第一章拆装特车泵的零件

第一节拆装高压活动弯头

一、学习目标掌握拆装高压活动弯头的方法,能拆装高压活动弯头。

二、准备要求(1)平口螺丝刀1把、开口扳手1套、mm。活动扳手1把、手钳、台钳等。

(2)2in×40MPa高压活动弯头1只,密封圈、钢球、清洗油、润滑脂等。

三、操作步骤

(1)擦净高压活动弯头外表。

(2)将高压活动弯头的接头体套夹在台钳上,拆掉压盖。

(3)将钢球装卸孔朝下,转动接头体,使钢球滚出。

(4)取出接头体,用平口螺丝刀从高压活动弯头内取出密封圈。

(5)擦净全部部件。

(6)将密封圈装入原位。

(7)将钢球装卸孔朝上,装入钢球。

(8)装上压盖,用螺钉固定好。

(9)从加油嘴注入润滑脂。

四、注意事项

(1)取出接头体时不乱砸、硬撬,以防损坏滚动体的工作面。

(2)钢球的直径要大小一致,不能失圆,否则要更换。

(3)钢球滚道表面要光滑,润滑脂要充满滚道内腔。

(4)装配完毕后要做试压检查,高压活动弯头要达到不渗不漏。

五、相关知识高压管线的组成高压管件主要由活动弯头、高压管、油圭接头(大、小)等组成。其结构和连接方式如图2-1-1所示。

第二节拆卸泵阀座

一、学习目标掌握拆装泵阀座的方法,能够拆装泵阀座。

二、准备要求

(1)阀座专用工具1套、mm活动扳手1把、mm手钳1把、梅花扳手1套。

(2)YLC-I/压裂车1台。

三、操作步骤

(1)取下泵头上的螺盖,将阀弹簧、阀体等取出。

(2)按泵头型号,将丝圈旋入泵头。

(3)将螺栓旋入支承体。

(4)将液压缸体旋入丝圈。

(5)将调节螺母旋到螺柱上。

(6)推动螺柱,使支承座的销子在阀座底面伸出。

(7)旋紧调节螺母。

(8)油缸加入液压油后上紧固定螺钉。

(9)上下活动手柄,将阀座取出。

(10)装配的顺序与拆卸的顺序相反。

四、注意事项

(1)禁止用工具敲击阀体及阀座的锥面。

(2)认真检查阀座锥面的磨损情况。

(3)严格执行安全操作规程。

五、相关知识

(一)常用的高压活动弯头的规格、型号主要规格、型号如下:WT2×30耐压30MPa,用于SNC-H型水泥车。WT2×40耐压40MPa,用于AC-4OO系列水泥车。WT2×70耐压70MPa,用于YLC-及ACF-型压裂车。WT2×耐压MPa,用于YLC-1型压裂车。WT2×耐压MPa,用于YLC-1型管泄车。型号中字母WT为弯头汉语拼音开头字母的缩写,第三个符号为代号,表示弯头通径,2即2in;3即3in,末尾数字则表示工作压力。

(二)高压活动弯头的基本结构高压活动弯头结构如图2-1-2所示。图2-1-2(a)为三弯高压活动弯头结构，图2-1-2(b)为两弯高压活动弯头。活动弯头主要由接头外体套、接头体、油壬头、钢球、密封圈等组成,接头外体套与接头体均为90°弯头,两者采用钢球佼链结构相连,从而使弯头能够活动,形成不同的转角。接头滚道内侧端面装有V形密封圈,外侧用O形密封圈,以防液体泄漏和杂质进

