Разборка и дефектация деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) и кривошипно-шатунного механизма (КШМ) компрессора V120

а) Вскрыть картер, спустить масло. Картер промыть, протереть. Снять алюминиевые охладительные крышки и цилиндровые крышки, вынуть нагнетательные и всасывающие клапаны. Разобрать, промыть, осмотреть. Износ пластин клапанов выражается в их деформации, истирании и появлении усталостных трещин. Выбраковку пластин производить визуально. Пластины с повреждениями на притертой поверхности глубиной до 0,03 мм и деформированные в пределах этого же размера – притереть. Повреждения притертых поверхностей и деформацию клапанных досок, при дефектах больших размеров – протачивать и шлифовать на станке. Отремонтированные клапаны проверить на легкость перемещения пластин и плотность прилегания их к седлу. Кольцевые пластины клапанов, собранные без пружин, должны перемещаться свободно. Плотность клапанов испытать путем заливки керосина в клапан со стороны ограничителя подъема. Пропуск керосина не должен быть заметен в течении 5 мин. Проверить клапаны на отжатие пластин;

б) снять шатунные болты, осмотреть. Болты имеющие трещины, срывы резьбы и крупные заусенцы в нитках, а также поперечные риски или забоины глубиной более 0,1 мм заменить. Заменить также болты, на которые гайки наворачиваются неравномерно или имеют слабину. Шатунные болты заменять комплектно, т.е., вместе с гайкой. Наличие трещин на болтах определяется следующим образом: проверяемые болты предварительно опустить на 3-5 мин в горячее масло, затем насухо протереть и опустить на 3-5 мин в горячий насыщенный раствор соды. После просушки болты покрываются тонким налетом соды. В местах трещин выступает масло;

в) снять шатунные подшипники, промыть, осмотреть; наволоки, задиры на вкладышах снять, вкладыши, при необходимости, пришабрить. После пришабровки проверить зазоры между шейкой вала и подшипником (рис. 148, 149). Провернуть вал компрессора вручную – вал должен проворачиваться равномерно, без заеданий;

г) вынуть поршни из цилиндров, снять компрессионные и маслосъемные кольца (поршневые кольца снимать специальным съемником во избежание их поломки), замерить зазоры поршневых колец по ручью поршня (см. рис. 148) и зазоры в замке колец по цилиндровой втулке (табл. 80), износившиеся кольца заменить. Износ колец характеризуется уменьшением их радиальной толщины, увеличением зазора в замке и ослаблением радиального давления на стенки цилиндра.

Рис. 148. Шатунно-поршневая группа компрессора IV 4/120

Примечание: в числителе показана монтажная, в знаменателе предельно-допустимая в эксплуатации величина зазора в мм.

Значение радиального зазора должно быть в пределах 0,4-0,5 мм. Радиальный зазор замерять щупом, вводя его между утопленным в канавку кольцом и металлической линейкой, наложенной на поршень вдоль его образующей. Если кольцо не утопает в канавке поршня, то, в случае незначительного перекоса поршня, возможны задиры зеркала цилиндра кромкой кольца. Кольцо должно легко, без заедания, прокатываться по всей канавке. Плотность прилегания колец устанавливается по внешнему виду – наружные цилиндрические поверхности колец должны быть блестящими; наличие на них темных участков указывает на то, что в этих местах кольца не соприкасались с цилиндром.

При установке новых колец проверить прилегание их к зеркалу цилиндра. Для этого кольцо вставить в цилиндр и сверху прикрыть заслонкой диаметром на 2-3 мм меньше диаметра цилиндра, в нижней части цилиндра (в картере) установить переносную электрическую лампу. В местах зазора между кольцом и стенкой цилиндра будет проникать свет. Кольца считаются пригодными, если зазор не превышает 0,03 мм на длине дуги 60⁰.

Поршневые кольца, потерявшие упругость, заменить новыми. Новые кольца устанавливать на место после тщательной подгонки, проверки указанных выше зазоров и удаления заусениц. Острые кромки по внешней и внутренней поверхности слегка притупить;

д) снять стопорные кольца в бобышках поршня, вынуть палец и шатун из поршня, проверить зазор в соединении палец поршня-головная втулка (см. рис. 148, 149), в случае выработки головной втулки – заменить ее новой;

е) поршень, шатун, палец, поршневые кольца прочистить, снять нагар, промыть, обтереть. Дефекты чистоты поверхности поршня выражаются в появлении рисок, царапин, задиров. Степень износа устанавливается внешним осмотром и измерением. Неглубокие риски и задиры на поверхности поршня устранить зачисткой мелким наждачным полотном. При обнаружении более глубоких продольных рисок и задиров глубиной 1 м и более – поршень заменить. Канавки колец поршня изнашиваются по высоте. Наличие износа можно обнаружить по блеску торцовой поверхности канавок, а также путем измерения их высоты проходным и непроходным калибром. Отверстия в бобышках для поршневого пальца изнашиваются при ослаблении посадки пальца. Ремонт заключается в растачивании или развертывании отверстия для пальца под большой ремонтный размер.

