РЕМОНТ СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ И ДЕТАЛЕЙ
Общие положения
Главной задачей технологии ремонта дизелей является восстановле- ние их эксплуатационных показателей, которые частично или полностью были утрачены вследствие изнашивания и повреждения отдельных дета- лей, сборочных единиц и механизмов. Основным техническим докумен- том, регламентирующим точность ремонта отдельных деталей механиз- мов и дизеля в целом, являются технические условия на КР. Карты дефек- тации технических условий наряду с указанием методов обнаружения дефектов и рекомендаций по восстановлению качества деталей включают сведения о браковочных и допускаемых при ремонте признаках.
Предельные отклонения на точность восстанавливаемых деталей ус- танавливают соответствующей рабочей конструкторской и технологиче- ской документацией.
Технологические процессы ремонта должны обеспечивать минималь- ную продолжительность, широкое применение комплексной механизации и автоматизации и высокое качество ремонта.
Наиболее совершенным способом восстановления работоспособности дизелей является КР в специализированных цехах судоремонтных пред- приятий. Структурная схема технологического процесса ремонта дизелей в специализированных цехах показана на рис. 3.1. Она представляет собой совокупность блоков, соответствующих отдельным технологическим опе- рациям и расположенных в такой последовательности, в которой осуще- ствляют законченный цикл ремонта дизелей.
В зависимости от характера производства и габаритных размеров ди- зелей можно использовать поточные, поточно-позиционные и поточно- бригадные методы ремонта. В современных условиях технология КР ди- зелей базируется на результатах научных исследований:
изучении износов основных деталей и прогнозировании сроков служ- бы и ресурсов работы механизмов и дизеля в целом;
изучении и практической реализации наиболее совершенных методов и способов восстановления изношенных поверхностей деталей до номи- нальных или ремонтных размеров;
совершенствовании технологии механической обработки и сборки.
Демонтажные работы
Демонтажный этап осуществляется после постановки судна в ремонт и проводится в объемах, определяемых видом ремонта судна и категорией ремонта судовых устройств.
Рис. 3.1. Общая схема ремонта дизеля
Демонтажные работы ведутся в определенной последовательности со- гласно эксплуатационной и ремонтной документации. В процессе демон- тажных работ снимаются механизмы с фундаментов и готовятся для транспортировки на склад обменного фонда. В состав демонтажных работ входят следующие основные операции:
освобождение емкостей двигателя от воды, масла и топлива; снятие ограждений с судовых механизмов;
отсоединение трубопроводов (клапаны трубопроводов должны быть закрыты, застопорены и опломбированы в закрытом положении);
разъединение муфт и полумуфт;
снятие крепежа, закрепляющего механизмы; снятие отдельных агрегатов, узлов и механизмов;
транспортировка механизмов и агрегатов на склад обменного фонда.
Демонтажные работы слабо механизированы. Основная часть этих работ выполняется вручную. Из средств механизации применяются элек- трические и механические тали, гидродомкраты, автопогрузчики.
Разборочные работы
Порядок разборки судовых машин и механизмов зависит от их типа и конструктивных особенностей. Поэтому разборку нужно выполнять, пользуясь инструкцией завода-изготовителя, соблюдая при этом общие требования. При производстве разборочных работ на судне снимаются быстроизнашивающиеся детали и узлы, транспортируются в цеха, где производят моечные работы, дефектацию и ремонт.
При агрегатном и агрегатно-узловом методах ремонта разборка меха- низмов выполняется в специальных цехах на поточных линиях. При этом используются специальные стенды, кантователи, манипуляторы и т.п.
Методы очистки и мойки
Методы и средства очистки и мойки, применяемые для удаления за- грязнений деталей судовых дизелей при ремонте, можно разделить на две группы – механические и физико-химические. Выбор каждого из них для практического использования зависит от конструктивных особенностей деталей, их материалов, природы загрязнений и других технологических факторов.
