Обслуживание и ремонт судовых насосов
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Судостроение. Судомоделирование
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Автор:
Шерстнев Николай Васильевич
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 399
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-16-020281-5
ISBN-онлайн: 978-5-16-108529-5
Артикул: 726976.03.01
Доступ онлайн
от 480 ₽
В корзину
В учебном пособии показаны особенности конструкций судовых насосов, оказывающие влияние на условия их работы и методы технического обслуживания и ремонта. Приведены рекомендации по наружному осмотру и контролю их узлов и деталей. Показаны особенности разборки и сборки различных типов насосов. С примерами из судовой практики рассмотрены типовые дефекты узлов и деталей насосов, способы их определения и устранения.
Предназначено для студентов высших учебных заведений (специалитет по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок») и преподавателей вузов. Может быть использовано также в системе среднего профессионального образования по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок».
Обслуживание и ремонт судовых насосов: руководство для механиков
В учебном пособии рассматриваются особенности конструкций различных типов судовых насосов, оказывающие влияние на условия их работы и методы технического обслуживания и ремонта. Приведены рекомендации по наружному осмотру и контролю их узлов и деталей. Показаны особенности разборки и сборки различных типов насосов. С примерами из судовой практики рассмотрены типовые дефекты узлов и деталей насосов, способы их определения и устранения.
Классификация и особенности судовых насосов
Судовые насосы классифицируются по принципу действия и конструкции. Наиболее распространены динамические насосы, в том числе лопастные (центробежные), трения (вихревые) и объемные (шестеренные, винтовые). Центробежные насосы, широко используемые на судах, перемещают жидкость за счет центробежных сил, создаваемых вращающимся рабочим колесом. Вихревые насосы, также часто встречающиеся, используют силы трения для перемещения жидкости. Шестеренные и винтовые насосы относятся к объемным и применяются в системах, где требуется точная подача.
Наружный осмотр и контроль работы насосов
Наружный осмотр насосов является важным этапом технического обслуживания. Он включает контроль герметичности корпуса и крышек, плотности соединений, внешнего вида, наличия ограждений, затяжки креплений и исправности контрольно-измерительных приборов. Особое внимание уделяется контролю уплотнений валов, шума и вибрации. Повышенный шум и вибрация могут указывать на различные неисправности, такие как износ подшипников, муфт, нарушение центровки валов или дефекты рабочих колес.
Обслуживание уплотнений валов насосов
Уплотнения валов насосов предотвращают утечки рабочей жидкости. Наиболее распространены сальниковые, торцовые (механические) и манжетные уплотнения. Сальниковые уплотнения, простые и недорогие, используют для воды. Торцовые уплотнения, более эффективные и долговечные, применяют для различных жидкостей. Манжетные уплотнения используют для предотвращения вытекания рабочей среды и защиты от проникновения пыли. При обслуживании уплотнений валов важно своевременно выявлять и устранять протечки, проверять состояние уплотнительных поверхностей и заменять изношенные детали.
Обслуживание подшипников насосов
Подшипники качения и скольжения обеспечивают опору для валов насосов. При обслуживании подшипников качения необходимо контролировать их шум и вибрацию, а также температуру. При обнаружении неисправностей подшипники заменяют. Подшипники скольжения требуют периодической смазки. При обслуживании подшипников скольжения важно контролировать зазоры и состояние трущихся поверхностей.
Обслуживание муфт насосов
Приводные муфты передают крутящий момент от вала электродвигателя к валу насоса, компенсируют несоосности и сглаживают динамические нагрузки. Различают жесткие, жесткие компенсирующие и упругие компенсирующие муфты. При обслуживании муфт необходимо контролировать состояние упругих элементов, износ кулачков и других деталей.
Контроль работоспособности насосов
Для оценки работоспособности насосов контролируют их подачу и напор. Снижение подачи и напора может быть вызвано различными причинами, такими как загрязнение, износ деталей, изменение гидравлических сопротивлений системы. Для контроля работоспособности используют различные методы, включая измерение давления на всасывании и нагнетании, контроль продолжительности работы насоса.
