Диплом (1229682), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для улучшения организации ремонта в отделении необходимо внедрить:
- стенд обкаточных испытаний турбокомпрессоров ТК-34, ТК-41, 6ТК;
- стенд для промывки масляной системы турбокомпрессоров ТК-34, ТК-41, 6ТК;
- механизированный технологический процесс замены гребешков лабиринтов.
2 разработка организации работ в дизель-агрегатном цехе по ремонту турбокомпрессоров
2.1 Предлагаемое оборудование для внедрения в турбинное отделение
Для развития мощностей по ремонту дизелей, а в частности турбокомпрессоров и нагнетателей второй ступени, необходимо произвести дооснащение отделение по ремонту турбокомпрессоров необходимым оборудованием, внедрение инновационных технологий в производство, замена морально и физически устаревшего оборудования, дооснащение до требований технических регламентов и требований ремонтных руководств по текущему ремонту тепловозов [3].
Стенд для обкатки и испытания турбокомпрессоров [4]. После ремонта турбокомпрессоров тепловозных дизелей производят их «холодную» обкатку на стенде типа А1130. При этом опрессовывают водяную полость под давлением 5–105 Па (5 кгс/см2), приводят во вращение воздухом ротор турбокомпрессора при давлении (5–6)·105 Па (5–6 кгс/см2) и проверяют систему смазки подшипниковых узлов при давлении 4,5·105 Па (4,5 кгс/см2).
Такая методика испытания турбокомпрессоров не обеспечивает объективного контроля качества их ремонта. Это связано с тем, что воздушный привод ротора от магистральной сети депо даже при давлении 4,5·105 Па позволяет ротору вращаться с частотой менее 3000–3500 мин-1. При такой частоте вращения исключается эффективный контроль динамических параметров, зависящих от качества балансировки ротора и качества ремонта подшипников скольжения, а также контроль производительности компрессора, зависящей от качества ремонта соплового аппарата ротора и других узлов компрессора.
Для устранения указанных недостатков рекомендуется использовать стенд обкатки и испытания турбокомпрессоров с замкнутой воздухоприводной системой (рисунок 2.1).
Стенд состоит из опорной рамы, воздушного компрессора роторного типа, нагнетательных и перепускных воздуховодов, воздушного ресивера, системы смазки подшипниковых узлов, системы водяного охлаждения, пульта и схемы управления в ручном и автоматическом режимах обкатки и испытания турбокомпрессора.
Рисунок 2.1 – Схема стенда обкатки и испытания турбокомпрессоров тепловозных дизелей:
1 – датчик частоты вращения ротора; 2 – цифровой указатель оборотов; 3, 7, 13 – манометры; 4, 6 – перепускной трубопровод; 5 – сетчатый фильтр; 8 – конусный клапан; 9 – компрессор роторного типа; 10 – воздухоотводящий патрубок; 11, 14 —– нагнетательный трубопровод; 12 – воздушный ресивер
Для привода воздушного компрессора предусматривается асинхронный электродвигатель переменного тока мощностью 28–30 кВт, а для привода шестеренчатого масляного насоса – электродвигатель мощностью 1,6 кВт.
Перед обкаткой турбокомпрессора производят опрессовку водяной полости и прокачку масляной системы, прогретой до температуры 65–70 °С. Затем при полностью открытом конусном клапане 8 включают роторный компрессор 9 и доводят частоту вращения ротора турбокомпрессора до (12–14)·103 мин-1. При холостом режиме работы турбокомпрессора производится обкатка в течение 40–60 мин. В процессе обкатки контролируют функционирование системы смазки подшипниковых узлов, вибродатчиками фиксируют вибрацию с правой и левой сторон корпуса в зоне расположения подшипниковых крышек, а также регистрируют частоту вращения ротора и время его выбега после отключения системы воздушного привода.
По времени выбега контролируют качество ремонта лабиринтных уплотнений и подшипниковых узлов, а уровень вибрации корпуса свидетельствует о качестве динамической балансировки ротора.