入滚道。

(三)常用阀门的结构及作用

1.闸阀闸阀也叫闸板阀、闸门阀,是广泛使用的一种阀门,主要由闸板、阀座等组成,其结构如图2-1-3、图2-1-4、图2-1-5所示。闸板沿阀座中心线垂直方向移动,其闭合原理是,闸板密封面与阀座密封面高度光滑、平整,相互贴合,阻止介质流过,并依靠顶模、弹簧或闸板的模形来增强密封效果。其优点是流体阻力小,介质可以双向流动,全开时密封面不易被冲蚀,结构长度短,可做大、小阀门。闸阀在管路中主要起切断作用。根据阀杆螺纹位置的不同,闸阀分明杆式和暗杆式,根据闸板构造的不同可分为平行式和模式。(1)明杆式。阀杆螺纹覆在上部,旋转手轮使阀杆升降(如图2-1-3所示),此时阀的启闭程度可以从螺纹上看出,便于操作。螺纹与介质不接触,避免阀座腐蚀,但因螺纹外覆,应尽量将其安装在室内。(2)暗杆式。阀杆螺纹在下部,旋转阀杆使闸板升降,阀杆本身看不出移动(如图2-1-4所示)。此阀开启时阀杆不升高,适合安装在操作位置受限制的地方。缺点是启闭程度难以掌握,螺纹与介质接触,容易腐蚀。(3)平行式。密封面与垂直中心平行,一般做成双闸板(如图2-1-5所示)。另外,还有弹簧式双闸板。(4)楔式。密封面与垂直中心线成一角度,即两个密封面成模形。

2.截止阀截止阀也叫截门。球心阀、切断阀是使用最广泛的一些阀门口截止阀开启高度不大,开闭时密封面之间摩擦力小,较耐用,制造维修简单,适用于中压、高压、超高压工作环境,截止阀有方向性。截止阀的闭合原理:依靠阀杆压力使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流过。其特点是阀瓣沿阀座中心线移动,主要起切断作用。

截止阀按通道方向分直通式、直角式和直流式三类,分别如图2-1-6、图2-1-7、图2-1-8所示。

3.针形阀针形阀也叫节流阀,外形跟截止阀并无区别,但阀瓣形状不同,用途也不同。针形阀的作用是调节流量和压力。针形阀有直角式和直通式两种,都是手动的。通常用于压力降较大的场合。节流阀阀瓣有多种形状,常见的有圆锥形节流阀(如图2-1-9所示)。

4.球阀球阀出现很早,推广使用较晚,其作用是切断,即通过阀芯旋转使阀门开通或关闭。球阀密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀。球阀可分为浮动和固定两类:(1)浮动球阀。球体有一定浮动量,在介质压力作用下向出口端位移,压紧密封圈。这种阀结构简单,密封性好。但由于球体浮动,将介质压力全部传递给密封圈,使密封圈负担很重,考虑到密封圈承载能力的限制及方便操作,所以适于作为中低压小口径阀门(如图2-1-10所示)。(2)固定球阀。球体固定不能移动,通常在上下支承处装有轴承,开闭较轻便,故适于制作高压大口径阀门。

5.蝶阀蝶阀如图二1-11所示,其阀瓣为圆盘,圆盘围绕阀座内的一个轴旋转,从而节流和切断介质。旋转角的大小便是阀门的开闭度。这种阀门轻巧,结构简单,开闭迅速,流动阻力小,操作省劲,且比闸阀经济,所以广泛应用于特车泵及其他场合。

6.旋塞阀旋塞阀依靠旋塞体绕阀中心旋转,实现阀的开启或关闭,其作用是切断、分配和改变介质流量。旋塞阀结构简单,外形尺寸小,流动阻力不大,应用较广泛。但因其开关费力,密封面磨损大,高温高压时容易卡住,所以只适用于低压小口径和介质温度不高的场合。

7.止回阀止回阀也叫单向阀、单流阀、递止阀,是依靠流体的力量自动启闭的阀门。其作用是阻止介质倒流。按结构可分为两类:(1)升降式止回阀。阀瓣沿垂直中心线移动(如图2-1-12所示)。(2)旋启式止回阀。阀瓣围绕阀座旁边的销轴旋转(如图2-1-13所示)。

