Дефектация и ремонт судовых шестеренчатых насосов

«Дефектация и ремонт судовых шестеренчатых насосов»

Введение
Насос это гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя в энергию. Насос потока жидкости, служащая для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов. Следует заметить, что машины для перекачки и создания напора газов выделены в отдельные группы и получили название вентиляторов и компрессоров. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает её перемещение.
Насосы шестеренные предназначены для создания энергетического потока рабочей жидкости в гидравлических системах привода управления навесными, полунавесными и прицепными орудиями сельскохозяйственных факторов, комбайнов, автомобильной, строительной и дорожной техники. Насосы изготавливаются с правым и левым направлением вращения ведущего вала.

 
Насосы типа НМ используются для перекачивания нефти, масел, красок, лаков и других материалов с высокой вязкостью по проложенным магистралям. Они отличаются высокой производительностью, непрерывной подачей жидкости и возможностью работать при минусовых температурах (до – 10 градусов).
При этом единственным требованием к перекачиваемым смазочным материалам является минимальный процент примесей. Твердые вещества способны повредить чувствительные узлы устройства.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ НАСОСА НМШ

Насосы НМШ используют в работе шестеренный принцип действия. Стандартные аппараты этой категории состоят из таких основных частей:
шестеренчатый насос;
электрический мотор;
специальная муфта, оснащенная жестким защитным корпусом;
силовая, поглощающая вибрацию, рама устройства.
Сам шестеренчатый масляный аппарат состоит из рабочего механизма, уплотнительного кольца торцевой стойки, двух клапанов (один – разгрузочный, второй – предохранительный). Все это помещено в металлический корпус аппарата.

Рис. 1 Основные детали насоса НМШ

Принцип действия

Принцип действия оборудования НМШ очень простой. При подаче питания в устройство начинает работать электромотор. Он активирует вал, который, в свою очередь приводит в движение ведущий ротор. Ведущий ротор увлекает за собой ведомый, вследствие чего в нижней части шестеренок образуется область разряженного воздуха. Вода под давлением вталкивается в полости между зубьями шестеренок и таким образом транспортируется в верхнюю часть камеры.
В верхней части контакт между зубьями усиливается, что продавливает жидкость дальше и препятствует ее возвращению в нижнюю камеру. Каждая новая порция увеличивает давление, проталкивая вещество дальше в систему и создавая напор.

Для магистральных и подпорных насосов проводятся проверки состояния фланцевых и резьбовых соединений, затяжки фундаментальных болтов; уровня масла в маслобаках, герметичности маслопроводов и вспомогательных трубопроводов; герметичности торцевых уплотнений ротора насоса; затяжки болтовых соединений зубчатой или пластинчатой упругой муфты; равномерности зазора по окружности между втулкой и диафрагмой беспромвального узла, наличия всех болтов и их затяжки; герметичности уплотнения в разделительной стенке между отделениями насосов и электродвигателей (через каждые шесть месяцев).

Основные неисправности шестеренчатого насоса
Износ стенок и дна колодцев корпуса, торцов шестерен и поверхностей цапф, отверстий втулок под цапфу, откалывание кромок буртиков крышки насоса под уплотнительный сальник, износ плоскости крышки. Так же на зубьях насоса наблюдается явление питтинга — хрупкого выкрашивания металлов на поверхности. Оно возникает на переменных контактах с циклическим характером нагружения. Питтинг всегда предваряется смятием поверхностей, что приводит к образованию слоя наклепанного металла, в котором малоцикловая усталость приводит к образованию трещин и выкрашивания. Кинетика развития процесса показана на рис. 7. Здесь представлена поверхность детали, по которой производим прокат нагруженного ролика туда и обратно.

Рис.7 Этапы развития питинга

Развитие питтинга происходит в следующие этапы
I — образование зоны наклепа; II - уже при небольшом числе циклов появляется трещина, идущая от поверхности; III - трещина развивается в хрупком слое, не имея перспективы проникать в более пластичные слои; IV — трещина снова выходит на поверхность, образуя выкрашивание.

