Разработка мероприятий по совершенствованию технологии ремонта компрессоров вертикального исполнения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка мероприятий по совершенствованию технологии ремонта компрессоров вертикального исполнения



Содержание

Введение

1. Компрессоры вертикального исполнения

1.1 Назначение, устройство и принцип работы бытовых компрессионных холодильников

1.2 Назначение, устройство и технические характеристики герметичных компрессоров вертикального исполнения

1.3 Характерные неисправности компрессоров и причины их возникновения

1.4 Технические требования, предъявляемые к отремонтированным компрессорам

2. Технология восстановления компрессоров вертикального исполнения

2.1 Схема технологического процесса ремонта герметичных компрессоров

2.2 Разборка и сборка компрессора вертикального исполнения

2.3 Методы испытаний отремонтированных компрессоров

3. Мероприятий по совершенствованию технологии ремонта компрессоров вертикального исполнения

3.1 Оборудование отделения ремонта мотор-компрессоров

3.2 Установка для проведения ресурсных испытаний компрессоров после ремонта

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Бытовой компрессионный холодильный аппарат представляет собой систему с последовательным соединением элементов, при которой выход из строя одного из них приводит в конечном счете к отказу всей системы. Практически каждый пятый холодильник ломается из-за неисправности компрессора. Когда не работает мотор-компрессор, холодильник оказывается полностью неработоспособным. Устранить неисправность компрессора можно только в специализированной мастерской.

В настоящее время перед предприятиями по ремонту бытовых холодильных машин стоят задачи сокращения сроков выполнения заказов, улучшения качества и повышения эффективности ремонтных работ. Многообразие технологических процессов, применяемых при ремонте компрессоров, обуславливает использование большого количества оборудования различных видов и осложняет решение этих задач.

Определяющим в надежной работоспособности отремонтированного компрессора является профессиональное мастерство механика по ремонту. Профессионализм механика проявляется в умении применять различную технологическую оснастку, диагностическую и контрольно-измерительную аппаратуру. Эти факторы должны учитываться при создании условий технического ремонта и трудовой деятельности механика.

Удобная научная организация рабочего места механика и его труда; оснащение предприятия высокотехнологическим оборудованием, приспособлениями и специальными инструментами; непрерывное совершенствование производства ремонтных работ на базе прогрессивной технологии и постоянное повышение квалификации работников - важнейшие условия обеспечения высокого качества ремонта и сокращения сроков выполнения заказов.



1. Компрессоры вертикального исполнения

1.1 Назначение, устройство и принцип работы бытовых компрессионных холодильников

Холодильник - сооружение или аппарат для охлаждения, замораживания и хранения пищевых или других скоропортящихся продуктов при температуре ниже температуры окружающей среды. Различают компрессионные, абсорбционные и термоэлектрические холодильники.

Компрессионные холодильники и морозильники параметрического ряда в соответствии с ГОСТ 26678-85 подразделяются на следующие типы:

• холодильник однокамерный в виде шкафа (КШ);

• холодильник однокамерный в виде стола (КС);

• холодильник двухкамерный в виде шкафа (КШД);

• холодильник трехкамерный в виде шкафа (КШТ);

• морозильник в виде шкафа (МКШ);

• морозильник в виде стола (МКС);

• холодильник-морозильник комбинированные в виде шкафа (КШМХ).

Принципиально бытовой электрический холодильник компрессионного типа состоит из шкафа, электрической схемы с приборами автоматики и управления и герметичного холодильного агрегата. Конструкции отдельных сборочных единиц и деталей холодильных агрегатов различных холодильников могут отличаться друг от друга, однако их принципиальные схемы одинаковы.

Все элементы холодильного агрегата соединены между собой и образуют единую герметичную систему, которая заполнена холодильным агентом. Агрегат работает следующим образом. При выключенном холодильнике хладагент находится в парообразном состоянии. Давление паров во всех частях холодильного агрегата одинаковое. При включении холодильника компрессор 1 отсасывает пары хладагента из испарителя 5, которые по всасывающей трубке 6 поступают во внутреннее пространство герметичного компрессора, ограниченное кожухом, а затем в цилиндр, где подвергаясь сжатию до давления 0,9 … 1,2 МПа, нагреваются до температуры 110 … 140єС .

Нагретые пары хладагента под высоким давлением поступают по нагнетательной трубке 7 в конденсатор 2, где охлаждаются до температуры конденсации, отдавая тепло в окружающую среду. При температуре конденсации хладагент переходит из парообразного состояния в жидкое. Жидкий хладагент, имеющий температуру на 10 … 15 єС выше температуры окружающей среды, через капиллярную трубку 4 поступает в испаритель. Так как трубка имеет малую пропускную способность, то между конденсатором и испарителем создается перепад давлений (процесс дросселирования хладона). В испарителе при пониженном давлении (0,1 … 0,2 МПа) хладагент кипит, поглощая тепло из холодильной камеры. Образовавшиеся при кипении пары хладагента по всасывающей трубке вновь поступают в компрессор. На этом цикл работы холодильного агрегата заканчивается. Эта работа происходит без потери хладагента, т.к. он циркулирует в герметичной системе.

1.2 Назначение, устройство и технические характеристики герметичных компрессоров вертикального исполнения

Герметичный компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента в системе холодильного агрегата. Кроме того, отсасывая из испарителя образовавшиеся при кипении пары хладагента, компрессор поддерживает требуемое низкое давление и соответственно низкую температуру его кипения в испарителе, а также, нагнетая его пары при повышенном давлении в конденсатор, создает необходимые условия для перехода хладагента в жидкое состояние.

В бытовых холодильниках и морозильниках применяют одноцилиндровые поршневые герметичные непрямоточные компрессоры (мотор-компрессоры) типов ДХМ и ХКВ (рис.1.2), работающие на хладоне R12 и озонобезопасных хладагентах и соединенные одним валом с электродвигателем.