8.安全阀安全阀起安全保障作用。当管路或容器中的压力超过规定值时,安全阀能自动回位,有的则不能自身复位。常用的安全阀有切销式、弹簧式、脉冲式等。特车泵上常用切销式和弹簧式两种。(1)切销式安全阀。切销式安全阀结构如图2-1-14所示。通常,胶皮活塞用螺母固定在阀杆下端,阀盖与阀杆钻有同心同径孔,用来安装安全销,平时胶塞处于封闭状态,当泵压大于规定压力时,胶塞就会推动阀杆切断安全销,胶皮塞上移,高压介质便从阀体的排出口排放,使泵压迅速下降,起到安全保护作用。切销式安全阀所控制的压力大小由安全销钉的直径和材质来确定。切销式安全阀不能自动回位,需要并更换新销子,并重新调整固定。(2)弹簧式安全阀。弹簧式安全阀又分卡套式安全阀和弹簧式安全阀。卡套式安全阀放压较慢,结构较复杂,使用少,弹簧式安全阀在大型压裂车上应用普遍。弹簧式安全阀主要由阀体、阀瓣、阀座及弹簧等组成。阀座固定在阀体上,阀瓣通过钢球由弹簧压在阀座上,弹簧由罩体保护,上端装有调节螺钉,以调节压力。当介质压力过高时,弹簧受到压缩,使阀瓣顶开阀座,当压力回到正常值时,弹簧又将阀瓣推向阀座,关闭阀门。安全工作压力的大小,由调节螺钉调节。

第三节拆装泵柱塞

一、学习目标掌握拆装泵柱塞的方法,能够正确拆装泵柱塞。

二、准备要求

(1)拉杆扳手、拉力器、专用套筒、工作平台、撬杠、mm活动扳手等。

(2)柱塞1个、Φ××11柱塞密封圈1组。

三、操作步骤

(1)用撬杠将泵头压紧螺母松开,取出压盖。

(2)盘车,将柱塞盘到适当位置。

(3)松开柱塞与拉杆间的锁紧螺母。

(4)用扳手卡住拉杆。

(5)装入柱塞套筒,取出柱塞,取下柱塞密封圈。

(6)检查柱塞及密封圈磨损情况。

(7)装配的顺序与拆卸的顺序相反。

四、注意事项

(1)取装柱塞时要小心,以免碰坏表面。

(2)柱塞表面刻痕严重时应及时更换。

(3)检查柱塞各部分尺寸,应符合规定要求。

五、相关知识

泵零件的拆装方法现以第四石油机械厂生产的PG05动力端和液力端的结构为主。对特车泵的拆装进行介绍。当需要对特车进行维修时,一般将柱塞泵总成吊离车台,并将动力端和液力端及链条箱、变速箱、传动轴等附件分离。

(一)动力端的拆装流程

1.前期准备(1)备好施工中所需要的工具、仪器、仪表等物品。(2)备好所需的零部件、辅助材料、垫料、铁丝、开口销及润滑油、清洗油等。(3)清洗特车泵外部一般采用下列三种方法:①在固定的设备清洗专用池中清洗,清洗剂可用无铅汽油及合成清洗剂。②用可移动清洗机喷射的高压水流或清洗剂清洗。③用自来水冲洗。

2.拆装顺序特车泵的拆装顺序取决于特车泵的结构,一般是先简单后复杂,当然,可根据现场实际情况制定出更合理的拆装顺序。(1)首先将拉杆上的螺母用专用扳手卸下,分离动力端和液力端。(2)拆除底部螺丝,将动力端整体吊下。吊离之前,拆除所有的润滑油管线及仪表电线。(3)在放空泵壳底部的润滑油并清洗干净外壳表面后,拆下壳体螺栓,吊离泵壳盖。(4)拆下曲轴、连杆螺栓、主轴连接法兰及小齿轮轴法兰。(5)在拆除主轴及小齿轮轴的过程中,只可使用紫铜棒敲击,不得使用掷头直接敲击。

3.组装动力端主要零部件的技术要求(1)齿轮的齿侧间隙为0.08-0.28mm。(渐开线齿轮)。(2)大齿轮的端面跳动应小于0.38mm。(3)小齿轮与轴的配合间隙为0.03-0.mm,大齿轮与轴的配合过盈量为0.-0.mm。(4)链轮与小齿轮的配合间隙为0.04-0.mm。(5)偏心轮与主轴的装配过盈量为0.05mm。(6)偏心轮与瓦片的问隙为0.7-0.89mm。(7)连杆销子连杆主体小头孔的配合间隙为0-0.mm。(8)连杆销与十字头孔的配合间隙为0-0.mIno(9)十字头与动力端壳体衬套的配合间隙为0.2-0.41mm。(10)衬套与动力端壳体的配合过盈量为0-0.mm。(11)主轴承瓦盖连接螺栓扭矩为N·m。(12)双圆弧齿轮的接触迹线及侧隙:①接触迹线离齿顶0-1mm_不允许齿顶啮合。②接触线上沿宽80%(跑合后)。③接触迹线长侧齿高40%(跑合后)。④侧隙沿齿轮每边测三点,侧隙范围为0.25-0.35mm。(13)动力端总成组装好后人工转动主轴齿轮应元卡阻现象。(14)动力端组装好并按标准进行磨合后,才能进行车台总装。

