Диплом (Проект совершенствования организации ремонта турбокомпрессора в дизель-агрегатном цехе депо Тында-северная), страница 9

Рисунок 2.8 – Сетевой график ремонта турбокомпрессора типа ТК-41

Рисунок 2.9 – Сетевой график ремонта турбокомпрессора типа ТК-34

Рисунок 2.10 – Продолжение сетевого графика ремонта турбокомпрессора типа ТК-34

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА ТУРБОКОМПРЕССОРА 6ТК

3.1 Конструкция турбокомпрессора 6ТК

3.1.1 Описание конструкции и принцип работы турбокомпрессора 6ТК

Турбокомпрессор предназначен для подачи воздуха в дизель под избыточным давлением с целью увеличения мощности и экономичности дизеля.

Турбокомпрессор расположен на кронштейне с переднего торца дизеля и состоит из одноступенчатой осевой турбины, работающей за счет энергии выхлопных газов, и одноступенчатого центробежного компрессора. Вращающийся направляющий аппарат (ВНА), колесо компрессора и диск турбины смонтированы на одном валу (ротор). Ротор расположен в корпусах, соединенных между собой болтовыми соединениями.

Турбокомпрессор выполнен с консольным расположением компрессорного 22 и турбинного колеса 23 (рисунок 3.1). Опорно-упорный подшипник расположен у внутренней стороны колеса компрессора, опорный 10 у колеса турбины. Остов турбокомпрессора состоит из корпуса компрессора 3, среднего корпуса 5 и корпуса турбины 7. Корпуса соединены между собой болтами и центрируются на фланцах, которые имеют центрирующие борты. Верхнюю и нижнюю половины среднего корпуса стыкуют по диаметральной плоскости и крепят болтами. К корпусу компрессора присоединен входной патрубок 1, имеющий два захода для всасывания воздуха. В патрубок вмонтирована труба, по которой газы отсасываются из картера двигателя.

Корпус компрессора 3 и проставок 2 образуют воздушную улитку, из которой по трубе сжатый воздух направляется в охладитель воздуха и далее в воздушный ресивер двигателя. Лопаточный диффузор 4 компрессора прикреплен болтами к проставку 2. Диск диффузора служит не только для создания закрытых воздушных каналов в самом диффузоре, но и для образования каналов в рабочем колесе компрессора.

В среднем корпусе 5 установлены опорно-упорный и опорный 10 подшипники ротора. Масло для смазки подшипников подается из системы смазки двигателя и по каналам в корпусе 5 поступает к трущимся поверхностям подшипника. Каждый подшипник состоит из двух половин, которые центрируют относительно друг друга втулками и крепят болтами к нижней половине корпуса 5. Подшипники изготовлены из бронзы, а их трущиеся поверхности покрыты свинцово-оловянным сплавом. Такое же покрытие имеют торцы опорно-упорного подшипника. Из подшипников масло сливается в полость среднего корпуса и по трубопроводу направлены в картер двигателя.

В полости Б среднего корпуса и полости В корпуса турбины циркулирует охлаждающая вода, которая подводится из системы охлаждения двигателя. К среднему корпусу присоединена болтами газовая улитка 11, имеющая два входа для газа. Отработавшие газы из двигателя поступают в улитку через жаровую трубу, укрепленную в корпусе 7. В корпусе 7 турбины укреплен обод с фланцем. Обод служит для образования проточной части газовой турбины: внутри него расположены сопловой аппарат 9 и турбинное колесо 23. Обе половины соплового аппарат 9 зафиксированы штифтами на втулке и прикреплены через нее к среднему корпусу. Из улитки 11 газы поступают в сопловой аппарат и на лопатки рабочего колеса, где происходит преобразование части их тепловой энергии в механическую, расходуемую на сжатие воздуха. Газы удаляются через патрубок 8. Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем.