ДХМ	ХКВ
1 - цилиндр 2 - поршень 3 - шатун 4 - шатунный палец 5 - коленчатый вал 6 - всасывающий клапан 7 - нагнетательный клапан	1 - цилиндр 2 - поршень 3 - кулиса 4 - ползун 5 - кривошипный вал 6 - всасывающий клапан 7 - нагнетательный клапан

Рис.1.2. Кинематическая схема компрессора

Компрессор и электродвигатель заключены в общий герметичный кожух. На поверхности кожуха расположены проходные контакты для присоединения электродвигателя к источнику питания и штуцер, через который агрегат заполняют маслом и хладагентом. Кожух с компрессором ДХМ подвешивают к раме на пружинах, которые гасят возникающую при работе вибрацию, а кожух с компрессором ХКВ крепят непосредственно к корпусу шкафа с помощью внутренней подвески.

Компрессор типа ДХМ имеет кривошипно-шатунный механизм привода, горизонтальный вал, вращающийся с частотой 25 с^-1, и наружную подвеску, а компрессор типа ХКВ - кривошипно-кулисный механизм с вертикальным валом, частота вращения которого составляет 50 с^-1, и внутреннюю подвеску.

Кривошипно-шатунный компрессор горизонтального исполнения морально устарел и заменяется высокооборотным компрессором кривошипно-кулисного типа с внутренней подвеской. К достоинствам этих компрессоров следует отнести меньшую массу и габариты, лучшие показатели по теплоэнергетическим характеристикам, низкий уровень звука и вибраций. В дальнейшем мы будем рассматривать только компрессоры типа ХКВ.

Компрессор ХКВ устанавливается в кожухе над электродвигателем. Вращательное движение вала преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня посредством кулисного механизма. Смазка трущихся поверхностей механизма движения производится винтовым масляным насосом, представляющим собой отверстие, наклоненное под углом 5⁰ к оси вала и расположенное в нижней части вала компрессора. При вращении вала масло под воздействием центробежной силы по специальным каналам или разбрызгиванием поступает для смазки трущихся пар.

Кривошипно-кулисный мотор-компрессор с вертикальным расположением вала подвешен на пружинах 23 (рис. 1.3) внутри герметичного кожуха 1. В зависимости от конструкции подвески пружины работают на сжатие или растяжение и служат для гашения колебаний, возникающих при работе компрессора. Пружины крепятся на кронштейнах, находящихся в верхней части кожуха, и ввинчиваются в отверстия специальных приливов на корпусе 6. Корпус компрессора в свою очередь приливами опирается на пружины.

Электродвигатель однофазный, асинхронный, с пусковой обмоткой. Для пуска двигателя и защиты от перегрузок применяют пускозащитное реле, оединенное с двигателем при помощи колодки зажимов, закрепленной на проходных контактах пластинчатой скобой. Реле установлено на раме.

Ротор 2 электродвигателя помещен непосредственно на валу 21 компрессора. Статор 3 прикреплен к корпусу 6 компрессора четырьмя винтами 4.



Рис. 1.3. Кулисный мотор-компрессор вертикального исполнения:

1 - кожух в сборе; 2 - ротор; 3 - статор; 4, 5, 9 - винты; 6 - корпус компрессора; 8 - штифты; 10- головка цилиндра; 11 - прокладка клапана нагнетания; 12- нагревательный клапан; 13- седло клапанов; 14 - всасывающий клапан; 15- прокладка всасывающего клапана; 16, 17- цилиндры; 18 - поршень; 19 - обойма; 20 - ползун; 21 - вал; 22 - трубка; 23 - буферная пружина; 24 - шпилька

Статор набран из штампованных листов электротехнической стали. Обмотка статора двухполюсная, четырехкатушечная. Корпус компрессора 6 чугунный, одновременно служащий опорой вала. Цилиндр 16 отлит вместе с глушителями. Он устанавливается на корпусе мотор-компрессора по четырем штифтам 8 и крепится двумя винтами. Противовес отлит вместе с кривошипным валом. Для уменьшения инерционных масс поршень 18 изготовлен полым из листовой стали. Обойма 19 свернута из листовой стали. Поршень соединен с ней пайкой медистыми припоями. Ползун 20 кулисы чугунный. На торце цилиндра установлена прокладка 15 всасывающего клапана и сам клапан 14 по двум установочным цилиндрическим штифтам 8. Нагнетательный клапан 12 вместе с ограничителем крепится к седлу заклепками. Клапаны - пружинные пластинки из стальной высокоуглеродистой, термически обработанной ленты - установлены на штифты 8. На тех же штифтах установлены скобы, которые ограничивают подъем клапана. Высота подъема всасывающего клапана 0,5±0,08 мм, нагнетательного - 1,18 мм. Диаметр всасывающего отверстия 5 мм, нагнетательного - 3,4 мм.

Седло 13 клапанов и головка 10 цилиндра отлиты из чугуна. Вал 21 ротора 2 вращается в подшипнике в корпусе компрессора. Кожух 1 мотор-компрессора изготовлен из листовой стали.

Трущиеся части компрессора смазываются маслом под действием центробежной силы через косое отверстие в нижнем торце коренной шейки вала. При вращении вала 21 масло, попадая в наклонный канал, поднимается вверх и попадает к трущейся паре вал 21 - корпус 6 компрессора. Дальше по винтовой канавке масло поступает к паре вал 21 - ползун. 20. Пара поршень 18 - цилиндр 16 смазывается разбрызгиванием.

Пары хладона всасываются из кожуха в цилиндр 16 через глушитель всасывания и нагнетаются через глушитель нагнетания в трубку 22. Змеевик нагнетательной трубки 22 способствует гашению колебаний мотор -компрессора, корпус которого опирается на три пружины 23. Пружины предохраняет от выпадания шпилька 24.

Кожух 1 закрыт сверху крышкой 7, приваренной по фланцу и ограничивающей перемещение мотор-компрессора вверх.

Основные параметры компрессоров типа ХКВ приведены в таблице 1.1.



