Залогом надежной работы холодильных установок является организация качественного периодического ремонта на заводах и в депо. Трудность поддержания в исправном состоянии холодильного оборудования усугубляется тяжелыми условиями его эксплуатации: во время движения поезда оно подвергается вибрации, испытывает толчки и удары.
В Республике Узбекистан ремонт пассажирских вагонов с установками кондиционирования воздуха производится на Ташкентском вагоностроительно- ремонтном заводе, который оснащен развивающейся ремонтной базой. Планируется в ближайшее время производство реконструкции основных цехов, внедрение прогрессивных технологий, обновление оборудования и оснастки, совершенствование методов ремонта.
В пассажирских вагонах используются установки кондиционирования воздуха, холодильные агрегаты вагонов-ресторанов и охладители питьевой воды. Чтобы использовать холодильные установки предельно эффективно, необходима их надежная и безотказная работа в течение длительного времени. Как известно, надежность вагонов зависит не только от их конструкции, качества примененных при изготовлении материалов, технологии обработки и сборки деталей, но и от того, насколько правильно их используют, умело и своевременно обслуживают и ремонтируют. Поэтому к качеству плановых ремонтов, гарантирующих безаварийную работу оборудования на протяжении всего межремонтного периода, предъявляются высокие требования. Необходимо на основе совершенствования технологии постоянно увеличивать продолжительность межремонтного периода, снижать трудоемкость ремонта, сокращать расход запасных частей и эксплуатационных материалов.
Изучение опыта ремонта холодильного оборудования вагонов во время производственной и предвыпускной практики на Ташкентском ВСРЗ, а также опыта передовых вагоноремонтных предприятий СНГ, позволило сделать некоторые предложения по внедрению современного технологического оборудования для качественного ремонта холодильного оборудования пассажирских вагонов. В данной выпускной работе, кроме того предложена технология приемки в ремонт, испытания и ремонта установок кондиционирования воздуха, приемлемая для ТашВСРЗ с учетом перспективного развития производства и повышения программы ремонта. Разработана планировка цеха с внедрением комплексной механизации всех ремонтных процессов. В разделе «Средства механизации» предлагается оборудование для испытания компрессоров на герметичность.
1. Устройство установок кондиционирования воздуха пассажирских вагонов и требования к их ремонту
холодильный ремонт пассажирский персонал
Системы кондиционирования воздуха. Техническое обслуживание и ремонт
... систем вентиляции. ... ранений, улучшать конструкции действующего оборудования; улучшение действующих конструкций, а ... это совокупность мероприятий организационного и технического характера, которые направлены на ... управления организацией Для различных организаций характерны различные виды структур управления. ... правовая форма предприятия; кондиционер вентиляция монтаж ремонт сфера деятельности (тип ...
1.1 Установка кондиционирования воздуха MAБ-2
В купейных вагонах с четырех- и двухместными купе, вагонах-ресторанах применяется установка кондиционирования воздуха MAB-II (рисунок. 1.1).
Эта установка состоит из систем вентиляции, отопления, охлаждения и автоматического управления. В систему вентиляции входят центробежный сдвоенный вентилятор 4 с электродвигателей 1 мощностью 1,7 кВт, нагнетательный воздуховод 14 с вентиляционными решетками 18 типа «Мультивент», имеющими регулирующее устройство 17 , рециркуляционные воздуховоды 3 , масляные фильтры (на рисунке не показаны) и решетку 2 для забора наружного воздуха. Максимальная подача вентилятора 5000 м3 /ч воздуха летом (в том числе наружного 1000 м3 /ч), зимой — 800 м3 /ч.
Система отопления — смешанная. Она состоит из комбинированного отопления (котел 31 с высоковольтными нагревательными элементами, расширитель 10 , водяной каллорифер 9 , обогревательные трубы 21 , циркуляционный насос 30 , дроссельная заслонка 32 ) и низковольтного электрического отопления с электропечами 19 , 20 и электрокаллорифером 11 . Теплопроизводительность котла при работе на твердом топливе 34,9 кВт (30000 ккал/ч), при электрическом обогреве — 50 кВт. Циркуляция воды в каллорифере регулируется автоматически термостатом 13 и соленоидным вентилем 33 . Циркуляционный насос включается вручную и контактными термометрами, соленоидные вентили 6 , 23 и 33 , терморегулирующие вентили 7 , а также реле и контакторы, расположенные в распределительном шкафу и в специальном ящике под вагоном.
Электропечи 20 и 19 (девять печей по 0,5 кВт и четыре по 0,25 кВт).
Нагревательные приборы установлены в купе, служебном отделении и туалетах. В переходное время года при наружной температуре плюс 5°С электропечи работают вместе с электрокаллорифером 11 мощностью 6 кВт, который включается автоматически в зависимости от температуры в воздуховоде. В случае несрабатывания автоматически или выхода из строя двигателя вентилятора электрокаллорифер отключается из-за повышения температуры и расплавления предохранителя 12 типа плавкой вставки ВУДА в виде перемычки, плавящейся при температуре плюс 70 °С. Этот предохранитель размещается под потолком косого коридора, и доступ к нему возможен через специальный люк. В зимнее время электро-каллорифер не работает и воздух подогревается только водяным каллорифером. Электропечи зимой работают в дополнение к комбинированному отоплению.
Рисунок. 1.1. Принципиальная схема установки кондиционирования воздуха MAB-II
Система охлаждения состоит из компрессора 25 типа Vм, приводимого в действие электродвигателем 24 мощностью 13 кВт, конденсатора 29 , охлаждаемого вентилятором 28 с электродвигателем 27 мощностью 1,7 кВт, ресивера 26 емкостью 36 л, воздухоохладителя 5 с влагоотделителем 8 и двух терморегулирующих вентилей 7 . Защиту от повышенного давления на нагнетательной стороне компрессора обеспечивает реле высокого давления 22 . Теплопередаю-щая поверхность конденсатора 185 м2 , испарителя — 100 м2 .
