Ремонт подшипников
Подшипники скольжения ремонтируют в тех случаях, когда происходит износ слоя баббита и образование больших зазоров между валом и вкладышем.
Местные повреждения антифрикционного слоя (задиры, выбоины, раковины, риски и т. п.) устраняют без перезаливки. Углубления раковин, выбоин заплавляют прутками из того же антифрикционного материала с помощью газовой сварки или электросварки угольным электродом. Риски, царапины пришабривают по острым краям, не выбирая их на всю глубину. Дефекты вкладышей выявляют внешним осмотром. Отслоения вкладыша обнаруживают на слух при легком его простукивании молотком. Монолитные вкладыши при этом звучат звонко и чисто, без дребезжания.
Трещины антифрикционного слоя обнаруживают испытаниями «на керосин». Вкладыши погружают в керосин на 15 мин. Затем насухо протирают поверхность трения и покрывают ее тонким слоем мелового раствора. На высохшем меле керосин, проникший в трещины, проявляется в виде бурых маслянистых линий. Обнаруженные дефекты устраняют с помощью перезаливки антифрикционного слоя.
Ремонт подшипников скольжения заключается в подготовке, заливке и обработке вновь изготовленных подшипников.
При подготовке вкладышей к заливке их тщательно очищают от грязи и масла, промывая в 10 %-ном растворе каустической соды, освобождают от старого баббита, промывают в растворителе, затем в горячей воде, насухо вытирают чистыми тряпками и лудят.
Перезаливка вкладышей может проводиться двумя способами: статическим или динамическим (центробежным). Центробежный способ более предпочтителен, так как антифрикционный слой имеет плотную структуру и прочное сцепление со стенками вкладыша, расход материала сокращается на 8—10%. Отработавший антифрикционный слой выплавляют (полученный от расплавления баббит сохраняют для очистки, восстановления и повторного использования).
Для заливки подшипников, работающих при высоких удельных давлениях и окружных скоростях валов более 5 м/с применяют баббит Б83 с большим содержанием олова, повышенным содержанием меди и не содержащий свинца. Для прочих подшипников применяют более дешевые баббиты Б16 и БН или алюминиевый сплав алькусин Д.
Вкладыш перед заливкой баббита очищают, протравливают в течение 3 мин в 15 %-ном растворе соляной или серной кислоты и непосредственно перед заливкой облуживают. Баббит для заливки расплавляют в металлических тиглях. Поверхность расплава очищают от шлака и защищают от окисления слоем древесного угля. Баббит Б83 следует заливать при температуре 400 °С, а Б16 — при температуре 450 °С. При этих температурах поверхность баббита будет иметь ровный серебристый цвет. Перегрев баббита, как и его недогрев, снижает надежность соединения сплава с поверхностью подшипника и ухудшает механические качества слоя баббита. Перед заливкой температура вкладыша должна быть 200-260 °С. Нагретый баббит перемешивают раскаленным стальным стержнем.
При ручной заливке вкладыши устанавливают на поддон, зажатый в тисках, и строго по центру вставляют в них стержень из сухого дерева или куска стальной трубы соответствующего диаметра с учетом усадки баббита (0,5 —0,7%) и припуска на механическую обработку (5 — 6 мм). Стержень центрируют полосками нелуженой стали, вставленными в стык вкладышей, и стягивают вкладыши хомутом посредством болтов с барашками. При заливке следят за равномерностью струи. Ковш с расплавленным баббитом держат как можно ближе к вкладышам, чтобы избежать быстрого охлаждения струи баббита. Этот способ заливки применяют при небольших количествах заливок.
Рис. 112. Приспособление для центробежной заливки подшипников скольжения:
1 — вращающаяся крышка; 2 — неподвижная оправка; 3 — радиальный подшипник; 4 — упорный подшипник; 5 — вкладыш.
