Общие сведения о технологии ремонта - Применение пластических масс

Применение пластических масс при ремонте тепловозов. На железнодорожном транспорте полимеры находят широкое применение в локомотивостроении, вагоностроении, а за последнее время получили распространение также и при ремонте локомотивов, вагонов, станочного оборудования, зачастую заменяя дорогостоящие цветные металлы и дефицитные материалы. Ряд мелких изоляционных изделий из пластмасс (выключатели, плафоны освещения, вентиляторы, панели, клеммные колодки, кнопки и другие детали электроаппаратуры), выпускаемых промышленностью серийно, мы как-будто уже не замечаем, настолько они прочно вошли в технику.

Из древеснослоистых пластиков изготавливают рамы и облицовывают ими окна и двери, кабины машиниста и кузова, отделывают полы тепловозов. Из различных пластических материалов изготавливают колпачки, заглушки для форсунок и насосов дизелей, втулки эластичного привода воздуходувки и т. д. Многие электроизоляционные материалы, изготовленные из пластических материалов, являются незаменимыми, как, например, кулачковые шайбы реверсора, контроллера машиниста, каркасы катушек электроаппаратов, колодки, кронштейны и дугогасительные камеры контакторов, стержни изоляционные, панели и т. д. Эти детали являются не только изоляторами, но и воспринимают значительные динамические нагрузки.

За последнее время пластмассовые детали нашли применение и в более ответственных узлах, как, например, в моторно-осевых подшипниках, тормозных колодках, кронштейнах и корпусах щеткодержателей, коллекторах тяговых электродвигателей и вспомогательных машин тепловозов и электроподвижного состава. Перечень деталей из пластических масс на тепловозах пополнился около 170 наименованиями. Широкое распространение получает нетканая стеклолента для бандажей электрических машин взамен стальной луженой бандажной проволоки, эскапоновая изоляция взамен микаленты и микашелка.

Изготовление и ремонт электрических машин с применением кремнийорганических лаков и компаундов позволили значительно улучшить их качество, удлинить пробеги между ремонтами, повысить эксплуатационные температуры. При использовании термореактивных лаков ФЛ-98 и АФ-17 на основе синтетических смол для пропитки якорей взамен асфальтобитумного лака № 447 можно отказаться от пропитки якорей электродвигателей при подъемочном ремонте.

Термореактивный лак ФЛ-98 представляет собой смесь растворов смол алкидной и бутоксикрезольно-формальдегидной в органических растворителях (смесь уайт-спирита и ксилола в соотношении 1 : 1). 

Лак хорошо просыхает в толстом слое, образует пленку, не размягчающуюся при повторном нагреве, обеспечивает хорошую цементацию как отдельных витков, так и секций в пазах сердечника якоря. При температуре 150°С лак имеет теплостойкость в 4—8 раз и электрическую прочность в 2 раза выше по сравнению с лаком № 447.

Лак АФ-17 представляет собой раствор смеси алкидной и бутил-фенол-формальдегидной смол в ксилоле, обладает свойствами, аналогичными лаку ФЛ-98, и применяется для пропитки якорей тяговых электрических машин тепловозов. Термореактивные лаки по нагревостойкости относятся к классу В. Перегрев обмоток, пропитанных этими лаками, не должен превышать 120°С для якорей и 130°С для катушек полюсов. К нагревостойким лакам (180—200°С) отно сятся кремнийорганические лаки ЭФ-3, ЭФ-5, представляющие собой раствор полиэтилфенилсилоксановой смолы в смеси бензина и скипидара. После термической обработки при температуре 180— 200°С его пленка становится влагостойкой. Лак ЭФ-3 применяется при изготовлении и ремонте катушек полюсов электродвигателя ЭД-107. Кремнийорганическая смола К-40 и лак на ее основе обладают высокими диэлектрическими свойствами, повышенной нагрево-стойкостью и клеющей способностью. На ее основе приготовляются пропиточные лаки и компаунды (лак К-43). Лак К-43 применяется при изготовлении катушек электродвигателей и генераторов тепловоза. Эпоксидные смолы ЭД-5 и ЭД-б используются для приготовления эпоксидного клея, представляющего собой раствор смолы в ацетоне с добавлением полиэтиленполиамина и дибутилфталата. На основе эпоксидной и полиорганоксилоксановой смол приготавливается лак К-58 путем растворения их в толуоле.