Кондиционирование воздуха (2)
... следующие шесть составных частей: 1) установку кондиционирования воздуха (УКВ), обеспечивающую необходимые кондиции ... подключенный параллельно системе жидкостного охлаждения двигателя. Интенсивность обогрева регулировалась ... салоне более прохладную и менее влажную “погоду”, чем за окном, ... вся климатическая установка, в которой системы вентиляции, отопления, фильтрации воздуха, кондиционер и ...
Влагоотделитель предназначен для задержки влаги, увлекаемой воздухом. Он состоит из вертикально расположенных пластин, на которых водяные капли задерживаются и затем отводятся в поддон, установленный под испарителем. В систему охлаждения заправляется 40 кг хладона R12, в компрессор — 4 кг масла марки ХФ-12.
Система автоматики предназначена для автоматического поддержания заданных температур в вагоне при работе систем охлаждения, вентиляции и отопления. В систему автоматики входят термостаты 13 , 15 и 16 с ртутно-контактными термометрами, соленоидные вентили 6 , 23 и 33 , терморегулирующие вентили 7 , а также реле и контакторы, расположенные в распределительном шкафу и в специальном ящике под вагоном.
Рассмотрим работу установки охлаждения воздуха (рисунок 1.2) при полной ее холодопроизводительности, т.е. при работе компрессора на четырех цилиндрах ( соленоидные вентили 22 закрыты) и при подключении двух секций воздухоохладителя (соленоидные вентили 4 открыты).
Из ресивера 23 жидкий хладон R12, очищенный от механических примесей и влаги в трех параллельно соединенных фильтрах-осушителях 9 , под высоким давлением и с высокой температурой поступает в воздухоохладитель 7 через запорный вентиль 12 , соленоидные вентили 4 , терморегулирующие вентили 5 и распределители 6 . После дросселирования хладон в воздухоохладителе кипит, отнимая теплоту наружного воздуха, подаваемого вентилятором внутрь вагона. Образовавшиеся при кипении хладона пары по трубопроводу 11 через всасывающий вентиль 20 отсасываются и сжимаются компрессором 21 , а затем через нагнетательный вентиль 10 и гибкий патрубок 8 выталкиваются в конденсатор 3 , в котором они вентилятором 2 охлаждаются и, конденсируясь, превращаются в жидкость. Вентилятор приводится в действие двигателем 1 , а компрессор-двигателем 19 . Из конденсатора жидкий хладон вновь поступает в ресивер 23 , и процесс повторяется. При этом хладон практически не расходуется, могут лишь возникнуть утечки вследствие неплотностей в системе.
Рисунок 1.2. Схема соединения элементов установки охлаждения MAB-II
Части всасывающего и нагнетательного трубопроводов на вагоне (на схеме изображены штриховыми линиями) смонтированы в непосредственной близости и покрыты общим слоем изоляции. Такое расположение трубопроводов, по одному из которых из ресивера в воздухоохладитель направляется сжиженный теплый хладон, а по другому навстречу — холодные пары хладона, создает своеобразный переохладитель, повышающий холодопроизводительность установки.
Контроль за работой установки осуществляется по манометру всасывания 15 , манометру нагнетания 16 и манометру давления масла 17 , смонтированных на панели 18 , расположенной в служебном отделении. На этой же панели установлены реле высокого давления 13 , запорные вентили 14 манометров и дистанционный термометр, измеряющий температуру воздуха в нагнетательном канале воздуховода.
[ ] Системы автоматизации производства и ремонта вагонов
... и фактической производительности машины. Методики расчета, формирование исходных данных, результаты расчета 3.3. Оценка уровня автоматизации производства ... установках играет система очистки жидкости от грязи, ее сбор и удаление. Обычно это замкнутые системы. Надежность и качество работы таких систем во многом определяют надежность и ... включают механизм главного движения (перемещает деталь относительно ...
При нормальной работе установки манометр 15 должен показать давление кипения хладона 0,215-0,319 МПа и соответственно температуру кипения от 0 до 9 °С, манометр 16 — давление конденсации хладона 0,66-1,29 МПа и соответственно температуру конденсации от 30 до 55 °С, манометр 77 — давление масла 0,3-0,45 МПа. Показания манометра 17 обязательно должны быть больше на 0,08-0,13 МПа, чем манометра 15 . Если показания манометров отличаются незначительно, то система принудительной смазки компрессора не работает и установку охлаждения воздуха необходимо отключить.
Реле высокого давления срабатывает при 1,7 МПа, а восстанавливается вручную нажатием кнопки после устранения неисправности и понижения давления от 1,4 МПа.
В настоящее время современные вагоны оснащаются установками кондиционирования воздуха с винтовыми компрессорами.
Конструкция винтового компрессора запатентована в 1934 году. Надёжность в работе, малая металлоёмкость и габаритные размеры предопределили их широкое распространение.
Кроме того, использование винтовых компрессоров позволяет экономить электроэнергию до 30 %. Винтовые компрессоры успешно конкурируют с другими типами объёмных компрессорных машин.
Типовая конструкция компрессора сухого сжатия, работает без подачи масла в рабочую полость. Компрессор имеет два винтовых ротора. Ведущий ротор с выпуклой нарезкой соединён непосредственно или через зубчатую передачу с двигателем. На ведомом роторе нарезка с вогнутыми впадинами. Роторы расположены в разъёмном корпусе, имеющем один или несколько разъёмов. В корпусе выполнены расточки под винты, подшипники и уплотнения, а также камеры всасывания и нагнетания.