4.拆装过程中应注意的事项(1)正确使用拆装工具。正确使用工具是保证拆卸质量的重要一环。拆卸螺、母、螺栓(钉)时应根据其六方尺寸,选取合适的固定扳手或套筒扳手,尽量不用活动扳手、手钳,以免损坏螺母的六方棱角。公制和英制扳手一般不应通用。如元专用工具,可选用尺寸合适的镜头,用手锤冲出。但不得用手锤直接敲击零件的工作表面。严禁用量具、扳手、手钳等代替手锤来敲击。(2)有特殊要求的零件应做好标记。对某些有较高配合要求的零件,在拆卸时应在相配合的各零件上作好记号,避免搞乱顺序,破坏原有配合以便于修理后安装。如各道主轴承盖、连杆轴轴承盖等配合副,在拆卸时均应作好记号,不应搞乱。对有平衡要求的高速旋转零件,如曲轴、离合器压板及盖、转动轴等,拆卸时也应注意作记号,以防止装配时装错,破坏其静、动平衡。(3)在拆卸工作中,遇到最多的是拆卸螺纹连接,有时会遇到螺纹锈死或螺柱折断的情况。当螺纹锈死不能拆卸时,可采用下列方法和顺序进行拆卸:①先将螺母旋进1/4转,然后旋出,反复紧松,逐步退出。②用手锤轻轻敲击螺母四周。③在螺母与螺杆间加注机油,渗透20-30min后再行旋出,也可注入松锈剂。④用喷灯加热螺母后再旋出。⑤如果上述方法均无效时,可把螺母小心地凿去。如果螺柱折断在螺孔内,可用一根淬火的四棱锥形钢棒,将其尖端敲入螺柱上预先钻好的孔眼内,使钢棒的四棱能紧挤螺柱的孔,然后,将螺柱旋出口也可在螺柱上钻一小于螺柱直径的孔眼,在孔内攻反螺纹,然后旋进反螺纹的螺栓,旋出折断螺柱。

(二)液力端的拆装流程

液力端的拆装通常是对液力端检修时进行,没有较大范围的检修是不吊装的。

1.拆装液力端盘根的流程

(1)从需要更换盘根的孔中拆出柱塞、盘根螺母、铜环和盘根。使用木掷头柄或合适的拉出器拆卸铜环和盘根,不允许使用任何金属棒。根据拆出的顺序,将柱塞、铜环、盘根等分开存放,便于发现问题时能够确定其原有位置。此时观察盘根孔,如果有砂、水泥或其他磨料,必须使用刮削器从盘根和铜环外侧周围将其刮除。因铜环和孔之间只有0.0-0.15mm的间隙,所以在重新组装之前必须使孔中无屑粒。(2)在重新装配之前,包括盘根螺母在内的全部铜环应彻底清洗,并检查有无任何损坏。如果这些情况中有任何一种存在,可能是铜环太小或不圆。柱塞外径与铜环内径之间的间隙应始终为0.23-0.26mm,每一件铜环都应放在平板上检查,其变形或翘曲大于0.mm的应予以报废。(3)所有新的和用过的铜环都应检查,如有细小刻痕和擦伤,可以用号或更细的砂布清除,不允许使用锉刀,以防损坏铜环的内表面。(4)以旋转的方式将盘根座圈装入孔中,如果卡住,可用挪头木柄轻轻敲打,直到转动自如为止,绝对不允许连续重击或压人孔内,否则将影响其配合。(5)必须在干燥状态下将双组盘根装到盘根底圈上,绝不允许将盘根泡在油里。(6)用安装盘根座圈的方法安装盘根压环。(7)安装导向套。(8)安装密封套。(9)用手紧固盘根螺母。(10)检查柱塞有无细小刻痕及擦伤。(11)用浸油毛巾给整个盘根和铜环内表面加油,给柱塞涂油并装入泵孔内。(12)用mm管钳和3kg掷头紧固柱塞螺纹,如果柱塞不能完全拧上,应拆下检查螺纹。待盘根和柱塞安装后,用标准钩头扳手紧固所有盘根螺母,尽可能压紧(不加上手柄),然后启动设备,使泵极慢地转动,保证所有柱塞表面被润滑。当泵转动时,应继续紧固盘根紧固盘根时一定要让泵转动,直到用标准钩头扳手不能再紧为止,通常需用时20-30min,图2-1-15所示为盘根安装的正确排列。