Эпоксидные смолы ЭД-5 и ЭД-6 широко применяются для приготовления компаундов, мастик для заделки трещин и восстановления изношенных поверхностей.

При ремонте тепловозов клеи, мастики и компаунды на основе эпоксидных смол используются для устранения коррозионных повреждений блоков дизелей Д50 и М750; заделки трещин в блоках, трубопроводах, топливных баках и других узлах и деталях; восстановления изношенных поверхностей постановкой наделок; заделки свищей и раковин в отливках; герметизации соединений и нанесения защитных покрытий против коррозии (блоки дизелей).

Для ремонта металлических деталей применяют эпоксидные компаунды на основе смолы ЭД-6 (100 весовых частей), дибутилфталата (10 весовых частей) и алюминиевой пудры (25 весовых частей) для заделки трещин, коррозионных повреждений и устранения других дефектов алюминиевых деталей (блоки дизелей, роторы центробежных масляных фильтров и др.) или железного порошка (от 90 до 190 весовых частей) для заделки дефектов чугунных и стальных деталей (корпуса масляных и водяных насосов, топливные баки и др.); в качестве отвердителя применяется полиэтилен-полиамин (10 весовых частей). На основе смолы ЭД-5 изготавливают компаунды, используемые при разделке концов кабелей под муфты, склейке фарфоровых изоляторов. Для ремонта стенок дугогаситель-ных камер пользуются эпоксидным клеем на основе смолы ЭД-5.
Эпоксидные смолы обладают целым рядом ценных качеств, а поэтому нашли широкое применение в различных областях техники, а также в ремонтном деле.
Важнейшими из них являются: хорошее сцепление (адгезия) с большинством металлов и многими неметаллическими материалами, высокие диэлектрические свойства, химическая стойкость и водостойкость, высокая механическая прочность, способность отверждать при комнатной температуре или незначительном нагреве. Слой композиции на основе эпоксидной смолы хорошо обрабатывается на станках.

Эпоксидные компаунды применяются для заливки катушек электроаппаратов, пропитки катушек трансформаторов на тепловозах (ТЭ10, ТЭП60 и др.). Широко ведутся работы по заливке изоляции катушек полюсов тяговых электродвигателей эпоксидными компаундами, применение которых значительно удлинит сроки их службы и упростит ремонт.
В зависимости от назначения ремонтируемой детали заделка трещин может быть выполнена двумя путями. При больших механических нагрузках испытываемых деталями разделку ведут по всей длине трещины, снимая фаски под углом 60—90° на глубину 2—4 мм. Конец трещины засверливают сверлом диаметром 4—5 мм. Поверхность трещины начищают до металлического блеска на 10—20 мм по обе стороны. Подготавливают пластинку из тонкой жести на 10—20 мм шире трещины и пластырь из стеклоткани, поверхность их тщательно обезжиривают. Затем на поверхности пластинки и стеклоткани наносят слой клея, трещину также заполняют клеем. На трещину накладывают пластинку и плотно притирают к детали, сверху кладут стеклоткань, предварительно смазанную клеем.
После отверждения клея при комнатной температуре деталь помещают в сушильный шкаф. Если деталь не испытывает большого давления, то заделка трещины упрощается, т. е. выполняется без заплат с помощью мастики с наполнителем.

Герметизирующий эластомер (клей) ГЭН-150 (В) представляет собой смесь нитрильного каучука СКН-40 со смолой ВДУ, растворенных в смеси ацетона и бензола или толуола. Клей ГЭН-150(B) получил широкое применение при ремонте локомотивов. При помощи клея восстанавливают натяги при посадке подшипников, муфт, шестерен, корпусов в местах установки подшипников, головок шатунов дизелей (верхней головки под стальную втулку и нижней под шатунные подшипники), посадки щитов в остовах электродвигателя.

На тепловозах клей ГЭН-150(B) применяется для восстановления натяга подшипников путем нанесения его на кольца или валы в следующих узлах тепловозов: воздуходувки, водяного насоса и его привода, редуктора и вентилятора холодильника, гидромеханического и переднего редукторов, привода масляного насоса и вентилятора, регулятора числа оборотов, вертикальной передачи, буксовых и якорных подшипников, тележек, тяговых электродвигателей, генераторов и других электрических машин.
Клей ГЭН-150(B) успешно применяется для увеличения надежности в прессовых соединениях, а также для герметизации соединений водяных рубашек на гильзах цилиндров дизелей, гильз в блоке, опорных мест под корпуса вертикальной передачи и гильз цилиндров.

