Ремонт и испытание масляных насосов и фильтров

 

1 Цель работы:

1.1 Изучение конструкцию и работы стенда марки УСИН-1 для испытания масляных насосов, масляных фильтров и манометров.

1.2 Изучение последовательности разборки, сборки масляных насосов, регулировки торцевого зазора между нагнетательными шестернями и плитами, способы регулировки клапанов (редукционных, перепускных).

1.3 Дефектация деталей.

1.4 Проведение испытания и регулировки масляного насоса и фильтров.

1.5.Исследованиевлияния частоты вращения вала насоса на его производительность.

 

2 Техника безопасности при выполнении лабораторной работы

 

2.1 Перед пуском стенда необходимо убедиться в надежном закреплении его узлов, плит для насосов, а также испытуемых насосов или фильтров.

2.2 Валик привода должен быть надежно закреплен, отцентрирован с ведущим валиком насоса, насос надежно закреплен.

2.3 Запрещается работа стенда без защитных кожухов над проверяемым насосом и муфтой стенда.

2.4 Вариатор в рабочем состоянии должен показывать наименьшее число оборотов, которые после включения вариатора увеличиваются до нужной величины.

2.5 Положение рукоятки управления сливным краном должно занимать соответствующие положение, слив из бака открыт.

2.6 Включение стенда производится только с разрешения преподавателя или учебного мастера.

2.7 Если масленый фильтр не установлен на плите, то стенд включается при закрытом вентиле 4.

2.8 Во время работы на стенде нужно пользоваться спецодеждой.

2.9 Перед включением стенда нужно знать направление вращения вала испытуемого насоса. Рукоятка барабанного переключателя должна находиться в левом крайнем положении, что соответствует правому вращению шпинделя.

 

3 Устройство стенда

 

Стенд предназначен для обработки, испытания и регулировки масляных насосов и фильтров тракторных и автомобильных двигателей отечественных марок.

Стенд (рис. 26, 27, 28) состоит из следующих основных узлов: станины 2, установленной на плите 1, вариаторе 9 для привода испытуемых насосов, который приводится от электродвигателя 13, тахометра 41, нижнего бака 6, щита приборов 28, масляной магистрали, верхнего бака 16, электрооборудования, узла установки фильтров.

 

 

Рис. 26. Вид стенда спереди

 

Рис. 27. Вид стенда сбоку

 

 

Рис. 28. Принципиальная схема стенда УСИН–3М–1:

1 – заборный бак; 2 – мерный бак; 3 – плита для крепления фильтров; 4 и 10 – вентили; 5 – фильтр; 6 – масленый насос; 7 – кран; 8 и 9 – манометры; 11 – плита для крепления насосов; 12 – корпус крана; 13 – мерная трубка

 

Спереди на станине закреплены цилиндрические направляющие: нижняя пара 3служит для перемещения стола 5 нижнего бака с маслом 6, а верхняя направляющая 11 для перемещения вариатора 9. Справа вверху на станине установлен щиток приборов 28, а сзади – верхний мерный бак 16.

Шпиндель имеет правое и левое вращение благодаря реверсивности электродвигателя. Установка вариатора на нужное число оборотов достигается перемещением каретки посредством маховика.

Центробежный тахометр 41 показывает число оборотов шпинделя в данный момент. Привод к тахометру осуществляется от шпинделя двумя цилиндрическими шестернями с передаточным отношением 1: 2. Правый конец валика привода тахометра входит в отверстие правой стенки основания каретки и имеет центровое отверстие для подключения тахометра. Число оборотов валика тахометра равно ½ числа оборотов шпинделя.

С правой стороны вариатора имеется установочная шкала, которая дает предварительное представление о числе оборотов вариатора. На винте вариатора имеется упор для ограничения перемещения каретки. Перемещение вариатора по цилиндрическим направляющим производится по средствам маховика 21, пара винтовых зубчатых колес и винта с гайкой.