Рисунок 1.3. Винтовой компрессор
Высокие частоты вращения винтовых компрессоров определяют применение в них опорных и упорных подшипников скольжения. Между подшипниковыми камерами и винтовой частью роторов, в которых сжимается газ, расположены узлы уплотнений, состоящие из набора графитовых и баббитовых колец. В камеры между группами колец подаётся запирающий газ, препятствующий попаданию масла из подшипниковых узлов в сжимаемый газ, а также газа в подшипниковые камеры. компрессором
Рисунок 1.3. Принципиальная схема холодильной установки с винтовым: 1. Комбинированный охладитель — масло-воздух 2. Клапан минимального давления 3. Фильтр тонкой очистки 4. Воздушный фильтр 5. Впускной клапан с электромагнитным управлением 6. Винтовой блок 7. Маслоотделитель 8. Термостат 9. Масляный фильтр 10. Электродвигатель 11. Ресивер
1.2 Требования к ремонту установок кондиционирования воздуха
Качество ремонта вагонов оказывает непосредственное влияние на технологическое состояние вагонного парка в эксплуатации и в обеспечении безопасности движения поездов. Особым условием обеспечения высокого качества ремонта является строгое соблюдение Руководств по капитальному и деповскому ремонтам пассажирских вагонов (4255/ЦВ, 4099/ЦВТР, 4322/ЦВТР, 432 ПКБ ЦВ), Правила технической эксплуатации железных дорог республики Узбекистан №36 утв. ГИ «Узжелдорнадзор» 2001, РД 32 ЦТВР 103.52 632-88 Стенд для обкатки малых фреоновых машин, РД 32 ЦТВР 103.819 -90, РД 32 ЦЛ 026-91 Инструкция по техническому обслуживанию пассажирских цельнометаллических вагонов, ТУ 065 ПКБ ЦВ Положение о цехе для ремонта холодильных установок пассажирских вагонов», а также утвержденных ГАЖК «УТЙ» инструкций и технических указаний на производство ремонта отдельных узлов и деталей.
Холодильники и холодильное оборудование: устройство и эксплуатация
... малых холодильных установок превышает 2 млн. единиц. В быту используются десятки миллионов холодильников. Широкое развитие получил холодильный транспорт. Железнодорожный холодильный транспорт заметно пополнился составами, секциями и отдельными автономными вагонами с ...
При капитальном ремонте вагонов на заводе производится ремонт холодильного оборудования после его демонтажа . Узлы и детали освидетельствуют, неисправные ремонтируют до ремонтных размеров, восстанавливают до номинальных размеров или заменяют новыми или заранее отремонтированными.
После ремонта холодильные установки и их узлы обкатывают и испытывают в рабочем состоянии, чтобы они работали исправно до следующего капитального ремонта без замены основных частей, не подлежащих демонтажу при деповском ремонте. При капитальном ремонте, кроме плановых работ, предусмотренных правилами ремонта, производится также модернизация частей оборудования или замена оборудования установками кондиционирования воздуха нового поколения с винтовыми компресорами.
1.3 Безопасность движения на железнодорожном транспорте
Каждый работник, связанный с движением поездов, несет по кругу своих обязанностей личную ответственность за безопасность движения.
Каждый работник железнодорожного транспорта обязан подавать сигнал остановки поезду или маневрирующему составу и принимать другие меры к их остановке во всех случаях, угрожающих жизни людей или безопасности движения, а при обнаружении неисправности сооружения или устройства, угрожающего безопасности движения, кроме того, немедленно принимать меры к ограждению опасного участка и устранению неисправности.
Каждый работник железнодорожного транспорта должен соблюдать правила и инструкции по технике безопасности и производственной санитарии, установленные для выполняемой им работы.
Нарушение Правил технической эксплуатации работниками железнодорожного транспорта влечет за собой дисциплинарную или уголовную ответственность в соответствии с действующим законодательством.
Размещение и техническое оснащение вагонных депо, пунктов подготовки вагонов к перевозкам, промывочно-пропарочных станций, пунктов технического обслуживания вагонов и других сооружений и устройств вагонного хозяйства должны обеспечивать установленные размеры движения поездов, высокое качество технического обслуживания и ремонта вагонов, высокую производительность труда.
Для автоматического бесконтактного выявления перегрева букс в проходящих поездах и передачи об этом соответствующей информации машинисту локомотива и на впереди лежащую станцию устанавливаются специальные устройства.
Подвижной состав должен содержаться в исправном состоянии, обеспечивающем его бесперебойную работу и безопасность движения.
Предупреждение появления каких-либо неисправностей и обеспечение установленных сроков службы подвижного состава должно быть главным в работе лиц, ответственных за его техническое обслуживание и ремонт.
Вновь строящиеся вагоны должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими конструкционными скоростями перспективных локомотивов для обслуживания соответствующих категорий поездов.
На каждый вагон должен вестись технический паспорт, содержащий важнейшие технические и эксплуатационные характеристики.
Подвижной состав должен быть оборудован автоматическими тормозами.
Автоматические тормоза подвижного состава должны содержаться по установленным нормам и обладать управляемостью и надежностью действия в различных условиях эксплуатации, обеспечивать плавность торможения, а также остановку поезда при разъединении или разрыве воздухопроводной магистрали и при открытии стоп-крана (крана экстренного торможения).
Автоматические тормоза подвижного состава должны обеспечивать тормозное нажатие, гарантирующее остановку поезда при экстренном торможении на расстоянии не более тормозного пути.
Подвижной состав должен быть оборудован автосцепкой. Высота оси автосцепки над уровнем верха головок рельсов должна быть : у локомотивов, пассажирских и грузовых порожних вагонов не более 1080 мм; у локомотивов и пассажирских вагонов с людьми не менее 980 мм; у грузовых груженых вагонов не менее 950 мм. Разница по высоте между продольными осями автосцепок допускается не более: в грузовом поезде — 100 мм; между локомотивом и первым груженым вагоном грузового поезда — 110 мм; в пассажирском поезде при скорости до 120 км/ч — 70 мм; при скорости от 121 до 140 км/ч — 50 мм; между локомотивом и первым вагоном пассажирского поезда — 100 мм.
Запрещается выпускать в эксплуатацию и допускать к следованию в поездах подвижной состав, имеющий неисправности, угрожающие безопасности движения, а также ставить в поездах грузовые вагоны, состояние которых не обеспечивает сохранность перевозимых грузов.
Не допускается включать в поезда пассажирские вагоны, имеющие неисправности отопления, электрооборудования, вентиляции и другие неисправности, нарушающие нормальные условия перевозки пассажиров.
