Методы восстановления деталей подъемно-транспортных машин

Изнашивание сопрягаемых поверхностей деталей приводит к нарушению назначенных посадок. Если втулка А и вал В сопрягаются по номинальному размеру Nc и в процессе эксплуатации изнашиваются на значения величин АЛ и А В, превышающие допуски этого размера 6А и 8В, между ними возникает зазор, нарушающий нормальную работу сопряжения. Для восстановления работоспособности трущейся пары используют следующие методы: восстановление изношенных поверхностей обеих или одной детали, установку переходной детали или же использование детали, у которой сопрягаемая поверхность выполнена по ремонтным размерам.

Рис. 4. Методы восстановления сопряжений: А — отверстие; В — вал

 

Первые 3 способа можно применять для любых типов машин при условии выдерживания при окончательной механической обработке заданных полей допусков размеров. Использование же ремонтных размеров возможно только при наличии ремонтных деталей, выпускаемых промышленностью специально для этих целей.

К таким деталям относят вкладыши подшипников коленчатых валов, поршни, поршневые кольца, работающие в паре с дорогостоящими и сложными деталями, замена которых экономически нецелесообразна. Ремонтные детали изготавливают трех-четырех типоразмеров, что позволяет последовательно осуществлять такое же число ремонтов.

Размеры деталей восстанавливают путем сварки, наплавки, электролитического осаждения металла, металлизации или за счет пластической деформации детали.

Метод сварки и наплавки основан на термическом воздействии на основной и присадочный металлы, в результате чего при остывании происходит совместная кристаллизация расплавленных участков. При сварке детали восстанавливают путем непосредственной заварки трещин или приварки деталей усиления: накладных листов, обечаек и т. п., при наплавке восстанавливают изношенные поверхности с целью обеспечить после механической обработки необходимый ремонтный размер сопряжения Nv.

При сварке и наплавке в деталях, особенно со сложной формой, резкими переходами и углублениями возникают значительные термические напряжения. Они вызваны происходящими при расплавлении и быстром охлаждении структурными преобразованиями металла. В результате возможно появление трещин и коробление деталей. Уменьшить эти дефекты можно путем предварительного подогрева детали до 200—300 °С, медленного ее охлаждения, применения отжига, выбора рациональной технологии (сварка длинных швов в определенной последовательности, соответствие диаметра электрода и силы сварочного тока толщине металла).

Для повышения качества шва, износостойкости и твердости наплавленного металла в ремонтной практике используют присадочный металл, содержащий легирующие добавки, а также обмазку электродов, препятствующую насыщению расплавленного металла азотом и водородом.

При ремонтных работах применяют газовую и электродуговую сварку, электродуговую и электроимпульсную наплавку. При сварке (наплавке) на постоянном токе деталь подключают к отрицательному полюсу (обратная полярность), это уменьшает ее прогрев, так как большая часть теплоты выделяется на положительном электроде.

Перед заваркой трещин выполняют зачистку поверхности, за-сверловку концов трещины, разделку кромок. Для ответственных деталей, а также при несквозной разделке рекомендуется дополнительно наваривать лист металла, предварительно выгнутый по форме поверхности детали.

Наплавка заключается в последовательном наложении валиков наплавляемого металла. При ручной наплавке круглых деталей валики накладывают вдоль ее оси попеременно: с нижней и верхней стороны детали, при автоматической — валик накладывается по винтовой линии, образующейся в результате сложения поступательного движения сварочного мундштука и вращательного — детали. Автоматическую наплавку выполняют на специально переоборудованном токарном станке, частота вращения шпинделя которого снижена до 0,25—4 об/мин.