Таблица 1.1. Технические характеристики компрессоров ХКВ

Модель компрессора	Работа на хладоне R12	Работа на воздухе	Мас-са, кг, не более
	Номинальная холодопроизводительность, Вт (предельные отклонения ±7%)	Потребляемая мощность, Вт, не более	Удельная холодопроизводительность, не менее	Объемная подача, см3/с, не менее	Потребляемая мощность, Вт, не более
			до 01.01.90	с 01.01.90
ХКВ5-1ЛБ УХЛ	115(100)	140	0,83	0,85	120	155	9,2
ХКВ6-1ДБ УХЛ	145(125)	170	0,91	0,95	153	175	9,7
ХКВ6-1ЛБ УХЛ	145(125)	165	0,91	0,95	153	175	9,7
ХКВ6-1ДМ УХЛ	150(130)	170	0,93	0,97	153	175	10,2
ХКВ6-1ЛМ УХЛ	150(130)	170	0,93	0,97	153	175	10,2
ХКВ6-1ЛМТ	125(108)	170	0,83	0,86	153	175	10,2
ХКВ6-2ДМ УХЛ	165(142)	190	0,86	0,9	180	190	10,2
ХКВ6-2ДМТ	145(125)	190	0,82	0,85	180	190	10,2
ХКВ8-1ЛМ УХЛ	185(160)	190	0,99	1,01	210	190	10,2
ХКВ8-1ЛМТ	160(138)	190	0,87	0,9	210	190	10,2

Корректируемый уровень звуковой мощности (уровня звука) компрессоров в установившемся режиме не должен превышать 46 дБА. Уровень создаваемого шума в установившемся режиме компрессора не должен превышать 43 дБ (А), при пуске и останове - 50 дБ (А).

Кожух герметичного компрессора должен сохранять прочность и герметичность при избыточном давлении 2 МПа. Уровень создаваемого шума в установившемся режиме ограничен значением 43 дБ (А), при пуске и останове - 50 дБ (А).

Сопротивление электрической изоляции между токоведущими частями и кожухом компрессора должно быть не менее 10 МОм. Необходимо, чтобы в холодном состоянии она выдерживала испытательное напряжение 1250 В.

Компрессор должен сохранять работоспособность при отклонениях напряжения сети, составляющих от -15 до +10% номинального значения.

В процессе монтажа его нельзя подвергать ударным нагрузкам и наклонять на угол более 30° по отношению к вертикали. Компрессор монтируют таким образом, чтобы угол его наклона при нормальной эксплуатации холодильника или морозильника не превышал 5°. При испытаниях компрессора применяют сухой воздух с точкой росы не выше -50°С. Продолжительность его работы при сухом воздухе с противодавлением должна составлять не более 5 мин.

Все детали и трубопроводы холодильного агрегата до подсоединения компрессора очищают от механических загрязнений и просушивают.

Расконсервацию компрессора проводят непосредственно перед его монтажом в холодильном агрегате в такой последовательности:

1)обрезают нагнетательную трубку и выпускают в атмосферу воздух, находящийся во внутреннем пространстве компрессора;

2)отпаивают и снимают заглушки и нагнетательную трубку;

3)собирают компрессор, монтируя его в холодильном агрегате в соответствии с действующей технологией.

Патрубки компрессора открывают не более чем за 10 мин до начала его испытания или сборки в холодильном агрегате.

Поставляемые компрессоры заправлены маслом ХФ 12-16 для R12 или ХС-22 для R134а (его масса составляет 340...360 г) и заполнены сухим воздухом с точкой росы не выше -50 °С и избыточным давлением 20...49 кПа.

1.3 Характерные неисправности компрессоров и причины их возникновения

Холодильник представляет собой систему с последовательным соединением элементов, при которой выход из строя одного из них приводит к отказу всей системы. Интенсивность отказа холодильника из-за неисправности компрессора наблюдается в среднем в 20%. Наиболее часто в процессе эксплуатации хладонового компрессора возникают следующие неисправности: короткие замыкания обмоток статора встроенного электродвигателя, заклинивание кулисно-кривошипной группы, частичная или полная потеря холодопроизводительности, потеря герметичности, повышенные шум (стук) и вибрация.

Когда не работает мотор-компрессор, холодильник оказывается полностью неработоспособным. Однако это не во всех случаях будет свидетельствовать о выходе из строя мотор-компрессора. Могут быть неисправными и другие узлы: терморегулятор, реле и пр.

Следует различать два этапа эксплуатации холодильной машины - гарантийный и послегарантийный. В первом случае неисправности возникают вследствие несовершенства или несоблюдения технологии заводами - изготовителями, во втором - вследствие неправильной эксплуатации, несовершенства конструкции холодильной машины или воздействия эксплуатационных факторов.

В начальный период эксплуатации, как правило, проявляются неисправности, связанные с возникновением шума и вибрации при работе холодильника или морозильника из-за неправильного монтажа подвески компрессора кривошипно-кулисного типа, поломки пружин внутри кожуха компрессора кулисно-кривошипного типа, неправильной установки холодильника или морозильника в помещении. В этот период возможны заклинивание трибосопряжений компрессора, нарушение герметичности системы холодильного агрегата из-за некачественной пайки мест соединений.

В последующий период эксплуатации холодильных машин возникают неисправности, связанные со сгоранием обмоток статора встроенного электродвигателя хладонового компрессора, частичной или полной потерей холодопроизводительности хладонового компрессора. Кроме того, возможно неудовлетворительное охлаждение низкотемпературного и холодильного отделений, связанное частичным износом трибосопряжений хладонового компрессора, и повышенный расход электроэнергии, являющийся следствием роста температуры обмоток электродвигателя компрессора в результате повышенного напряжения в сети электропитания.

Большинство причин отказов холодильников и морозильников связано с чистотой внутренней системы холодильных агрегатов и компонентов их рабочей среды. Условия работы бытовых холодильных машин и морозильников создают предпосылки для сложных гомогенных и гетерогенных необратимых процессов между маслом, хладоном и различными материалами деталей и узлов, в результате которых возникают различные побочные продукты в виде примесей и загрязнений. Твердые частицы в виде солей и оксидов металлов, частиц металлов и адсорбента, смешиваясь с илом, лаком и смолами, оседают на внутренних поверхностях компрессора, увеличивая тепловую нагрузку на него. В результате повышается давление нагнетания и соответственно температурный уровень хладонового компрессора, что приводит к перегреву статорных обмоток и их сгоранию.

В процессе эксплуатации детали хладонового компрессора также подвергаются различным воздействиям, результатом которых является изменение посадочных размеров его трибосопряжений. Износ сопряжения цилиндр - поршень снижает производительность компрессора, а сопряжения палец - поршень повышает уровень шума и т.д.

В процессе эксплуатации холодильника (морозильника) обмотка встроенного электродвигателя нагревается при протекании в ней тока. При нагреве обмоток статора в их лаковой изоляции происходят необратимые физико-химические процессы, приводящие к ухудшению ее электрических и механических свойств. Повышение температурного уровня обмоток может быть связано также с недостатком или избытком смазочного масла в картере хладонового компрессора, повышением момента сопротивления на валу в результате износа трибосопряжений, заедания ротора о статор.