Техническое обслуживание и ремонт вагонов производятся в пунктах подготовки вагонов к перевозкам, пунктах технического обслуживания, в вагонных депо и на заводах.
Запрещается подача вагонов под погрузку грузов и посадку людей без предъявления вагонов к техническому обслуживанию и записи в специальном журнале о признании их годными.
Работники пунктов подготовки вагонов к перевозкам и пунктов технического обслуживания должны своевременно и в точном соответствии с технологическим процессом и графиком движения поездов производить техническое обслуживание и ремонт вагонов.
Ответственность за безопасность движения и проследования вагонов без отцепки от поезда в пределах гарантийного участка, установленного начальником дороги, несут работники указанных пунктов.
Для обеспечения безопасности работ при ремонте холодильного оборудования необходимо строго соблюдать требования техники безопасности на хладоновых установках, пожарной безопасности, а также Правил устройства и безопасной эксплуатациисосудов, работающих под далением.
Технологический процесс любого вида ремонта вагонов утверждается для внедрения лишь в том случае, если в нем предусмотрены все требования Правил техники безопасности и противопожарные мероприятия. Работы могут быть разрешены, если оборудование, электро- и газопроводы, воздушные коммуникации, подъемно-транспортные средства, устройства малой механизации, инструмент личного и бригадного пользования находятся в исправном состоянии и, если это предусмотрено правилами, испытаны. Ремонт оборудования вагонов разрешается выполнять лишь в том случае, если исполнители работ обучены безопасным приемам труда каждый на своем участке и прошли инструктаж непосредственно на рабочих местах.
2. Организация ремонта в холодильном цехе
В ремонтной практике различают несколько методов организации производственного процесса. Основными из них являются стационарный, поточный, поточно-конвейерный, индивидуальный, агрегатный и обезличенный.
Для ремонта установок кондиционирования воздуха наиболее приемлемым является агрегатный метод, при котором ремонт выполняется с заменой изношенных агрегатов заранее отремонтированными, взятыми из оборотного фонда.
Основным условием применения агрегатного метода является взаимозаменяемость агрегатов, сборочных единиц и деталей, которые обезличиваются, то есть не закрепляются за определенной секцией и после ремонта могут монтироваться на любой вагон, агрегат.
Снятые с вагона агрегаты ремонтируют в специализированных цехах и на участках. В этих ремонтных подразделениях предприятия необходимо иметь оборотный фонд агрегатов.
Преимущество агрегатного метода заключается в том, что можно, не ожидая окончания ремонта снятых с вагона агрегатов, вести сборочные работы по технологическому графику.
При поступлении пассажирских вагонов на вагоноремонтный завод для периодического ремонта установки кондиционирования воздуха принимают в рабочем состоянии с целью определения технического состояния агрегатов и приборов и фактического объема их ремонта.
Проверяется комплектность оборудования, производится внешний осмотр установки для выявления механических повреждений и сотояния фланцевых соединений.
Установку проверяют на ручном и автоматическом режимах. Наблюдение за работой установки ведут по показаниям контрольно-измерительных приборов. Затем производят откачку хладагента из холодильной системы и демонтаж холодильного оборудования. Холодильный цех размещен в непосредственной близости с позицией демонтажа холодильного оборудования вагоносборочного цеха.
В холодильном цехе ремонтируют установки кондиционирования воздуха, холодильные агрегаты вагонов-ресторанов и охладители питьевой воды. В соответствии с технологическим процессом ремонта холодильного оборудования в цехе предусматриваются соответствующие производственные участки.
Планировка холодильного цеха рассчитана на обеспечение поточности выполнения ремонтных работ, сокращения протяженности технологических маршрутов, рациональной организации труда ремонтных бригад при строгом соблюдении правил техники безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии.
Оборудование размещается в цехе так, чтобы проходы между стендами, станками, верстаками составляли не менее 800 мм с учетом удобства подхода и работы. Ширина транспортных проходов устанавливается не менее 1000 мм.
Стенды для обкатки и испытания компрессоров и других агрегатов ограждают перегородками высотой не менее 2500 — 3000 мм из стеклоблоков или металлической сетки. Участки, предназначенные для ремонта тяжеловесных деталей оборудуются подъемно-транспортными средствами.
На рабочих местах вывешиваются карты технологических процессов ремонта соответствующих агрегатов, узлов и деталей.
На монтажно-ремонтном участке, расположенном вне холодильного цеха, производят приемочные испытания холодильных установок в действии для определения их технического состояния и объема ремонта, демонтируют агрегаты и узлы, подготавливают холодильную установку к сдаче в эксплуатацию и заправляют ее хладагентом и маслом, производят сдаточные испытания.
В холодильном цехе предусмотрены следующие участки: разрядки и зарядки холодильных агрегатов; мойки; разборки и сборки компрессоров; ремонта компрессоров; ремонта приборов автоматики и запорной арматуры; ремонта теплообменных аппаратов; обкатки и испытания компрессоров; окраски и сушки.
2.1 Программа ремонта холодильного цеха
Согласно задания, годовая программа ремонта пассажирских вагонов на заводе составляет 500. Из них с установками кондиционирования воздуха, согласно статистике — 50%, что составляет 250 вагонов. Кроме того, поступает в ремонт 150 охладителей питьевой воды и 30 холодильных установок вагонов-ресторанов. Итого в холодильном цехе ремонтируют 480 холодильных установок в год.
2.2 Численность производственных рабочих
Численность производственных рабочих холодильного цеха определяется по формуле
где ?r — удельная трудоемкость на ремонт одной установки кондиционирования воздуха;
N xy — годовая программа ремонта холодильных установок МАБ II — 480 шт.;
Н — месячная норма рабочих часов, 168,08 час;
к — коэффициент, учитывающий рост производительности труда на плановый период, 1,08.