Перед включением электродвигателя вариатор закрепляется на направляющей стопорным винтом с перекидной рукояткой. Нижний заборный бак емкостью 70 литров служит для залива в него обкаточной смеси, которая должна иметь вязкость соответствующую марки насоса (табл. 18). Узел соединения шпинделя с приводом вала передает вращение от шпинделя вариатора и испытуемым масляным насосом посредствам гибкой муфты и наконечников.

 

Таблица 18

Основные показатели масляных насосов при испытании

Марки двигателя	Номинальная частота вращения валика насоса, об/мин	Номинальной давление масла в магистрали, МПа	Производительность насоса, л/мин
номинальная	допустимая
А01М, А41(нагнетательная секция)		0, 5 … 0, 6
СМД 60, СМД 62, СМД 64 (нагнетательная секция)		0, 75 … 0, 80
СМД 14		0, 60 … 0, 65
Д 240, Д240Д, Д37Е		0, 70 … 0, 75
Д-37М		0, 58 … 0, 62

 

Верхний бак со щитом приборов является мерным. Давление в магистрали создается вентилем 3, рукоятка 33 служит для открытия и закрытия сливного крана 18. Труба 17соединяет мерный бак с мерным стеклом 30. На щите приборов28 имеется два манометра. При испытании фильтра левый манометр 25 показывает давление масла в магистрали до фильтра, правый после фильтра.

Испытуемый насос 6 (рис. 26) подает обкаточную смесь из заборного бака 1 через резиновый шланг к корпусу крана 12. Давление в магистрали создается вентилем 10 и указывается манометром 9. Испытуемый фильтр 5 устанавливается на плите крепежного устройства фильтров 3, которое соединяется с корпусом кранов резиновым шлангом. Посредством трубопровода пробка кранов соединяется с мерным баком. Величина давления до фильтра и после фильтра указывается манометрами 9 и 8. Обкатка насосов осуществляется при открытом вентиле 10 и закрытом вентиле 4. Мерное стекло 13 со шкалой проградуировано в литрах и показывает количество масла в мерном баке.

 

4 Последовательность выполнения работы

 

4.1 Изучить устройство стенда УСИН-1.

4.2 Провести разборку масляного насоса.

4.3 Продефектовать детали масляного насоса и наметить способы их ремонта.

4.4 Выполнить слесарно-подгоночные операции деталей насоса.

4.5 Собрать масляный насос, выдерживая рекомендуемый торцевой зазор в сопряжении шестерня-плита.

4.6 Произвести испытания масляного насосана производительность давления и выполнить окончательную регулировку клапанов.

4.6.1 Прикрепить центрующий фланец (соответствующий марки двигателя), снизу к кронштейну болтами с установкой между фланцем и кронштейном картонной прокладки.

4.6.2 Подвести снизу масляный насос и прикрепить его к фланцу установочной плиты 3, соединить заборную трубку 1 к насосу с нагнетательным шлангом 4, предварительно установив прокладку. Рукоятку барабанного переключателя поставить в левое (от нейтрального) положение, соответствующее правому вращению насоса.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если насос с горизонтально расположенным приводом-валиком, то центрирующие фланцы заменяют угольниками, обеспечивающими соосность приводного вала со шпинделем стенда.

4.7 Установить по высоте и закрепить на колонке кронштейн так, чтобы конец приводного валика насоса или его шестерни могли быть зажаты в трехкулачковый патрон.

4.8 При испытании насоса СМД-14 соединить его нагнетательное отверстие специальными трубочками (прилагается к стенду).

4.9 Привернуть заглушки с прокладкой к правой вертикальной плоскости кронштейна.

4.10 Проверить уровень масла в заборном баке 1 (рис. 26) и при его недостатке долить (масло разбавляется керосином – примерно 60 % автотракторного масла АК10 и 40 % керосина).