Чаще всего его причину можно определить по характеру его развития и
распространенности по поверхности. Могут быть варианты:
а) Питтинг у краев зуба, возникающий на этапе обкатки —Причина заключается в перекосах осей зубчатой пары, при которых контакт формируется не по всей длине зубьев, а у их краев, приводя к перегрузкам на этих участках.
б) Питтинг образует очаги в разных зонах по длине зубьев —причина в плохой обработке зубьев с образованием на них волнистости.
Дополнительная шлифовка (даже ручная) может устранить эту причину. Бывают случаи, что такого рода питтинг исчезает самопроизвольно за счет сглаживания бугров и увеличения площади контакта.
в) Питтинг в узкой зоне по длине
зуба при недостаточной обкатке.
г) Питтинг на большой части длины

Рис. 8 Характер питтинга по причинам

Ремонт шестеренчатого насоса
Насос разбирают и ремонтируют, если у него объемный К.П.Д. менее 0,6 (после замены уплотнений).
Поступившие первый раз в ремонт насосы ремонтируют методом смещения шестерен концентрическими втулками. Этот способ позволяет отремонтировать насос с меньшими затратами, так как восстановление корпуса насоса сводится к одной операции – расточение колодцев на увеличенный размер. Насос собирают с эксцентриковыми втулками, величина смещения оси шестерен должна быть равняя половине разности размеров головок зубьев шестерен и колодцев корпуса.

Рис.9 . Корпус гидравлического насоса

Втулки, установленные в корпус, не должны выступать более чем на 0,005мм одна относительно другой. Резиновые уплотнительные кольца и манжету, потерявшее первоначальную упругость, заменяют. Подобранные шестерни и втулки перед сборкой насоса смазывают дизельным маслом.
При сборке левого вращения корпус устанавливают в приспособление или тиски с медными губками так, чтобы входное отверстие было направленно к рабочему. Подобранную пару (левую и правую) нижних втулок вставляют в колодцы корпуса насоса. Ведущую шестерню устанавливают в правый колодец, а ведомую – в левый.
При сборке насоса правого вращения ведущую шестерню устанавливают в левый колодец, а ведомую – в правый. Сальник смазывают тонким слоем графитовой смазки или солидолом и запрессовывают в крышку при помощи оправки. Маслосъемная кромка сальника должна быть обращена к внутренней стороне крышки.

Включение насосов необходимо осуществлять только при открытых вентилях и крышках на нагнетательном и всасывающем трубопроводах.
Следить за тем, чтобы в воздушных колпаках находился воздух, так как его отсутствие может вызвать гидравлический удар и разрушение насоса.
Запрещается на ходу подтягивать сальники поршневого насоса и на валу центробежного насоса.
Постоянно следить за показанием манометра на нагнетательном трубопроводе и вакуумметра — на всасывающем.
Не допускать работы насоса при загрязненной приемной сетке.
Все работы по ремонту насоса необходимо осуществлять только после его остановки.

Во время действия насоса необходимо:

- следить за работой как насоса, так и его привода;
- по показаниям контрольно - измерительных приборов поддерживать (изменять) режим работы;
- производительность и напор регулировать, если это предусмотрено конструктивно, изменением частоты вращения;
- у поршневых насосов регулировать производительность (напор) только дросселированием на всасывании (так как прикрытие нагнетательного клапана вызовет гидравлический удар);
Насос должен быть остановлен немедленно:
- при неисправности приводного двигателя;
- в случае появления вибрации, шумов и стука;
- при резком падении или повышении давления в нагнетательном трубопроводе;
- при недопустимом перегреве какого-либо узла.

Заключение
Бесперебойность подачи и обеспечение необходимых уровней давления на всех участках системы топливоподготовки и перекачивания в значительной мере определяются надежностью работы насосов системы. Нарушение нормальной работы системы обуславливается различными случайными событиями в результате которых выходит из работы отдельные элементы ее схемы (насосы, приводные двигатели, участки трубопроводов и др). в работе были рассмотрены способы ремонта и восстановления элементов насоса НМШ.
Монтаж, эксплуатация и демонтаж насоса в гидравлической системе должны вестись персоналом, ознакомленным с требованиями по эксплуатации при строгом соблюдении правил по технике безопасности.
Эксплуатация насосов, на режимах с параметрами, превышающими значения установленные настоящим паспортом, не допускается.
Проводить подтягивание болтов гаек и других соединений во время работы гидропривода запрещается.