Центробежную заливку осуществляют в приспособлении (рис. 112), вращающемся в планшайбе, навернутой на шпиндель токарного станка. Вкладыш 5 скрепляют надежным хомутом, устанавливают в сменные переходные фланцы и зажимают между планшайбой и вращающейся крышкой 1. Крышка вращается на радиальных 3 и упорных 4 подшипниках, установленных на неподвижной полой оправке 2, укрепленной в задней бабке станка. Заливку ведут через воронку с направляющим патрубком, введенным внутрь вкладыша через полость оправки.
Во время заливки вкладыш подогревают газовой горелкой. После заливки приспособление продолжают вращать до полного затвердевания антифрикционного слоя, но не менее 5 мин.
В это время прекращают подогрев и обдувают вкладыш снаружи для охлаждения сжатым воздухом. Радиальные и осевые припуски при центробежной заливке составляют 2 — 4 мм.
После заливки неразъемные вкладыши подвергают механической обработке в следующем порядке: прорезают окна под смазочные кольца, растачивают вкладыши с припуском на пришабривание 0,03 — 0,05 мм на сторону, прорезают маслораспределительные и маслосборные канавки, просверливают сточные отверстия, пришабривают поверхность к валу.
Разъемные вкладыши фрезеруют или прострагивают и пришабривают в плоскости разъема. После этого половины вкладыша надежно скрепляют между собой и обрабатывают как и неразъемные.
Подшипники пришабривают в следующем порядке: сначала — нижний вкладыш, затем — верхний. Поскольку верхний вкладыш не несет нагрузки, для него достаточно одной точки касания на 1 см².
Подшипники качения восстановительному ремонту не подлежат. Изношенные или поврежденные подшипники заменяют новыми того же каталожного номера. В случае замены поврежденного подшипника необходимо установить причину выхода его из строя. Наряду с анализом дефектов самого подшипника в этом случае следует уделить внимание изучению косвенных причин. Такими причинами могут быть несоблюдение правил монтажа (например, слишком слабые или слишком тугие посадки, перекосы), нарушения правил технической эксплуатации (например, несвоевременная или неправильная замена смазки, плохая защита от проникновения пыли, несбалансированность ротора, одностороннее магнитное притяжение, износ посадочных поверхностей вала и подшипникового щита и др.).
Источник
Неисправности и ремонт подшипников скольжения
В подшипниках скольжения средних и крупных машин необходимо ежедневно контролировать температуру нагрева, уровень масла, вибрацию и зазор между вкладышем и цапфой. О температуре подшипника обычно судят по температуре масла, которую замеряют термометром, опущенным в масляную камеру стояка; для большинства подшипников она должна быть не более 80 °С. Масло холоднее вкладыша на 5—10 °С. В машинах с принудительной смазкой температура масла в месте его вытекания из подшипника не должна превышать 65 °С.
Повышенный нагрев подшипников скольжения чаще всего происходит из-за недостаточной подачи или загрязнения масла, использования масла, не подходящего для данных условий работы, малого зазора между шейкой и вкладышем или плохой пригонки вкладыша.
Недостаточная подача смазки может быть вызвана низким уровнем масла в камере, медленным вращением смазочных колец, сильным сгущением масла. Уровень масла контролируется при неподвижном роторе по отметкам максимального и минимального уровней маслоуказателя. Высокий уровень масла может быть причиной замедленного вращения колец и попадания его внутрь машины. При осмотре подшипников с кольцевой смазкой открывают крышку и проверяют подачу смазки. Кольцо должно подавать в прорезь непрерывную струю масла.
Медленное вращение колец обычно происходит при их намагничивании, выработке шейки вала в месте их установки, неправильной форме (некруглость или погнутость), наличии заусенцев, неуравновешенности кольца и повышенной вибрации подшипника.