4.11 Провести приработку масляного насоса, для чего нажать кнопку «пуск» и провести приработку в течении 5…6 часов. Приработку начинать с частоты вращения валика насоса раной 1/3 от номинальных оборотов при минимальном (нижнем) давлении масла (табл. 1). При включении стенда направление вращения шпинделя должно соответствовать рабочему направлению вращения валика насоса (правое, левое).

После этого через 5…6 мин. постепенно увеличивают частоту вращения до номинальной, а потомна 100…150 оборотов сверх номинальной (табл. 1).

4.12 Для испытания насоса на производительность включить стенд, установив вариатором 11 номинальную частоту вращения валика насоса, вентилем установить номинальное давление.

4.13 Открыть сливной вентиль 7 (расположен слева внизу) и плавно перекрывая регулирующий давление вентиль 10 (расположен слева верхний) довести давление в магистрали до рабочего, соответствующего техническим условиям для испытуемого насоса. Для определения производительности в одну минуту нужно следить за градуированной стеклянной шкалой 13 медного бака. Деление шкалы градуировано в литрах. Время определяется по секундомеру или песочным часам. До начала проверки стенд должен быть выключен. Масло из верхнего бака слито в заборный и уровень его равен «0». Закрыть сливной кран 7, включить стенд, включить секундомер и через минуту заметить верхний уровень масла по мерной шкале, открыть кран 7 и выключить стенд. Для выявления зависимости производительности масляного насоса от частоты вращения вала необходимо определить производительность при частоте вращения 1300, 1350, 1400, 1450, 1500 об/мин. По этим данным строится график, по которому определяется номинальная производительность при определенной частоте вращения вала. Полученные данные сравнить с ТУ на испытание и сделать вывод о возможности дальнейшей эксплуатации.

4.14 Для испытания предохранительного клапана насоса установить номинальные обороты шпинделя, вентиль 10 (рис. 26) повысить давление до появления струи масла из отверстия (отводящей трубочки) предохранительного клапана. Давление, при котором отключается клапан, определяется по манометру 9. Сравнить результаты с техническими условиями. После окончания испытаний открыть вентиль 10, снизить частоту вращения и выключить стенд.

Для проверки перепускного клапана включают стенд, устанавливают номинальную частоту вращения. Вентилем 10 постепенно увеличивают давление до момента срабатывания клапана, которое определяется по появляющейся струе масла из отверстия в фильтре. При отклонении от ТУ клапан регулируют.

Для проверки частоты вращения ротора центрифуги на неподвижную ось ротора вибротахометр (КИ 130 В). Проверяют в следующем порядке. Включить стенд, установить номинальные обороты и вентилем 10 увеличить давление до 6 атмосфер (контроль по манометру 9). При установившемся режиме замеряют частоту оборотов ротора. Повернуть крышку против часовой стрелки до упора, соответствующее максимальной длине язычка. Затем, медленно его укорачивая вращением крышки, определить положение когда амплитуда колебаний будет максимальной. Стрелка на шкале покажет частоту вращения ротора центрифуги. Она должна быть не менее 5200 об/мин. снижение частоты до 5000 об/мин ухудшает очистительную способность в 2…3 раза.

ВНИМАНИЕ: Проработка насосов производится при открытых вентилях.

 

5 Разборка насоса и дефектация деталей

 

Масляной насос разбирают на специальном приспособлении. Порядок разборки насоса зависит от его конструктивных особенностей. Сначала снимают маслоприемник и разбирают его. Затем снимают шестерню привода насоса (если она есть). Расконтривают и отвертывают болты крепления крышки масляного насоса. Снимают крышку, вынимают валик масляного насоса с ведущей шестерней, ведомую шестерню с валикомили с втулкой.

Не допускается разукомплектовка шестерен и крышки с корпусом масляного насоса. Разбирают предохранительный клапан (если он есть). Последующие операции разборки насоса выполняют после дефектации деталей и их ремонта (если таковой потребуется). Все детали насоса укладывают в сетчатую тару и отправляют на мойку или тщательно промывают в передвижной ванне на рабочем месте.