Списочное число производственных рабочих
R сп = R яв * К зам ,
где К зам — коэффициент, учитывающий дополнительную потребность в производственных рабочих для замещения больных, находящихся в очередных оплачиваемых, дополнительных отпусках, выполняющих государственные и общественные обязанности, 1,09
R сп = 10*1,09 = 11 чел
Численность вспомогательных рабочих
R в = R сп * 0,16 = 11 * 0,16 = 2 чел.
Численность инженерно-технических работников
R итр = R сп * 0,06 = 11 * 0,06 = 1 чел.
Численность младшего обслуживающего персонала
R моп = R сп * 0,02 = 11 * 0,02 = 1 чел.
Общая численность работников холодильного цеха
У R = R яв + R в + R итр + R моп = 11 + 2 + 1 + 1 = 15 чел.
Таблица 3.1. Штат производственных работников
|
N п/п |
Профессия |
Тарифный разряд |
Количество работников (чел) |
|
|
1 |
Слесарь |
6 |
3 |
|
|
2 |
Слесарь |
5 |
4 |
|
|
3 |
Дефектоскопист |
6 |
1 |
|
|
4 |
Мойщик |
4 |
1 |
|
|
5 |
Электросварщик |
5 |
1 |
|
|
ИТОГО: |
10 |
|||
2.3 Расчет оборудования холодильного цеха
Цех по ремонту холодильного оборудования является вспомогательной формой организации производства. При этом согласно технологическому процессу применяется различное технологическое оборудование.
Оборудование имеющиеся в цехе по ремонту холодильного оборудования:
Моечная машина для наружной обмывки компрессоров
Стенд — кантователь для разборки и ремонта компрессоров типа «V»
Притирочная плита ( хонинговальный станок)
Стенд для испытания масляных насосов компрессоров типа» V»
Стенд для проверки компрессоров на холодопроизводительность
Стенд для проверки холодильных агрегатов вагонов-ресторанов после ремонта
Стенд для проверки охладителей питьевой воды после ремонта
Для определения необходимого количества производственного оборудования произведем расчеты по формуле:
;
- Где N — годовая производственная программа, количество одноименных деталей, обрабатываемых в течении года на данной группе станков;
Т — штучно калькуляционное время на обработку одной детали, мин
Fр — номинальный фонд времени работы одного станка при односменной работе в течении года, ч Fp = 2024 ч
? — коэффициент использования номинального фонда времени, учитывающий его затраты на ремонт станка, 0,85ч0,9
m — число смен работы
На проектируемом производственном участке работа организованна по 8 часов в течение всего года с выходными.
Fр = ДрЧ8 = 253Ч8 = 2024 ч
Расчет моечной машины для наружной обмывки компрессоров
Расчет стенда — кантователя для разборки и ремонта компрессоров типа «V»
Расчет притирочной плиты (хонинговального станка)
Расчет стенда для испытания масляных насосов компрессоров типа» V»
Расчет стенда для проверки компрессоров на холодопроизводительность
Расчет стенда для проверки холодильных агрегатов вагонов-ресторанов после ремонта
Расчет стенда для проверки охладителей питьевой воды после ремонта
Остальное оборудование выбирается согласно технологическому процессу и из опыта передовых вагоноремонтных предприятий (см. Приложение 1)
3. Технологический процесс ремонта установок кондиционирования воздуха
В ремонтной практике различают несколько методов организации производственного процесса. Основными из них являются стационарный, поточный, поточно-конвейерный, индивидуальный, агрегатный и обезличенный. Установки кондиционирования воздуха ремонтируют агрегатным методом.
Агрегатный метод — прогрессивная система организации производственного процесса, при которой ремонт выполняется с заменой изношенных агрегатов заранее отремонтированными, взятыми из оборотного фонда.
Основным условием применения агрегатного метода является взаимозаменяемость агрегатов, сборочных единиц и деталей, которые обезличиваются, то есть не закрепляются за определенной секцией и после ремонта могут монтироваться на любой вагон, агрегат.
Снятые с вагона агрегаты ремонтируют в специализированных цехах и на участках. В этих ремонтных подразделениях предприятия необходимо иметь оборотный фонд агрегатов.
Преимущество агрегатного метода заключается в том, что можно, не ожидая окончания ремонта снятых с рефрижераторных секций агрегатов, вести сборочные работы по технологическому графику.
3.1 Диагностика холодильной установки
Фактическое состояние холодильной установки определяется в рабочем состоянии. К диагностическим признакам технического состояния холодильной установки относятся: наличие хладагента в системе; уровень масла в картере компрессора; температурные перепады, контролируемые по температурной шкале манометров; давление масла в системе смазки; температура корпуса компрессора; наличие посторонних шумов в работающем компрессоре, электродвигателях теплообменных аппаратов; внешние признаки утечки хладагента из замкнутой системе; дрожание стрелок манометров.
Наличие и уровень хладагента в системе проверяют после включения установки и начала ее работы в нормальном режиме. Уровень хладона — 12 в холодильной установке определяют по мерным стеклам ресивера. Уровень хладагента не должен превышать 2/3 высоты мерного стекла.
Уровень масла в компрессоре проверяют при тех же условиях, что и уровень хладагента. Нормальным считается уровень на ? или ѕ высоты масломерного стекла.
Температурные перепады или соответствующие им перепады давлений проверяют по приборам станции манометров. Например, температура испарения хладона-12 t0 должна быть на 10-15°С ниже темпера-туры в вагоне, температура конденсации паров tк — на 12-15°С выше температуры охлаждающего воздуха tохл , наибольшее давление конденсации не должно превышать 1,6 МПа.
Давление масла в системе смазки должно быть не менее предусмотренного технической документацией. Заниженное против нормы давление может быть результатом неудовлетворительной работы масляного насоса компрессора, увеличенных зазоров в подшипниках коленчатого вала или несоответствия качества масла рекомендованному заводом-изготовителем.
Температура корпуса работающего компрессора должна быть такой, чтобы оголенная рука могла выдерживать продолжительное соприкосновение с ним.