2.注意事项

(1)更换吸入腔堵头和排出凡尔弹簧座的O形圈和挡圈时,应将孔堵头和弹簧座清洗干净,然后给挡圈附近的堵头和弹簧座涂上润滑脂(二硫化钼型),在每个O形圈的每侧,装一个挡圈。(2)在组装吸入腔堵头时,要小心地压下吸入阀弹簧,并旋转阀压盖,使堵头下平面压住吸入阀弹簧口阀盖压紧后一定要保证堵头下平面水平(可以通过观察外侧阀压盖压板上两个小螺栓是否处于铅垂位置来判断),如果堵头下平面不水平,则不能保证吸入阀弹簧和吸入阀正常工作。(3)更换上述堵头之前,应检查液力端(泵头体)上的螺纹,如果螺纹的开始或最后的裂纹不超过1.5扣,螺纹可以磨掉(务必清除全部裂纹);如果裂纹超过1.5扣,应及时组织维修,否则这些裂纹将继续发展,影响泵头的安全使用。

第二章维护特车泵

第一节特车泵试车前的检查

一、学习目标掌握特车泵试车前应检查的内容,能够熟练地进行特车泵试车前的检查。

二、准备要求

(1)尖嘴钳1把、mm活动扳手1把、梅花扳手1套、螺丝刀1把、管钳等。

(2)螺杆、螺帽、开口销、保险销。三、操作步骤(1)检查泵的曲轴箱的油量、油质。

(2)检查减速箱的油量、油质。(3)检查、紧固连接部位的固定螺丝。

(4)检查、扭紧缸盖、阀盖、密封圈压板螺丝。

(5)检查各轴承及十字头的润滑情况。(

6)检查出入阀门、油壬及管线。

(7)检查保险阀,按规定装好保险销。

四、注意事项

(1)泵的曲轴箱、减速箱中油量要在油尺的两刻度线中间位置。

(2)各阀门、管线、润滑部分应元渗漏。

(3)保险销子的剪切力要达到40MPa。

(4)如果曲轴箱、减速箱机油变质应及时更换。

五、相关知识特车泵的试验凡经过拆装的特车泵必须经过试验方能投入使用。

1.试验前的准备工作

(1)检查动力端及柱塞处的润滑油是否符合要求,并加足润滑油。

(2)检查各部螺栓是否紧固可靠。

(3)检查进排水阀、阀座、阀密封、阀弹簧是否完好,性能是否可靠。

(4)检查各控制阀门的密封性、灵活性,并按作业要求进行开通或关闭操作。

(5)检查安全装置、压力表等是否灵敏可靠。

2.试验应达到的技术要求

(1)按额定压力试压15min,出口液体应无断续现象。

(2)压力显示稳定,波动值不超过2MPa。

(3)滚动轴承温度在65℃-70℃之间。

(4)容积效率不低于70%。

(5)运转平稳、无噪声,无过热现象。

(6)动力端、液力端各部无渗漏。

第二节特车泵的一般维护

一、学习目标掌握特车泵一般维护保养的内容,能够对特车泵进行一般维护保养。

二、准备要求

(1)普通工具1套、专用工具1套。(2)水泥车或压裂车1台。

三、操作步骤

(1)例行保养内容。

(2)检查曲轴箱、变速箱(传动箱)、减速箱的油量及油质。

(3)检查、拧紧变速箱(传动箱)和特车泵的固定螺栓。检查联轴节磨损情况,必要时加注润滑脂。

(4)检查十字头、滑板、曲轴轴承、柱塞的润滑情况。

(5)清洗润滑油滤清器。

(6)检查高、低压阀门是否严密和灵活好用。检查出口管壁磨损情况及进出口管的畅通情况,清除沉积物。

(7)检查排挡控制系统(气控、电控、液控)的灵敏度和完善情况,必要时应清洗。

(8)检查安全阀是否灵敏可靠。

四、注意事项