Основные дефекты деталей насоса – это износ посадочных мест валиков и осей в спряжениях со втулками и шестернями, износ втулок, зубьев нагнетательных шестерен и шестерни привода насоса по толщине. Износ торцов нагнетающих шестерен, корпуса и крышки насоса в местах сопряжения с торцами шестерен. Износ шпоночных и шлицевых соединений. Трещины, износ и повреждение резьбовых отверстий в корпусе насоса.

Посадочные места валиков и осей измеряют микрометром, а отверстия втулок и шестерен – индикаторными нутромерами. Для большинства насосов тракторных двигателей нормальный зазор в подшипниках валиков составляет 0, 03…0, 07 мм и допустимый – 0, 11... 0, 12 мм. Номинальный зазор в сопряжениях ведомых шестерен и валиков (осей) масляных насосов двигателей: СМД-14 всех модификаций составляет – 0, 04…0094 мм, допустимый – 0, 13 мм, двигателей СМД-60, СМД-62 и СМД-64 (насос предпусковой подкачки) номинальный – 0, 009…0, 052, допустимый – 0, 10 мм.

Зубья шестерен по толщине измеряют штангензубомером или шаблоном, при их износе более чем на 0, 2 мм от нормального размера шестерни выбраковываются. Кроме того, шестерни измеряют микрометром по высоте и по диаметру между вершинами зубьев, а в корпусе насоса – микрометрическим глубиномером измеряют глубину и индикаторным нутромером диаметр гнезд под шестерни. Затем подсчитанные утопание шестерен в корпусах насоса и зазор между вершинами зубьев шестерен и корпусом насоса сравнивают с данными, приведенными в таблице 19. Если эти значения выходят за пределы допустимого, то корпус насоса и шестерни ремонтируют.

Корпус, проставку и крышку насоса выбраковывают при трещинах и обломах. Кроме того, крышку и проставку насоса выбраковывают при их толщине менее допустимой (табл. 20).

 

Таблица 19

Сопряжение нагнетающих шестерен с корпусами масляных насосов

Марка двигателя	Секция насоса	Утопание шестерен в корпусе насоса, мм	Зазор между вершинами зубьев шестерен и корпусом насоса, мм
нормальное	допустимое	нормальное	допустимое
СМД-14 всех модификаций	Нагнетательная	0, 1 … 0, 174	0, 25	0, 175 … 0, 250	0, 25
А-41М	Радиаторная	0, 85 … 0, 137	0, 25	0, 175 … 0, 250	0, 5

 

 

Таблица 20

Толщина крышек и проставок масляных насосов

 

Марка двигателя	Толщина крышки (проставки) масляного насоса, мм
нормальная	допустимая
СМД-14 всех модификаций	20-0, 28 … 20-0, 48	18, 5
А-41М	4…4, 08	3, 0

 

6 Ремонт деталей насоса

 

Следы износа и надиры на торцах нагнетающих шестерен удаляют шлифованием на плоскошлифовальных станках. После шлифования высота каждой пары шестерен не должна отличаться более чем на 0, 05мм. Непараллельность плоскостей одной шестерни и неперпендикулярность их к оси отверстия допускается не более 0, 03 мм.

Необходимоеутопание шестерен в корпусе насоса достигается шлифованием торцовой поверхности корпуса на специальном приспособлении. Если требуется, то предварительно протачивают или шлифуют дно гнезд под шестерни в корпусе насоса до выведения следов износа. После шлифования поверхности разъема и гнезд должны быть перпендикулярны оси отверстия под втулки ведущего валика с точностью до 0, 10 мм. Отклонение от глубины гнезд допускается не более 0, 02 мм для двигателей тракторов МТЗ и 0, 04 мм для двигателей других марок. Гнезда под шестерни, изношенные по диаметру, восстанавливают цинкованием или железнением. Иногда изношенные гнезда растачивают и запрессовывают в них с натягом 0, 04…0, 05 мм стальные полукольца-вкладыши и приваривают их по вертикальным кромкам латунным электродом. Затем гнезда растачивают под номинальный размер.

