Демонтаж и разборка турбокомпрессора

 

Чтобы снять турбокомпрессор (рис. 1.) с дизеля, сливают воду из его остова, отсоединяют от него коллекторы и трубопроводы, отвертывают болты крепления. Перед разборкой снимают крышки подшипников, измеряют индикаторным приспособлением осевой разбег ротора. Проверка пространственного положения деталей в узле. Ниже излагаются проверки, производимые индикаторным приспособлением с целью выявления правильности пространственного положения деталей, обусловливаемого допускаемыми величинами биения, не параллельности и неперпендикулярности поверхностей деталей в собранных узлах. Опорами для вращения контролируемых валов в зависимости от их конструкции и размеров служат центры токарного станка, собственные подшипники вала или роликовые опоры, размещаемые на поверхности жесткой контрольной плиты.

 

Рис. 2. Схема проверки прямолинейности цилиндрического вала

 

На рис. 2а показана схема проверки прямолинейности (отсутствия биения) цилиндрического вала. Пояса измерений I, II, III для цилиндрического вала выбирают произвольно, но их должно быть не менее трех по длине вала. До начала измерений поворотом шкалы цифру 0 выставляют против стрелки индикатора (рис. 2в). Медленно поворачивают вал на полный оборот, через каждые 45° читают и записывают на круговой диаграмме (рис. 2г) показание индикатора в каждом поясе измерения (II, II, III). Отклонение стрелки индикатора от нуля против часовой стрелки записывают со знаком «минус», а по часовой стрелке–со знаком «плюс».

Результаты измерений считаются правильными, если после полного оборота вала стрелка индикатора (при нахождении над точкой а) установится против нуля шкалы. В противном случае измерения повторяют.

Находят наибольшую алгебраическую разность между показаниями индикатора в каждой плоскости а-а', б-б', в-в', г-г' отдельно для каждого пояса измерения. Она и является действительной величиной несоосности (биения) контролируемого вала. По величине несоосности судят о состоянии вала.

Описанный способ проверки валов индикатором хотя и менее точен, чем оптико-механический способ, но вполне пригоден для практических целей. Он прост, не слишком трудоемок и не требует сложных измерительных средств.

Так же проверяют зазор «на масло» в подшипниках. Зазором на масло» в подшипнике скольжения принято называть диаметральный зазор между шейкой вала (оси, цапфы, пальца, валика) и подшипником, измеренный по оси вяла в вертикальной плоскости. Измерение зазора «на масло» индикаторным приспособлением. Этот способ применяют, когда нельзя измерить зазор щупом или когда диаметр шейки вала менее 50 мм. Чаще всего индикаторным приспособлением измеряют зазоры в подшипниках одно или двухопорных валов.

Для примера на рис. 3. показаны схемы измерений зазоров «на масло» в подшипниках турбокомпрессора.

В этом случае ножка индикатора упирается сверху на конец вал. Для определения зазора вал (или корпус подшипника) перемещают в вертикальной плоскости. Колебание стрелки индикатора будет соответствовать зазору «на масло» в подшипнике. Точность измерения зазора в данном случае невысока 0,03-0,04 мм.

 

Рис 3. Схема измерения зазора «на масло» в подшипниках турбокомпрессора: 1–индикатор; 2–подшипник турбокомпрессора; 3–рым

Для разборки ставят турбокомпрессор стороной компрессора вверх. Отворачивают с конца вала ротора гайку (рис. 4а), снимают шайбу, отворачивают гайки и снимают корпус компрессора (см. рис. 1.), снимают вставку, диффузор, отворачивают винты крепления лабиринта колеса и извлекают ротор в сборке с деталями. Разъединяют газоприемный корпус с выхлопным корпусом.