При повышенном шуме (стуке) и дребезжании неисправность можно устранить соответствующей регулировкой болтов подвески. В холодильниках с внутренней подвеской мотор-компрессора в кожухе неисправность подвески может быть устранена только в мастерской.

Если при касании рукой к металлическим частям холодильника ощущается электрический ток, то это значит, что имеется утечка тока на корпус. Иногда это происходит только во время работы мотор-компрессора. Пользоваться таким холодильником опасно, поэтому при ощущении тока холодильник должен быть отключен от сети. Если повреждена изоляция в обмотках статора, то холодильный агрегат надлежит ремонтировать в мастерской.

Неисправности мотор-компрессора, способствующие увеличению расхода электроэнерии (витковые замыкания в обмотках двигателя, повышенная мощность двигателя, небольшие заедания трущихся частей компрессора и др.) тоже устраняются в мастерской.

Затяжной запуск мотор-компрессора обычно бывает при подгорании контактов, реже из-за заеданий сердечника в соленоидной катушке или в случаях повышенного трения (небольших заеданий) между отдельными трущимися частями (например, поршнем в цилиндре) компрессора или ротора в статоре.

Неисправность мотор-компрессора определяют путем ослушивания кожуха мотор-компрессора. При обнаружении неисправности мотор-компрессора холодильный агрегат следует направить на ремонт в мастерскую.

1.4 Технические требования, предъявляемые к отремонтированным компрессорам

Отремонтированные компрессоры бытовых холодильных приборов должны отвечать следующим требованиям:

- падение давления через нагнетательную систему компрессора не должно быть более 1,96·10⁴ Па за 8 с;

- кожух компрессора должен выдерживать избыточное давление (19,6·10⁵ ±9,8·10⁴) Па, а герметичность должна сохраняться при давлении не ниже 15,68·10⁵ Па;

- уровень звука компрессоров типоразмеров 5, 6 и 8 в установившемся режиме не должен превышать 42 дБА;

- компрессоры должны сохранять работоспособность при температуре окружающей среды от -50 до +50 ⁰С;

- компрессоры должны сохранять работоспособность после воздействия транспортных нагрузок;

- остаточная влага в компрессоре, заправленном маслом, и остаточное загрязнение не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.2;

Таблица 1.2 Предельные значения содержания влага и загрязнений в компрессоре бытового холодильника (морозильника)

Типоразмер компрессора	Остаточная влага, мг	Остаточные загрязнения, мг
3	60	50
4	75	50
5	75	50
6	100	60
8	100	60
10	110	70
12	130	70

- наружные металлические поверхности компрессоров, требующие покрытия, должны быть окрашены в черный цвет гладким однотонным покрытием. Вид и характер покрытия должны соответствовать классу V по ГОСТ 9.032--74;

- защитный лакокрасочный слой, покрывающий наружные поверхности компрессора, должен быть коррозионно-стойким;

- компрессоры должны быть наполнены сухим воздухом с температурой "точки росы" не выше -50⁰С до избыточного давления 1,96·10⁴ Па и их патрубки должны быть герметично закрытыми;

- компрессоры должны быть заправлены маслом ХФ-12-18(16) (ГОСТ 5546-66);

- время запуска компрессора при отклонении напряжения на сетевых клеммах пускозащитного реле в момент запуска до 15 % ниже номинального значения не должно превышать 1 с;

- температура обмоток установленного в компрессоре электродвигателя при его работе не должна превышать значения, допустимого для применяемого класса изоляции. Класс изоляции должен быть не ниже А и Е (ГОСТ 8865-93);

- ток утечки в установившемся тепловом режиме не должен превышать 0,75 мА;

- компрессоры должны быть влагостойкими;

- сопротивление электрической изоляции компрессора между токоведушими частями и кожухом должно быть не менее 10 МОм;

- электрическая изоляция между токоведушими частями и кожухом компрессора в холодном состоянии должна выдерживать испытательное напряжение 1250 В.

Кроме того, в отремонтированных компрессорах не должны быть нарушены их конструктивные свойства, исключающие опасность возникновения пожара и поражения электрическим током при эксплуатации компрессора в условиях, отличных от заданных.

Температура кожуха при этом не должна превышать 150°С.



2. Технология восстановления компрессоров вертикального исполнения

2.1 Схема технологического процесса ремонта герметичных компрессоров

Ремонт хладоновых компрессоров проводят в соответствии с технологическими процессами ремонта, разработанными научно-исследовательскими институтами или техническими отделами ремонтных предприятий.

Технологический процесс ремонта определяет объем и последовательность выполнения работ, а также содержит указания по сборочно-разборочным, восстановительным, регулировочным, проверочным и испытательным работам.

Cхема технологического процесса ремонта поршневых герметичных компрессоров включает следующие операции:

• Разрезка кожуха герметичного компрессора.

• Разборка мотор-компрессора, визуальная дефектация механической части, определение характера сгорания электродвигателя.

• Проверка на объемную производительность компрессоров без видимых дефектов. Производительность по воздуху для компрессоров вертикального исполнения должна соответствовать значениям, указанным в таблице 2.1 (ГОСТ 17008-85).

Таблица 2.1. Объемная производительность компрессоров вертикального исполнения по воздуху

Тип компрессора	Объемная производительность по воздуху, м3 /с, не менее
ХКВ5-1ЛБN, ХКВ6-1ДБN	13·10-5
ХКВ6-1ЛБN, ХКВ6-1ЛMN и ХКВ-1ЛМTN	16·10-5
ХКВ6-2ДМN, ХКВ6-2ДМТ	20·10-5
ХКВ8-1ЛМN, ХКВ6-1ДМТ	22·10-5

• Разборка компрессоров с дефектами механической и электрической части, а также компрессоров, не достигших заданной производительности, на узлы и детали.

• Мойка деталей компрессора в органическом растворителе и их осушка.

• Дефектация деталей компрессора (при дефектации и разбраковке детали разделяют на три группы: годные для использования без ремонта, требующие ремонта и подлежащие выбраковке из-за непригодности к ремонту), комплектация компрессора недостающими деталями.

