4.57 /5 (91.43%) проголосовало 7
Эксплуатация кислородного редуктора и техника безопасности.
Эксплуатация редуктора.
До присоединения кислородного редуктора необходимо тщательно проверить, нет ли на штуцере и накидной гайке следов масла и т. п. При обнаружении следов жировых веществ редуктор надо промыть в каком- либо растворителе (например, в авиационном бензине).
Далее необходимо проверить исправность резьбы накидной гайки, очистить ее от грязи и пыли, а также проверить наличие и исправность фибровой (для кислородных редукторов) или кожаной (для ацетиленовых редукторов) прокладки, от которой зависит плотность соединения редуктора с вентилем.
Это приводит к небольшому, но значительному несоосности вала. Это может быть в некоторой степени компенсировано тщательным дизайном. Тем не менее, это может быть особенно тяжело для редукторов, где выходной вал был модифицирован для включения больших подшипников для поддержки внешних нагрузок.
Редукторы, прилегающие к горячим машинам или горячим технологиям, могут подвергаться смещению от теплового роста. Горячая сторона коробки передач расширяется, что приводит к увеличению расстояний в центре вала на этой стороне. Эффекты смещения, как правило, более строгие на больших единицах. Это связано с тем, что требуемая точность контакта сетки существенно не изменяется с размером, в то время как трудность ее достижения больше при больших единицах.
После продувания кислородного вентиля баллона или магистрали для удаления из них грязи или стружки, которые могут попасть в редуктор и испортить его клапан, к штуцеру вентиля привертывается и закрепляется ключом накидная гайка кислородного редуктора.
Точно так же необходимо продуть вентиль ацетиленового баллона до присоединения к нему ацетиленового редуктора.
В большинстве малых и средних редукторов используются подшипники качения, подшипники скольжения используются на очень малых размерах и на очень больших размерах. Однако для подавляющего большинства промышленных редукторов подходящим выбором являются подшипники качения.
Было обнаружено, что подшипники качения очень чувствительны к различным воздействиям, включая несоосность, мусор, недостатки смазки, загрязнение, вибрацию и удар. Они также подвержены повреждению от чрезмерных усилий, используемых во время установки муфт и т.д.
Особая проблема возникает, когда конструкции редуктора, которые могли быть сконструированы главным образом для горизонтальной ориентации вала, используются с вертикальными валами. Типичная проблема, которая может возникнуть, заключается в том, что на поверхности склада накапливаются любые остатки или загрязняющие вещества, что приводит к износу нижних подшипников. Конечно, до тех пор, пока масло остается чистым, проблем нет, но этот тип конструкции явно чувствителен к любому внешнему загрязнению или даже к воздействию небольшого количества износа от зубьев шестерни при нормальной работе.
До пуска газа в редуктор его регулирующий винт должен быть вывернут до полного ослабления нажимной пружины, чтобы при открывании вентиля баллона редуктор не мог быть поврежден. Запорный вентиль на редукторе должен быть открыт. К шланговому ниппелю редуктора присоединяют шланг и укрепляют его прочно хомутиками или мягкой проволокой.
Там, где может произойти загрязнение, очень важна значительная площадь поддона ниже подшипников, где загрязнение может собирать и не нанести вреда. Единицы хранения или устройства в режиме ожидания могут пострадать от повреждения подшипника из-за вибрации. Это, в крайнем случае, вызывает ложную блики подшипников. В менее экстремальных случаях это вызывает преждевременную усталость, которая может быть в пятнах на расстоянии между валиками.
Термическая неустойчивость
Эта тема могла бы заслужить самостоятельную работу. Это способ отказа, который становится все более распространенным на многих классах машин, включая редукторы. Очень сложно диагностировать с уверенностью от изучения неисправных деталей, потому что часто все, что осталось, почернело, скрученные куски металла.
Для пуска газа в редуктор необходимо плавно открыть вентиль баллона на пол-оборота маховичка. Если при этом ненормальностей не наблюдается, то вентиль баллона следует открыть до отказа и вращением нажимного регулирующего винта редуктора по часовой стрелке установить по манометру необходимое рабочее давление. Величина рабочего давления кислорода устанавливается при открытом вентиле резака.