Неправильный износ поршня может быть вызван перекосом механизма движения, в результате чего образуются значительные задиры металла и ломаются грани поршня. Для предупреждения аварийного износа поршня и цилиндра при каждом Т.О. – РПР – проверять центровку поршня, измеряя радиальные зазоры между поршнем и цилиндром. Зазоры проверять щупом в четырех диаметрально противоположных местах при положении поршня в верхней и нижней мертвых точках (см. табл.);

ж) промыть, обтереть нагнетательные полости компрессора, цилиндровые втулки. Осмотреть зеркало цилиндров на предмет появления рисок, задиров, которые появляются при использовании загрязненной смазки, при попадании в цилиндр частей поломанных деталей – пластин клапанов или поршневых колец. Неглубокие риски и задиры на поверхности цилиндра устранить зачисткой корундовым камнем или мелким наждачным полотном.

Отдельные риски глубиной более 0,1 мм заплавить баббитом. При выявлении на зеркале цилиндров рисок и задиров глубиной более 1 мм, цилиндровую втулку необходимо заменить.

з) в целях предупреждения задиров, снижения износов и ускорения обкатки, рабочие поверхности цилиндров, поршней, головных втулок, вкладышей шатунных и рамовых подшипников, шеек валов (при обнаружении интенсивных износов или механических дефектов типа рисок, задиров; после замены, перезаливки и т.п.) натереть дисульфид-молибденовым порошком МВЧ-1.

3. Технология ремонта основных деталей ЦПГ КШМ поршневого компрессора.

3.1. Выявление неисправности холодильных установок и скрытых дефектов может выполняться при помощи следующих методов: по изменению параметров нормальной работы оборудования; наружным осмотром; гидравлическим и пневматическим испытаниями; обмером рабочих поверхностей деталей; проверкой на слух и на ощупь и др.

Наиболее распространенным методом определения технического состояние компрессоров, насосов и т.п. является обмер рабочих поверхностей деталей и замер зазоров в сопряжениях деталей при помощи микрометрического измерительного инструмента и щупов. Обмер деталей поршневых компрессоров производится в соответствии с действующей Инструкцией по обмерам основных деталей холодильных компрессоров (приложение № 1 к разделу 12). В тексте настоящего параграфа 3 содержатся страницы указанного паспорта для аммиачного компрессора V120, заполняемые при дефектации деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) и кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

В паспорте ремонта приняты следующие условные обозначения:

· А₁; Б₁; В₁; – размер охватываемой детали.

· А; Б; В; – размер охватывающей детали.

· А₁ – А; Б₁ – Б; В₁ – В; – условное обозначение зазора (натяга), переходной посадки «зазор-натяг» в соединении.

· А^{I – I}; Б^{I – I}; В^{I – I}; – замер в горизонтальной плоскости или «по оси».

· А^{II – II}; Б^{II – II}; В^{II – II}; – замер в вертикальной плоскости или «по ходу (вращению)».

· ↑1; ↑2; ↑3; – места и количество замеров.

· а; б; в; – обозначения зазоров между плоскими поверхностями, а также радиальных и торцевых биений.

Описание дефектов, выявляемых визуально производится, как продолжение карты обмеров соответствующей детали.

Цилиндровая втулка (рис. 149)

Рабочая поверхность цилиндров втулки компрессора не должна превышать норм овальности и конусности. Всякое отклонение от цилиндрической формы равномерный и неравномерный износ, наработки, раковины, задиры, царапины, коррозионные повреждения, разрушения поверхностей втулок приводит к ухудшению работы компрессора. Равномерный износ характеризуется изменением диаметра цилиндровой втулки. При наличии овала или бочкообразности нарушается нормальная работа поршневых колец, что приводит к ухудшению уплотнения рабочего пространства и повышенному износу, как цилиндрической втулки, так и поршневых колец. В процессе эксплуатации втулки цилиндров компрессоров изнашиваются неравномерно.

Износ цилиндра компрессора усиливается по мере возрастания давления сжатия в цилиндре. Кривая нарастания износа цилиндрической втулки вдоль его образующей по своему параметру идентична линии сжатия в индикаторной диаграмме.

Рис. 149. Цилиндровая втулка

Во время работы компрессора поршень оказывает неравномерное давление на стенки цилиндра. Наибольшее давление создается в плоскости давления кривошипного механизма (рис. 150). Неравномерность давления на стенки цилиндра вызывает и неравномерный износ, в результате которого сечение цилиндра становится овальным.