• Предварительная сборка компрессора.

• Холостая обкатка компрессора.

• Окончательная сборка компрессора.

• Испытание компрессора на объемную производительность.

• Мойка собранного компрессора в органическом растворителе и осушка.

• Хранение собранных компрессоров.

• Сборка мотор-компрессора.

• Сварка кожуха компрессора.

• Испытание герметичного компрессора на прочность и плотность.

• Окраска, маркировка и клеймение.

Технологический процесс ремонта разрабатывают для каждого наименования оборудования с учетом его конструктивных особенностей.

2.2 Разборка и сборка компрессора вертикального исполнения

Технологический процесс ремонта герметичных компрессоров начинается с разрезки кожуха компрессора. Неисправный компрессор поступает к месту подготовки и комплектации, где составляется дефектная ведомость и сливается смазочное масло из кожуха компрессора.

Разрезка кожуха компрессора выполняется на токарном станке типа ТК62 с использованием специального приспособления для разрезки кожуха, обеспечивающего строгую его центровку и фиксацию вдоль оси. Точность закрепления компрессора в станке контролируется индикатором И420 класса 0 с ценой деления 0,01 мм но ГОСТ 577-68, который устанавливается на гибкой стойке. Биение закрепленного компрессора но наружному диаметру не должно превышать 0,1 мм.

Кожух компрессора разрезается резцом 2102-0055 Т15К6 (ГОСТ Т8877-73) по сварному шву с проточкой канавки между крышкой и кожухом для последующей сварки после ремонта. При этом крышка отрезается не полностью. После снятия компрессора со станка крышка отсоединяется от кожуха при помощи остро заточенного зубила.

Для дальнейшей разборки компрессоров вертикального исполнения их устанавливают в тиски (ГОСТ 4045-75), отворачивают болты крепления статора к корпусу, извлекают статор, отпаяв выводные концы статора от штепсельной колодки.

Для разборки блока цилиндра компрессор закрепляют в приспособление ПРСК-1, отворачивают винты крепления блока цилиндра к корпусу компрессора. Сняв блок цилиндра с корпуса компрессора, одновременно отсоединяют ползун с поршнем от шейки коленчатого вала, извлекают поршень из блока цилиндра и ползун из обоймы поршня. Отвернув ключом винты крепления крышки головки цилиндра к блоку цилиндра, снимают крышку, прокладку нагнетательного клапана, нагнетательный клапан, клапанную плиту, всасывающий клапан и прокладку всасывающего клапана. Для снятия ротора с вала компрессора используется приспособление ПРС-1.

Детали компрессора подвергают двухстадийной мойке, используя бензин Б-70 (ГОСТ 1012-72) или хладон 113. Моют детали в кабине КПС-1, после чего их продувают сухим воздухом или азотом (ГОСТ 9293-74) в целях удаления моющего средства.

Завершив мойку и сушку, детали компрессора подвергают дефектации. Особое внимание уделяется деталям кулисно-поршневой группы. Для правильной дефектации деталей установлены размерные группы, в пределах которых детали пригодны для дальнейшей эксплуатации. По номеру размерных пар можно рационально подобрать пары, которые позволят восстановить работоспособность компрессора. Все правильно подобранные пары трибосопряжений компрессора увеличивают срок службы отдельных деталей и компрессора в целом.

Все детали компрессора, прошедшие дефектацию, сортируют на две группы: годные и негодные. Годные детали в совокупности с комплектующими подвергаются сушке в термошкафах при температуре 105... 110 єС в течение 1,5...2 ч.

При сборке компрессора вертикального исполнения в первую очередь на коленчатый вал, установленный длинным концом в приспособление ПЗВ-1, напрессовывают ротор. При этом не допускается радиальное биение ротора более 0,05 мм. Затем собирается кулисно-поршневая группа: поршень компрессора вставляется в блок цилиндра, а ползун - в обойму кулисы, прокладка кладется на корпус компрессора в месте соединения с блоком цилиндра, ползун надевается на коленчатый вал и блок цилиндра закрепляется болтами к корпусу компрессора.

Величина "мертвого" пространства между дном поршня и верхней плоскостью цилиндра должна быть в пределах 0,2 … 0,25 мм. После этого собирают головку цилиндра, для чего кладут прокладку всасывающего клапана на блок цилиндра, на нее - клапанную плиту с всасывающим и нагнетательным клапанами и прокладку нагнетательного клапана. Сверху устанавливают крышку головки цилиндра и закрепляют се четырьмя болтами.

После проверки на производительность собирают статор с компрессором. Для этого статор устанавливают в центрирующее приспособление и закрепляют его на корпусе компрессора четырьмя винтами, затягивая их так, чтобы величина зазора между ротором и статором была в пределах 0,23...0,26 мм по окружности.

Установив пружины на кронштейнах подвески, закрепив болтом нагнетательную трубку на блоке цилиндра и установив штепсельную колодку на проходные контакты, компрессор в сборе с электродвигателем помещают в кожух.

2.3 Методы испытаний отремонтированных компрессоров

Отремонтированные компрессоры бытовых холодильных приборов проверяют визуально на соответствие образцу. При данной проверке контролируют комплектность, наличие табличек, соответствие маркировке, качество покрытия и отделки и т.д.

Падение давления следует проверять нагнетанием в герметичный сосуд объемом (200·10^-6 ± 5·10^-6) м³, соединенный с нагнетательной системой компрессора, сухого воздуха с температурой "точки росы" не выше -50 °С до избыточного давления более 78,5·10⁴ Па. Падение давления замеряется после достижения давления 76,5·10⁴ Па.

Прочность компрессора проверяют в специальной камере под гидродавлением, равным (19,6·10⁵±9,8·10⁴) Па, в течение 1 мин. Результаты испытания считают удовлетворительными, если после снятия давления не наблюдается повреждений сварных и паяных швов и проходных контактов, нет визуально различимых деформаций и компрессор в части герметичности соответствует требованиям ГОСТ 17008-85.

При проверке герметичности компрессор заполняют сухим сжатым воздухом с температурой "точки росы" не выше -50 ⁰С и полностью погружают его в воду температурой от 45 до 75 °С на время не менее 1 мин. Компрессор считают выдержавшим испытание, если в воде не наблюдались пузырьки, исходящие от поверхности компрессора.