Для смазки подшипников надо всегда применять масло, рекомендованное заводом-изготовителем машины. Вязкость масла должна быть такой, чтобы создать необходимое давление в смазочном слое. При большей частоте вращения давление создается при меньшей вязкости. В подшипниках машин с частыми пусками и реверсами применяют более вязкое масло, чтобы сократить время работы подшипника в режиме полужидкостного трения. Более вязкое масло выбирают также для сильно нагруженных подшипников и при повышенной температуре окружающей среды, учитывая падение вязкости с ростом температуры. Однако применять более вязкое масло, чем необходимо, не следует, так как это вызывает увеличение потерь на трение и дополнительный нагрев подшипника.
Масло при хорошем состоянии подшипника обычно добавляют не чаще 1 раза в месяц. Более частая доливка свидетельствует об утечке, которая опасна как для машины, так и для бетонного фундамента.
Рис. 1. Осевой разбег ротора в подшипниках скольжения
Масло разрушает изоляцию обмоток и нарушает скользящий контакт, вызывая повышенное искрение щеток. Частой причиной утечки является плохое уплотнение спускной пробки.
Выброс масла внутрь машины может произойти при выработке торцевой поверхности вкладыша маслосбрасывающими кольцевыми буртиками 4 вала. Прижимаясь к торцу и входя в кольцевую выработку, выступ уже не может отбрасывать масло в радиальном направлении. Брызги летят наклонно, попадают на вал и по нему в машину. Выработка происходит при смещении ротора в осевом направлении, в результате чего при работе машины возникает сила, втягивающая ротор в статор. Выступание торцов сердечника и t2 (рис. 1) и зазоры а с обеих сторон должны быть одинаковыми. Их определяют после пробного пуска машины, когда ротор установится в магнитном поле. Осевой зазор а для новых и отремонтированных машин должен быть примерно 0,6 мм на каждые 1000 мм расстояния между подшипниками. Выброс масла может также происходить из-за загрязнения канавок и отверстий для стока.
Загрязнение масла может произойти из-за плохой очистки литой поверхности подшипниковой камеры или в результаты попадания в него пыли через уплотнения. В первом случае поверхность камеры очищают стальной проволочной щеткой, промывают керосином и покрывают маслостойкой эмалью. Во втором случае устанавливают дополнительные уплотнения, наиболее простым из которых является кожаная шайба, охватывающая вал. Поверх кожаной шайбы устанавливают стальную шайбу, которая прижимает ее к торцу подшипника и валу.
Масло при замене выливают в противень, который ставят под спускное отверстие. Подшипник промывают сначала керосином, затем маслом, чтобы удалить остатки керосина.
В гидродинамических подшипниках при выработке увеличивается зазор, подъемная сила масляного слоя при этом уменьшается. Зазор при разъемных вкладышах определяют с помощью свинцовой проволоки диаметром около 1 мм. Два кусочка проволоки с1 и с2 кладут на шейку 4 (рис. 2, а) вала и четыре b3. b4 — на плоскость разъема вкладышей. Установив верхнюю половину вкладыша 5 и крышку 3, равномерно затягивают болты 2, крепящие крышку к стояку 1, сминая проволочки.
Рис. 2. Измерение верхнего зазора между цапфой и вкладышем (а) и между крышкой подшипника и верхним вкладышем (б)
Зазоры (мм) в точке и с2 будут соответственно равны:
где а, с2, b2, b3, b4 — толщина сплющенных проволочек, мм. Разница между 61 и 62 не должна превышать 10%.
Верхние зазоры в подшипниках с разъемными вкладышами и кольцевой смазкой обычно находятся в пределах 0,15—0,25% от диаметра шейки вала (большие значения — для быстроходных машин).
Износ подшипников вызывает увеличение силы магнитного притяжения ротора к статору. При этом растут нагрузки на подшипник, что, в свою очередь, делает износ более интенсивным. Для нормальной работы электрической машины необходимо, чтобы износ не превышал определенной величины.
Зазор по посадочному пояску между верхним вкладышем и крышкой подшипника не должен превышать 0,05 мм. Его определяют, располагая четыре кусочка свинцовой проволоки в плоскости стыка крышки 3 подшипника (рис. 2, б) и стояка 1 вблизи стягивающих болтов 2, два кусочка — на кольцевом пояске верхнего вкладыша 6.