После обкаточных испытаний контролируют качество ремонта соплового аппарата и качество сборки рабочего колеса компрессора. Для этого посредством конусного клапана 8 создают определенный подпор сброса воздуха в атмосферу и производят раскрутку ротора до 12·103 мин-1. При такой частичной нагрузке турбокомпрессора фиксируют по образцовому манометру 7 статический напор воздуха в воздухоотводящем патрубке 10 и потребляемую мощность электродвигателя для привода роторного компрессора 9. Окончательно качество ремонта соплового аппарата и качество сборки рабочего колеса при прочих равных условиях определяется разностью потребления мощности электродвигателем роторного компрессора в режиме свободного сброса воздуха в атмосферу и в режиме его подпора конусным клапаном.
Для более полной оценки качества ремонта турбокомпрессора рекомендуется наряду с перечисленными параметрами фиксировать производительность компрессора, изменяя статический и динамический напор воздуха в воздухоотводящем патрубке 10. При этом следует иметь в виду, что такие параметры, как частота вращения ротора и статический напор воздуха, зависят от производительности выбранного роторного компрессора. Поэтому допустимые параметры рекомендуется устанавливать опытным путем при различных неисправностях турбокомпрессора соответствующего типа.
Стенд для промывки масляной системы турбокомпрессоров ТК-34, ТК-41, 6ТК представленный на рисунке 2.2. Стенд предназначен для промывки масляной системы турбокомпрессора ТК-34 при его ремонте. Стенд должен устанавливаться на рабочем месте оборудованном краном или тельфером для транспортирования турбокомпрессора и вытяжной вентиляцией [2].
Рисунок 2.2 – Стенд для промывки масляной системы турбокомпрессора ТК-34, ТК-41, 6ТК
Технические характеристики стенда для промывки масляной системы турбокомпрессоров ТК-34, ТК-41, 6ТК представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Технические характеристики стенда для промывки масляной системы турбокомпрессоров ТК-34, ТК-41, 6ТК
| Технические характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Напряжение питания, В | 3×50 Гц, 380 |
Окончание таблицы 2.1
| 1 | 2 |
| Потребляемая мощность, кВт | 11,1 |
| Максимальное давление промывочной жидкости, кгс/см2 | 8 |
| Производительность насоса, м3/4 | 1,6 |
| Вместимость бака, л | 100 |
| Количество электронагревателей, шт. | 6 |
| Общая мощность электронагревателя, кВт | 9,6 |
| Температура промывочной жидкости, оС, не более | 70 |
| Время нагрева промывочной жидкости на 50 оС, мин. | 30 |
| Масса стенда, кг, не более | 225 |
| Габаритные размеры стенда, мм, не более: | |
| - длина | 210 |
| - ширина | 930 |
| - высота | 1690 |
Механизированный технологический процесс замены гребешков лабиринтов [4]. В локомотивных депо замена гребешков лабиринтных уплотнений обычно производится вручную, что отрицательно сказывается на качестве ремонта и требует значительных затрат времени и определенных навыков, и квалификации исполнителей.
Механизированный технологический процесс замены гребешков лабиринтов состоит из следующих этапов [4]:
- изготовление заготовок и формировка ленты гребешков лабиринтов ротора;
- изготовление заготовок закаточной проволоки;
- закатка ленты в проточки ротора;
- правка и обточка гребешков лабиринтов.
Заготовку ленты гребешков из листовой стали 17Х18Н9МНТ-3-0-0,3 или 12Х18Н9МНТ-3-0-0,3 выполняют на гильотине шириной 12,5 мм и длиной 250 или 290 мм для лабиринтных уплотнений со стороны компрессора и 370 мм для лабиринтных уплотнений со стороны турбины с наружным диаметром 108 мм. Далее ленту формируют путем ее прокатки профильным роликом на токарном станке с использованием специально профилеобразующей оправки. При этом прокатку ленты выполняют постепенно на четырех формирующих ручьях оправки за 3–4 оборота при частоте вращения патрона 10–12 мин-1. Общий вид отформированной ленты для гребешков лабиринтов ротора показан на рисунке 2.3, а схема прокатки проволоки – на рисунке 2.4.