Этот режим отказа возникает, когда большая разница температур нарастает между валом внутри подшипника и корпусом, окружающим подшипник. Дифференциальное тепловое расширение заставляет подшипник терять внутренний зазор и загружаться. Это приводит к увеличению тепловыделения, которое увеличит дифференциальную температуру. Это положительная обратная связь, которая быстро приводит к термическому убеганию и расплавлению.
Причины поломок редукторов
Механизм классически связан с высокоскоростными валами и, скорее всего, произойдет вскоре после запуска. Это связано с тем, что вал имеет гораздо меньшую тепловую массу, чем корпус, поэтому в течение периода прогрева разность температур происходит естественным образом, возможно, при разгоне до 30 градусов в течение первых 10 минут работы, а затем опускается примерно до 10 градусов, температуры стабилизируются.
Когда же вследствие наличия масла или резкого пуска кислорода произойдет вспышка или сильное нагревание редуктора, необходимо быстро закрыть вентиль баллона, а редуктор снять и отправить в ремонт.
После установления рабочего давления надо проверить, нет ли утечки газа в местах соединений, по резьбе манометров и т. д. Пропуски газа опасны, так как ацетилен и другие горючие газы образуют с воздухом взрывчатые смеси.
Различные функции могут сделать эту форму отказа более вероятной, включая высокие скорости, быстрое ускорение, полые валы, внешнее тепло, проведенное в шахту, и многое другое. Неисправность может произойти с одним шариком или роликоподшипником, но чаще встречается с парой установочных подшипников на валу, возможно, с двумя коническими роликовыми подшипниками в лицевой конфигурации. Благодаря этой настройке, как радиальное расширение вала, так и осевое расширение объединяются, чтобы уменьшить зазор и увеличить предварительную нагрузку.
Поэтому эта конфигурация особенно подвержена этой проблеме. Лучшая компоновка - спина к спине, поскольку радиальное и осевое тепловые расширения противодействуют друг другу. Даже там, где используются два сферических роликовых подшипника, один из которых свободно скользит в корпусе, этот механизм все еще может возникать. Это связано с тем, что подшипник скольжения может застревать в корпусе из-за коррозии или из-за относительного теплового расширения во время разминки.
После проверки резак зажигают и регулируют пламя.
В процессе работы необходимо следить, чтобы в редукторе не появлялось утечки, замерзания и т. д.
При прекращении работы на 2-3 мин. можно закрыть только вентили на резаке. Если же работа прекращается на 10-15 мин., то помимо вентилей резака закрывают и запорный вентиль редуктора, не изменяя положения регулирующего винта. При перерывах в работе более 10-15 мин. следует дополнительно вывертыванием регулирующего винта ослабить нажимную пружину.
Как упоминалось выше, этот режим классически встречается во время раннего запуска, предпочтительно в холодную погоду. Тем не менее, это может произойти позже в жизни, возможно, вызвано увеличением темпов выработки тепла в результате деградации подшипника или смазки.
Резонансные крутильные колебания и боковые вибрации всегда кажутся неожиданностью, за исключением классов машин, таких как турбинные поезда, где они анализируются, как само собой разумеющееся. К сожалению, с общей тенденцией в технике к более высокой мощности, более высокой скорости и повышенным напряжениям вероятность возникновения резонансной вибрации все возрастает.
При длительных перерывах и по окончании работы закрывается вентиль баллона или магистрали и полностью выпускается оставшийся в редукторе газ. Затем вращением регулирующего винта против часовой стрелки ослабляется нажимная пружина.
Не следует оставлять редуктор на длительное время со сжатой нажимной пружиной во избежание ее порчи.
Неисправности отдельных частей редуктора
Анализ в принципе довольно прост, если известны все соответствующие массы, инерции и жесткости. Для таких компонентов, как двигатели, карданные валы и гибкие муфты, эти данные либо даны, либо легко подсчитываются. Однако для редукторов это нельзя сказать. Попытки теоретически проанализировать крутильную жесткость чреваты, и измерения очень предпочтительны.
Дополнительные сложности возникают при вычислении жесткости монтажных и опорных конструкций, что также влияет на собственные частоты. При подозрении на крутильные колебания обычно необходимо измерить вал карданного вала или редуктора и измерить его. Это связано с тем, что величина вибрации сильно зависит от затухания, в той степени, в которой система, работающая в резонансе, может иметь колебания крутящего момента всего в несколько процентов из-за по своей сути хорошего затухания.