(1)运转中,泵内任何部位不能有异响(泵阀起落声不属于异响)。

(2)工作压力和排量要达到原标准的90%以上。

(3)试车中,各部位不允许有漏水、漏油现象。

(4)泵外表整洁,流道畅通。

五、相关知识

(一)机械传动的概念机械传动就是采用一系列机械装置(不是电、气和液压装置),把原动机(电动机、内燃机或人力、畜力等)的机械能传递到工作机上去的过程。按机械传动的工作原理不同可分为摩擦传动和啮合传动两大类(详见第一部分第一章第四节)。

(二)特车泵的传动特性特车泵的传动方式是齿轮传动。从传动的封闭性和润滑状况来看,特车泵的传动属半开式传动,传动齿轮的下部浸入润滑油池内,有简单的防护罩,但密闭条件差,齿轮易受杂物蚀损,一般应采用低速运转。

(三)摩擦和磨损的概念摩擦与磨损发生在相对运动零件的接触表面。当零件相对运动时,在其接触面上产生阻止其运动的现象,称为摩擦。而阻止相对运动的力称为摩擦力。磨损是伴随着摩擦产生的。两零件相互摩擦,其表面分子逐渐脱落,使零件尺寸和几何形状发生变化的现象称为磨损。

1.摩擦(1)干摩擦。在摩擦表面间完全没有润滑油或其他润滑介质的情况下的摩擦,称为干摩擦,如离合器摩擦片与离合器压板和飞轮间的摩擦。在干摩擦条件下,摩擦表面直接接触,消耗较大的摩擦功并伴随着强烈的磨损。因而除特殊情况外,应尽量避免干摩擦。(2)液体摩擦。摩擦表面之间被润滑油隔开而不发生直接接触的摩擦称为液体摩擦。由于这种摩擦大部分是发生在润滑油液的内部,摩擦力的大小与摩擦零件表面的状态及材料等无关,因而产生的磨损是很小的。(3)边界摩擦。摩擦表面间只有一层很薄(几个分子厚)的油膜时,所产生的摩擦称为边界摩擦。由于润滑油的油性吸附能力所形成的油膜有很高的强度,能承受很大的压力,可防止摩擦表面直接接触。如有些齿轮轮齿表面的摩擦就是边界摩擦。

2.磨损(1)磨料磨损。摩擦面存在磨料颗粒而引起的类似金属磨削过程的磨损,称为磨料磨损。摩擦表面总存在一定的粗糙度,在摩擦过程中表面凸出部分逐渐剥落,这些削落的颗粒混入润滑油中,再加上外来的硬质微粒尘土、灰渣等,便形成了磨料。磨料磨损过程与重新磨削过程极为相似,其区别仅在于磨料物质的形状不定。(2)粘附磨损。由于两摩擦面的分子或原子极为接近而粘结在一起,产生类似金属的冷焊,或由于高温使摩擦面熔接在一起,又在相对运动中被撕开而产生的零件表面的损坏,称为粘附磨损。(3)腐蚀磨损。由于两摩擦面间因化学介质腐蚀或氧及酸性物质作用而引起的零件表面磨损称为腐蚀磨损。(4)疲劳磨损。进行滚动摩擦的零件表面如滚动轴承和齿轮,由于疲劳剥落而形成小凹坑状的磨损称为疲劳磨损(麻点磨损)。

第三节

切销式安全阀的检查与维护

一、学习目标掌握切销式安全阀的结构和工作原理,能对其进行检查与维护。

二、准备要求切销式安全阀1个、常用工具1套、润滑脂、切断销、清洗剂。

三、操作步骤依次拆下阀罩、阀体、阀盖及阀杆,清洗零部件,检查阀盖与阀杆内孔是否畅通,检查切断销钉是否符合要求,检查胶皮活塞,涂润滑脂,组装切销式安全阀,进行低压密封实验。

四、注意事项在进行维护时应严格按要求检查切断销钉的几何尺寸,必要时进行剪切实验。组装前要进行防锈处理。

五、相关知识切销式安全阀见第二部分第一章第二节。