Рис. 3. Индукционный нагреватель для выплавки баббита из вкладышей:
1 — кожух, 2 — крышка, 3 — вкладыш, 4 — катушка, 5 — стальной корпус, 6 — теплоизоляция, 7 — подставка, 8 — форма
Демонтаж подшипников скольжения в отличие от подшипников качения, как правило, производится без каких-либо приспособлений. Подшипники скольжения подлежат ремонту при значительном износе внутренних рабочих поверхностей вкладышей к торцов, растрескивании, выкрошивании, отслаивании и подплавлении заливки.
Дефекты вкладышей выявляют внешним осмотром и по звуку при простукивании молотком: вкладыш с отслоившимся баббитовым слоем издает дребезжащие и глухие звуки, а вкладыш с хорошо сохранившейся заливкой — чистые и звонкие. Трещины в баббите выявляют погружением вкладыша в керосин на 10—15 мин. После извлечения из ванночки поверхности протирают насухо и покрывают тонким слоем мела, разведенного в воде. Керосин задерживается в трещинах, поэтому они четко вырисовываются на закрашенных мелом поверхностях после их высыхания.
Баббитовый слой в подшипниках восстанавливают перезаливкой вкладыша. Небольшие местные повреждения устраняют наплавкой баббита газовой горелкой или электрическим способом и зачисткой напильником и шабером.
Вкладыши заливают ручным (статическим) способом или на центробежной установке. Центробежный способ дает лучшее сцепление сплава с поверхностью вкладыша, улучшает структуру залитого слоя и сокращает расход баббита на 8—10%.
Таблица 2. Химический состав и основные физические свойства баббитов
Источник
Ремонт подшипников скольжения
Основными дефектами подшипников скольжения являются: износ и искажение формы рабочих поверхностей; отслоение, выкрошивание или частичное выплавление баббита; риски, увеличенные зазоры, сколы, трещины, раковины на поверхностях скольжения; искажение профиля смазочных канавок; отсутствие запаса на регулирование в подшипниках с регулируемым зазором; износ торцов вкладышей; нарушение крепления втулок и вкладышей; поломка деталей корпуса и крышки, срыв резьбы, засорение и повреждение маслоподводящих отверстий и трубопроводов.
Следствием износа рабочих поверхностей подшипника является увеличение зазора, появление овальности, конусо- и бочкообразности. Величину зазора определяют щупом, а для разъемных подшипников также с помощью двух-трех свинцовых проволочек или пластинок, закладываемых между валом и вкладышем в разобранный подшипник. Размер отверстия для сравнения его с диаметром вала и определения таким образом зазора, а также погрешность формы отверстия устанавливают микрометрическим или индикаторным нутромером.
В неразъемных нерегулируемых подшипниках скольжения при износе втулку заменяют либо ремонтируют. Новую втулку изготовляют с наружным диаметром под запрессовку в корпус и припуском по внутреннему диаметру под последующую развертку или растачивание до нужного размера.
Запрессовывают втулку прессами, винтовыми приспособлениями или вручную молотком. Чтобы избежать перекоса и деформации втулки при запрессовке, применяют оправку или направляющие кольца. Запрессованную в корпус втулку стопорят от проворота и осевого смещения с помощью винтов или штифтов, а затем развертывают или растачивают до нужного размера. Обработку нескольких втулок, расположенных на одной оси, ведут одной разверткой или набором разверток с одной установки с целью обеспечения соосности отверстий.
- Развертка или растачивание втулки с последующим шабрением под ремонтный размер при увеличении диаметра вала наращиванием.
- Уменьшение внутреннего диаметра втулки осадкой с последующим развертыванием.