Запрещается производить подтягивание накидной гайки редуктора при открытом вентиле баллона.
После окончания рабочего дня редуктор снимается с баллона и укладывается в инструментальный ящик.
В работе редукторов имеют место неполадки - самотек, замерзание, выгорание клапана, засорение и целый ряд других неисправностей отдельных частей редуктора, которые необходимо устранять.
Боковые критические скорости происходили в некоторых случаях исключительно из массы гибкой муфты или муфты, установленной на входном валу коробки передач. Это относительно легко анализировать, если известны внутренние устройства коробки передач. Неожиданные крутящие моменты и силы могут возникать по множеству причин. Здесь упоминаются некоторые общие интересы.
Гибкие муфты, особенно зубчатые муфты, могут оказывать существенную осевую и радиальную нагрузку, достаточные в некоторых случаях для отказа подшипников или повреждения механизмов. Осевые силы возникают при сцеплении с шагами в зубах. Изгибные моменты и радиальные силы возникают из-за сил трения между соединительными зубьями при нормальной работе.
Причины поломок редукторов.
Явление самотека в редукторе.
Явление самотека в редукторе заключается в том, что при полностью освобожденной нажимной пружине, когда клапан должен плотно прижиматься к седлу, газ продолжает поступать в рабочую камеру, так как герметичность между клапаном и седлом нарушена. Причинами негерметичности могут быть поломка или ослабление запорной пружины, попадание под клапан различных твердых частиц, изношенность и неровности эбонитового уплотнения клапана, наличие дефектов на поверхности седла и др.
Карданные валы, работающие под большими углами, 5 ° или более, вызывают пульсирующие изгибающие моменты при частоте 2 х валов, которые могут возбуждать боковые резонансы на карданном валу или другие резонансы в системе. Мощные электродвигатели большого размера, которые часто задаются, могут приводить к чрезмерным стартовым моментам и также могут изменять резонансные характеристики системы. Даже с контролируемыми характеристиками мягкого пуска, опасные двигатели большого размера; операторы могут перепрограммировать систему плавного пуска для повышения производительности.
Самотек при отсутствии отбора газа может привести к чрезмерному повышению давления в рабочей камере и при неисправном предохранительном клапане - к срыву или разрыву шланга, а при закрытом запорном вентиле - к разрыву мембраны или поломке других частей редуктора.
Поломка редуктора не менее опасна, чем срыв или разрыв шланга. Поэтому при длительных перерывах в работе не следует закрывать запорный вентиль на редукторе, а необходимо снимать рабочее давление и закрывать вентили баллонов или магистрали. По этим же причинам вентиль на резаке надо оставлять слегка открытым.
Заблокированные моторы могут возникать при использовании нескольких систем привода. Те, кто водил автомобиль с полным приводом на асфальте с заблокированным передним задним дифференциалом, будут знать об этом явлении. Известно, что зубчатые зубчатые зубчатые передачи на мономоторных тележках.
Отклонения скручивания вала в системах с несколькими путями могут привести к тому, что крутящий момент будет неравномерно распределен между дорожками. На одной конструкции кривошипного пресса эти прогибы приводили к одной паре шестерней, несущей 75% крутящего момента, вместо предполагаемых 50%.
Отсутствие самотека в редукторе необходимо проверять не реже одного раза в неделю смачиванием мыльной водой выходного штуцера при ослабленной нажимной пружине. Одновременно надо проверить исправность предохранительного клапана и плотность соединений частей редуктора.
Кроме того, каждый раз при установке редуктора необходимо проверять, нет ли произвольного роста давления в рабочей камере при сжатой нажимной пружине. При обнаружении таких дефектов редуктор необходимо отправить в ремонт.
Однако были случаи, когда слишком низкая смазочная вязкость привела к катастрофе. Поэтому, если есть выбор или двусмысленность, обычно лучше ошибиться на стороне высокой вязкости. Любые шестерни с высокой степенью скольжения, например. гипоидных передач, особенно критичны. Большинство редукторов с горизонтальным валом удовлетворительно смазаны. Обычные ограничения скорости использования смазки брызг могут быть превышены в 2 или даже 4 раза с тщательной разработкой направляющих и дефлекторов для правильного распределения и циркуляции масла.