Демонтаж, разборка и сборка насосов
Демонтаж, разборка и сборка насосов требуют соблюдения мер безопасности и правильной последовательности операций. При разборке необходимо маркировать детали, чтобы при сборке установить их на прежнее место. При сборке необходимо соблюдать правила затяжки резьбовых соединений.
Дефектация и ремонт насосов
Дефектация насосов включает осмотр, дефектоскопию, замеры износов и зазоров. При ремонте центробежных насосов особое внимание уделяют состоянию рабочих колес и корпусных деталей. При ремонте шестеренных насосов контролируют состояние шестерен, корпусов и крышек. При ремонте винтовых насосов осматривают винты, корпуса и крышки. При ремонте валов насосов устраняют износ, задиры, коррозию.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Специалитет
- 26.05.06: Эксплуатация судовых энергетических установок
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Н.В. ШЕРСТНЕВ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ СУДОВЫХ НАСОСОВ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» (квалификация «инженер-механик») (протокол № 10 от 12.10.2020) Москва ИНФРА-М 202
УДК 629.5.06(075.8) ББК 39.45я73 Ш50 Р е ц е н з е н т ы: Кирюхин А.Л., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой эксплуатации судовых энергетических установок Черноморского высшего военно-морского училища имени П.С. Нахимова; Федоровский К.Ю., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой энергоустановок морских судов и сооружений Севастопольского государственного университета Шерстнев Н.В. Ш50 Обслуживание и ремонт судовых насосов : учебное пособие / Н.В. Шерстнев. — Москва : ИНФРА-М, 2024. — 399 с. — (Высшее образование). — DOI 10.12737/1085864. ISBN 978-5-16-020281-5 (print) ISBN 978-5-16-108529-5 (online) В учебном пособии показаны особенности конструкций судовых насосов, оказывающие влияние на условия их работы и методы технического обслуживания и ремонта. Приведены рекомендации по наружному осмотру и контролю их узлов и деталей. Показаны особенности разборки и сборки различных типов насосов. С примерами из судовой практики рассмотрены типовые дефекты узлов и деталей насосов, способы их определения и устранения. Предназначено для студентов высших учебных заведений (специалитет по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок») и преподавателей вузов. Может быть использовано также в системе среднего профессионального образования по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок». УДК 629.5.06(075.8) ББК 39.45я73 ISBN 978-5-16-020281-5 (print) ISBN 978-5-16-108529-5 (online) © Шерстнев Н.В., 2021
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ….…………..………..…………..………………….….. 6 1 Особенности конструкций и условий работы насосов ……... 8 1.1 Классификация, условные обозначения насосов и требования к ним Российского морского регистра судоходства ……….…... 8 1.2 Принцип действия и особенности конструкций центробежных насосов …………….......................................................................... 11 1.3 Принцип действия и особенности конструкций вихревых насосов …………….................................................................................. 29 1.4 Принцип действия и особенности конструкций шестеренных насосов …………….......................................................................... 36 1.5 Принцип действия и особенности конструкций винтовых насосов …………….................................................................................. 44 1.6 Общие указания по контролю и восстановлению насосов .......... 51 1.7 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 51 2 Наружный осмотр и контроль работы насосов …................... 55 2.1 Цель и содержание наружного осмотра насосов ……………….. 55 2.2 Контроль герметичности, плотности, внешнего вида и креплений насосов ……………………….................................................. 57 2.3 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 74 3 Обслуживание уплотнений валов насосов ………….............. 76 3.1 Особенности конструкций и обслуживания сальниковых уплотнений ....................................................................................... 76 3.2 Особенности конструкций и обслуживания торцовых (механических) уплотнений ………………………………......................... 