10.4. Ремонт винтового агрегата

Длительный срок работы винтового агрегата возможен только при соблюдении высокой культуры его эксплуатации, своевременном проведении технического обслуживания и ремонтов.

Ремонт компрессора. Наибольшему износу в винтовых компрессорах подвержены резиновые и резинометаллические кольцевые уплотнения, узел сальника, узел восприятия осевых усилий. Подшипники скольжения являются наиболее износоустойчивыми деталями при условии постоянной и достаточной смазки.
   Резиновые уплотнения и манжеты. Они имеют наиболее короткий срок службы. Выход из строя резиновых уплотнений приводит к разгерметизации компрессора или нарушению режима его работы. Неисправность резиноме-таллических манжет компрессора типа S3-900 приводит в последних модификациях компрессоров к произвольному перемещению золотника в сторону увеличения производительности, а в компрессорах первых выпусков — к уносу масла из гидравлической системы в систему смазки компрессора. Замена резиновых колец и манжет производится в ходе текущей эксплуатации.
   Сальник компрессора. Герметичность сальника компрессора типа S3-900 обеспечивается за счет пары трения неподвижного чугунного и подвижного графитового колец. Графитовое кольцо уплотнено по валу ротора клиновидным кольцом из политетрафторэтилена (рис. 116). Подвижная часть сальника установлена на валу ротора с помощью штифтов и вращается вместе с ним.
   К основным дефектам сальника относятся износ графитового кольца и сопряженного с ним чугунного, износ клиновидного пластмассового уплотнения, ослабление пружин и их поломка, износ стальной защитной втулки вала. Признаком потери уплотняющей способности сальника является протекание через него более 2,4 см3 масла в 1 ч или 6 капель в 1 мин.
   Чугунное кольцо имеет симметричную форму. В случае повреждения его поверхности достаточно развернуть кольцо на 180°. Графитовое кольцо допускается притирать без применения абразивных паст, используя в качестве притира керосин, но в соответствии с рекомендациями предприятия «Кюльаутомат» эксплуатация его допускается только до появления необходимости замены новым.
   Защитная втулка вала изнашивается абразивными частицами, которые внедряются в пластмассовое кольцо. Трение происходит за счет люфта пакета сальника на штифтах вала до 1 мм. Выработка защитной втулки достигает 4—5 мм при глубине 0,5—1,0 мм. В этом случае замена пластмассового кольца не восстанавливает герметичности сальника. Замена втулки, которая напрессована, а в некоторых случаях наклеена на вал, возможна только при условии полной разборки компрессора. Возможен вариант ремонта узла без замены защитной втулки. Для этого протачивают крышку сальника, поводковое кольцо и внутреннюю часть графитового кольца на одинаковую величину, 2—5 мм, места протачивания зачернены на рис. 116. В результате узел сальника смещается в сторону секции нагнетания, и пластмассовое кольцо занимает новое положение относительно защитной втулки.

Уплотнение вала компрессора типа S3-900

Сальник компрессора 5ВХ-350 (рис. 117) односторонний, пружинный. Стальное кольцо неподвижно, к нему прижато подвижное графитовое кольцо. Уплотнение по валу осуществляется резиновым кольцом прямоугольного сечения. Давление в сальнике на 0,05—0,07 МПа больше давления всасывания компрессора за счет резинометаллической манжеты с браслетной пружиной. Сальник ремонтируют аналогично сальнику поршневого компрессора. Признаком негерметичности сальника является утечка масла, превышающая 1,67·10–5 г/с или 60 г/ч.

Уплотнение вала компрессора типа ВХ

Узел восприятия осевых усилий. При работе винтового компрессора возникает осевая нагрузка на роторы в направлении, противоположном усилию, возникающему при сжатии хладагента. Она направлена в сторону секции всасывания. Для восприятия этой нагрузки на роторах установлены радиально-упорные шарикоподшипники. Вследствие малого межосевого расстояния между роторами не представляется возможным установка подшипников, соответствующих действующей нагрузке. Поэтому на ведущем роторе для восприятия осевых усилий применяется разгрузочный поршень (рис. 118), поскольку ведущий ротор воспринимает усилия в 3 раза большие, чем ведомый. При помощи разгрузочного поршня компенсируется 50—70 % осевого усилия.

Приспособление для замера осевого зазора радиально-упорных подшипников ведущего ротора