Воздух через воздушные фильтры тепловоза поступают во всасывающий патрубок компрессора. В компрессоре воздух сжимается, а затем поступает в воздушный охладитель, где охлаждается до 70–80 ^OС. Сжатый и охлажденный воздух подается в наддувочный ресивер, а оттуда через впускные клапаны в цилиндр дизеля. Газ, выпускаемый из цилиндров, через газовыпускные коллекторы, подводится к сопловому аппарату, где газ расширяется, приобретает необходимое направление и высокую скорость, направляется на лопатки рабочего колеса турбины и приводят во вращение ротор, отдавая свою энергию [8].

Турбокомпрессор работает в условиях высоких температур отработанных газов, больших динамических воздействий и вибраций, высоких окружных скоростях (скорость на концах лопаток, в зависимости от модели примерно такая же, как у пистолетной пули – около 300 м/сек). Скорость вращения подшипников так же близка к предельно допустимой.

В связи с условиями эксплуатации турбокомпрессора, может иметь место:

- загрязнение проточной части компрессора частицами, взвешенными во всасываемом воздухе;

- загрязнение дренажных каналов и отверстий, подводящих воздух к уплотнениям;

- отложение нагара на деталях турбины и местах уплотнений;

- увеличение зазора в уплотнениях и подшипниках в следствии износа трущихся поверхностей;

- повреждение лопаток колеса компрессора и диффузора посторонними предметами, занесенными потоком воздуха;

- повреждение ВНА и колеса турбины посторонними предметами, занесенными потоком газов.

3.1.2 Работы выполняемые при техническом обслуживании и текущем ремонте

Текущий ремонт ТР–1. При снижении наддува воздуха на номинальной мощности дизеля ниже 0,17 МПа (1,7 кгс/см²) производится частичная разборка турбокомпрессора со снятием входного патрубка и очисткой проточной части (турбокомпрессор с дизеля не снимается) в следующей последовательности:

- снимается воздуховод и трубопровод, препятствующие снятию входного патрубка, и патрубок снимается;

- используя резьбовые отверстия в проставке, отжимается болтами проставок и снимается вместе с диффузором;

- очищается от отложений и промывается осветительным керосином диффузор, проставок, улитка, входной патрубок и колесо компрессора;

- после очистки устанавливается проставок совместно с диффузором, закрепляется болтами, заменив предварительно прокладку проставка, и проверяется торцевой зазор между лопатками колеса и профильной поверхностью проставка диффузора.

При наличии в локомотивных депо средств контроля технического состояния турбокомпрессора, объем необходимого ремонта определяется по результатам диагностирования. В этом случае, по согласованию с Департаментом локомотивного хозяйства ОАО «РЖД», начальникам служб локомотивного хозяйства железных дорог разрешается изменять периодичность снятия турбокомпрессора с дизеля для ревизии в отдельном локомотивном депо железной дороги в зависимости от условий эксплуатации тепловоза и состояния величины параметра наддува воздуха [9].

Текущий ремонт: ТР–2, ТР–3. Турбокомпрессор с дизеля снимается, разбирается, детали очищаются от грязи и нагара, промываются, продуваются сжатым воздухом, дефектируются и ремонтируются.

3.2 Съемка, разборка и очистка турбокомпрессора

Демонтаж узла. Перед снятием турбокомпрессора с дизеля, сливают воду из его остова, отсоединяют от него коллекторы и трубопроводы, отвертывают болты крепления. После общей разборки дизеля, турбокомпрессор, промывается в общей моечной машине тупикового типа.

Очистка турбокомпрессора. В процессе эксплуатации вентилятор турбокомпрессора загрязняется пылью и грязе-масляными, масляными отложениями, от которых его необходимо очистить.

В настоящее время широко используются технические моющие средства (ТМС) созданные из нефти с помощью поверхностно активных веществ (ПАВ). Они не горючи, не агрессивны по отношению к человеку и металлу имеют длительный срок службы и разлагаются в сточных водах.

ТМС позволяют после очистки не обмывать объект, т.к. после их применения проявляется ингибирующий эффект (создается защита поверхности от воздействия воздуха).