86 3.3 Особенности конструкций и обслуживания манжетных уплотнений …………................................................................................. 112 3.4 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 123 4 Обслуживание подшипников насосов ………………………... 128 4.1 Особенности конструкций и обслуживания подшипников качения ……………............................................................................. 128 4.2 Особенности конструкций и обслуживания подшипников скольжения ………........................................................................... 151 4.3 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 162 5 Обслуживание муфт насосов ……………………….................. 166 5.1 Классификация и особенности конструкций муфт насосов …… 166 5.2 Особенности обслуживания муфт насосов ………....................... 170 5.3 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 183 6 Контроль работоспособности насосов …………....................... 185 6.1 Причины ухудшения подач и напоров насосов ………................ 185 6.1.1 Характеристики насосов и систем ………..................................... 185 6.1.2 Причины ухудшения подач и напоров центробежных насосов .. 190 6.1.3 Причины ухудшения подач и напоров вихревых насосов .......... 192
6.1.4 Причины ухудшения подач и напоров шестеренных насосов .... 193 6.1.5 Причины ухудшения подач и напоров винтовых насосов .......... 195 6.2 Резервирование подач и напоров насосов при комплектации судовых систем …………………………………………………… 195 6.3 Контроль работоспособности насосов ………………………...... 196 6.3.1 Общие требования и их ограниченность ………………………... 196 6.3.2 Контроль работоспособности насосов гидрофорных установок 198 6.3.3 Контроль работоспособности питательных и конденсатных насосов котлов ................................................................................. 201 6.3.4 Контроль работоспособности насосов систем охлаждения дизельных двигателей ......................................................................... 207 6.3.5 Контроль работоспособности насосов масляных систем дизельных двигателей ......................................................................... 216 6.3.6 Контроль работоспособности насосов систем топливоподготовки дизельных двигателей .......................................................... 219 6.4 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 223 7 Демонтаж, разборка и сборка насосов ……………………....... 229 7.1 Меры безопасности и общие требования при демонтаже, разборке и сборке насосов ................................................................... 229 7.2 Разборка и сборка центробежных насосов …..….......................... 231 7.3 Разборка и сборка вихревых насосов ……….……....................... 259 7.4 Разборка и сборка шестеренных насосов …..……........................ 265 7.5 Разборка и сборка винтовых насосов ……………........................ 279 7.6 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 294 8 Дефектация и ремонт насосов ………………………………… 296 8.1 Требования Российского морского регистра судоходства к техническому состоянию насосов ……….................................. 296 8.2 Дефектация и ремонт центробежных насосов ………….............. 298 8.2.1 Дефектация и ремонт рабочих колес и корпусных деталей центробежных насосов ……………………………………………...... 298 8.2.2 Контроль и восстановление зазоров в уплотнениях рабочих колес центробежных насосов …………………………………..... 320 8.3 Дефектация и ремонт вихревых насосов …………....................... 329 8.3.1 Дефектация и ремонт рабочих колес и секций вихревых насосов ………………………………………………………………….. 329 8.3.2 Контроль и восстановление зазоров в рабочей полости вихревых насосов ………………………………………………….......... 334 8.4 Дефектация и ремонт шестеренных насосов …………................ 340 8.4.1 Дефектация и ремонт шестерен, корпусов и крышек шестеренных насосов ……………………………………………………….. 340 8.4.2 Контроль и восстановление зазоров в рабочей полости шестеренных насосов ……………………………………………............ 349 Дефектация и ремонт винтовых насосов …………....................... 358 8.5