При переходе газа из камеры высокого давления в рабочую камеру происходит его расширение и падение давления, сопровождающееся резким понижением температуры. Чем больше перепад давления и количество отбираемого через редуктор газа, тем больше понижается температура в рабочей камере. Вследствие понижения температуры в редукторе пары воды, содержащиеся в газе, конденсируются и замерзают. Образующиеся кусочки льда закупоривают каналы редуктора.
Для вертикальных систем валов, как правило, требуется насос и система циркуляции для подачи верхних подшипников и зубчатых передач. Проблемы, которые обычно возникают с ними, - это неспособность заправлять насос, мусор, забивающий насос и фильтр, и неправильное распределение масла между различными подшипниками. Если есть какие-либо сомнения относительно направления вращения при обслуживании, следует использовать двунаправленный насос.
Чрезмерное перемешивание с больших высокоскоростных передач, погруженных в масло, может привести к чрезмерным температурам. Обычно это относится только к высокоскоростным валам. Дыхатели и вентиляционные отверстия представляют собой проблемную область, особенно для наружной работы. Падение температуры в ночное время или из-за осадков неизбежно приводит к всасыванию влажного воздуха через передышку. Если не установлены электронагреватели, то тепловыделение с трением вряд ли даст достаточно высокие температуры для испарения всей воды, поэтому смазка будет загрязнена.
Замерзание редуктора.
Замерзание редуктора чаще всего наблюдается при работе в холодное время года. В этих случаях закрывают вентиль баллона, отогревают редуктор горячей водой и продувают его для удаления влаги.
Для предотвращения замерзания редуктора применяются различные способы подогрева кислорода и редуктора. Наиболее распространенный способ - пропускание кислорода через медный змеевик, обогреваемый горячей водой.
Подшипники, в частности, могут подвергаться преждевременным отказам, вызванным довольно небольшим процентом воды. Чтобы этого избежать, желательно герметизировать редукторы с расширительными камерами. Периодическая работа с периодами недель или месяцев между сериями часто обвиняют в сбоях. Если нет доказательств загрязнения воды или повреждения от вибрации в неподвижном состоянии, трудно понять, почему прерывистая работа должна быть проблемой. Однако, если инструкции изготовителя предполагают, что устройства будут выполняться через определенные промежутки времени, очевидно, что это необходимо.
Быстрое открывание запорного вентиля на баллоне вызывает резкое сжатие и повышение температуры газа в камере высокого давления редуктора. Вследствие этого может произойти выгорание эбонитового уплотнения или даже расплавление корпуса редуктора.
Для устранения опасности выгорания клапана, в редукторе ставят теплопоглотители в виде медных сеток или шайб с отверстиями. Запорный вентиль на баллоне открывают очень медленно и плавно.
Засорение фильтра редуктора.
Иногда доступ газа в редуктор затрудняется вследствие засорения фильтра редуктора. Фильтр необходимо регулярно прочищать от грязи и промывать. Неисправный фильтр должен быть заменен новым.
Неисправности отдельных частей редуктора.
К неисправностям отдельных частей редуктора относятся: поломка или усадка нажимной пружины, прогиб стальной шпильки передаточного шпинделя, поломка манометров и др.
Неисправность нажимной пружины или передаточного шпинделя определяется по незначительному повышению рабочего давления при ввертывании регулирующего винта до отказа.
Проверка манометров редуктора.
Наиболее часто поломкам подвергаются манометры . Проверку манометров производят каждый год. На тыльной стороне корпуса ставят клеймо с указанием квартала и года произведенной проверки.
Нельзя пользоваться редуктором, имеющим какую-либо неисправность. Все неисправные детали подлежат замене.
Редукторы подлежат ежеквартальной проверке.
Самотек. Явление самотека заключается в том, что при полностью вывернутом регулировочном винте газ поступает в рабочую камеру вследствие неплотного прилегания клапана к седлу.
Самотек в редукторе при закрытом вентиле на горелке или редукторе может привести к столь значительному повышению давления в рабочей камере, что при неисправном предохранительном клапане может порвать мембрану, сорвать крышку или испортить манометр; при открытом запорном вентиле редуктора может быть срыв или разрыв шланга, идущего к горелке или резаку.
Наиболее частыми причинами самотека являются:
а) попадание под клапан посторонних частиц - стружки, окалины и пр.;
б) неровная (изъеденная) поверхность седла клапана;
в) неровная и пористая поверхность эбонитового уплотнения клапана;
г) проседание в гнезде эбонитового уплотнения или стального штифта;
д) поломка или усадка запорных пружин;
е) заедание редуцирующего клапана в направляющих.