Объемную производительность компрессора по воздуху следует проверять при следующих условиях:

Температура обмоток компрессора, *С ……. 85 ± 10

Напряжение нормальное стабилизированное… по ГОСТ 14087-80

Давление всасывания (избыточное), Па…… 0,0 ... 1,96·10⁴

Давление нагнетания (избыточное), Па……. 78,5·10⁴

Допускается проверять объемную производительность компрессора и потребляемую мощность в холодном состоянии. Испытания проводят при температуре окружающей среды (20±5)°С.

Испытание компрессора на коррозионную стойкость проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17008 - 85 при следующих условиях:

Температура воздуха, єС:

верхнее значение…………… 40 ± 2

нижнее значение………………. 25 ±3

Относительная влажность воздуха, %:

при верхнем значении температуры……. 93 ±3

при нижнем значении температуры, не менее 95

Цикл температуры (24 ч) …………… Симметричный

Испытанию подвергаются компрессоры без коррозионных повреждений, царапин, предварительно обезжиренные растворителями, не содержащими хлор. Компрессоры помещают в камеру при нижнем значении температур за 1 ч до ее повышения.

Компрессоры считают выдержавшими испытание, если не появилась видимая коррозия и не образовались раковины и вспучивание лакокрасочного покрытия.

Испытание компрессора на наличие избыточного давления воздуха проводят "на слух": во время извлечения заглушки из всасывающего или операционного патрубка должен быть слышен шум выходящего газа.

При определении необходимого для заправки компрессора количества масла выполняют следующее:

снимают заглушки с патрубков компрессора;

взвешивают компрессор с точностью до 0,002 кг;

сливают масло;

заливают через патрубки 200...250 мл растворителя;

устанавливают на патрубки заглушки и встряхивают компрессор в течение 3 мин;

снимают заглушки и сливают полученный раствор масла и растворителя.

Затем компрессор трижды промывают, заливая для последней промывки 500...550 мл растворителя.

После промывки компрессор помещают в сушильный шкаф и нагревают до температуры 90... 100 °С.

После остывания компрессор взвешивают с точностью до 0,002 кг.

Фактическое количество масла, находившегося в компрессоре, определяют как разность массы компрессора до промывки и после его сушки. Полученная величина должна быть меньше допустимой, установленной техническими характеристиками, не более чем на 0,008 кг.

Температуру обмоток электродвигателя определяют, измеряя их сопротивление при определении холодопроизводительности при номинальном напряжении питания. Температуру обмоток определяют после достижения компрессором установившегося режима.

До начала испытания измеряют сопротивление обмоток электродвигателя после выдержки компрессора в течение 12 ч при постоянной температуре окружающей среды.

Ток утечки измеряют по ГОСТ 14087 - 88 на компрессоре, работающем при питающем напряжении, равном 1,1U_Н, с соединенными между собой патрубками всасывания и нагнетания.

Испытание компрессоров на влагостойкость проводят по ГОСТ 14087-83.

Проверку электрической прочности изоляции согласно ГОСТ 14087-83 допускается проводить при температуре компрессора, превышающей температуру воздуха в производственном помещении. При приемосдаточных испытаниях проверку электрической прочности изоляции можно проводить при напряжении 1500 В в течение 1 с.

Испытания на пожаробезопасность проводят на смонтированном в холодильном агрегате компрессоре, подключенном к источнику номинального электропитания, наполненном маслом, при заблокированном роторе двигателя.

Испытание продолжается в течение 360 ч. Если тепловое реле полностью отключит компрессор ранее указанного срока, то испытание дальше не продолжают. Полярность источника питания должна меняться каждые 24 ч.

Во время испытания температура кожуха компрессора, измеренная с помощью термопар, не должна превышать 150 °С; предохранитель на 10 А, включенный в цепь "кожух - компрессор - земля", не должен плавиться.

Через 72 ч после начала испытания компрессор должен быть проверен на соответствие требованиям ГОСТ 17008 - 85.

По окончании испытания ток утечки между обмотками и кожухом компрессора, измеренный при напряжении, равном 2U_Н, не должен превышать 2 мА.

Испытания на теплостойкость внешних частей компрессора, стойкость их к поверхностному разряду проводят согласно требованиям ГОСТ 14087 - 88.



3. Мероприятий по совершенствованию технологии ремонта компрессоров вертикального исполнения

3.1 Оборудование отделения ремонта мотор-компрессоров

Хладоновый компрессор является наиболее сложным элементом холодильного агрегата и восстановление его исходной годности возможно в условиях специализированного участка (мастерской) или цеха с применением специального оборудования и использования квалифицированного персонала.

Цех (мастерская, участок) должен располагаться в отдельном помещении. Это обусловлено тем, что к чистоте и влажности узлов и деталей компрессора при сборке предъявляются повышенные требования, так как несоблюдение этих параметров сказывается на надежности и долговечности работы отремонтированного компрессора.

Оборудование и контрольно-измерительная система такого ремонтного предприятия должно представлять собой технический комплекс, на котором последовательно выполняют все необходимые ремонтные работы. Применение современных диагностических и контрольно-измерительных приборов позволяет повысить качество ремонта компрессоров и с большой точностью диагностировать причины их отказов при эксплуатации. Оборудование ремонтного предприятия должно допускать возможность быстрой переналадки для ремонта компрессоров разных типов.

Примерная планировка специализированного цеха ремонтных холодильных агрегатов поточным методом приведена на рис. 3.1.

Отделение ремонта мотор - компрессоров должно иметь удобные столы - верстаки и стеллажи, место для слива масла, кабину для мойки компрессора, сушильные шкафы. В нем должны быть размещены токарный станок, сварочный станок ССК-1 и другие сварочные агрегаты, ручные прессы для выпрессовки компрессора из кожуха и для запрессовки статора, приспособления для выпрессовки статора и для запрессовки ротора вал компрессора, баллоны с азотом, ванна для проверки на герметичность, вакуум-сушильные установки и комплекс окрасочного оборудования. Отделение ремонта мотор - компрессоров должно быть оборудовано установкой для испытания статора на пробой, прибором для определения межвитковых замыканий статора, установкой для проверки компрессора на производительность, комплектом приставок для обкатки компрессоров, прибором для измерения шума и вибрации.

