Техническое обслуживание и способы восстановления опор скольжения. Типовые дефекты и методы устранения

Опоры качения и скольжения – это подшипники различного устройства, поддерживающие вращающиеся оси и валы в требуемом положении. С их помощью обеспечивается необходимая точность перемещения, а также минимальные потери при трении. Всевозможные виды опор качения и скольжения используются при производстве различных механизмов. Подшипники, работающие по принципу скольжения, имеют 2 основных элемента – вкладыш и корпус. Опоры качения состоят из двух насаживаемых на вал колец. Для нормальной работы опор качения и скольжения их трущиеся поверхности должны быть покрыты слоем смазки.

Критериями выбора способа восстановления опор явились: экологичность, достаточная твердость, адгезионная и когезионная прочность, эксплуатационные свойства, возможность обработки слоя резанием и минимальное нарушение соосности опор в процессе приварки. Восстановление коренных опор в блоках цилиндров осуществлялось электроконтактной приваркой спеченной порошковой ленты в виде двух полуколец. Подобранные составы порошковой ленты после наплавки формировали достаточно технологичный слой, удовлетворяющий эксплуатационным свойствам: адгезионная и когезионная прочность > 10 кг/мм2, твёрдость НВ - 200…230. Ускоренные испытания восстановленных ДВС показали увеличение эксплуатационной стойкости в 2,1…2,5 раза по сравнению с заводскими блоками. Разработанная экологически чистая технология может быть с успехом использована для восстановления наружных и внутренних поверхностей других корпусных деталей.

Одним из путей снижения потерь металла от трения и износа является разработка новых технологий нанесения антифрикционных покрытий на детали, работающие в условиях трения (подшипники, втулки, направляющие вкладыши и т.п.). К таким сплавам относятся сплавы типа олово-свинец-сурьма.

Подшипниковыми сплавами называются сплавы, из которых изготавливают вкладыши подшипников. Для этой цели применяют чугун, бронзу и легкоплавкие сплавы на основе свинца, олова, цинка или алюминия, так называемые баббиты.

Несмотря на все большее применение в машинах подшипников качения (шариковых или роликовых подшипников), подшипники скольжения также применяют достаточно широко.

Требования предъявляемые к подшипникам скольжения узлов дизель-поездов по их эксплуатации

Вкладыши коренных подшипников коленчатых валов дизелей типа Д100 и 2Д100 отлиты из бронзы ОЦС 3-12-5 ГОСТ 613-65 и залиты баббитом Б2. Шероховатость рабочей и не рабочей поверхности подшипника не ниже 7-го класса. Твердость баббита HB 13-23. Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала бракуют при наличии хотя бы одного из дефектов:

а) коррозия заливки более 20% поверхности в нерабочей части (в рабочей части не допускеется);

б) выкрашивание более 10%;

в) трещина в корпусе вкладыша;

г) потеря торцового натяга, когда рекомендуемым способом устранить его не возможно;

д) износ по толщине более 0,15 мм для рабочих и более 0,20 мм для нерабочих вкладышей (на ТР-1 и ТР-2 допускается износ рабочих вкладышей до 0,18 мм).

Для электроосаждения всех тройных сплавов применяют, как правило, в фторборатные электролиты.

Фторборатные электролиты готовят растворением солей свинца и олова в борфтористоводородной кислоте с последующей добавкой столярного клея.

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.

Изношенные втулки ремонтируют следующими способами:

· 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.

· Уменьшение внутреннего диаметра втулки вырезанием сектора и сжатием втулки, запаивание шва, наращивание металлизацией или наплавкой наружной поверхности, ее обработка, растачивание и шабрение внутренней поверхности.

· При ослаблении посадки втулки в корпусе наружный диаметр ее увеличивается осадкой, металлизацией или электролитическим наращиванием.

В разъемных регулируемых подшипниках вкладыши при больших износах (толщина оставшейся регулировочной прокладки менее 0,5 мм) заменяют новыми или восстанавливают заливкой.

Порядок изготовления вкладыша следующий: изготовление втулки, разрезание ее на две половины; припиливание плоскостей разъема по плите; сборка вкладыша из двух половин с прокладками и фиксация паянием; окончательная обработка наружной и внутренней цилиндрических поверхностей вкладыша; разъединение половин; шабрение плоскостей разъема до 4-6 пятен; шабрение наружной цилиндрической поверхности нижнего вкладыша по корпусу, а верхнего - по крышке при условии их посадки в корпус и крышку с небольшим натягом; разметка отверстия в нижнем вкладыше под штифт, предохраняющий от проворачивания, по бумажному шаблону, обжимаемому по корпусу; сверление несквозного отверстия под штифт; сверление по крышке смазочного отверстия в верхнем вкладыше; разметка смазочной канавки; вырубание крейцмейселем с закругленной режущей кромкой и обработка напильниками смазочной канавки; пришабривание внутренней цилиндрической поверхности вкладыша по шейке вала или шпинделя.

При небольших износах и увеличении зазора в разъемных регулируемых подшипниках убирают (или заменяют) нужную прокладку из комплекта, а правильность геометрической формы отверстия восстанавливают шабрением трехгранными или специальными шаберами. Порядок работ при этом следующий:

· проверка по краске и с помощью щупа, а при необходимости пригонка наружной цилиндрической поверхности и буртиков к корпусу и крышке;

· зачистка смазочных канавок и холодильников;

· предварительное шабрение нижнего вкладыша по шейке вала или шпинделя с установкой в корпусе или специальном приспособлении (рекомендуется одновременное шабрение нижних вкладышей переднего и заднего подшипников);

· предварительное шабрение верхнего вкладыша по шейке вала или шпинделя;

· окончательное шабрение нижнего и верхнего вкладышей до получения нужного числа пятен при условии равномерного их расположения и покрытия не менее 75% поверхности;

· затягивание гаек подшипника динамометрическим ключом с постоянным усилием крест-накрест, начиная со среднего подшипника (при его наличии);

· проверка легкости проворота шпинделя от руки;

· проверка масляного зазора щупом или свинцовыми проволочками;

· при недостаточном зазоре его увеличивают шабрением поверхности;

· проверка нутромером овальности и конусности отверстия вкладыша;

· проверка индикатором биений вала, установленного в отремонтированном подшипнике.