- Биметаллические втулки перезаливают баббитом в следующем порядке: сначала нагревают втулки до температуры плавления баббита, слив расплавленного металла, очищение втулки от остатков баббита и грязи, обезжиривание поверхности погружением в нагретый до 70-80 °С раствор каустической соды, промывка в горячей воде, лужение внутренней поверхности припоем ПОС-30 или ПОС-50 и немедленная заливка (в том числе и центробежная) баббитом, нагретым до температуры заливки, с установкой внутрь втулки стержня из листовой стали, трубы или дерева.
Источник
Эксплуатация и ремонт подшипников скольжения
В подшипниках скольжения средних и крупных машин необходимо ежедневно контролировать температуру нагрева, уровень масла, вибрацию и зазор между вкладышем и цапфой. О температуре подшипника обычно судят по температуре масла, которую замеряют термометром, опущенным в масляную камеру стояка; для большинства подшипников она должна быть не более 80 °С. Масло холоднее вкладыша на 5—10 °С. В машинах с принудительной смазкой температура масла в месте его вытекания из подшипника не должна превышать 65 °С.
Повышенный нагрев подшипников скольжения чаще всего происходит из-за недостаточной подачи или загрязнения масла, использования масла, не подходящего для данных условий работы, малого зазора между шейкой и вкладышем или плохой пригонки вкладыша.
Недостаточная подача смазки может быть вызвана низким уровнем масла в камере, медленным вращением смазочных колец, сильным сгущением масла. Уровень масла контролируется при неподвижном роторе по отметкам максимального и минимального уровней маслоуказателя. Высокий уровень масла может быть причиной замедленного вращения колец и попадания его внутрь машины. При осмотре подшипников с кольцевой смазкой открывают крышку и проверяют подачу смазки. Кольцо должно подавать в прорезь непрерывную струю масла.
Медленное вращение колец обычно происходит при их намагничивании, выработке шейки вала в месте их установки, неправильной форме (некруглость или погнутость), наличии заусенцев, неуравновешенности кольца и повышенной вибрации подшипника.
Для смазки подшипников надо всегда применять масло, рекомендованное заводом-изготовителем машины. Вязкость масла должна быть такой, чтобы создать необходимое давление в смазочном слое. При большей частоте вращения давление создается при меньшей вязкости. В подшипниках машин с частыми пусками и реверсами применяют более вязкое масло, чтобы сократить время работы подшипника в режиме полужидкостного трения. Более вязкое масло выбирают также для сильно нагруженных подшипников и при повышенной температуре окружающей среды, учитывая падение вязкости с ростом температуры. Однако применять более вязкое масло, чем необходимо, не следует, так как это вызывает увеличение потерь на трение и дополнительный нагрев подшипника.
Масло при хорошем состоянии подшипника обычно добавляют не чаще 1 раза в месяц. Более частая доливка свидетельствует об утечке, которая опасна как для машины, так и для бетонного фундамента.
Рис. 1. Осевой разбег ротора в подшипниках скольжения
Масло разрушает изоляцию обмоток и нарушает скользящий контакт, вызывая повышенное искрение щеток. Частой причиной утечки является плохое уплотнение спускной пробки.
Выброс масла внутрь машины может произойти при выработке торцевой поверхности вкладыша маслосбрасывающими кольцевыми буртиками 4 вала. Прижимаясь к торцу и входя в кольцевую выработку, выступ уже не может отбрасывать масло в радиальном направлении. Брызги летят наклонно, попадают на вал и по нему в машину. Выработка происходит при смещении ротора в осевом направлении, в результате чего при работе машины возникает сила, втягивающая ротор в статор. Выступание торцов сердечника и t2 (рис. 1) и зазоры а с обеих сторон должны быть одинаковыми. Их определяют после пробного пуска машины, когда ротор установится в магнитном поле. Осевой зазор а для новых и отремонтированных машин должен быть примерно 0,6 мм на каждые 1000 мм расстояния между подшипниками. Выброс масла может также происходить из-за загрязнения канавок и отверстий для стока.