8.5.1 Дефектация и ремонт винтов, корпусов и крышек винтовых насосов ….......................................................................................... 358 8.5.2 Контроль и восстановление зазоров в рабочей полости винто вых насосов ………………………………………………….......... 366 8.6 Дефектация и ремонт валов насосов …………………….............. 366 8.7 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 375 9 Монтаж насосов …………………..……………………………... 380 9.1 Общие требования к монтажу насосов ……….............................. 380 9.2 Параметры расцентровки валов насоса и электродвигателя ...… 380 9.3 Центровка валов насоса и электродвигателя по линейке и щупу 381 9.4 Центровка валов насоса и электродвигателя по индикатору часового типа ……………………………………………...………… 383 9.5 Центровка валов насоса и электродвигателя по двум парам стрел ……………………..………………………………………… 384 9.6 Исправление расцентровки валов насоса и электродвигателя … 386 9.7 Вопросы для самоконтроля …………............................................ 388 Заключение ….………….……..…………..………………….….. 390 Библиографический список ........................................................ 391 Приложение (доступно ................................... 398 в электронной версии книги)
ВВЕДЕНИЕ Международной конвенцией о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты (Конвенция ПДНВ) [108] установлены стандарты компетентности к кандидатам на получение диплома вахтенного механика (т.е. выпускникам специальности "Эксплуатация судовых энергетических установок"). Они структурированы по четырем функциям, одной из которых является "Техническое обслуживание и ремонт". Для приобретения компетентности по данной функции Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по указанной специальности предусмотрены соответствующие дисциплины, где изучаются методы и средства технического обслуживания и ремонта различных судовых механизмов и оборудования, в том числе насосов. Судовые насосы входят в состав большинства судовых систем и систем энергетических установок и являются одними из наиболее распространенных объектов. В процессе работы техническое состояние деталей и узлов насосов неизбежно ухудшается. Бесконтрольное развитие этих процессов в конечном итоге приводит к отказу насоса и системы, в которой он установлен. Несмотря на резервирование, важно своевременно выявлять неисправности насосов и выполнять соответствующие предупредительные работы. Для приобретения этих знаний имеется многочисленная литература. Каждая из известных автору книг со своими достоинствами дополняет другие. Но для учебных целей использовать такое множество литературы неудобно, а по отдельности – недостаточно. Например, инструкции заводовизготовителей по эксплуатации и обслуживанию конкретных систем и насосов (см. библиографический список) предполагают, что обслуживающий персонал обладает необходимыми базовыми знаниями. Поэтому они обычно изложены кратко, зачастую без объяснений необходимости выполнения той или иной работы, недостаточно наглядно иллюстрированы и, в любом случае, ограничены особенностями конкретной системы и ее оборудования. В известных учебниках по судовым насосам [105, 138, 142, 143 и др.] основное внимание уделяется их устройству, расчету и проектированию и в меньшей степени – их техническому обслуживанию и ремонту. В других учебниках, например [131, 136 и др.], рассматриваются преимущественно методы дефектации и исправления дефектов узлов и деталей судовых насосов в условиях судоремонтных предприятий, т.е. они ориентированы на подготовку береговых специалистов и не в полной мере учитывают особенности технического обслуживания и ремонта насосов силами обслуживающего персонала. Такое положение и побудило автора заняться разработкой данного учебного пособия и демонстрационного приложения к нему, которые являются составной частью лекционного курса для студентов специальности "Эксплуатация судовых энергетических установок" по функции "Техническое обслуживание и ремонт" Конвенции ПДНВ. Очевидно, что при этом частично, с необходимыми дополнениями и изменениями, были использованы отдельные иллю
страции и фрагменты текстов из упомянутых источников со ссылками на них. В значительной мере они дополнены рекомендациями и фотографиями из судовой практики, наглядно иллюстрирующими выполнение той или иной работы. За эти предоставленные материалы автор выражает глубокую признательность своим студентам и судовым механикам. Автор считает своим долгом выразить признательность профессору Кирюхину Александру Львовичу и профессору Федоровскому Константину Юрьевичу за ценные указания при рецензировании рукописи учебного пособия. Демонстрационные приложения доступны в электронной версии книги.