Электроимпульсную наплавку осуществляют при помощи специальных наплавочных головок, обеспечивающих периодическое касание и отход электрода (присадочной проволоки). В момент касания происходит короткое замыкание, приводящее к расплавлению небольшого участка поверхности детали. Отвод электрода сопровождается разрывом электрической цепи и возникновением в результате действия электродвижущей силы самоиндукции кратковременного электродугового разряда, вызывающего вторичный разогрев, расплавление и перенос присадочного металла проволоки на наплавляемую поверхность. Продолжающееся движение и оплавление электрода приводит к увеличению расстояния между ним и деталью, в результате чего ток разряда уменьшается. После прекращения электродугового разряда наступает период холостого хода, в процессе которого происходит обратное движение электрода до соприкосновения с деталью. Наплавка осуществляется в среде охлаждающей жидкости, подаваемой в зону дуговых разрядов. Быстрое охлаждение наплавленного металла, а также незначительная (в пределах 0,01—0,02 с) продолжительность цикла обеспечивают прогрев детали на глубину не более 1—3 мм, что снижает возможность возникновения термических напряжений. Поверхность детали закаляется. Недостатком электроимпульсной наплавки является неравномерная твердость наплавленного слоя и относительно низкая производительность метода.

Метод электролитического осаждения металла применим для восстановления первоначальных размеров детали, а также для получения износостойких защитных и декоративных покрытий. Принципиальная схема электролитической установки изображена на рис. 57. Обработку производят в ваннах с электролитом, представляющим собой водный раствор кислот, солей или щелочей осаждаемых металлов.

При пропускании через электролит постоянного тока положительно заряженные ионы (катионы) перемещаются к отрицательно заряженному электроду (катоду), где получают недостающие электроны, образуя нейтральные атомы. На катоде осаждается металл и выделяется водород. Поэтому в качестве катода всегда используют восстанавливаемую деталь.

Отрицательно заряженные ионы (анионы) перемещаются к положительно заряженному электроду (аноду), теряют там свой электрический заряд и превращаются в нейтральные атомы. Они вступают в реакцию с анодом и выделяются в виде кислотных остатков и кислорода. Анодом является металл, соль которого находится в растворе электролита. Непрерывное пополнение электролита осуществляется за счет растворения анода. Исключение составляет процесс хромирования, при котором анод не растворяется, в силу чего происходит постепенное обеднение электролита.

Достоинство метода хромирования — получение весьма твердого и износостойкого покрытия, недостаток — плохая смачиваемость хромированной поверхности смазочными материалами. Для его устранения покрытие делают пористым с помощью анодного травления готовой поверхности путем кратковременного изменения полярности электродов. Скорость нанесения хромового покрытия достигает 0,05 мм/ч.

Достоинством метода осталивания является большая скорость осаждения металла (до 0,4 мм/ч) и возможность (при использовании промежуточной механической обработки) нанесения нескольких слоев покрытия.

Способ металлизации применяют для заделки трещин в деталях сложной конфигурации из чугуна и цветных металлов, не испытывающих значительных механических напряжений (наружные стенки блоков цилиндров ДВС), для заделки пор, ремонта изношенных поверхностей. Процесс осуществляют с помощью ме-таллизатора, из которого расплавленный присадочный металл напыляют под действием сжатого воздуха на деталь. Толщина слоя покрытия составляет 0,02—10 мм. Сцепление с основным материалом (в том числе и с неметаллами) обеспечивают силы молекулярного взаимодействия при заполнении частичками металла микронеровностей поверхности детали.

Метод пластической деформации основан на пластическом течении металла и возникновении остаточных деформаций. Детали восстанавливают как в холодном состоянии, так и при нагреве до 600—800 °С. Слои металла, деформированные в холодном состоянии, приобретают новые свойства: у них уменьшается вязкость и в результате наклепа увеличивается твердость. Метод состоит из правки, осадки, обжатия и вытяжки деталей.

 

Оперативный осмотр

Оперативный осмотр осуществляется в порядке надзора, с целью своевременного предупреждения и устранения неисправностей, а также для контроля выполнения инженерно-техническими работниками управляющими перегрузочными машинами, и рабочими по техническому обслуживанию и ремонту - инструкций. Оперативный осмотр проводят инженерно-технические работники, ответственные за содержание подъемно-транспортного оборудования в исправном состоянии. Допускается проведение оперативного осмотра сменными механиками. Оперативный осмотр перегрузочных машин осуществляется не реже одного раза в месяц независимо от режима работы машины. Рекомендуется оперативный осмотр проводить перед техническим обслуживанием.

