Теоретико-экспериментальное обоснование повышения износостойкости пары трения кольцо-маслоотражатель турбокомпрессора методом отпуска
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? на противоположном конце вала колеса компрессора, вместе - ротор. Максимальная частота вращения ротора турбокомпрессора С-14 колеблется в диапазоне 60…140 тыс. оборотов в минуту. При этом чем меньше турбокомпрессор, тем выше его рабочие и максимальные частоты вращения. Ротор расположен в корпусе (средней части), к которому присоединены горячая и холодная улитки.
Ротор установлен в подшипниках скольжения. В осевом направлении ротор удерживается гидродинамическим подпятником. В канавку упорной стальной втулки, расположенной на валу, входит бронзовая или чугунная фигурная пластина, имеющая отверстия для подачи масла. На подшипники и гидродинамический подпятник масло подается под давлением от маслосистемы двигателя. Корпус имеет каналы подвода и слива масла, а на некоторых типах турбокомпрессоров имеются каналы для жидкостного охлаждения.
На корпусе крепятся холодная и горячая улитки, формируя газовоздушный тракт турбокомпрессора.
Для исключения попадания масла из масляной полости в газовоздушный тракт устанавливаются уплотнения. Со стороны турбины обычно применяется уплотнение с пружинным разжимным кольцом. Кольцо из специального чугуна или стали, устанавливается неподвижно в корпусе и работает по канавке вала с очень малым торцевым зазором. Со стороны компрессора в основном применяется аналогичная конструкция, на некоторых типах турбин используется торцевое графитовое или карбоновое уплотнение [11].
В связи с тем, что турбокомпрессоры работают в тяжелых условиях - большой перепад температур на турбине и компрессоре, высокая скорость скольжения деталей, вибрация и др. факторы влияющие на работоспособность, приводят к быстрому выходу из строя турбокомпрессора. А это в свою очередь резко увеличивает расход масла, закоксовываются поршневые кольца, падает мощность двигателя, значительно увеличивается дымность выхлопа, что сильно загрязняет окружающую среду.
Таким образом, нарушение работоспособности компрессора ведет не только к экономическим потерям, но также оказывает отрицательное влияние на экологическую обстановку окружающей среды.
Для смазки трущихся поверхностей, отвода тепла и смыва продуктов износа к трущимся поверхностям подается под давлением масло. В зависимости от величины зазоров в сопряжении в полости смазки создается определенное давление, которое должно быть не менее 0,2 МПа.
На работоспособность турбокомпрессора в большой степени оказывает влияние состояния уплотняющих элементов, состояние сопряжения вал-подшипник скольжения, величина дисбаланса.
Анализ изношенных деталей кольца и малозапорной шайбы, снятых во время ремонта, показывает, что основной причиной выхода из строя пары является гидроабразивный износ.
Многие ремонтные предприятия, которые занимаются ремонтом турбокомпрессоров, обычно все причины отказа турбокомпрессоров связывают с неисправностью уплотнительных колец и посадочных поверхностей под уплотнительные кольца [12].
Исследования, проведенные в лаборатории ремонта турбокомпрессоров ЛНАУ, подтверждают, что уплотнение является важным звеном в турбокомпрессоре и от его параметров в большой степени зависит ресурс турбокомпрессора. Но отказ уплотнения часто является следствием других неисправностей, которые на первый взгляд не кажутся существенными и внешне их трудно обнаружить.
Анализ отказов турбокомпрессоров, проводимый в лаборатории в течение нескольких лет позволяет определить основные факторы, которые снижают надежность турбокомпрессоров.
К технологическим факторам можно отнести нарушение точности взаимного расположения поверхностей деталей, которое выражается в несоосности отверстия под подшипник и отверстие под уплотнительные кольца, а также неперпендикулярность поверхности под подшипник к посадочной поверхности под крышку уплотнителя, что ведет к смещению вала относительно оси отверстий к перекосу уплотнительных колец.
Эксплуатационные факторы, влияющие на срок службы ТКР. Анализ неисправностей турбокомпрессоров, поступивших в ремонт показывает, что основная часть, около 80% отказывают являются результатом износа подшипников скольжения, валов, уплотнений. Примерно 5% отказов, являются следствием попадания посторонних предметов на лопатки компрессорного и турбинного колес. Около 5% отказов вызвано неисправностью системы смазки или другими причинами.
К посторонним предметам, попадающим на колесо компрессора, относятся: элементы воздушного фильтра, кусочки резины или проволоки, болты, гайки, шайбы, попавшие во впускной патрубок при замене турбокомпрессора. Все эти предметы, даже при незначительном своем размере, приводят к серьезному повреждению колеса турбины.
Неисправностей системы смазки, вызывающих повреждения ТКР, может быть несколько. Наиболее часто встречаются отложения загрязнений в трубопроводах, по которым подается, и отводится масел в ТКР. Для нормальной работы ТКР очень важно, чтобы при тяжелых условиях работы подавалось определенное количество масла производителем в подшипники, масло должно быть чистым и соответствующей марки.
Повреждения ТКР могут быть вызваны также повышенной температурой отработавших газов, например, при неправильной регулировке топливной аппаратуры.
При несвоевременной замене воздушного фильтра возможно отложение загрязнений в корпусе компрессорного колеса, что приведет к уменьшению воздуха в цилиндре и к перегреву, кроме того, создается вакуум во всасывающе?/p>