Посторонние шумы и стуки , нарушающие ритмичную работу компрессора, могут свидетельствовать о неисправности клапанного узла, завышенных зазорах в подшипниках скольжения коленчатого вала. Дребезжащий звук возникает и при повреждениях подшипников качения электродвигателей.
Внешние признаки утечки хладагента из герметизированной системы хладоновых установок проявляется по-разному. Утечку хладона-12 — газа повышенной текучести — определяют с помощью галоидного или электронного течеискателя или по образованию масляных пятен вокруг неплотностей, сквозных свищей или трещин.
Дрожание стрелок манометров, контролирующих давление хладагента в системе, свидетельствует о наличие в нем примеси воздуха, снижающего эффективность работы установки.
Техническое состояние холодильных установок можно оценивать и по другим диагностическим признакам, например по наличию влаги в хладоне-12 и компрессорном масле, по результатам спектрального и химического анализа компрессорного масла, перепаду температур воздуха, обдувающего конденсатор и др. Диагностика технического состояния аппаратов холодильной установки без разборки позволяет установить оптимальный объем ремонтных работ и существенно снизить расходование материальных и денежных средств.
3.2 Неисправности холодильного агрегата
К числу основных неисправностей, которые вызывают снижение холодопроизводительности холодильного агрегата относится повышенное и пониженное давление конденсации или всасывания.
Повышенное давление конденсации может быть вызвано причинами:
вентиляторы не работают, понижено напряжение в цепи электродвигателя;
- теплопередающая поверхность конденсатора загрязнена маслом, пылью;
- наличие воздуха в системе;
- переполнение системы хладоном;
- значительное повышение температуры наружного воздуха летом;
- значительный износ втулок цилиндров и поршневых колец компрессора и неплотность нагнетательных клапанов;
- терморегулирующий вентиль пропускает недостаточное количество хладона в испаритель.
Пониженное давление конденсации может быть вызвано причинами:
недостаток хладона в системе;
- электродвигатель компрессора работает с частотой вращения ниже предусмотренной;
- засорение терморегулирующего вентиля или жидкостного трубопровода;
- угловые вентили ресивера или всасывающий вентиль компрессора открыты не полностью;
- засорен фильтр тонкой очистки во всасывающем трубопроводе или коллекторе компрессора грязью или механическими примесями;
- неплотность всасывающих клапанов или поршневых колец.
повышенное давление всасывания:
- неплотность поршневых колец, заедание или неплотность всасывающих клапанов компрессора;
- электродвигатель компрессора работает с низкой частотой вращения ротора;
- система переполнена жидким хладоном.
Пониженное давление всасывание может быть вызвано причинами:
электродвигатель работает с завышенной частотой вращения ротора;
- вентиляторы испарителя работают с низкой частотой вращения крыльчатки или засорились воздушные фильтры;
- загрязнение теплопередающей поверхности испарителя маслом и другими отложениями, образование значительного слоя инея или ледяной корки на его наружной поверхности;
- терморегулирующий вентиль частично или полностью закрыт;
- засорение ТРВ, жидкостного трубопровода или всасывающего фильтра;
- недостаток хладагента в системе;
- угловые вентили ресивера или всасывающие вентили компрессора частично или полностью закрыты;
- скопление в испарителе значительного количества масла.
В случае обнаружения каких-либо ненормальностей в работе холодильного агрегата необходимо немедленно выключить и принять меры к их устранению.
3.3 Ремонт компрессоров
В зависимости от объема предстоящих ремонтных работ хладагент удаляют из полости установки частично или полностью. Частичное удаление производится, как правило, при демонтаже компрессора. В этом случае основную массу хладона-12 перекачивают в ресивер ремонтируемой холодильной установки.
Компрессор типа V холодильной установки снимают с рамы краном с помощью траверсы. Для последующей разборки его устанавливают на кантователь. Перед началом разборки сливают масло из картера.
Разборку компрессора выполняют в такой последовательности. Сначала снимают крышки цилиндров и демонтируют клапанную группу. Затем снимают переднюю крышку и демонтируют масляный насос вместе с фильтрами. Для отсоединения привода компрессора корпус электродвигателя подвешивают, после чего вывинчивают болты фланцевого соединения и снимают электродвигатель. При этом необходимо стараться не повредить его обмотки и металлические детали. Крышки и корпус электродвигателя отсоединяют от корпуса компрессора с помощью отжимных болтов.
Далее демонтируют шатунно-поршневую группу и коленчатый вал. Свинтив корончатые гайки с шатунных болтов и, сняв крышки нижних головок, вынимают шатуны вместе с поршнями через отверстия цилиндров. После выемки каждая крышка нижней головки шатуна должна быть установлена на свой шатун. Переставлять крышку на другой шатун или переворачивать ее нельзя, поэтому крышки и шатуны следует маркировать. Для извлечения коленчатого вала из блок-картера отвинчивают болты крепления к корпусу компрессора промежуточной опоры и с помощью отжимных болтов сдвигают ее. После этого вынимают из компрессора коленчатый вал вместе с ротором электродвигателя и промежуточной опорой.
Компрессионные и маслосъемные кольца снимают с каждого поршня осторожно. Затем с помощью клещей вынимают стопорные кольца поршневого пальца и выпрессовывают поршневой палец. При плотном соединении палец выпрессовывают только после нагрева шатуна с поршнем до 80°С.
Демонтаж коренных подшипников в компрессорах производят в случае несоответствия их размеров допускаемым. Для снятия подшипников скольжения необходимо нагреть корпус компрессора до 120°С и затем с помощью алюминиевой выколотки удалить их из гнезд.
Детали разобранного компрессора обмеряют, результаты обмера сопоставляют с номинальными допустимыми размерами.
К быстроизнашивающимся деталям и узлам компрессора относятся всасывающие и нагнетательные клапаны, втулки цилиндров, поршни с кольцами и пальцами, коленчатый вал и его подшипники, детали сальникового уплотнения и масляного насоса. Некоторые из перечисленных деталей ремонту не подлежат, при неисправности их заменяют новыми.