В порядке оперативного осмотра перегрузочных машин проводят:

а) осмотр агрегатов и механизмов перегрузочных машин;

б) проверку:

- состояния металлоконструкций, канатов, болтовых и других креплений с учетом рекомендаций РД 31.44.37-89 «Краны портальные морских портов. Контроль состояния металлоконструкций»,

- работу тормозов и систем управления,

- действия приборов безопасности (проверка ограничителя грузоподъемности),

- работы двигателей,

- состояния электрооборудования,

- выполнения полученных ранее указаний докерами-механизаторами и рабочими по техническому обслуживанию и ремонту перегрузочных машин.

При оперативных осмотрах ролл-трейлеров особое внимание следует обращать на крепление колес, состояние грузовых шин, штыковых замков (или откидных планок) на платформе, настила платформы, паза для ввода клыка гузнека. Кроме этого, проверяется четкость обозначения регистрационного номера, грузоподъемности, массы тары, допустимой нагрузки на переднюю опору и на ось.

Номера машин, подвергнутых оперативному осмотру, заносят в журнал группового механика (электромеханика) с указанием результатов осмотра и перечня работ по техническому обслуживанию и ремонту, которые должны быть выполнены. В случае проведения осмотра сменным механиком результаты осмотра записываются в журнал группового механика. Указания по устранению неисправностей, замеченных при осмотре перегрузочных машин, и по проведению работ по техническому обслуживанию докерами-механизаторами, управляющими перегрузочными машинами, и рабочими по техническому обслуживанию и ремонту записывают в вахтенный журнал сменного механика, а для кранов, перегружателей и других машин - и в вахтенный журнал машины.

Оперативные осмотры проводят по графикам, утвержденным заместителем начальника района по механизации, а в других подразделениях - начальником подразделения.

Оперативный осмотр грузозахватных органов проводят инженерно-технические работники, ответственные за их содержание в исправном состоянии, с записью в своем журнале.

Оперативный осмотр грузозахватных органов, не закрепленных постоянно за машинами, должен выполняться сменным механиком непосредственно перед использованием, с записью в журнале сменного механика.

Оперативный осмотр грузозахватных приспособлений проводят рабочие подразделения, перед выдачей и при приемке, а также производитель работ и рабочие комплексных бригад, получающие грузозахватные приспособления на инвентарном (такелажном) складе, - перед использованием. Оперативный осмотр поддонов и пакетирующих стропов проводит персонал инвентарного (такелажного) и грузового складов при выдаче, а также рабочие комплексных бригад при получении для формирования пакетов. Осмотр проводится неоднократно в течение смены, а также и при возвращении на инвентарный (такелажный) или грузовой склад.

Осмотр производится в соответствии с инструкцией, определяющей порядок и методы осмотра, браковочные показатели, а также методы устранения обнаруженных повреждений. Такая инструкция должна быть поставлена в составе технической документации изготовителя. При отсутствии в составе технической документации такой инструкции она разрабатывается портом в соответствии с рекомендациями, приведенными в Правилах Госгортехнадзора России по кранам.

Оперативный осмотр наземной части рельсовых крановых путей выполняется не реже одного раза в месяц инженерно-техническим работником, ответственным за их содержание в исправном состоянии. При осмотре проверяется соответствие рельсовых путей инструкции завода-изготовителя по эксплуатации крана, а также проверяются: крепления рельсов к основанию, соединения рельсов, зазоры в стыках рельсов, отсутствие трещин, накатов, изломов головки рельсов, состояние прирельсовых канавок и водоотводящих отверстий, железобетонных шпал, балок или плит, на которых уложены рельсы, состояние заземлений, тупиковых упоров, других элементов кранового пути. По результатам осмотра делается запись в Журнале технического надзора по форме, приведенной в Правилах технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий (РД 31.35.10-86).

 

Периодический осмотр

Периодический осмотр проводится в порядке надзора, с целью тщательной проверки технического состояния подъемно-транспортного оборудования и сбора сведений, необходимых для подготовки очередных плановых ремонтов.