Согласно технологии ремонта до разборки необходимо произвести очистку турбокомпрессора. Очистку производят в моечной машине тупикового типа.

Моечная камера (длина – 18 м, ширина – 4 м, высота – 2,5 м) этой машины имеет систему принудительной вентиляции для отсоса паровоздушной смеси и сушки деталей, два бака (для раствора и воды) емкостью каждый 9 м³ с паровым подогревом, а так же душевую систему 2 и трубопроводы. Детали, подлежащие очистки, укладывают: крупногабаритные – на тележку, а мелкие – на тележку, но в сетчатых корзинах.

Моечная камера с одного торца имеет глухую стену, а с другого – две автоматических воротины, через которую загруженная деталями тележка механизмом передвижения со скоростью 6 м/мин вкатывается в моечную камеру. После закрытия воротин включается одновременно душевая система и механизм передвижения тележки. Тележка в течении всего процесса очистки совершает возвратно – поступательные движения внутри моечной камеры со скоростью 0,6 м/мин. Ход тележки 10 м.

В качестве моющего раствора применяют ТЕМП-100Д: концентрацией его в моющем средстве 5–10 г/дм³, рабочая температура состава 50–95 ^оС, давление 0,3–0,5 МПа, продолжительностью очистки 30 мин.

Разборка турбокомпрессора. Очищенный турбокомпрессор устанавливают на кантователь. Разборка турбокомпрессора производится в следующей последовательности:

- отвертываются болты М12 входного патрубка, и снимается входной патрубок поз. 14;

- отвертываются болты 3М12 крепления проставка поз. 2 к корпусу воздушной улитки. Используя резьбовые отверстия в проставке с помощью спец. приспособления отжимается проставок и снимается вместе с диффузором поз. 4;

- отвертываются болты крепления воздушной улитки поз. 3 к среднему корпусу поз. 5;

- турбокомпрессор устанавливается на торец воздушной улитки поз. 3;

- отвертываются болты крепления корпуса турбины и выпускного патрубка и снимается выпускной патрубок поз. 8;

- отвертываются болты крепления корпуса турбины поз. 7 к среднему корпусу поз. 5, используя резьбовые отверстия в корпусе поз. 7, отжимается корпус с помощью отжимных болтов и, не допуская перекоса, снимается;

- отвертываются болты крепления газовой улитки поз. 11 к среднему корпусу и снимается газовая улитка;

- средний корпус поз. 5 устанавливается в горизонтальное положение, отвертываются оставшиеся болты крепления корпуса воздушной улитки к среднему корпусу и снимается воздушная улитка;

- смачиваются керосином и отвертываются болты крепления половины соплового аппарата, и сопловой аппарат снимается;

- отвертываются болты крепления половин среднего корпуса, гайки шпилек, снимается фланец поз. 12. Приспособлением отжимается верхняя половина среднего корпуса и, не допуская перекоса, снимается верхняя половина корпуса;

- отвертываются болты крепления подшипника, снимаются верхние половины подшипников и, не допуская перекоса, вынимается ротор.

Очистка деталей и узлов турбокомпрессора. Детали сборочной очистки необходимо очищать т.к. в одних случаях загрязнения будут способствовать перегреву деталей и старению материалов, в других – возникновению трещин, прогаров. Под грязью трудно обнаружить трещину или другое повреждение. Работа с грязной деталью снижает производительность труда и качество контроля.

В процессе эксплуатации детали турбокомпрессора в ходе их непрерывной работе загрязняются смолистыми отложениями (осадками) – мазеобразные сгустки, состоящие из продуктов физико-химического изменения топлива и масла, смешанных с механическими примесями – продуктами изнашивания деталей и пыли, отложение нагара на деталях турбины и мест уплотнений.

3.3 Контроль состояния деталей и методы устранения дефектов

Согласно заданию на дипломный проект, разрабатываем карту технических требований на дефектацию слабой детали представленная в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Карта технических требований на дефектацию вала ротора

Продолжение таблицы 3.1

Окончание таблицы 3.1