У коленчатого вала разобранного компрессора после осмотра проверяют биение цилиндрических поверхностей коренных шеек, которое не должно превышать 0,02 мм. Выполняется эта проверка в специальных центрах 2 (рисунок 3.1), установленных на выверенной плите 1.
Мнимая ось а — а приспособления размещена с большой точностью параллельно плите, по которой может свободно перемещаться укрепленный на стойке 5 индикатор 4 часового типа. Эту параллельность периодически проверяют, устанавливая в центрах цилиндрический эталонный вал. Проверяемый коленчатый вал 3 закрепляют в центрах, а ножку индикатора опирают на поверхность одной из шеек. После установки стрелки прибора на нулевую отметку шкалы стойку медленно перемещают вдоль оси вала так, чтобы она не отклонялась от мнимой линии пересечения цилиндра шейки с вертикальной плоскостью. Отклонения стрелки прибора свидетельствуют об искажении цилиндрической формы шейки вала (при условии, что ось вала строго прямолинейна).
Рисунок 3.1. Приспособление для контроля изгиба коленчатого вала компрессора
При биении цилиндрических поверхностей коренных шеек коленчатого вала относительно оси более 0,02 мм, но не менее 0,2 мм коленчатый вал выправляют методом наклепа щек; при биении свыше 0,2 мм правку производят на прессе усилием 400 кН с последующей термической стабилизацией. Выправленный вал обязательно проверяют на отсутствие трещин.
Для выявления трещин коленчатый вал подвергают магнитному или ультразвуковому дефектоскопированию, предварительно зачистив от налета грязи и масла.
Изношенные коренные шейки вала разрешается шлифовать до уменьшенного ремонтного размера одной из пяти групп.
В дальнейшем такие коленчатые валы можно использовать только в комплекте с подшипниками, расточенными под соответствующие ремонтные размеры. Соблюдение этого условия обеспечивает зазор на смазку в пределах 0,025 — 0,080 мм между сопряженными поверхностями.
Поршни компрессора тщательно осматривают и измеряют. Монтажные зазоры между поршнем и сопрягаемыми с ним деталями должны соответствовать ремонтным размерам.
Корпуса компрессора, крышек цилиндров, масляной ванны, а также корпус электродвигателя проверяют на герметичность. При наличии трещин или свищей в металле детали заменяют. Производить сварочные работы на этих деталях запрещается.
Испытание на герметичность производят сухим азотом или воздухом давлением не менее 0,9 МПа под слоем воды.
Втулки цилиндров тщательно осматривают и обмеряют, Для замены изношенной втулки корпус компрессора нагревают в электрической печи до 100°С, после чего извлекают втулку с помощью приспособления. Демонтаж без предварительного подогрева неизбежно приведет к нарушению посадочных размеров корпуса компрессора, который изготовлен из алюминиевого сплава. Восстановить же нарушенные размеры диаметров отверстий под втулки цилиндров невозможно.
Новые втулки устанавливают также с предварительным подогревом корпуса до 100°С. Разрешается вместо подогрева корпуса производить охлаждение втулки до — 50°С. На сборку втулка поступает с необработанными внутренней цилиндрической поверхностью и верхней торцовой плоскостью опорного бурта. После запрессовки в корпус втулку цилиндра предварительно растачивают до диаметра 79,9 +0,02 мм, затем шлифуют верхний торец бурта заподлицо с корпусом и выполняют чистовую обработку внутреннего диаметра до 80+0,03 мм.
У поршня при осмотре необходимо обращать внимание не только на износ отверстий под поршневой палец, но и на состояние канавок под кольца и на износ по наружному диаметру. Изломы перегородок между канавками, отколы и трещины на поршне недопустимы. Ремонтировать поршни сваркой запрещается. При увеличении высоты канавок под компрессионные кольца более 2,57 мм и под маслосъемное кольцо более 4,05 мм поршень заменяют.
Кольца поршней в процессе эксплуатации истираются. Их износ легко определить по зазору в замке в рабочем положении. Как и при ремонте дизелей, поршневые кольца проверяют в контрольных калибрах. Радиальный зазор (просвет) между кольцом и калибром допускается на дуге 45° мм не более чем в двух местах и не ближе 30° от замка.
Поршневые пальцы заменяют при наличии трещин, выкрашивания цементированного слоя, износа по наружному диаметру более допустимого, а также при наличии цветов побежалости как следствия перегрева. Диаметр поршневого пальца измеряют рычажным микрометром с точностью до 0,02 мм. Овальность пальца допускается не более 0,007 мм. Разрешается при деповском ремонте устанавливать поршневые пальцы с овальностью до 0,01 мм.
Можно восстанавливать поршневые пальцы до номинального размера способами осталивания, хромирования или раздачей. Перед раздачей пальцы предварительно отжигают в отработанном карбюризаторе или в чугунных опилках. Раздачу производят на гидравлическом прессе шариком или специальными прошивками с учетом припуска на последующую обработку. Перед шлифованием пальцы подвергают термической обработке на глубину 0,7 мм. Твердость пальца должна быть НRС 56 — 63.
Рисунок 3.2. Приспособление для контроля изгиба шатуна
Шатуны проверяют магнитным дефектоскопом. Их заменяют при наличии трещин или износа отверстий в верхней и нижней головках. Кроме того, у шатуна тщательно проверяют соблюдение плоскостности и параллельности осей верхней и нижней головок, используя специальное приспособление, например, такой конструкции.
На плите 1 (рисунок 3.2) винтами закреплены контрольные призмы 2, а также имеется основание 11 для размещения стойки 10 с передвижным хомутом 8, в котором с помощью винтов 5 и 6 крепится ось 13 с индикаторами 7 часового типа. Хомут 8 с индикаторами устанавливают на высоту межцентрового расстояния шатуна 4 и фиксируют винтом 9. Затем по шаблону или эталонному шатуну ставят стрелки обоих индикаторов на нулевую отметку и закрепляют их в таком положении.