 

Рис. 4. Приспособления для разборки турбокомпрессора:

а–гайковерт; б–отжимной болт; в–съемник

 

Разъединение корпусов и извлечение соплового аппарата производят отжимными болтами (рис. 4б). При необходимости корпусы подшипников выпрессовывают съемником (рис. 4в). Чтобы разобрать ротор, снимают с него уплотнительные кольца, отворачивают болты и снимают половинки лабиринта колеса (см. рис. 1), повернув экран относительно теплоизоляционного кожуха, совмещают эти части по разъему и демонтируют половники теплоизоляционного кожуха. Колесо компрессора снимают в случае его ослабления в посадке или надобности замены. Снятые детали очищают.

 

Очистка деталей и узлов

К числу основных неисправностей турбокомпрессора относятся неисправности в виде образования натра в газовых полостях, в узлах лабиринтных уплотнений, на лопатках турбины и соплового аппарата, образование накипи в полостях охлаждения турбины.

Для повышения эффективности очистки узлов турбокомпрессора от нагара в настоящее время используют передвижные моющие агрегаты высокого давления (до 200 кгс/см²), экологически и пожаро-безопасные моющие средства, например, щелочной раствор типа ФМС-Щ (поставщик АО «Политехсервис»).

Для удаления с поверхностей деталей и узлов отложения в виде закоксовавшегося нагара рекомендуется использовать водопескоструйную очистку.

Очистка от нагара лопаток соплового аппарата и турбинного колеса турбокомпрессора

Снижение эффективности работы тепловозных дизелей в значительной степени зависит от образования нагара на лопатках соплового аппарата и турбинного колеса турбокомпрессора. При образовании нагара снижается производительность компрессора, что отрицательно сказывается на процессе полного сгорания топлива, а также повышается повреждаемость турбин за счет существенного роста температуры выпускных газов.

Исследованиями ВНИИЖТа установлено, что в 80 % случаев снятые турбокомпрессоры требуют только очистки газовой и лабиринтных полостей, а около 20 % - других ремонтных операций.

При этом необходимо отметить, что конструктивно турбокомпрессор не приспособлен для очистки без снятия его с дизеля. Это условие предусматривает выполнения ряда сложных операций и составляет более 10 % от всей трудоемкости ремонта.

Учитывая значительную трудоемкость очистки, проводились и проводятся экспериментальные проверки различных способов очистки турбокомпрессоров: специальными растворами в условиях эксплуатации; использованием гидроабразивных смесей или абразивных материалов при работающем дизеле на холостом режиме.

Однако, использование абразивного материала на поверхностях лопаток неизбежно приводит к образованию рисок, которые способствуют более интенсивному повторному нагарообразованию. Наибольший эффект очистки достигается путем прогонки химического раствора через полости между лопатками соплового аппарата и турбинного колеса, и, по возможности, через полости лабиринтных уплотнений.

Установка для очистки лопаток турбокомпрессора без снятия его с дизеля показана на рис. 5.

Очистку турбокомпрессора любого типа производят в следующем порядке. Вначале, при заглушенном дизеле, в штуцер 8, предназначенный для установки термопары напротив первого цилиндра, монтируют сопловой патрубок 7 и посредством гибкого рукава 6 соединяют его через управляемый электроклапан 4 с емкостью 1, которая так же с помощью гибкого рукава 5 заранее подключается к воздушной магистрали тепловоза.

 

Далее производят запуск дизеля, соответствующий прогрев его систем и после подключения дискретного реле 9 к источнику электроэнергии химический раствор из емкости 1 через сопловой патрубок 7 в распыленном виде, совместно с выпускными газами, будет поступать в полости между лопатками соплового аппарата и турбинного колеса. Таким образом производиться отчистка турбокомпрессора от нагара без снятия его с тепловоза.

 

Рис. 5. Установка для очистки лопаток соплового аппарата и турбины турбокомпрессора: 1–герметичная емкость; 2–заправочная горловина; 3–вентиль; 4–вентиль с электроклапаном; 5–гибкие рукава; 6,7,–сопловой патрубок; 8–штуцер; 9–дискретное реле; 10–источник электроэнергии