Технологический процесс восстановления втулки,
вкладыша подшипника скольжения
Детали данной группы могут быть разделены по их назначениюна следующие группы:
— детали, выполняющие функции рабочих цилиндров машин (гильзыцилиндров компрессоров, сменные цилиндрические втулки поршневых насосов и др.);рабочей поверхностью таких деталей является внутренняя;
— детали, выполняющие роль направляющих и опорных элементовв подвижных соединениях конструкций, например, втулки для установкиподшипников, клапанов, сальников и др.; у таких деталей основной базовойповерхностью является наружная цилиндрическая поверхность
— детали, выполняющие функцию ориентирующих элементов,обеспечивающих требуемое положение какой-либо детали в машине или механизме, например, распорные втулки
— детали, выполняющие функции защитных элементов, предотвращающихизнашивание поверхности основной детали или коррозионное воздействие на неё,например, защитные рубашки на валах насосов;
— детали, выполняющие функции соединительных элементов,например, муфты насосных штанг, насосно-компрессорных и обсадных труб, ниппелии муфты бурильных труб, шлицевые муфты валов погружных агрегатов и др.; основнаяповерхность этих деталей — внутренняя или шлицевая.
По своей форме втулки могут быть гладкими, с буртами, сфланцами, разрезными, снабжёнными шпоночными пазами, шлицами, резьбой, имеющимисмазочные канавки и т.п. По поперечным размерам, что имеет значение приремонте, втулки бывают тонкостенными и толстостенными. Характерные дефектыдеталей типа втулок: износ наружных и внутренних цилиндрических поверхностей,износ торцовых поверхностей, резьбы, шпоночных канавок, задиры и риски наповерхностях контакта, трещины.
При восстановлении втулок наиболее высоки требования кточности формы, размеров, прямолинейности оси относительно положенияповерхностей предъявляются к деталям первых двух групп.
При ремонте деталей сначала устраняют трещины, если они появились, а затем наращивают изношенные поверхности наплавкой,металлизацией, гальваническими покрытиями. В отдельных случаях применяютспособы ремонтных размеров, или дополнительных ремонтных размеров, илидополнительных ремонтных деталей. Для применения способа ремонтногоразмера втулки растачивают таким образом, чтобы после чистовой обработкивнутренняя поверхность не имела пятен износа. Если втулка требуеттермообработки, то при расточке оставляют припуск, далее втулку подвергаютзакалке, а затем шлифуют или хонингуют. Таким образом реставрируютсясменные цилиндрические втулки поршневых насосов, цилиндры компрессоров иразличных пневматических устройств. Сильно изношенные втулкиотбраковываются.
Крупногабаритныевтулки иногда выполнены биметаллическими. При ремонте оборудования такиевтулки, как правило, заменяют новыми. Для этого в стальной стакан, обычно измалоуглеродистых сталей 10, 20, запрессовывают втулку из цветных сплавов ипроводят механическую обработку до требуемого размера. Такие втулки выполняютроль подшипников скольжения. Другой вариант подшипникаскольжения — вкладыш, покрытый антифрикционным материалом и отключённый вкорпус. Подшипники скольжения частоработают при значительных удельных нагрузках, при высокой частоте вращениявала, что приводит к их изнашиванию и, как следствие, ни возникновению вибрациивала, образованию задиров, выплавлению рабочих поверхностей, отслаиваниюантифрикционного слоя от вкладыша, засорению и повреждению маслопроводящихканалов. Антифрикционный материал должен быть пластичным, способнымудерживать смазку, обладать малым коэффициентом трения и невысокой температуройплавления. В качестве антифрикционных материалов используются баббиты, бронзы,чугуны, алюминиевые и цинковые сплавы, и пластмассы. Баббитаминазываются сплавы на оловянной и свинцовой основе, а сплавы на медной мне — этобронзы и латуни. Баббиты позволяют восстанавливать подшипники заливкой, т.к.температура их плавления небольшая — от 280 до 400°С. Среди баббитов на оловяннойоснове марки Б83, Б89, Б91, Б93 и др., на свинцовой основе — БС2, Б6, Б16, БН,БТ и др. Наилучшими антифрикционными свойствами из всех сплавов обладаютбаббиты на оловянной основе; они также выдерживают более нагруженные условия,чем свинцовые. Для тяжёлых режимов эксплуатации бабиты не пригоднывследствии быстрого изнашивания. В таких условиях применяются бронзы. В некоторых случаях (невысокаятемпература нагрева узлов трения, малая частота вращения) могут использоватьсяантифрикционные чугуны, цинковые сплавы.К более сложным условиям приспособлены алюминиевые антифрикционные сплавы.В нефтянойпромышленности подшипники с вкладышами, залитыми баббитами, применяются вопорах различных центробежных насосов — секционных, магистральных и др. Такие вкладыши можно восстанавливатьперезаливкой антифрикционного слоя.
Ремонт вкладышей включает следующие операции: удалениеизношенного слоя антифрикционного сплава и подготовка поверхности вкладыша кзаливке, подготовка антифрикционного сплава, заливка вкладыша, механическаяобработка.
Изношенный слой баббита удаляют путём его выплавлениягазопламенными горелками, паяльными лампами или погружением подшипника врасплавленный сплав баббита того же состава, что и в подшипнике. При нагревеподшипника пламя направляют на тыльную сторону вкладыша; при этом в первуюочередь расплавляется полуда, а баббит легко отстаёт от тела вкладыша.Поверхность вкладыша очищают металлической щёткой от остатков сплава иобезжиривают в кипящем 10%-ном растворе каустической соды в течение 2-5 минут,а затем промывают в горячей воде и сушат. Для лучшего соединенияантифрикционного слоя с подшипником производят травление в 15%-ном растворесерной или 50%-ном растворе соляной кислоты с последующей нейтрализацией в5-10%-ном растворе каустической или кальцинированной соды, подогретой до80-90°С, промывкой в горячей воде и сушкой, Перед сушкой заготовку погружают в3%-ный раствор буры с температурой 70-80°С для предохранения поверхности отокисления. Для лучшего сцепления сплава и вкладыша поверхность вкладышаподвергают лужению погружением его в расплавленное олово или баббит. Рабочуюповерхность подшипника перед лужением покрывают флюсом для предохранения её отокислов и их удаления. Роль флюса выполняет нашатырь. Поверхности, не подлежащиелужению, покрывают мелом, разведённым в воде с небольшим количеством жидкогостекла. Заливка сплава производится литьём в форму или центробежным литьём.После остывания форму разбирают, поверхность в разъёме вкладыша очищают ирастачивают. Минимальная толщина слоя баббита после механической обработки недолжна быть менее 0,6 мм.
Смазочные канавки на рабочих поверхностях подшипниковполучают точением, фрезерованием, долблением, протягиванием, а также прорубаютвручную. При этом кромки канавок должны быть сглажены, а сами канавки не должныдоходить до торцов подшипников.