Для предупреждения явления самотека необходимо аккуратно обращаться с редуктором, предупреждая попадание пыли внутрь редуктора, не бросать и не ударять его, плавно вращать регулировочный винт.
Нельзя пользоваться редуктором, не имеющим манометра на рабочей камере, а также редуктором с неисправным манометром, так как нельзя будет обнаружить явления самотека.
Для защиты стекол и пластмассовых корпусов манометров газовых редукторов от механических повреждений применяют предохранительную металлическую коробку.
Необходимо систематически, не реже одного раза в неделю, проверять редуктор на самотек и исправность предохранительного клапана.
Воспламенение редуктора. Воспламенение редуктора может произойти при резком открывании вентиля баллона. Загорается в первую очередь эбонитовое уплотнение клапана, а затем и остальные детали и корпус баллона. Редуктор при этом полностью выходит из строя.
Чтобы избежать воспламенения редуктора, необходимо вентиль баллона открывать плавно, а также стараться избегать попадания в редуктор пыли и особенно масла.
При воспламенении редуктора вентиль баллона необходимо немедленно закрыть.
Утечка газа из редуктора. При работе редуктора могут возникнуть не плотности в тех или иных его частях, способствующие утечке газа. Особенно опасна утечка горючего газа, так как образуется взрывчатая газо-воздушная смесь.
Чтобы выявить места не плотностей, нужно установить редуктор на баллон, закрыть запорный вентиль редуктора и открыть вентиль баллона. Отрегулировать рабочее давление и смазать мыльной водой места возможных утечек. В этих местах появятся пузырьки.
Замерзание редуктора. При прохождении кислорода из камеры высокого давления в камеру низкого давления его температура понижается. Влага, имеющаяся в кислороде, превращается в лед и закупоривает выходные отверстия из камеры высокого давления.
Подача газа в горелку или резак уменьшается или даже прекращается. Особенно быстрое замерзание происходит в холодное время года и при интенсивном отборе кислорода. Чаще замерзают однокамерные редукторы, чем двухкамерные. Замерзание редуктора можно предупредить путем отбора газа из нескольких баллонов, применением двухкамерных редукторов, осушкой газа до поступления его в редуктор, а также предварительным подогревом кислорода до 60-70° С.
Осушка кислорода производится путем пропускания его через вещество, хорошо поглощающее влагу. Таким осушающим веществом может быть негашеная известь или прокаленный при температуре 250-400° С медный купорос.
Осушающее вещество помещается в осушитель, который включается между баллоном и редуктором.
Он состоит из корпуса, в который ввернут входной штуцер с гайкой, навинчиваемой на штуцер запорного вентиля баллона. Корпус имеет крышку, которая прижимается к корпусу гайкой и уплотняется медной прокладкой.
Внутри корпуса с двух сторон имеются сетчатые шайбы, прикрываемые сетчатыми прокладками 5 и слоями асбестовой ваты 6. Остающееся свободное пространство заполняется осушающим веществом. Последнее непрерывно уплотняется пружиной.
Осушитель РОК-1 рассчитан на осушку 30-35 Л13 (5-6 баллонов) кислорода при одной зарядке.
Для подогрева кислорода горячей водой между баллоном и редуктором устанавливается змеевик 3, погруженный в сосуд 2, емкостью 10-20 л. Вода в сосуде нагрета до температуры 60-70° С.
Змеевик изготавливается из медной трубки 10X7 длиной (в растянутом состоянии) 5000 мм.
При протекании по змеевику кислород нагревается и поступает в редуктор в подогретом состоянии.
Подогрев горячей водой менее удобен, чем применение осушителя, так как требуется частая смена подогревающей воды.
Следует помнить, что при применении осушителя или подогревателя необходимо выполнять все правила обращения с кислородной аппаратурой. Если редуктор замерзнет, то его разрешается отогревать только чистой горячей водой, не имеющей следов масла.
После отогрева необходимо продуть редуктор для удаления скопившейся в нем влаги; шланг с редуктора перед продувкой должен быть снят.
Отогрев открытым огнем запрещается.
Неисправный редуктор следует сдать в ремонт. Нельзя ремонтировать редуктор, установленный на баллоне, так как это может привести к несчастному случаю.