Изношенные крышки масляных насосов или проставки шлифуют до выведения следов износа. После шлифования толщина крышек должна находиться в допустимых пределах, указанных в таблице 3. Разрешается плоскости протачивать, но так, чтобы получить шероховатость не ниже 7-го класса.

Изношенные валики и втулки, как правило, заменяют новыми. Иногда втулки восстанавливают осаживанием, а валики – осталиваниемили вибродуговой наплавкой.

Осаженные или новые втулки запрессовывают с натягом 0, 06…0, 12 мм и затем развертывают одновременно со втулкой крышки насоса, чтобы добиться их соосности. При этом крышку прикрепляют к корпусу насоса не менее чем тремя болтами.

Если валики шлифовали до выведения следов износа, то втулки развертывают под размер, обеспечивающий нормальный зазор в сопряжении с валиком. Валики, восстановленные наращиванием металла, разрешается шлифовать под увеличенный размер и оставить старые втулки. Зазор в сопряжении должен быть в пределах нормального. Отклонение толщины стенок втулок допускается не более 0, 3 мм, а овальность и конусность отверстий втулок – не более 0, 03 мм. Изношенные шлицы валиков не восстанавливают. Изношенную шпоночную канавку заваривают, валик протачивают и нарезают канавку в новом месте.

 

7 Сборка масляного насоса

 

Перед сборкой все детали насоса промывают в керосине, продувают сжатым воздухом и смазывают. Корпус и крышка насоса должны быть без трещин и повреждений резьбы. Шестерни, подобранные по высоте, ставят в корпус насоса и проверяют их утопание относительно плоскости разъема, а также зазор между вершинами зубьев шестерен и корпусом. Утопание и зазор должны быть в пределах нормальных, указанных в таблице 2. Затем собирают ведущую шестерню и ведомую (в двухсекционных насосах). Установив шестерню на ступенчатую подставку, вставляют ведущий валик в отверстие шестерни резьбовой частью вниз и запрессовывают его до упора в подставку. Перед запрессовкой валика шестерню насоса двигателей СМД-14 и его модификаций рекомендуется нагревать до температуры 150…200⁰С. При запрессовке валика в шестерню, должны быть выдержаны монтажные размеры.

Запрессовывают в корпус насоса валик ведомой шестерни. Один конец валика должен быть заподлицо с наружным торцом корпуса, другой – утопать относительно плоскости разъема корпуса на 0, 5... 1, 25 мм. После этого корпус насоса устанавливают на плиту приспособления и, протерев привалочныеповерхности в корпусе и в крышке, ставят на место ведомую шестерню, ведущую с валиком крышку насоса, закрепляют ее болтами и контрят их. Затем в насосах двигателей СМД-14 напрессовывают шестерню привода, предварительно установив шпонку в паз ведущего валика, закрепляют ее гайкой и гайку стопорят.

 

8 Отчет

 

В отчете следует отразить результаты выполненной работы, а именно: указать для какого двигателя производились испытания масляного насоса и его параметры в виде таблицы 21.

Построить график зависимости производительности насоса от частоты вращения вала. Назвать выявленные дефекты деталей масляного насоса и указать возможные способы их устранения. Кратко изложить основные неисправности насосов и указать причины их возникновения.

 

Таблица 21

Результаты испытаний и регулировки насоса

Масляный насос двигателя	Давление в МПа при регулировке клапанов	Режим испытания
предохранительный, МПа	перепускной, МПа	Число оборотов, n	Давление при испытании, МПа	Производительность, л

 

9 Контрольные вопросы

 

1 Назовите возможные дефекты масляных насосов и их основных деталей.

2 Каковы способы устранения дефектов основных деталей масляного насоса?

3 Как осуществляется проверка производительности масляного насоса?

4 Как осуществляется регулировка клапанов масляного насоса?

 

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: