Дроздова Л.Г., Курбатова О.А. Одноковшовые экскаваторы: конструкция, монтаж и ремонт

Подождите немного. Документ загружается.

191

При комбинированном способе (рис. 14.1) деталь замыкает магнит-

ную цепь ярма электромагнита. К намагничивающей обмотке подводится

постоянный ток. Продольное намагничивание детали создается за счет

магнитного потока, направленного вдоль детали. Кроме того, по двум изо-

лированным друг от друга частям ярма к детали подводят постоянный или

переменный электрический ток. Он создает круговой поток, направление

силовых линий которого перпендикулярно к направлению основного пото-

ка и намагничивает деталь в разных направлениях, определяя продольные

и поперечные дефекты.

Ток для намагничивания получают от сварочных трансформаторов

или аккумуляторов. Намагничивают детали последовательно 2-3 раза с

продолжительностью 1,5-2 секунды.

При контроле деталей с отверстием (втулки, подшипники качения и

др.) ток пропускается через медный стержень, вставляемый в отверстие де-

тали. После контроля детали промывают в чистом трансформаторном мас-

ле и размагничивают, применяя разные способы. Деталь считается размаг-

ниченной, если к ней металлический порошок не пристает [20].

Магнитный способ дефектоскопии широко распространен благодаря

своей простоте и надежности результатов.

Его недостатки: большой расход порошка при работе и необходи-

мость размагничивания детали.

Рис. 14.1. Схема намагничивания изделия комбинированным способом:

1 – деталь; 2 – ярмо; 3 – обмотка

Для магнитной дефектоскопии промышленность выпускает ряд при-

боров, которыми оснащает ремонтные предприятия. К ним относятся пе-

реносные дефектоскопы ПДМ-3М, УМДЭ-2500, МЭД-2 и другие.

Магнитографический метод первичной информации основан на ре-

гистрации магнитных полей, рассеяния с использованием в качестве инди-

катора ферромагнитной пленки, плотно прижатой к контролируемому мес-

192

ту. После записи на магнитную пленку устройствами типов ПНУ, ДМ, НК

запись считывают магнитографическими дефектоскопами МД-8 и др.

Индукционный метод индикации первичной информации основан на

регистрации магнитных полей рассеяния различных по величине или фазе

индуцируемой ЭДС. Индикатор дефектов (рис. 14.2) состоит из гальваномет-

ра (1) с присоединенными к нему катушками (2) и (3), имеющими противо-

положно намотанные витки. При медленном перемещении прибора над на-

магниченной деталью (4) в результате пересечения катушками силовых ли-

ний, отклоняющихся вследствие срытого дефекта (5), в катушках наводится

ЭДС.

Рис. 14.2. Схема индукционного искателя дефекта:

1 – гальванометр; 2, 3 – катушки; 4 – деталь; 5 – дефект

Электромагнитные методы применяются для массового контроля

однотипных деталей, так как не определяют характера возможного скры-

того дефекта в детали. Для случаев, когда необходимо установить форму,

применяют электромагнитный метод в комбинации с другими методами.

Люминесцентная дефектоскопия позволяет выявлять поверхност-

ные дефекты деталей изготовленных из магнитных и немагнитных мате-

риалов.

Процесс люминесцентной дефектоскопии заключается в следующем:

очищенную и обезжиренную деталь, подлежащую контролю, погружают

на 10 – 15 минут в ванну с флюоресцирующей жидкостью. В качестве

флюоресцирующей жидкости применяют смесь: 0,25 л трансформаторного

или вазелинового масла, 0,5 л керосина, 0,25 л бензина и 0,25 л красителя

дефектоля зелено-золотистого цвета.

Флюоресцирующая жидкость, обладающая хорошей смачиваемостью,

проникает в трещины, раковины или поры и там задерживается. После уда-

ления остатков жидкости с поверхности детали и просушивания на нее нано-

сят мелкий сухой порошок силикогеля и выдерживают в течение 5 – 30 ми-

193

нут. Микропористый порошок силикогеля оседает в трещинах и вытягивает

из них флюоресцирующую жидкость. При облучении ультрафиолетовым

светом порошок начинает светиться ярким зелено-желтоватым светом, по-

казывая места расположения трещин.

Для люминесцентной дефектоскопии нашли применение дефекто-

скопы ЛД-2, ЛД-3, а также стационарный дефектоскоп ЛДА-3 (рис. 14.3).

Люминесцентные дефектоскопы отличаются высокой производительно-

стью и простотой изготовления. Ими можно выявить трещины толщиной

менее 5 мкм, расположенные в любых направлениях.

Рис. 14.3. Схема люминесцентного дефектоскопа:

1 – рефлектор; 2 – светофильтр; 3 – ртутно-кварцевая лампа; 4 – высоковольт-

ный трансформатор; 5 – силовой трансформатор; 6 – деталь

Цветной метод – наиболее простой и доступный для ремонтных

предприятий различной мощности. На контролируемую обезжиренную

поверхность наносят состав керосина, трансформаторного масла, скипида-

ра и красителя. Этот раствор хорошо проникает во все трещины, имеющие

выход на поверхность. Спустя 5 – 10 минут раствор смывают и наносят бе-

лую глину, которая впитывает раствор и показывает рисунок трещин.

Цветной метод применяют для выявления трещин не менее 20 – 30 мкм в

деталях из магнитного и немагнитного материала.

Акустический метод диагностики основан на измерении уровней

шума и вибрации, создаваемых машиной. Для оценки уровня шума при-

меняют шумометры, стетоскопы, вибраторы, спектрометры звуковых

частот и др.

Ультразвуковой метод дефектоскопии основан на том, что ультра-

звуковые колебания распространяются в металле в виде направленных

пучков и отражаются от дефектного участка детали (трещины, непровары,

раковины и т.п.), нарушающего сплошность детали. Это происходит в ре-

зультате резкого изменения плотности среды и акустического сопротивления.

194

Этот метод используется для обнаружения дефектов в магнитных и немаг-

нитных материалах на глубине от нескольких миллиметров до 10 метров.

Ультразвуковая дефектоскопия может осуществляться несколькими

методами.

Теневой метод основан на регистрации волн, прошедших сквозь

контролируемый объект. В дефектоскопе, работающем на этом принципе,

дефект определяется вводом импульса в деталь, установленную между из-

лучателем и приемником (рис. 14.4). При включении ультразвукового ге-

нератора (1) на излучающую пьезоэлектрическую пластину (2) подается

переменная разность потенциалов, и пластинка начинает колебаться. Ко-

лебания в виде ультразвуковых волн передается в деталь (3). При обнару-

жении дефекта ультразвуковые волны, посланные излучателем, отразятся

от дефектов и не попадут на приемную пьезоэлектрическую пластинку (4).

В результате этого за дефектом образуется звуковая тень, на приемной

пластинке не возникнет пьезоэлектрических зарядов и на приборе (5) не

будет показаний. Это указывает на наличие дефекта.

Недостаток этого метода – необходимость доступа к детали с двух

сторон.

Эхо-метод основан на регистрации волн, отраженных от дефекта

или поверхности раздела двух сред. В импульсном дефектоскопе (рис.

14.5), работающем на этом принципе, импульсный генератор (1) возбужда-

ет пьезоэлектрический излучатель (2). От него в деталь (3) поступают

ультразвуковые колебания в виде коротких импульсов. При достижении

противоположной стороны детали или встречи на пути дефекта (8), им-

пульсы отражаются от них и возвращаются к приемному щупу (4), где вы-

зывают механические колебания. Электрические сигналы появляющиеся в

пьезоэлектрическом щупе, усиливаются усилителем (5). Одновременно с

генератором (1) включается генератор развертки (7) на экране трубки (6) и

появляется начальный импульс в виде вертикального пика и при наличии в

детали дефекта отражается от него. Импульс данного сигнала появляется в

виде развертки луча на расстоянии L2 от первого импульса. Расстояние L1

соответствует глубине залегания дефекта, а L2 – толщине детали. В отли-

чие от теневого импульсный метод позволяет обнаружить дефекты только

с одной стороны детали.

Промышленность выпускает ультразвуковые дефектоскопы: УДМ-

1М, УДМ-3 и др. Наибольшее распространение получил дефектоскоп УЗД-

7Н, позволяющий контролировать детали толщиной от 10 мм до 3 м обои-

ми способами.

Скрытые дефекты в деталях обнаруживают просвечиванием рентге-

новскими или гамма-лучами. Известны два метода гамма-дефектоскопии:

фотографический и ионизационный. Первый отличается наглядностью и

объективностью результатов, второй имеет преимущества в скорости кон-

троля.

195

Рис. 14.4. Схема обнаружения дефекта

в детали теневым ультразвуковым

методом: 1 – ультразвуковой генера-

тор; 2, 4 – пьезоэлектрическая пласти-

на; 3 – деталь; 5 – прибор; 6 – дефект

Рис. 14.5. Схема импульсного дефектоскопа:

1 – импульсный генератор; 2 – пьезоэлектри-

ческий генератор; 3 – деталь; 4 – приемный

щуп; 5 – усилитель; 6 – экран трубки; 7 - гене-

ратор разводки; 8 – дефект

Рентгеновский метод дефектоскопии заключается в просвечивании

на пленку или экран контролируемого места рентгеновскими лучами. Ме-

тод основан на том, что различные среды поглощают рентгеновские лучи

по-разному и поэтому на экране или пленке различная разность свечения.

Экран прибора освещен ярче при пересечении лучами пустот, чем сплош-

ность тела. Толщина просвечиваемого тела зависит от величины напряже-

ния. Просвечивание рентгеновскими лучами применяется для контроля ка-

чества сварных швов и литья из легких сплавов. В настоящее время выпус-

каются переносные рентгеновские установки РУП-120-5-1, РУП-200-5-1,

РУП-150-10-1, РУП-20-20-5-, РУП-400-5-1- и др.

Для гамма-дефектоскопии используются радиоактивные изотопы ко-

бальта-60, тантала-182, цезия-137 и др. Наибольшей проникающей способ-

ностью обладают лучи кобальта-60.

Гамма-дефектоскоп (рис. 14.6) состоит из свинцового контейнера (1) с

препаратом, помещенным в закрытый корпус (2), залитый свинцом (3).

Управление перемещением препарата дистанционное – рукояткой (6) через

канат (4), помещенный в металлическую трубку (5). Горные машины и обо-

рудование можно диагностировать на передвижных установках и на ста-

ционарных постах. Так, для крупногабаритного оборудования, а также ста-

ционарных машин целесообразно использовать передвижные или перенос-

ные диагностические приборы. Для контроля ответственных сборочных еди-

ниц с небольшим сроком службы желательна установка постоянных диагно-

стических приборов.

196

Проверку состояния элемен-

тов металлоконструкций и свароч-

ных швов выполняют с помощью

ультразвуковых дефектоскопов

УЗД-7Н, ДУК-13 и др.

Состояние тросов резинотро-

совых лент контролируют с помо-

щью прибора УКДТ-1. Он позволя-

ет определить место, степень и ха-

рактер повреждения тросовой осно-

вы ленты по всей ее длине.

Принцип действия прибора

заключается в непрерывной маг-

нитной дефектоскопии тросов лен-

ты по всему сечению.

Для контроля стальных ка-

натов в диапазоне 12,5 – 47,5 мм

используют дефектоскоп стальных

канатов МД-8. Он предназначен

для автоматического счета числа оборванных внутренних и наружных

проволочек по всей длине каната. Принцип действия прибора основан на

использовании полей рассеивания, возникающих у оборванных проволо-

чек при продольном намагничивании каната.

По конструкции дефектоскопические приборы делятся на механи-

ческие, электрические, электронные.

Средства диагностирования включают в себя: устройства, задающие

тестовый режим; датчики; усилители т.д.

Вопросы для контроля

1. Дайте определение технической диагностики.

2. Назовите методы определения внешних дефектов металлических дета-

лей?

3. Какие способы определения внутренних дефектов Вы знаете?

4. Приведите методы одновременного определения внешних и внутренних

дефектов.

Рис. 14.6. Схема гамма-дефектоскопа:

1 – свинцовый контейнер; 2- корпус; 3 –

свинец; 4 – канат; 5 – трубка; 6 – рукоятка

197

Глава 15. РЕМОНТ ЭКСКАВАТОРОВ

15.1. Техническая документация на ремонт

Под производственным процессом ремонта горных машин понима-

ют комплекс работ, выполняемый в определенной последовательности на

рабочих местах, в результате которого изношенным машинам и агрегатам,

сборочным единицам и деталям возвращается работоспособность и вос-

станавливается ресурс, утраченный в процессе эксплуатации.

Производственный процесс капитального ремонта машин состоит из

подготовительных, основных и заключительных операций.

К подготовительным операциям относится перемещение машин на

ремонтную площадку или ее доставка на ремонтное предприятие.

Основными операциями, выполняемыми при ремонте, являются:

приемка машин в ремонт; их наружная очистка и мойка; разборка машин

на агрегаты, сборочные единицы, детали; мойка деталей; контроль и де-

фектоскопия деталей; изготовление или ремонт (восстановление) деталей;

ремонт металлоконструкций, гидравлического, электрического оборудова-

ния; комплектовка сборочных единиц и агрегатов; общая сборка; регули-

ровка и наладка; испытание вхолостую и под нагрузкой; устранение недос-

татков, обнаруженных при испытании, и сдача машины на эксплуатацию.

При выполнении работ по ремонту карьерных экскаваторов необхо-

димо руководствоваться следующими документами:

примерным объемом работ;

содержанием специфических работ по видам ремонта применитель-

но к агрегатам отдельных видов;

технологическим процессом капитального ремонта;

ремонтной ведомостью;

формами по учету, отчетности и планированию ремонтов.

Технологический процесс ремонта, разработанный для определен-

ных агрегатов, регламентирует выполнение конкретных операций, но не

может учесть полный объем ремонтных работ, который определяется для

каждой машины в отдельности. Даже две однотипные машины, работаю-

щие в разных условиях, требуют разного объема и содержания ремонта. На

основе накопленного опыта на предприятиях разрабатываются технологи-

ческие карты ремонта отдельных агрегатов. Эта карта по сути – типовая

для данного предприятия, в ней учтены применяемые приспособления,

квалификация ремонтного персонала и особенности цеха. Конкретный

объем работ указывается в ремонтной ведомости. Ремонтная ведомость по-

зволяет установить: объем работ, подлежащих выполнению после установ-

ки агрегатов; количество деталей и узлов, необходимых для проведения

ремонта; трудоемкость ремонта и численность ремонтного персонала для

выполнения предусмотренного объема работ; распределение работы меж-

ду исполнителями.

198

На основе ремонтной ведомости составляется оперативный график

выполнения ремонта и проект организации работ, с целью рациональной

организации и выполнения ремонта в целом и целесообразной последова-

тельности проведения работ на отдельных участках.

Передача экскаватора в капитальный ремонт производится на осно-

вании договора, заключаемого между заказчиком и ремонтным предпри-

ятием. На экскаваторе, поставляемом в ремонт, заказчик передает ремонт-

ному предприятию: заказ на ремонт; предварительную ремонтную ведо-

мость; технический паспорт экскаватора и паспорт на комплектующие из-

делия; заказ на модернизацию; прочую документацию согласно положе-

нию о планово-предупредительных ремонтах.

В ремонтной ведомости заказчик обязан указать все видимые дефек-

ты, а также узлы, требующие замены. Базовые детали, которые ремонтное

предприятие не в состоянии изготовить, при необходимости их замены по-

ставляет заказчик.

Поступающий в ремонт экскаватор должен быть полностью уком-

плектован, т.е. находиться в рабочем состоянии со всеми установленными

агрегатами, узлами и деталями. Экскаватор необходимо очистить от грязи

и смазки. После приемки экскаватора ремонтное предприятие составляет

окончательную ведомость и согласовывает ее с заказчиком. Капитальный

ремонт экскаватора считается законченным при выполнении всего объема

работ, предусмотренного по капитальному ремонту экскаватора и ремонт-

ной ведомостью. Сведения о ремонте вносятся в технический паспорт экс-

каватора. Отремонтированный экскаватор передается заказчику по прие-

мо-сдаточному акту, подписанному представителями ремонтного предпри-

ятия и заказчика на основании протокола испытания под нагрузкой.

15.2. Демонтаж узлов и сборочных единиц экскаватора

Демонтаж и разборка механизмов экскаватора производится метода-

ми, инструментами и приспособлениями, обеспечивающими разборку без

повреждения деталей. Соединения с неподвижными посадками, сохра-

няющими нормальный натяг, разборке не подлежат, если это не вызвано

требованиями ремонта. Разъединение годных деталей при неподвижных

посадках должно производиться только гидравлическими или специаль-

ными съемниками. В случае невозможности нормально разъединить эле-

менты неподвижной посадки допускается огневая резка или разрушение

поврежденной детали.

Полная разборка агрегатов и узлов экскаваторов на отдельные дета-

ли для их дефектации производят на участке разборки узлов. Данный уча-

сток должен иметь оборудованные рабочие места для узлов различных га-

баритов. Рабочие места для разборки узлов оснащают: мостовыми и кон-

сольными кранами необходимой грузоподъемности; гидравлическим прес-

сами (вертикальными и горизонтальными); комплектом съемников (гид-

равлических, индукционных или винтовых); переносными домкратами

(гидравлическими и винтовыми); гайковертами (электрическими, пневма-

199

тическими); набором слесарного инструмента; набором торцевых и на-

кладных ключей; корзинами (ящиками) для мелких деталей; верстаками

слесарными металлическими с тисками; столами монтажными металличе-

скими; подставками для укладки крупногабаритных деталей; шкафами для

хранения инструментов и приспособлений.

Перед началом демонтажа необходимо установить экскаватор в ремонт-

ное положение: опустить стрелу; поднять экскаватор на определенную высоту

и установить его на опоры – подставки; выкатить ходовую часть (ходовую те-

лежку) или переместить опорную раму из-под поворотной платформы.

Перед разборкой все составные части, которые могут прийти в дви-

жение под действием силы тяжести, срабатывания пружин, должны быть

приведены в положение, обеспечивающее безопасное ведение работ. Пе-

ред разборкой необходимо слить масло из редукторов и компрессоров,

снять трубопроводы, рукава и приборы пневматической и гидравлической

систем и системы смазки, предварительно убедившись в отсутствии избы-

точного давления в системах. На рис. 15.1 представлены схемы строповки

отдельных узлов механических лопат.

Рис. .15. Схемы строповки узлов механических лопат:

а – электродвигателя постоянного тока; б – барабанов главной лебедки;

в – барабана главной лебедки экскаватора при вертикальной установке;

г – зубчатого колеса редуктора поворота; д, е – направляющих блоков

200

Особое внимание следует обращать на соблюдение правил безопас-

ности при демонтаже электрооборудования и токоведущих частей экскава-

тора. Порядок разборки, схемы строповки узлов и деталей, типы стропо-

вочных устройств и грузозахватных приспособлений определяются Руко-

водством по капитальному ремонту конкретных экскаваторов.

Разборку узлов производят только после снятия стопорных деталей –

хомутов, торцевых шайб и штифтов и т.д.

Разъединение деталей при неподвижных посадках осуществляют на

стационарных горизонтальных гидравлических прессах усилием 6300 –

14000 кН, при усилии распрессовки до 3000 кН используют гидравличе-

ские пресс – съемники в комплекте со сменными захватными устройства-

ми (рекомендуются пресс – съемники с усилием 1000, 1500 и 2500 кН).

Заедания, возникающие вследствие коррозии деталей, затрудняют

разборку машины. Для облегчения отвинчивания болтов, гаек, винтов и

снятия шпилек, их смачивают керосином.

Иногда для откручивания гайки нагревают, но не свыше 300

С, иначе

появиться окалина способствующая заеданию, нагревать гайку необходимо

быстро, чтобы не успел нагреться болт. Для вывинчивания сломанных болтов

и шпилек применяют различные способы, в том числе высверливание.

Детали шатунно – поршневой группы, винтовые пары компрессоров,

детали гидравлических и пневматических приборов необходимо маркиро-

вать по месту установки.

Перед разборкой зубчатых передач следует маркировать валы по ис-

ходному положению их относительно опор корпуса редуктора, а также по

принадлежности к редукторам, если их несколько. При явно выраженных

дефектах деталей (в случае выбраковки) маркировку не производят.

При съеме резинотехнических уплотнителей, сальников и прокладок

необходимо соблюдать осторожность и предохранять их от повреждения.

При распрессовке подшипников качения нельзя допускать приложе-

ния усилия через тела качения. Усилие должно передаваться через внут-

реннее кольцо – при посадке на вал и через наружное – при посадке в кор-

пус. Исключение составляет распрессовка бракованных подшипников.

Усилие распрессовки должно прилагаться симметрично по окружности

кольца и перпендикулярно к его торцу.

Распрессовку конических и сферических подшипников с валов до-

пускается производить методом индукционного нагрева внутреннего коль-

ца до 95

– 120

С в течение 6 минут. После нагрева кольцо снимают лег-

кими ударами медной кувалды массой 5 кг.

15.3. Мойка деталей и узлов

После разборки машин детали очищают, промывают и обезжирива-

ют. Качество очистки деталей влияет на их восстановление и дефектоско-

пию. Выбор способа очистки зависит от конфигурации и размеров детали,

вида ее загрязнения.