Загрязнение масла может произойти из-за плохой очистки литой поверхности подшипниковой камеры или в результаты попадания в него пыли через уплотнения. В первом случае поверхность камеры очищают стальной проволочной щеткой, промывают керосином и покрывают маслостойкой эмалью. Во втором случае устанавливают дополнительные уплотнения, наиболее простым из которых является кожаная шайба, охватывающая вал. Поверх кожаной шайбы устанавливают стальную шайбу, которая прижимает ее к торцу подшипника и валу.
Масло при замене выливают в противень, который ставят под спускное отверстие. Подшипник промывают сначала керосином, затем маслом, чтобы удалить остатки керосина.
В гидродинамических подшипниках при выработке увеличивается зазор, подъемная сила масляного слоя при этом уменьшается. Зазор при разъемных вкладышах определяют с помощью свинцовой проволоки диаметром около 1 мм. Два кусочка проволоки с1 и с2 кладут на шейку 4 (рис. 2, а) вала и четыре b3. b4 — на плоскость разъема вкладышей. Установив верхнюю половину вкладыша 5 и крышку 3, равномерно затягивают болты 2, крепящие крышку к стояку 1, сминая проволочки.
Рис. 2. Измерение верхнего зазора между цапфой и вкладышем (а) и между крышкой подшипника и верхним вкладышем (б)
Зазоры (мм) в точке и с2 будут соответственно равны:
где а, с2, b2, b3, b4 — толщина сплющенных проволочек, мм. Разница между 61 и 62 не должна превышать 10%.
Верхние зазоры в подшипниках с разъемными вкладышами и кольцевой смазкой обычно находятся в пределах 0,15—0,25% от диаметра шейки вала (большие значения — для быстроходных машин).
Износ подшипников вызывает увеличение силы магнитного притяжения ротора к статору. При этом растут нагрузки на подшипник, что, в свою очередь, делает износ более интенсивным. Для нормальной работы электрической машины необходимо, чтобы износ не превышал определенной величины.
Зазор по посадочному пояску между верхним вкладышем и крышкой подшипника не должен превышать 0,05 мм. Его определяют, располагая четыре кусочка свинцовой проволоки в плоскости стыка крышки 3 подшипника (рис. 2, б) и стояка 1 вблизи стягивающих болтов 2, два кусочка — на кольцевом пояске верхнего вкладыша 6.
Рис. 3. Индукционный нагреватель для выплавки баббита из вкладышей:
1 — кожух, 2 — крышка, 3 — вкладыш, 4 — катушка, 5 — стальной корпус, 6 — теплоизоляция, 7 — подставка, 8 — форма
Демонтаж подшипников скольжения в отличие от подшипников качения, как правило, производится без каких-либо приспособлений. Подшипники скольжения подлежат ремонту при значительном износе внутренних рабочих поверхностей вкладышей к торцов, растрескивании, выкрошивании, отслаивании и подплавлении заливки.
Дефекты вкладышей выявляют внешним осмотром и по звуку при простукивании молотком: вкладыш с отслоившимся баббитовым слоем издает дребезжащие и глухие звуки, а вкладыш с хорошо сохранившейся заливкой — чистые и звонкие. Трещины в баббите выявляют погружением вкладыша в керосин на 10—15 мин. После извлечения из ванночки поверхности протирают насухо и покрывают тонким слоем мела, разведенного в воде. Керосин задерживается в трещинах, поэтому они четко вырисовываются на закрашенных мелом поверхностях после их высыхания.
Баббитовый слой в подшипниках восстанавливают перезаливкой вкладыша. Небольшие местные повреждения устраняют наплавкой баббита газовой горелкой или электрическим способом и зачисткой напильником и шабером.
Вкладыши заливают ручным (статическим) способом или на центробежной установке. Центробежный способ дает лучшее сцепление сплава с поверхностью вкладыша, улучшает структуру залитого слоя и сокращает расход баббита на 8—10%.
Таблица 2. Химический состав и основные физические свойства баббитов
Источник