Разгрузочный поршень закреплен на валу ведущего ротора и вращается вместе с ним. Втулка разгрузочного поршня изготовлена из чугуна и установлена в корпусе компрессора с зазором 0,2—0,3 мм, обеспечивающим ее свободное радиальное перемещение в период пуска компрессора во избежание заклинивания, так как у компрессора S3-900 зазор в радиальных подшипниках скольжения составляет 0,07—0,15 мм, а зазор между разгрузочным поршнем и втулкой — 0,03—0,05 мм.
   Основной неполадкой узла восприятия осевых усилий является износ радиально-упорных подшипников и связанное с этим смещение роторов в сторону секции всасывания. Конструкцией компрессора предусмотрен осевой зазор между торцами роторов и секцией нагнетания в пределах 0,08—0,1 мм для компенсации неравномерного теплового расширения деталей. Этот зазор можно сравнить с мертвым пространством поршневого компрессора. При увеличении зазора в результате износа подшипников снижается коэффициент подачи компрессора за счет перетекания пара из парной полости (уже соединенной с окном нагнетания) в соседнюю. При осевом зазоре в подшипниках 0,3—0,4 мм роторы начинают касаться секции всасывания и подтачивать ее.
   При несвоевременном ремонте восстановление узла восприятия осевых нагрузок не дает нужного результата. Коэффициент подачи остается низким несмотря на восстановление осевого зазора на стороне нагнетания. Подточенная секция всасывания не создает необходимых условий для поступления пара в компрессор.
   Проверка осевого зазора. Определение осевых зазоров по инструкции завода-изготовителя связано с разборкой компрессора. Определяют осевое смещение роторов следующим способом: компрессор останавливают при положении золотника, соответствующем 50 % нагрузке; отсоединяют муфту и закрепляют индикатор между корпусом компрессора и фланцем полумуфты; масляным насосом создают давление в системе, которое, действуя на разгрузочный поршень, смещает ведущий ротор в сторону секции нагнетания. Осевое смещение определяют по разности показаний индикатора: оно не должно превышать 0,02 мм. Для предотвращения износа секции всасывания такая проверка производится через каждые 2500 ч.
   Для определения степени износа каждого радиально-упорного подшипника пользуются приспособлением, показанным на рис. 118. Вначале планку устанавливают без упорных болтов 10. Поочередно затягивая и отпуская гайки 12 и 13, выявляют по индикатору суммарный люфт, состоящий из осевого износа первого со стороны всасывания подшипника и величины зазора между ведущим ротором и секцией нагнетания, которая для каждого компрессора индивидуальна и указана в его технической документации. Например, индикатор показал 0,23 мм, а осевой зазор ротора 0,1 мм. Осевой износ первого подшипника составляет 0,23 – 0,1 = 0,13 мм.
   Установив на место упорные винты 10, снова перемещают ведущий ротор гайками 12 и 13. При этом определяют осевой зазор обоих радиально-упорных подшипников, например 0,17 мм. Следовательно, износ второго подшипника составит 0,17 – 0,13 = 0,04 мм.
   При ремонте компрессора рекомендуется с целью восстановления узла восприятия осевых усилий шлифовать распорную втулку ведущего ротора на величину износа первого подшипника, не допуская отклонения от параллельности более чем на 0,01 мм. Между внутренними обоймами подшипников устанавливают кольцевую прокладку толщиной не более осевого зазора обоих подшипников. В указанном примере распорную втулку укорачивают на 0,13 мм, а прокладку устанавливают толщиной 0,17 мм.
   При невозможности проведения указанных работ рекомендуется периодически, через 10—12 тыс. ч работы компрессора, заменять первый со стороны всасывания радиально-упорный подшипник на ведущем роторе. Остальные шарикоподшипники ведущего и ведомого роторов, как правило, работают без замены до капитального ремонта.
   Узел восприятия осевых усилий компрессора типа ВХ приведен на рис. 119. Требования, предъявляемые к его ремонту, аналогичны рассмотренным выше.

Узел восприятия осевых нагрузок компрессора типа ВХ

Радиальные подшипники. Подшипники скольжения при условии нормальной эксплуатации работают без профилактики до капитального ремонта. Изношенные цапфы роторов восстанавливают хромированием.

Ремонт масляного насоса. Для циркуляции смазки в винтовых агрегатах применяют шестереночные насосы с прямозубыми, косозубыми и шевронными шестернями. Цапфы насосов опираются на игольчатые подшипники или подшипники-втулки. Насосы с косозубыми шестернями и шестернями из составных шевронов имеют упорный шарикоподшипник для восприятия осевых нагрузок. Для смазки пружинного сальника с графитовым кольцом сделаны специальные каналы.
   При эксплуатации насоса не допускается его вращение в направлении, противоположном указанному стрелкой, поскольку при этом нарушается смазка насоса и происходит осевое смещение вала.
   Основные дефекты насоса: негерметичность сальника, повышенный шум, нагрев отдельных частей, потеря производительности.
   В масляных насосах наиболее быстрому износу подвержено резиновое кольцо сальника; остальные части сальника более долговечны, их ремонт аналогичен ремонту сальника компрессора.
   Повышенный шум обычно вызван недостатком масла на всасывании насоса или повреждением его деталей. Повышенный нагрев вызывается повреждением или износом деталей либо нарушением смазки насоса вследствие засорения жиклеров каналов смазки. В этих случаях насос полностью разбирают, промывают каналы смазки, проверяют состояние отдельных частей. При увеличении зазора в подшипниках-втулках до 0,15 мм их заменяют новыми. В случае разрушения игольчатых подшипников насосов типа 100/4L шлифуют цапфы шестерен и запрессовывают взамен игольчатых подшипники-втулки из фосфористой бронзы. Зазор устанавливается в пределах 0,02—0,04 мм.
   Потеря производительности насоса обычно вызвана износом торцов шестерен и крышек насоса либо негерметичностью предохранительного клапана. Осевые зазоры при ремонте масляного насоса восстанавливают фрезерованием крышек или изменением толщины прокладок. Проверку предохранительного клапана производят на стенде.

Ремонт маслоохладителя. Очистку труб маслоохладителя производят механическим или химическим способами. Маслоохладитель агрегата типа S3-900 очищают только химическим способом во избежание повреждений антикоррозийного покрытия.
   О негерметичности маслоохладителей судят по утечке масла в воду. Нарушение герметичности труб в трубных решетках ликвидируют вальцовкой или сваркой в зависимости от заводского метода крепления труб. При возникновении трещин внутри труб допускается постановка конических стальных заглушек не более чем на трех трубах; при большем количестве дефектных труб они подлежат полной замене.
   Поврежденное антикоррозийное покрытие аппаратов агрегата типа S3-900 восстанавливают, предварительно зачищая дефектное место до чистого металла и тщательно обезжиривая бензином.