Ремонт рефрижераторных вагонов

К вспомогательному оборудованию холодильных установок рефрижераторного подвижного состава относятся фильтры-осушители хладоновых установок, вентиляторы конденсаторов и воздухоохладителей, запорная арматура, маслоотделители др. Ремонтируют это оборудование в специальных производственных отделениях. Без демонтажа с вагона ремонтируют лишь узлы с незначительными дефектами.

В процессе эксплуатации из-за попадания в систему влаги, воздуха, а также из-за старения масла и механического износа деталей в циркулирующей по холодной машине смеси хладагента с маслом появляются различные механические и органические примеси. Наличие примесей ухудшает работу машины, приводит к выходу из строя ТРВ.

Фильтр-осушитель предназначен для поглощения механических примесей и влаги в системе. Он состоит из фильтрующих элементов и сорбента (осушающего вещества). В качестве фильтрующих элементов используют медную сетку с тканевыми фильтрами, металлокерамику и элементы из спеченной бронзы, в качестве сорбента - силикагель и цеолит. В настоящее время наибольшее применение получили фильтрующие элементы из спеченной бронзы и натриевый цеолит. Цеолит представляет собой молекулярное объемное сито с такими размерами пор, которые впитывают в себя молекулы воды. Молекулы хладона-12 и масла, имеющие больший размер, не поглощаются цеолитом (размер ячеек сита составляет 2-4 Е).

Ремонт фильтра-осушителя заключается в очистке фильтрующих элементов и восстановлении или замене сорбента. При плановых видах ремонта фильтры-осушители заменяют новыми или заранее перезаряженными. Операция перезарядки предусматривает замену и восстановление (десорбцию) осушающего вещества.

В процессе эксплуатации цеолит адсорбирует влагу в количестве до 20% собственной массы. Свойства цеолита позволяют производить многократную его регенерацию.

Технология десорбции осушителя сводится к следующему. Высыпанные из патрона зерна силикагеля ил цеолита просеивают сквозь сито с величиной ячеек не более 2 мм. Просыпавшаяся мелочь вторично не используется. Чем меньше зерна осушителя, тем больше его по массе вмещается в патроне. С одной стороны, это хорошо, так как лучше будет обезвоживаться хладагент. С другой стороны, это слишком плотная засыпка будет оказывать чрезмерное сопротивление потоку жидкости, и нормальная работа машины нарушится.

Отсортированные зерна осушителя промывают бензином, который очищает их поры от масла. После испарения остатков бензина осушитель регенерирует одним из трех способов:

Нагревом извне или изнутри нагревательными элементами (инфракрасными лучами, токами сверхвысокой частоты и др.);

Продувкой слоя осушителя подогретым сухим инертным газом (азотом);

Вакуумированием с одновременным подогревом и без подогрева осушителя, с подачей газа и перегретого пара и т.д.

В вагонных депо на ВРЗ наиболее часто осушку зерен силикагеля и цеолита выполняют в термостатическом шкафу при температуре соответственно около 200 и 450°С в течение 3-4 ч. Следует помнить, что перегрев зерен неизбежно приводит к растрескиванию гранул с утратой ими влагопоглощающих свойств. Для ускорения десорбции зерна силикагеля или цеолита перед нагревом насыпают в противень из стальной сетки. Восстановленный осушитель хранят в герметично закрытой (запаянной) таре, которую перед заполнением также сушат.

Наиболее рациональным способом регенерации является вакуумный. Бывший в употреблении цеолит помещают в вакуумный сушильный шкаф 1 (рис. 4.22) на поддоне слоем толщиной 20-25 мм. Для создания разрежения в шкафу включают вакуум-насос 3 и одновременно - холодильную машину 4. По достижении разрежения 1333 Па включают нагреватель сушильного шкафа. Заданная температура в сушильном шкафу поддерживается автоматически и контролируется по термометру, а давление - по вакуумметру (эти приборы расположены на кожухе сушильного шкафа).

Водяные пары, отсасываемые вакуум-насосом, попадают в ловушку 2, где конденсируются в виде инея на поверхности змеевика-испарителя холодильной машины. Оттаивание инея со змеевика производится горячими парами хладона-12. Образовавшийся конденсат сливается при открытом вакуумном кране 5 в канализацию. Процесс регенерации цеолита при температуре в шкафу 200°С с одновременным вакуумированием продолжается в течение 4 час. По окончании регенерации в шкаф подают сухой воздух, и после выравнивания давления вынимают поддон с цеолитом.

