мм, 0,2 мм для диаметра вала или оси до 100 мм и 0,3 мм для диаметра вала или оси свыше 100 мм, то подшипник к дальнейшей работе непригоден.

Изношенные подшипники обычно заменяют новыми. При замене подшипника необходимо проверить диаметр вала и соответствие внутренних и внешних размеров нового подшипника размерам старого подшипника. Подшипники снимают с вала с помощью съемников или прессов. Чтобы при съемке подшипника не иметь перекосов, съемник должен захватывать кольцо подшипника не менее чем в трех местах. При отсутствии съемника подшипник можно снять с вала легкими ударами молотка через прокладки из красной меди или из твердого дерева. Удары наносят равномерно по всей окружности. Снятые подшипники очищают от грязи и смазки, промывают сначала в керосине, затем в бензине. Промытый подшипник осматривают, определяя его пригодность для дальнейшей работы.

При ремонте подшипников качения, особенно когда нет новых подшипников, применяют сортировку деталей подшипников по степени их износа с последующим комплектованием подшипников из деталей, которые по износу еще пригодны для работы. Производят также осадку сепараторов в холодном состоянии.

При комплектовании подшипников за основу берут внутреннее кольцо и к нему подбирают ролики (шарики) и наружное кольцо. Диаметры роликов, входящих в комплект, не должны разниться более чем на 0,02 мм.

При слабой посадке шарикоподшипников на валу применяют хромирование поверхности отверстия кольца. Неплохие результаты дает восстановление изношенных посадочных мест валов, осей и посадочных поверхностей отверстий для подшипников посредством металлизации. Сущность металлизации заключается в нанесении на изношенные поверхности слоя металла, распыляемого в расплавленном состоянии специальным прибором.

Правильная работа подшипников зависит от точности их посадки. Поэтому посадочные места должны быть обработаны по 1-му и 2-му классам точности в строгом соответствии с таблицей допусков и посадок. Для посадки подшипник нагревают в масляной ванне до температуры 80-90°С. Подшипник на вал насаживают легкими ударами молотка по трубе, опирающейся на внутреннее кольцо подшипника. Наружное кольцо подшипника должно быть нормально посажено в свое гнездо. При слишком тугой посадке может произойти защемление шариков или роликов, при слабой - проворачивание наружного кольца в своем гнезде.

Обслуживание механизмов кранов | Грузоподъемные краны на железнодорожном ходу | Ремонт барабанов, блоков, муфт, тормозов и деталей крепления