Рис. 3.1. Планиронка цеха ремонта холодильных агрегатов поточным методом: 1 - стеллажи; 2 - сварочные посты; 3 - ванна проверки на герметичность; 4 - баллоны с азотом; 5 - сушильные шкафы; 6 - кабина для мойки компрессора: 7 - кабина для мойки испарителей; 8 - вытяжной шкаф; 9 - столы-верстаки; 10 - ручной пресс для запрессовки статора; 11 - приспособление для запрессовки ротора на ват компрессора; 12 - ручной пресс для выпрессовки компрессора из кожуха; 13 - приспособление для выпрессовки статора; 14 - установка для испытания статора на пробой; 15 - прибор для определения межвитковых замыканий статора; 16 - установка для проверки компрессора на производительность; 17 - комплект приставок для обкатки компрессоров; 18 - прибор для измерения шума и вибрации; 19 - место для слива масла; 20 - вакуум-сушильные установки; 21 - сварочный агрегат; 22 - сварочный станок ССК-1; 23 - токарный станок; 24 - компрессорная установка; 25 - окрасочная камера; 26 - установки для мойки агрегата; 27 - стенды проверки на холодопроизводительность; 28 - пульт проверки мощности и запуска: 29 - участок для слива масла и хладона; 30 - рольганг; 31 - печь для регенерации цеолитовых патронов; 32 - шкаф для хранения регенерированных патронов; 33 - установка первичного вакуумирования и заполнения хладоном; 34 - подъемники для баллонов с хладоном; 35 - колонки с технологическим цеолитом для осушки хладона; 36 - столы; 37 - галоидные течеискатели; 38 - камера для определения утечки хладона; 39 - установка вторичного вакуумирования и заполнения хладоном; 40 - установка для осушки масла; 41 - стенды для обкатки холодильных агрегатов; 42 - клеши для пережима трубки заполнения; 43 - звукоизолированная камера; 44 - шумомер

3.2 Установка для проведения ресурсных испытаний компрессоров после ремонта

Технология восстановления эксплуатационных характеристик компрессоров требует специального технологического оборудования, обеспечивающего хорошее качество ремонтных работ. Для оценки качества применяемой технологии ремонта холодильных компрессоров бытовых холодильников и морозильников необходимы их ресурсные испытания.

Как показали результаты исследований, температурное поле компрессора при обкатке в условиях давления нагнетания, равного 3 МПа, сравнительно высоко. Так, температура нагнетаемого хладона в полости нагнетания составляет 220...240 °С, температура масла - 130...150°С, температура металлических элементов - в среднем около 150 °С. Эти данные относятся к установившемуся режиму. При указанных температурах в полостях нагнетания и клапанной группе возможны разложение смазочного масла и его коксование, что приводит к отложению продуктов распада масла на седлах клапанов и, как следствие, к снижению производительности компрессора в процессе дальнейшей эксплуатации в составе холодильного агрегата.

Указанные обстоятельства обусловливают необходимость реализации испытаний отремонтированных компрессоров в эксплуатационных режимах температурного поля. Это приводит к оптимизации качества трибосопряжений, снижению величины износа и стабилизации положения деталей относительно друг друга с обеспечением гарантии готовности деталей ремонтируемой машины к восприятию реальных эксплуатационных нагрузок с учетом фактора агрессивности масляно-хладоновой среды.

Температурное поле наиболее совершенной модели холодильного агрегата, близкой к идеальной, характеризуется однородным распределением температуры и приближение к последнему представляет степень совершенства реализуемой модели. В условиях хорошего отвода теплоты от компрессора в окружающую среду температура масла, циркулирующего с холодильным агентом равна температуре масляной ванны. В целом такое состояние характеризуется разностью температур элементов верхней и нижней частей кожуха, стремящейся к нулю, что является важнейшим показателем равномерности температурного поля компрессора, заключенного вместе с электродвигателем в герметичный кожух. Оптимальное поле температур компрессора в установившемся режиме, когда совокупность температур элементов компрессора, хладона в кожухе и смазочного масла достигает максимальных значений, характеризуется сравнительно малым среднеквадратичным отклонением температуры любой точки от средней величины этого параметра для модели в целом определяется из выражения:

где i - число фиксированных характерных точек, в которых осуществляется измерение температур;

Т_i - величина температуры i - той фиксированной точки.

Величина Тср в диапазоне указанных давлений изменяется от 405 до 410 К.

В результате испытаний ряда компрессоров было установлено, что основной подогрев пара происходит во всасывающем канале, а именно на участке от всасывающего патрубка до всасывающей трубки.

Результаты предварительных испытаний показали, что на участке всасывающего канала от момента входа в кожух до трубки подогрев пара наибольший и составляет около 313 К, а в целом во всем диапазоне температур кипения в циклах с верхней границей, равной 328 К. По мере прохождения пара через первую и вторую камеры глушителя на стороне всасывания подогрев уменьшается и увеличение температуры пара составляет 21... 25 К. Температура пара в начале сжатия близка к температуре стенки цилиндра. В опытах с компрессором ХКВ-6 эта величина соответствует 425,5...429 К, т.е. в процессе всасывания в цилиндр пар нагревается еще на 9... 16 К.

Процентное распределение подогрева пара для характерных участков всасывающего канала следующее:

всасывающий патрубок - всасывающая трубка - 66...72;

всасывающая трубка - всасывающая полость - 25...28;

всасывающая полость - цилиндр - 7...16.

Указанные характеристики аналогичны серийной модели холодильного агрегата. Температура хладона в кожухе составляет 393...401 К.

Такая сравнительно большая величина подогрева пара является результатом конструктивного несовершенства серийной модели компрессора и, в частности, выполнения блока цилиндра в виде отливки с камерными глушителями на сторонах всасывания и нагнетания, а также непосредственного контакта полостей на сторонах низкого и высокого давлений. компрессионный холодильник испытание отремонтированный

Тепловая напряженность герметичного компрессора практически не зависит от температурных границ реализуемого термодинамического цикла и в полной мере определяется температурным уровнем холодильного прибора. Сочетание индивидуальных особенностей компрессора, характеризуемых малыми расходами рабочего тела и своеобразием конструктивного исполнения различных моделей, приводит к образованию специфического температурного поля, количественные характеристики которого зависят от теплообмена с окружающей средой.