Клей приготавливают в стеклянной посуде с притертой пробкой. Для этого листы сухого клея толщиной 2—4 мм нарезают мелкими кусочками и заливают смесью ацетона с бензолом или толуолом в отношении 1:5. После разбухания в течение 8—10 ч бутыль с содержимым взбалтывают до получения однородной смеси, затем фильтруют через металлическую сетку. Вязкость клея должна быть в пределах 20—60 сек; причем для герметизации соединений вязкость клея берется 55—60 сек, для нанесения тонкого слоя в пределах 20—30 сек.

Восстановление натягов клеем ГЭН-150(B) допускается при зазоре между сопрягаемыми поверхностями не более 0,15 мм в таких ответственных узлах, как электрические машины (посадка щитов в остовы, подшипников в щиты и на вал), колесные пары (роликоподшипники в буксах и на шейках осей), вертикальная передача и др.

В менее ответственных узлах, когда возникает необходимость для восстановления натяга наращивать слой до 1 мм или устанавливать кольцо подшипника нормальных размеров на ремонтную (градационную) шейку, прибегают к комбинированному методу путем вклеивания на посадочную поверхность подшипника стальной, латунной, медной или алюминиевой ленты (фольги). Лента подбирается такой толщины, чтобы можно было обработать отверстие по размерам вала после вклеивания. Лента не должна быть шире цилиндрической поверхности расточки отверстия подшипника.

В стыке должен быть обеспечен зазор 0,5—1,0 мм. Поверхность ленты очищают от окалины, ржавчины, грязи и обезжиривают ацетоном или бензином и завальцовывают по размеру отверстия. Поверхности подшипника и ленты намазывают клеем, после просушки которого ленту вклеивают в кольцо подшипника и прижимают при помощи разрезной втулки и конуса с последующей запечкой в шкафу при температуре 100—120°С в течение часа. Затем поверхность кольца подшипника обрабатывают под нужный размер. Пленку клея толщиной до 0,2 мм можно наносить наложением нескольких слоев. После нанесения каждого слоя делается выдержка до 15 мин для испарения растворителя, затем клей запекается.
Для лучшего сцепления пленки с металлом поверхность следует очистить от окалины, ржавчины, грязи и обезжирить. Нанесение клея на поверхность восстанавливаемой детали осуществляется кистью или центробежным способом.

Центробежный способ применяют для восстановления внутренних колец подшипников и корпусов букс. Он позволяет наносить равномерный слой заданной величины (по толщине). Нанесенный слой клея запекают в течение 30—40 мин. Запечка может быть совмещена с нагревом подшипника перед установкой на вал.
В случае получения неравномерного слоя, который затруднительно зачистить или обработать до необходимых размеров, или в случае превышения натяга пленку можно удалить ацетоном и нанести ее вновь.

Для облегчения демонтажа подшипников с нанесенной пленкой клея применяют коллоидный графит, который наносят ваткой на поверхность пленки перед установкой подшипника. Сопрягаемые детали измеряют обычным способом при помощи микрометров и индикаторных нутромеров.
Стеклопластики получили большое распространение в электромашиностроении, а также при ремонте электрического оборудования тепловозов и электроподвижного состава. Стеклоткани из семейства стеклопластиков вытесняют хлопчатобумажные и шелковые ткани, применяющиеся при изолировочных работах (микашелк, киперная и тафтяная лента), которые обладают высокими диэлектрическими свойствами.

Изоляция из стеклоткани, слюды и кремнийорганических лаков допускает перегревы обмоток до 160—180°С, т. е. на 30—50°С выше изоляции из микаленты и хлопчатобумажных лент.

Получила распространение липкая стеклоэскапоновая изоляция ЛСЭК-19 в качестве корпусной изоляции катушек якорей и полюсов. Электрическая прочность изоляции катушек якорей и полюсов при этом в 1,5—2 раза выше, чем при бумажно-слюдяной, и обладает значительно большей механической прочностью, что позволило при ремонте и изготовлении катушек механизировать процессы наложения изоляции.
Применение липкой эскапоновой ленты дает возможность избежать опрессовки катушек при изготовлении. Стеклоэскапоновая изоляция получит еще большее применение по мере освоения промышленностью необходимых размеров ленты 0,08—0,10 мм.

зак10