1 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ И УСЛОВИЙ РАБОТЫ НАСОСОВ 1.1 Классификация, условные обозначения насосов и требования к ним Российского морского регистра судоходства Конструкции судовых насосов подробно изучаются в предшествующих дисциплинах по соответствующим учебникам (см. Введение). Здесь же рассматриваются особенности конструкций их основных видов, которые оказывают влияние на требования к их техническому состоянию со стороны классификационных обществ и служб контроля судов государством порта, объем наружного осмотра и контроля, способы разборки-сборки, объем и методы дефектации и технологию ремонта. Насосы предназначены для перемещения жидкости за счет сообщенной ей энергии. Существует большое разнообразие их видов и конструкций. Для систематизации и обозримого представления насосы классифицируют по различным признакам. Наиболее полная классификация насосов представлена в ГОСТ 17398-72 [89]. На рисунке 1.1 показан схематично фрагмент упрощенной классификации наиболее распространенных видов насосов по принципу действия и конструкции. Судовые насосы Динамические Объемные Лопастные Роторные Поршневые Трения Центробежные Вихревые Шестеренные Рисунок 1.1 – Схема классификации Винтовые судовых насосов по принципу действия и конструкции (фрагмент) Динамическими называют насосы, в которых жидкая среда перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса (здесь и далее определения терминов приведены по ГОСТ 17398-72 [89]). Лопастными называют динамические насосы, в которых жидкая среда перемещается путем обтекания лопасти. Среди них наиболее распространенными являются центробежные насосы, подробнее рассмотренные в подразделе 1.2. Насосами трения называют динамические насосы, в которых жидкая среда перемещается под воздействием сил трения. На судах чаще всего встречаются вихревые насосы, подробнее рассмотрен
ные в подразделе 1.3. Объемными называют насосы, в которых жидкая среда перемещается путем периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насосов. На судах широко применяют шестеренные и винтовые насосы (объединенные в группу роторных насосов), подробнее рассмотренные соответственно в подразделах 1.4 и 1.5. Аксиально-поршневые и радиально-поршневые насосы (относят к группе роторных насосов) применяют в высоконапорных системах гидравлики. Из-за сложности и ответственности их обслуживание и ремонт обычно поручают представителям завода-изготовителя. Поэтому в настоящем пособии они не рассмотрены. Плунжерные насосы (относят к группе поршневых насосов) широко применяют в качестве топливных насосов высокого давления дизелей, в системах гидравлических приводов выпускных клапанов двухтактных дизелей, а также в аккумуляторных системах управления выпускными клапанами и подачей топлива дизелей. Поэтому их удобнее изучать вместе с дизелями. Поршневые насосы на современных судах практически не применяются, встречаются преимущественно на возрастных судах и поэтому не рассмотрены, как и другие редко встречаемые виды судовых насосов. На схемах судовых систем насосы обозначают графически условно: на схемах отечественных производителей – согласно ОСТ 5Р.5613-2001 [122] (взамен РД 5.30.040-84 [130]) или ГОСТ 2.782-96 [81], на схемах зарубежных производителей – согласно национальным стандартам. Условные обозначения наиболее распространенных типов судовых насосов приведены в таблице 1.1. Таблица 1.1 – Условные графические обозначения судовых насосов Наименование Обозначение Наименование Обозначение Насос винтовой (на схемах отечественных производителей) Насос (общее обозначение) (на схемах отечественных производителей) Насос кривошипный (на схемах отечественных производителей) Насос центробежный (на схемах отечественных производителей) Насос ручной (на схемах отечественных производителей) Насос шестеренный (на схемах отечественных производителей)
Наименование Обозначение Наименование Обозначение Насос шестеренный (на схемах зарубежных производителей) Насос (общее обозначение) (на схемах зарубежных производителей) Насос центробежный (на схемах зарубежных производителей) Насос шестеренный или винтовой (на схемах зарубежных производителей) Насос винтовой (на схемах зарубежных производителей) Насос центробежный (на схемах зарубежных производителей) К судовым насосам классификационные общества предъявляют различные требования. У Российского морского регистрам судоходства они следующие [134]: "5.2.1 Общие требования 5.2.1.1 Должны быть предусмотрены меры против попадания перекачиваемой жидкости в подшипники. Исключение допускается для насосов, у которых перекачиваемая жидкость используется для смазки подшипника. 5.2.1.2 Сальники насосов, расположенные на стороне всасывания, рекомендуется оборудовать гидравлическими затворами. 5.2.2 Предохранительные устройства 5.2.2.1 Если конструкция насоса не исключает возможность повышения давления выше расчетного, должен быть предусмотрен предохранительный клапан на корпусе насоса или на трубопроводе до первого запорного клапана. 5.2.2.2 У насосов, предназначенных для перекачки горючих жидкостей, перепуск жидкости от предохранительных клапанов должен осуществляться во всасывающую полость насоса или всасывающую часть трубопровода. 5.2.2.3 Должны быть предусмотрены меры, исключающие возникновение гидравлических ударов; применение в этих целях перепускных клапанов не рекомендуется. 5.2.4 Самовсасывающие насосы 5.2.4.1 Насосы, снабженные самовсасывающими устройствами, должны обеспечивать работу в условиях «сухого всасывания» и, как правило, иметь устройства, исключающие работу самовсасывающего устройства на загрязненной воде.
Доступ онлайн
от 480 ₽
В корзину