Среди механических методов очистки деталей наиболее эффективной является очистка косточковой крошкой. Косточковая крошка представля- ет собой продукт измельчения фруктовых косточек слив, абрикосов и
других фруктов. Кинетическая энергия этим частицам (диаметром 1…3 мм) сообщается пневматическими устройствами, работающими по схемам принудительной, эжекторной и верхней подачи крошки. Большим преимуществом такой очистки наряду с высокой эффективностью, явля- ются минимальные остаточные деформации очищаемых поверхностей, пригодность ее для очистки деталей из любых материалов и хорошее ка- чество очистки. В дизелеремонтных цехах для очистки деталей косточко- вой крошкой используют специальные установки.
Пневмо- и гидроабразивные способы механической очистки имеют весьма ограниченное применение в современных технологических про- цессах. Объясняется это тем, что при использовании, например, пневмо- абразивного способа требуется надежная защита обслуживающего персо- нала от воздействия абразивной пыли. Обычно применяемые аппараты обладают высоким уровнем шума, процесс очистки сопровождается вы- делением вредного для дыхания атомарного кислорода при соударении твердых абразивных частиц с очищаемым металлом и т.д.
Физико-химические методы очистки деталей при ремонте подразде- ляют на методы очистки в электролитах и органических растворах или специальных моющих жидкостях.
Сущность электролитической очистки деталей состоит в том, что очи- щаемую деталь помещают в раствор электролита, через который пропус- кают постоянный ток. В результате электролиза на очищаемой поверхно- сти интенсифицируется движение жидкости под действием выделяюще- гося газа.
В зависимости от полярности очищаемой детали различают катодную и анодную очистки.
Обычно катодная очистка является более эффективной. Однако при этом происходит наводораживание поверхностных слоев очищаемой де- тали. Наводораживание ухудшает эксплуатационные свойства деталей из- за так называемой водородной хрупкости. Для устранения вредного влия- ния водородной хрупкости ответственные детали после катодной очистки дополнительно обрабатывают с целью обезводораживания.
В практических условиях чаще используют анодную очистку, при ко- торой деталь является анодом.
Физико-химические методы очистки в органических растворах и спе- циальных жидкостях являются наиболее целесообразными в специализи- рованном ремонтном производстве, так как позволяют сравнительно про- сто механизировать и автоматизировать процесс очистки.
Различают две разновидности физико-химических методов очистки в растворах и моющих жидкостях: очистку погружением детали в раствор моющей жидкости и очистку струйным способом.
При очистке погружением детали располагают в специальных ваннах с моющей жидкостью, в качестве которой используют щелочные раство- ры и растворители. Интенсифицируют процесс очистки в этом случае до- полнительным подогревом щелочных растворов до 350–370К и возбужде- нием моющего препарата барбатером, лопастными винтами или затоп- ленными струями.
Струйный способ очистки осуществляют подачей раствора под давле- нием на очищаемую поверхность. Благодаря комплексному физико- механическому удалению загрязнений при струйном способе появляется возможность значительно сократить время очистки. В этом случае ис- пользуют менее концентрированные моющие растворы.
Большое влияние на качество и производительность струйной очистки оказывают количество подаваемой жидкости и форма струи. Наиболее часто применяют плоские и конусообразные струи, получаемые профили- рованием насадок моющей установки. Предпочтительными являются ко- нусообразные струи, поскольку обеспечивают максимальный охват очи- щаемой поверхности при достаточном давлении рабочей струи и незначи- тельном расходе жидкости.
Технологический процесс физико-химической очистки деталей вклю- чает в себя несколько операций, основными из которых являются обезжи- ривание, промывка и сушка очищаемых поверхностей.
Механизацию физико-химической очистки дизелей, сборочных еди- ниц и отдельных деталей обеспечивают в практических условиях исполь- зованием специальных моечных установок, которые проектируют и изго- тавливают в виде двух- или трехкамерных машин. В двухкамерных моеч- ных установках первая камера предназначена для очистки и обезжирива- ния деталей, а вторая – для промывки обезжиренных и очищаемых дета- лей горячей водой. В трехкамерных установках третья камера предусмот- рена для просушивания деталей горячим воздухом.