Экспериментальное исследование показало, что температурные характеристики опытной модели в условиях ресурсных испытаний выше температурных параметров компрессора серийного исполнения в среднем на 25...30 К. Установлено, что количественные характеристики температур элементов компрессора, хладона в кожухе и масла в зависимости от режима работы компрессора на линии всасывания изменяются в пределах 5...8К. Изменение температуры обмотки компрессора находится в пределах 130...145⁰С.

Температура масляной ванны является одной из важнейших характеристик компрессора, поскольку условия смазки трущихся деталей во многом определяют надежность холодильного агрегата в целом. По ГОСТ 5546-86 масло ХФ-12-16(18) обладает стабильными смазывающими свойствами при температуре масляной ванны до 353 К. Температура масла зависит от теплопритоков со стороны наиболее теплонапряженных элементов (цилиндра, электродвигателя, корпуса, пар трения). Наибольшее влияние на температурный уровень масляной ванны оказывают подогрев масла при всасывании в цилиндр, а также высокая температура рабочего тела в полости нагнетания. При этом в связи с непосредственным контактом масляной ванны и нижней части кожуха существенную роль играет теплообмен с окружающей средой. В целом характер изменения температур по паровому тракту компрессора в условиях ресурсных испытаний аналогичен серийной модели при повышении среднего температурного уровня на 35...40 К. В целях приближения условий работы компрессора к реальным необходимо наличие интенсивной системы охлаждения теплонапряженных элементов.

Принципиальная схема установки для ресурсных испытаний компрессоров приведена на рис. 3.2. Установка состоит из компрессора 17, включенного в замкнутый хладоновый контур, состоящий из конденсаторов водяного охлаждения 2, 13 (охладитель - вода), регулирующего вентиля 7 и системы соединительных трубопроводов. Линия охлаждения конденсаторов состоит из бачка для воды 5, ротаметров 4, 6, соединенных со змеевиками 3, 14,установленными в конденсаторах водяного охлаждения 2, 13. Подача воды осуществляется из водопроводной сети, а слив - в канализацию. Возможно повторное использование отработанной воды (при установке перекачивающего насоса). В системе предусмотрен калориметр со вторичным хладагентом.

Установка работает следующим образом. Компрессор 17 нагнетает хладон под давлением нагнетания в конденсатор водяного охлаждения 2, где осуществляется его конденсация. Из конденсатора жидкий хладон подается в систему охлаждения компрессора, состоящую из головки охлаждения 1 и змеевика 3. Для создания температурного режима, близкого к реальным условиям эксплуатации, в схему установки включен калориметр 12 для дросселирования до необходимого давления всасывания. Водяной бачок служит для создания необходимого гарантированного расхода воды и снижения пульсации напора путем установки в водяную магистраль ротаметра типа РС-3, который при необходимости можно использовать для измерения расхода воды. Регулирование подаваемого нагнетания и всасывания осуществляется образцовыми манометрами с пределами измерения до 1,6 МПа (ГОСТ 6521--73).

Рис. 3.2. Принципиальная схема установки для проведения ресурсных

испытаний компрессоров после ремонта:

1 - головка охлаждения; 2, 13 - конденсаторы водяного охлаждения; 3, 14 - змеевики; 4, 6- ротаметры; 5 - бачок для воды; 7- регулирующий вентиль; 8 ^_ испаритель; 9 - вторичный хладагент; 10 - нагреватель; 11 - всасывающий трубопровод; 12 - калориметр; 15 - входной трубопровод; 16 - трубопровод; 77-- компрессор; 18-- маслоохладитель

Электрические параметры контролируются с помощью комплекта К-505, в состав которого входят вольтметр и амперметр (ГОСТ 0711-78), ваттметр (ГОСТ 8476--60). Режим работы установки регулируется с помощью регулирующего вентиля 7 и расхода воды -- через змеевик конденсатора. При регулировании противодавления на нагнетательной линии может быть установлен дополнительный вентиль. Регулирующий вентиль выполняется на базе терморегулирующего вентиля ТРВ-0,5М.

В целях повышения производительности испытаний компрессоров в производственных условиях возможно подключение партии компрессоров к установке в соответствии со схемой, приведенной на рис. 3.3. Нагнетательные патрубки компрессоров объединяются общим коллектором в единую напорную магистраль с давлением нагнетания, а линия всасывающей магистрали аналогично при давлении всасывания разделена от коллектора на четыре всасывающих самостоятельных патрубка, подсоединенных к компрессорам.

Рис. 3.3. Схема подключения компрессоров после их ремонта к установке для обкатки

Технические характеристики установки для проверки производительности компрессоров бытовых холодильных приборов:

Тип испытываемых компрессоров ..........	ХКВ
Рабочее тело ………………………	R12
Тип конденсатора…………………………	Кожухозмеевиковый
Охлаждение конденсатора……………….	Водяное
Питание ……………………...	220 В, 50 Гц
Габаритные размеры, мм…………………	1000x400x300
Масса, кг ……………………...	43



Заключение

Хладоновый компрессор вертикального исполнения является наиболее сложным элементом холодильного агрегата и восстановление его исходной годности возможно только в условиях специализированного участка (мастерской) или цеха с применением специального оборудования и использования квалифицированного персонала.

Цех (мастерская, участок) должен располагаться в отдельном помещении. Это обусловлено тем, что к чистоте и влажности узлов и деталей компрессора при сборке предъявляются повышенные требования, так как несоблюдение этих параметров сказывается на надежности и долговечности работы отремонтированного компрессора.

Оборудование и контрольно-измерительная система такого ремонтного предприятия должно представлять собой технический комплекс, на котором последовательно выполняют все необходимые ремонтные работы. Применение современных диагностических и контрольно-измерительных приборов позволяет повысить качество ремонта компрессоров и с большой точностью диагностировать причины их отказов при эксплуатации. Правильная организация и оснащение рабочих мест, предложенные в данной работе, будут служить гарантом быстрого и качественного ремонта компрессора.

Завершающим этапом в ремонте компрессора холодильного агрегата является его обкатка, основное назначение которой - приработка трущихся деталей компрессора и подготовка их к воздействию эксплуатационных нагрузок. Комплексные испытания отремонтированных компрессоров для проверки объемной производительности, потребляемой мощности, времени запуска и величины падения давления через нагнетательную сторону производят с использованием специальных стендов.

...