Рис. 4.22. Схема вакуумной регенерации цеолита

Прокаленные зерна в горячем состоянии пересыпают в заранее промытые патроны, которые рекомендуется перед зарядкой продуть горячим воздухом или подогреть в том же термостатическом шкафу, чтобы удалить влагу. Перезаряженные патроны хранят в герметически закупоренном виде. Для лучшей влагозащиты в них рекомендуется накачать под небольшим давлением сухой азот или парообразный хладон-12.

Общее количество засыпаемого в патрон осушающего вещества ориентировочно определяют из расчета 10 см3 цеолита на 1 кг хладагента, циркулирующего в холодильной машине.

Металлокерамический конус фильтров-осушителей перед засыпкой адсорбента необходимо заменить. Пористая бронза, из которой он сделан, имеет очень малые ячейки. Эти ячейки при работе холодильной машины закупориваются пудрой, образующейся при трении зерен осушителя, и прочими частицами, смытыми хладагентом с внутренних поверхностей аппаратов и трубопроводов. Практически восстановить фильтрующие свойства конуса можно только обработкой его в специальной установке, состоящей из генератора и ультразвуковой ванны с вмонтированным в ее дно магнитострикционным преобразователем. Перед погружением в ванну фильтр промывают бензином или хладоном-30. Моющий раствор состоит из растворителя, тринатрийфосфата и азотнокислого натрия. Наиболее эффективно вести очистку при температуре 50 - 55°С. Нагревание раствора выше температуры 60°С ведет к его распаду. В таком случае необходимо охладить моющий раствор до 20 - 30°С, при этом происходит его регенерация. Фильтрующие элементы подвергают воздействию ультразвуковых колебаний до тех пор, пока моющий раствор не будет оставаться чистым. Очищенные фильтры промывают водой и осушают в сушильном шкафу.

Собранный фильтр-осушитель проверяют на герметичность хладоном-12 или сухим воздухом (точка росы не выше - 60°С) под водой.

Вентиляторы конденсаторов чаще всего выходят из строя из-за повреждения подшипников валов крыльчаток и приводных электродвигателей, которые испытывают большие динамические нагрузки. Бывают также случаи ослабления посадки крыльчаток и появления трещин в их ступицах.

Детали разобранного вентилятора обмывают керосином или дизельным топливом и осматривают. Вал очищают от краски до металлического блеска и проверяют магнитным или ультразвуковым дефектоскопом. Вал с трещинами независимо от их размера и расположения не ремонтируют, а заменяют новым. После дефектоскопирования проверяют радиальное биение средней части вала в центрах токарного станка с использованием индикатора.

Шейки валов, на которых имеются признаки проворачивания внутренних колец шарикоподшипников, обмеряют, и в случае уменьшения диаметра или наличия овальности наплавляют электросваркой или наращивают металлизацией с последующей обработкой на станках. Разрешается применять покрытие эластомером ГЭН - 150В.

Крыльчатка отлита из алюминиевого сплава. При ремонте лопасти и ступицу очищают от краски, грязи и осматривают для выявления трещин. Операцию выявления трещин можно ускорить, если деталь смочить керосином, насухо протереть, окрасить меловым раствором и затем обстучать. Сварочно-наплавочные работы на крыльчатке вентилятора производить запрещается, так как ее элементы работают в условиях больших центробежных нагрузок и малейший скрытый порок сварочного происхождения может привести к разрушению детали с травматическими последствиями.

В отдельных случаях крыльчатки испытывают действием центробежных сил. Например, крыльчатку вентилятора конденсатора вращают в течение 5 мин при 2600 об/мин (рабочая частота вращения 1770 об/мин). Если после этого в детали не появятся трещины, то ее считают годной для дальнейшей эксплуатации. Периодически крыльчатки подвергают статической или динамической балансировке.

Диффузор конденсатора перед установкой вентилятора обдувают сжатым воздухом и очищают от старой краски и ржавчины. После очистки внутреннюю поверхность окрашивают стойким против коррозии суриком (на 2 кг сурика берется 0,2 кг натуральной олифы и 0,125 кг уайт-спирита). Поверх сурика наносят слой декоративной краски.

Запорная арматура может иметь следующие неисправности: загрязнение рабочей полости, нарушение плотности прижатия клапана к седлу, пропуск хладагента сальниковым уплотнением шпинделя, износ и искривление шпинделя.

При ремонте запорных вентилей необходимо учитывать повышенную текучесть хладона-12. Детали разобранного вентиля тщательно обмывают и осматривают. Особое внимание обращают на состояние резьбы шпинделя вентиля и конической поверхности клапана. Детали с дефектами резьбы заменяют. Раковины, вмятины и глубокие риски на конусе клапана удаляют проточкой или шлифованием, квадратный хвостовик с поврежденными гранями опиливают до восстановления их формы.