Все механизированные моечные установки разделяют на машины ту- пикового и конвейерного типа.
Особое место среди методов очистки деталей от загрязнений занимает ультразвуковой метод. В основе этого метода лежит явление кавитации, сопровождающееся сложным комплексом физических, химических, элек- трических и гидродинамических явлений. Ультразвуковой метод является универсальным процессом интенсификации очистки деталей в жидких моющих составах. При ультразвуковой очистке в моющей жидкости с помощью магнитострикционных и пьезоэлектрических преобразователей возбуждают колебания ультразвуковой частоты (20–30 кГц) и за счет вы- сокой объемной плотности энергии создают общие и местные гидродина- мические потоки. Эти потоки при определенных давлениях приводят к появлению кавитации. При разрыве пузырьков возникают ударные волны
и кумулятивные струи, которые, воздействуя на очищаемую поверхность, приводят к микро- и макроразрушениям загрязнений.
Состав моющих жидкостей устанавливают в каждом конкретном слу- чае в зависимости от материалов детали и от условий их эксплуатации.
По природе своего образования все загрязнения, подлежащие обяза- тельному удалению при ремонте, разделяют на следующие три группы:
1) продукты высокотемпературных превращений масел, топлив, рабо- чих жидкостей и т.д. (нагароотложения, лаковые отложение, смолы и осадки);
2) деструктированные (старые) лакокрасочные и другие неметалличе- ские покрытия;
3) консервирующие покрытия и материалы.
Нагароотложенияпо своей структуре могут быть плотными, рыхлы- ми и пластинчатыми. Они образуются на деталях дизелей (головках поршня, клапанах и т.д.), работающих при высоких температурах, ухуд- шают надежность работы цилиндропоршневой группы, а при достижении больших толщин приводят к необходимости ремонта. Нагарообразования отличаются высокой механической прочностью и хорошей адгезией к поверхности детали. Поэтому их относят к наиболее трудно удаляемым загрязнениям. Химико-механические свойства нагароотложений опреде- ляются сортом топлива и масла, а также условиями их образования.
Лаковые отложенияпредставляют собой результат совместного взаимодействия кислорода воздуха, высоких температур и катализации металла. Они образуются в виде тонкой и прочной пленки с гладкой по- верхностью. Лаковые отложения проявляются наиболее интенсивно при высоких, но недостаточных для сгорания масла температурах на таких деталях, как коленчатые валы, поршни (пригорание поршневых колец в канавках поршня), картеры и др. По химическому составу лаковые отло- жения отличаются от нагарообразований добавками масел и оксикислот.
Смолистые отложенияобразуются вследствие окисления полимери- зации ненасыщенных углеводородов. Они являются характерными за- грязнениями топливной системы дизелей. Внешне смолистые отложения представляют легкоплавкие вещества от темно-коричневого до черного цвета.
Осадкив виде густой липкой массы серо-коричневого или черного цвета состоят в основном из масел и воды с присадками асфальтенов, кар- бенов, а также незначительного количества золы, сажи и пыли. Осадки создают чаще всего чисто механические препятствия нормальной работе масляной и топливной системам дизелей. Так как их адгезия к металличе- ским поверхностям относительно невелика, то удаление загрязнений в виде осадков обычно затруднений не вызывает.
На выбор компонентов моющих жидкостей наибольшее влияние ока- зывает вид загрязнения и природа их образования.
В общем случае к моющим жидкостям, предназначенным для удале- ния загрязнений с металлических поверхностей, предъявляют следующие требования:
максимальной моющей способности по отношению к конкретному виду загрязнения;
минимального разрушающего действия на очищаемую поверхность и токсического воздействия на человека;
возможно большей разницы в плотностях моющей жидкости и загрязнения; пожарной безопасности.
Для очистки деталей из алюминиевых и черных сплавов применяют щелочные растворы с определенной массовой долей (%) в воде (табл. 3.1).