Таким образом, цилиндр в местах движения поршневых колец приобретает по высоте форму неправильного конуса, а в поперечном сечении – форму вала.

Рис. 150. Износ стенки цилиндра

Кривая износа по образующей цилиндра в виду характерного износа втулка обмеряется в 2-х взаимно перпендикулярных плоскостях – вдоль оси коленчатого вала и в плоскости вращения. По высоте цилиндр обмеряют в 3-х поясах (рис. 149), а именно: в месте между первым и вторым компрессионным кольцом в положении поршня в ВМТ; в месте нижнего компрессионного кольца в положении поршня НМТ и в среднем положении между первым и вторым замерами. Для определения овальности используют замеры одного пояса в 2-х измерениях – в 2-х взаимно перпендикулярных плоскостях.

Каждый замер производится не менее трех раз. В карту обмеров заносится среднеарифметическое значение замера (таблица 78).

Таблица 78. Карта обмеров цилиндровых втулок

№ цилиндров	Обмеры до ремонта
Горизонты обмеров	Зазор втулка – тронк поршня	Наибольший износ
1 -1	2 - 2	3 - 3
По оси	По вращ.	По оси	По вращ.	По оси	По вращ.	ВМТ	НМТ	Оваль-ность, мм	На диа-метр, мм	Конус-ность

На основании произведенных замеров и осмотра зеркала цилиндра в соответствии с допустимыми нормами износа цилиндра, определяется характер износа, его причина и назначается необходимый ремонт.

Поршень (рис. 151)

Износ поршней в компрессорах проявляется в искажении цилиндрической наружной поверхности, увеличении размеров, износе канавок, увеличении диаметра отверстия под поршневой палец в бобышках поршня, наличие наклепов и трещин на донышках.

Рис. 151. Поршень компрессора V120

Износ выявляют осмотром и обмером в 3-х параллельных плоскостях. Первый обмер производят в плоскости, расположенной на 4-6 мм выше верхнего компрессионного кольца, второй – в плоскости, расположенной на 3 мм выше нижнего маслосъемного кольца, третий – в плоскости, перпендикулярной оси пальца (рис. 152). Износ поршня определяется как среднее арифметическое из пяти обмеров.

Зазор между втулкой цилиндра и поршнем определяется в двух местах по высоте («верх» и «низ») одним из двух способов:

а) Аналитически;

б) При помощи щупа.

2.2.1. Аналитический способ. Зазор определяется по формуле:

∆ = Д_втулки - Д_поршня,

где Д_втулки – средний диаметр втулки при обмере в сечении 2 (рис. 149) для определения зазора в ВМТ («верх») и средний диаметр в сечении 2 (рис. 150) для определения зазора в НМТ («низ»).

Д_поршня – диаметр поршня при обмере в сечении 3 (рис. 152) для определения зазора в ВМТ («верх») и средний диаметр в сечении 2 (рис. 152) для определения зазора в НМТ («низ»).

2.2.2. Зазор при помощи щупа определяют при положении поршня без колец в верхней и нижней мертвых точках у верхней и нижней кромок поршня в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (в плоскости «вращения коленвала» и в плоскости «оси коленвала»).

2.2.3. Зазор между канавкой поршня и кольцом по высоте определяют также одним из двух способов:

a) Аналитически, как разность средней

высоты канавки и средней толщины кольца;

Рис. 152. Замеры поршня

b) При помощи щупа. Щупом зазор измеряют при надетых на поршень кольцах по всей окружности кольца при его положении в отжатом состоянии к верхней опорной поверхности канавки. Берется наибольший зазор.

Таблица 79. Карта обмеров поршней

№ цилиндров	Обмеры до ремонта
Диаметр поршня, мм	Овальность, мм	Поршневые канавки
1 - 1	2 - 2	3 - 3	в1	в2	в3	в4
По оси	По вращ.	По оси	По вращ.	По оси	По вращ.

Наработки на опорных поверхностях канавок допускаются не более 0,05-0,10 мм. Конусность и овальность отверстий для поршневых пальцев определяется с помощью микрометрического штих-масса или индикаторного нутромера, в 2-х взаимно перпендикулярных направлениях и в 2-х сечениях по длине отверстия, как это показано на рис. 153. Допустимые отклонения составляют не более (0,0001-0,00012)Д (см. нормы).

Таблица 80. Карта обмеров поршневых пальцев

№ цилиндра

Диаметр поршневого пальца, мм

Овальность, мм

В бобышке

В головном соединении

«нос» 1-1

«корма» 4-4

«нос» 2-2

«корма» 3-3

Верт.

Гориз.

Верт.

Гор.

Верт.

Гор.

Верт.

Гориз.

1-1

2-2

3-3

4-4

Таблица 81. Карта обмеров диаметров отверстий в бобышках