Качество сборки определяют опрессовкой воздухом с погружением отремонтированного вентиля в горячую воду. Испытанный вентиль устанавливают на машину, где совместно с другими узлами подвергают повторной проверке под давлением смеси азота и хладона-12 с применением течеискателя. Маслоотделитель холодильных установок 5-вагонной секции ZB-5 и автономного вагона оборудован клапаном, перепускающим масло в картер компрессора по мере заполнения сосуда. К основным неисправностям клапанного механизма маслоотделителя относятся нарушение притирки конуса клапана к седлу капсулы, течь в корпусе поплавка, повреждение оси 3 (рис. 4.23) и разработка паза для штифта 7 в клапане 9.

Разборку узла при ремонте можно вести с одновременным демонтажом стойки 6 и резервуара 5, а также без демонтажа их. В последнем случае вывинчивают два болта 13, которыми крепится к фланцу Т-образное соединение труб, затем вывертывают пять болтов 2 и от поплавковой камеры 8 отъединяют фланец 10 вместе с клапанным механизмом. Для извлечения клапана 9 необходимо повернуть поплавок 4 вокруг оси 3 так, чтобы штифт 7 вышел из паза клапана. После этого перемещением вправо вынимают клапан из втулки 11. Стойка поплавка крепится к фланцу винтами 1.

Рис. 4.23. Перепускной клапан маслоотделителя

В случае обнаружения на седле крупных дефектов капсулу 12 вывинчивают и на ее место устанавливают новую. Между капсулой и фланцем обязательно ставят уплотняющую прокладку. Конус запорного притирают по месту. Участки поплавка, разрушенные коррозией и имеющие сквозные проколы и пробоины, в зависимости от размеров повреждения зачищают, вырезают, облуживают или запаивают.

Перед сборкой внутреннюю полость поплавковой камеры тщательно очищают. Плотность соединений после сборки проверяют воздухом или азотом при давлении 1,7 мпа под водой. После испытания внутреннюю полость маслоотделителя и поплавковую камеру тщательно просушивают и для защиты от коррозии заполняют азотом.

Маслоотделитель холодильной установки автономного вагона изготовлен из алюминиевого сплава, низкая механическая прочность которого часто является причиной появления трещин в месте подвода трубопроводов. Ликвидировать эти трещины можно только с помощью аргонодуговой сварки по специальной технологии. Для предупреждения утечек хладагента сквозь пары металла готовую деталь изнутри пропитывают эпоксидной смолой или бакелитовым лаком. При этом надо помнить, что решающую роль играет не поверхностный слой покрытия, а пропитка имеющихся в металле пор. Повреждения поверхности защитного покрытия, обнаруженные при ремонте, не являются браковочным признаком. После сварочно-наплавочных работ обязательно производят бакелитизацию маслоотделителя.

Перед нанесением на деталь бакелитовую смолу растворяют в этиловом спирте. Бакелитизируемую деталь очищают от металла и сушат в течение 1 ч при 120-140°С. Затем полость детали заливают лаком, герметично закрывают и подачей сжатого воздуха создают давление, на 20-25% превышающее рабочее. В этих условиях выдерживают деталь в течение 15-20 мин. По окончании пропитки лак из полости выливают, деталь выдерживают 2-3 мин для стока его излишков, а затем оставляют на 3-4 ч для сушки на воздухе. Чтобы закрепить пропитку, деталь подвергают термообработке: медленно нагревают до 160-170°С в течение 2,5 ч с последующим охлаждением вместе с печью до 50-60°С.

Ремонтируя тяжеловесные детали, необходимо строго соблюдать правила безопасности при поднятии и перемещении грузов. Рабочее место надо заранее расчистить от посторонних предметов и проинструктировать исполнителей о приемах выполнения операций.

Испытание крыльчаток вентиляторов на прочность производят в отдельном помещении, оборудованном стендами. Защитные устройства стендов следует периодически подвергать контрольной проверке.

Работники, перезаряжающие патроны осушителей, должны пользоваться защитными рукавицами, очками, фартуками и специальной обувью. При обмывке патронов и осушающего вещества бензином или растворителем запрещается пользоваться открытым пламенем и курить. Помещение, где производятся эти работы, надо оборудовать усиленной приточно-вытяжной вентиляцией и необходимым количеством огнетушителей.

Электронагревательную печь следует надежно заземлить к общей шине цеха. Использовать для этой цели трубы отопления, канализации и водопровода не разрешается.

Помещение для бакелитизации также оборудуют усиленной вентиляцией. Рабочие должны пользоваться резиновыми перчатками и сапогами, защитными фартуками и очками. Следует избегать попадания бакелитового лака на кожу рук и лица. Лак, попавший на кожу, смывают метиловым спиртом. Курить в помещении запрещается.

4.8 Сборка холодильной установки