Для проверки параллельности осей в нижнюю головку шатуна вставляют оправку 3, а в верхнюю — контрольный палец 12. Шатун поворачивают так, чтобы палец 12 коснулся головок индикаторов, и по разности показаний определяют непараллельность осей. Если перекос превышает допустимый предел, шатун заменяют.
Разрешается осуществлять правку стальных шатунов на приспособлении (рисунок 3.3), основание 6 которого закреплено на верстаке.
На основании укреплены палец 7 и проверочная плита 4. На палец надевают нижнюю головку шатуна. Гайки 5 с шатунных болтов снимают.
Рисунок 3.3. Устройство для выпрямления шатуна
В отверстие верхней головки вставляют палец 3 с индикатором 1, который укреплен на рычаге 8. По плите 4 перемещают кронштейн 2 с отверстием, строго параллельным оси пальца 7 и равным по диаметру пальцу 3. Приспособление универсальное, так как кронштейн 2 можно перемещать по плите для изменения межцентрового расстояния между пальцами 3 и 7. При правке шатун разворачивают рычагом 8 до такого положения, когда палец 3 свободно проходит через отверстия в верхней головке и кронштейне 2. Индикатором контролируют величину искривления.
После проведения правильных работ шатуны обязательно проверяют дефектоскопом на наличие трещин.
Подшипник верхней головки шатуна при увеличении внутреннего диаметра на 0.07 мм против номинального 20мм обязательно заменяют. Игольчатый подшипник верхней головки шатуна цилиндра высокого давления необходимо тщательно осмотреть с лупой. Если на внутренней поверхности наружного кольца обнаружены следы рифлености, то подшипник заменяют. Для этого шатун подогревают в электрической печи до 100°С и с помощью алюминиевой оправки выпрессовывают наружное кольцо подшипника. Новое кольцо ставят также после подогрева шатуна. Затем устанавливают сепаратор с иглами и стопорные кольца. Для фиксирования подшипника в местах сопряжения головки шатуна с кольцом с обеих сторон наносят по три керна.
При сборке подшипника иглы располагают на рабочей поверхности обоймы, предварительно слегка смазанной солидолом.
Шатунные болты подлежат замене при любом срыве или смятии резьбы. При наработке реагента более 5000 ч болты заменяют независимо от состояния.
Вкладыши нижней головки шатуна, втулку верхней головки шатуна и коренные подшипники заливает свинцовой бронзой БРс30 центробежным способом.
Масляный насос компрессора разбирают для очистки и осмотра деталей. Техническое состояние и качество ремонта насоса проверяют на стенде, который состоит из ванны 1 (рисунок 3.4) с тахометром 7 и электроподогревателем 8, мерного бачка 5 с измерительным стеклом 6 и электропривода 2. Трехходовой вентиль 4 позволяет создавать противодавление на стороне нагнетания и перепускать масло в ванну, минуя мерный бачок. Этим пользуются во время обкатки деталей вновь собранного насоса 3.
Обкатку масляного насоса и его испытание на величину подачи производят на масле ХФ12-18, подогретом до 60±5°С. Масляный насос компрессора установки ВР-1М (реверсивного исполнения) проверяют при правом и левом вращении вала.
Холодопроизводительность компрессоров, помимо прочих факторов, зависит от плотности прилегания клапанных пластин к седлу, свободного перемещения их на всю высоту подъема, плотного разделения нагнетательной и всасывающей полостей.
У клапанов могут быть повреждения рабочих поверхностей в виде рисок и задиров, коробление пластин и усталостная просадка клапанных пружин, ухудшающие основные показатели работы компрессора. Пластины всех клапанов должны быть равными по высоте, без рисок и заусенцев. Клапанные и буферные пружины должны иметь чистые, ровные торцы. Перед сборкой контролируют усилие сжатия пружин на специальных приборах. При отклонении параметров пружины от допускаемых ее заменяют.
Рисунок. 3.4. Схема устройства стенда для испытания масляных насосов
Собранные клапаны проверяют на плотность посадки. Клапан не должен пропускать налитое в него масло вязкостью 500 -6 м2 /с при 50°С в течение 15 мин.
Перед сборкой все отремонтированные детали и узлы компрессора, смазочные каналы коленчатого вала и масляного насоса промывают и обдувают сжатым воздухом.
В процессе сборки компрессора необходимо стараться сохранить чистыми трущиеся поверхности деталей, предварительно смазанные маслом ХФ12-18.
Коренные подшипники в корпус компрессора, среднюю опору и статор в корпус электродвигателя монтируют с предварительным подогревом корпусов до 120°С. Окончательную обработку коренных подшип-ников в корпусе производят с помощью специальной развертки или на координатно-расточном станке.
Сборку шатунно-поршневой группы выполняют методом селективной подборки. Так, на компрессорах типа V детали каждой селективной группы имеют цветную (черную или белую) метку. Рабочую пару можно составлять только из деталей, на которых имеется маркировка одного цвета.
Поршневой палец устанавливают в бобышки с натягом 0,0005 мм, поэтому перед сборкой необходимо подогревать поршень до 100°С. Если у собираемых деталей имеются конусность и овальность, следует принимать во внимание наименьший диаметр отверстий бобышек поршня и втулки шатуна и наибольший наружный диаметр поршневого пальца. Замеры диаметров нужно производить при температуре воздуха в помещении 20±3°С.
Состояние колец надо проверять при каждой разборке компрессора. Браковочным признаком для компрессионных колец является зазор в замке 2 мм или износ по высоте более 0,07 мм с увеличением зазора между кольцом и поршнем более 0,3 мм. Упругость компрессионного кольца должна быть не менее 50% номинальной (не менее 8,5 Н).
Упругость маслосъемных колец допускается не менее 1 Н.
После подборки поршней к цилиндрам следует подобрать пальцы к бобышкам поршней и втулкам верхних головок шатунов, руководствуясь маркировкой на деталях краской розового, коричневого, зеленого и голубого цветов. Детали с маркировкой одного цвета отличаются по размерам от соответствующих деталей с маркировкой другого цвета на 0,0025 мм.