Периодический осмотр перегрузочных машин проводится комиссией. В состав комиссии входят инженерно-технический работник, ответственный за содержание осматриваемой машины в исправном состоянии, а также другие инженерно-технические работники. Комиссия назначается распоряжением заместителя начальника района по механизации по согласованию с начальником отдела механизации. При периодических осмотрах комиссия выполняет следующее:

- проверяет и наблюдает в работе все механизмы и агрегаты механической части и электрооборудования;

- проводит осмотр металлоконструкций, исправное состояние которых имеет первостепенное значение в обеспечении безопасности работы оборудования;

- проверяет работу приборов безопасности, в том числе и ограничителя грузоподъемности (с грузом);

- проверяет состояние электропроводки и заземления;

- устанавливает неотложные ремонтные работы и уточняет перечень запасных частей, подлежащих заказу для выполнения очередных плановых ремонтов;

- проверяет грузозахватные органы, постоянно приписанные к машинам;

- проверяет не установленные на машины и не приписанные к ним грузозахватные органы.

Наиболее ответственным является осмотр несущих металлоконструкций, который следует проводить с учетом рекомендаций РД 31.44.37-89 «Краны портальные морских портов. Контроль состояния металлоконструкций», а также подраздела настоящих ПТЭ.

Основной целью осмотра является, так же как при обследовании, выявление трещин и деформаций в ответственных элементах металлоконструкций, а также уменьшение толщины таких элементов из-за коррозии. В условиях порта трещина может быть обнаружена в результате визуального осмотра. В случае, если наличие обнаруженной визуально трещины вызывает сомнение, можно использовать вихретоковые приборы (они позволяют вести замеры без очистки поверхности от краски) или методы капиллярной дефектоскопии. Уменьшение первоначальной толщины металла в результате коррозии можно обнаружить при помощи ультразвукового толщиномера.

Результаты периодических осмотров оформляются актом по форме.

Заключение комиссии по акту осмотра групповой механик записывает в свой журнал. Акт периодического осмотра перегрузочных машин, не подконтрольных органам Госгортехнадзора России, допускается оформлять на группу машин одной модели.

Периодические осмотры перегрузочных машин проводятся по графику, составленному заместителем начальника района по механизации и согласованному с начальником отдела механизации.

Осмотры проводятся 1 раз в квартал (через три месяца), а также перед каждой постановкой машины на плановые ремонты всех категорий и перед окончанием и началом навигации (в портах с навигационным режимом работы).

Периодический осмотр грузозахватных приспособлений проводят инженерно-технические работники, ответственные за содержание грузозахватных приспособлений в исправном состоянии, в сроки:

- стропы - через каждые 10 дней;

- ковши, сетки, клещи, короба под мясопродукты и различные захваты (в том числе автоматические) для кип, рулонов, бочек, мешков, ящиков, металла и других грузов - через месяц;

- рамы, траверсы, балки и балансиры - через месяц.

При осмотрах грузозахватных приспособлений проверяют состояние конструктивных элементов с целью выявления деформаций, трещин, износа, заклинивания трущихся деталей, проверки наличия смазки в шарнирах и сохранности маркировки, а также выполнения требований, предусмотренных технической документацией. Результаты периодических осмотров грузозахватных приспособлений должны быть записаны в Журнале учета и осмотра грузозахватных приспособлений.

Периодический осмотр наземной части рельсовых крановых путей портальных кранов и перегружателей проводится не реже одного раза в три месяца комиссией, назначаемой начальником района по согласованию с начальником отдела механизации или с руководителем подразделения по надзору, если в порту создано такое подразделение.

В комиссии должны участвовать инженерно-технические работники, ответственные за содержание в исправном состоянии осматриваемых участков путей, и инженерно-технический работник по надзору за безопасной эксплуатацией рельсовых крановых путей. Периодический осмотр проводится для проверки состояния крановых путей в порядке надзора за их безопасной эксплуатацией и выполнением мероприятий, намечаемых по результатам оперативного и ежесменного осмотра.

Результаты периодического осмотра записываются в Журнал технического надзора (по форме, приведенной в Правилах технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий (РД 31.35.10-86), инженерно-техническим работником по надзору за безопасной эксплуатацией рельсовых крановых путей. При необходимости запись в Журнале делается на всю страницу, без соблюдения граф.