Рисунок 2.3 – Оправка для формирования лабиринтной ленты в виде кольца диаметром 95 мм: I, II, III, IV – последовательность этапов формирования ленты
Рисунок 2.4 – Кинематическая схема прокатки проволоки: 1 – вал-оправка; 2,7 – катушки;
3 – заготовка (проволока диаметром 1,6 мм); 4 – ролик; 5 – резцедержатель; 6 – профиль проволоки после ее прокатки
Изготовление закаточной проволоки из сплава 1,6БТМНМц40-1,5 диаметром 1,6 мм также выполняют на токарном станке при частоте вращения патрона 10–12 мин-1 с использованием вала-оправки и плоского ролика, устанавливаемого в резцедержатель станка посредством корпуса приспособления. Вал-оправку изготавливают из стали 45 (диаметр 120–130 мм) с высокой чистотой обработки (не ниже шестого класса) и твердостью 58–62 HRC. После прокатки проволоки производят заготовку в виде ее рубки на куски длиной 250 или 290 мм для лабиринтных уплотнений со стороны компрессора и 370 мм для лабиринтных уплотнений со стороны турбины. После рубки заготовок рекомендуется их обжигать при температуре 850 °С в течение 30 мин или при температуре 140 °С в течение 10 ч с последующим охлаждением в условиях окружающей среды.
При закатке отформированной ленты в прорези лабиринтовых уплотнений необходимо выполнить следующие операции:
- ротор турбокомпрессора установить в патрон токарного станка и при частоте вращения 160–180 мин-1 удалить из прорезей остатки поврежденных гребешков канавочным резцом с шириной режущей кромки 1,6–2,0 мм (при необходимости восстановить прорези до чертежных размеров);
- подготовленную заготовку ленты одним концом совместно с уплотнительной проволокой зафиксировать в прорези лабиринта так, чтобы противоположный конец ленты выступал относительно конца проволоки на 16–20 мм, а стыки лент соседних гребешков были смещены по окружности относительно друг друга на угол (180±5°);
- закатать проволоку на глубину 2,4–2,7 мм от места начального контактирования. Далее закатать ленту и проволоку в прорезь с нахлестом 15–17 мм. Произвести обрез излишнего конца ленты и проволоки из расчета обеспечения зазора в стыке кольца ленты не более 0,5 мм и окончательно дозакатать оставшийся конец ленты и проволоки;
- при необходимости устранить коробление гребешков ленты путем обкатки их роликовым приспособлением, применявшимся для формировки заготовок ленты;
- при частоте вращения патрона станка 200–250 мин-1 обточить поверхности гребешков до диаметра, соответствующего чертежному размеру, и снять заусенцы.
2.2 Предлагаемый план отделения по ремонту турбокомпрессоров
2.2.1 Применение методики концепции «Бережливое производство»
Базовый принцип «Бережливого производства» заключается в минимизации потерь и максимальной приближенности к созданию непрерывного потока процессов. Таким образом, создание бережливого производства предполагает постоянство усилий, нацеленных на исключение любых потерь и достижение максимальной непрерывности потоков. Внедрение концепции «Бережливое производство» требует коренной «перестройки» менталитета работников и руководителей предприятий, которые обязаны научиться выявлять потери, понимать, какие действия или состояния реально являются потерями, и непрерывно работать над их устранением [3].
Виды потерь:
- перепроизводство;
- ожидания;
- лишняя транспортировка;
- излишняя обработка;
- избыток запасов;
- лишние движения;
- дефекты;
- неиспользованный потенциал персонала.
Цели методики «Бережливого производства»:
- сокращение издержек производства;
- улучшение качества выпускаемой продукции;















