Введение……………………………………………………………………………..3
1. Назначение,конструкция и техническая характеристика коленчатых валов и их подшипниковдизеля Д100…………..………..………………………...6
2. Характеристикаработ при техническом обслуживания и текущих ремонтах коленчатыхвалов………………………………………………….8
3. Методы итехнология ремонта коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100…………………………………………………………………...14
4. Техникабезопасности………………………………………………………..29
5. Списокиспользованной литературы………………………………………..30
Введение
Двигатели типа Д100 — вертикальные двухтактные, десятицилиндровые со встречно движущимися поршнями,двумя коленчатыми валами, прямоточно-щелевой продувкой. двухступенчатойсистемой наддува, струйным роспылом топлива. Двигатели работают на жидкомтопливе. Двигатели 11ГД100М, 17ГД100А. 17ГД1006 и 15ГД100е работают нагазообразном топливе.
Коленчатый вал дизеляработает в очень сложных и тяжелых условиях. Он испытывает значительные усилиядавления газов, передающиеся шатунно-поршневым механизмом, от сил инерциипоступательно и вращательно движущихся масс, а также усилия моменты,возникающие вследствие крутильных колебаний.
Учитывая сложностьизготовления большую трудоемкость при замене коленчатых валов, к материалу и качествуих изготовления предъявляют высокие требования. Коленчатые валы дизелейизготовляют из стали ковкой или штамповкой либо из высоко-прочного чугуна путемотливки. Стальные валы более надежны в эксплуатации, но трудоемки в изготовлении.Поэтому на тепловозах получили распространение литые валы из высокопрочногомодифицированного чугуна (дизели типов Д100, Д49). За счет уменьшения отходовна их изготовление затрачивается в три раза меньше металла, чем наизготовление стальных валов. (При изготовлении стального вала дизеля ПД1М иззаготовки массой 13 т в отходы идет около 86 % металла.)
Изготовление коленчатыхвалов литьем позволяет с наименьшими затратами получить наиболее приемлемуюформу щек кривошипов и более рациональное распределение металла за счетвыполнения коренных и шатунных шеек пустотелыми, что уменьшает массу валов присохранении относительно высокой прочности. Для повышения прочности вала наизгиб галтели шеек вала специально упрочняют накаткой роликами. Шейки коленчатоговала дизелей типа Д49 азотируют для повышения износостойкости.
Коленчатые валы дизелей 10Д100 (нижний и верхний) по конструкции и размерам шеек одинаковы. Отличаютсяони концевыми частями. Валы имеют по двенадцать коренных и десять шатунных шеек, кривошипы которых смещены каждый друг относительно друга на 36° всоответствии с порядком работы цилиндров, что обеспечивает равномерную работуколенчатых валов. Поверхности трения шатунных шеек валов соединены споверхностями смежных коренных шеек двумя косыми каналами, покоторым масло поступает к шатунным подшипникам в двух противоположныхточках, обеспечивая надежность смазывания бесканавочных вкладышей, а такжеохлаждение поршней. Одиннадцатая шатунная шейка служит для установкиопорно-упорного подшипника. Упором для подшипника является фланец, на обоихвалах, служащий одновременно для крепления конической шестернивертикальной передачи. К фланцу верхнего вала на болтах укрепляетсяведущий фланец со шлицами для привода торсионного вала редуктора воздухонагнетателявторой ступени.
К заднему фланцу нижнеговала прикреплен ведущий диск дизель-генераторной муфты. Направляющим кольцевымбуртом вал центрируется в обойме на валу якоря генератора. Впередней части нижнего коленчатого вала установлен антивибратор. Шестерня,устанавливаемая на шпонке па верхнем валу, служит для привода валов топливныхнасосов.
Для уменьшения массы валав шатунных шейках высверлены каналы.
Коренные шейки сплошные. Для подводамасла от коренных шеек к шатунным выполнены наклонные каналы 9 свставленнымив них трубками. На заднем конце вала имеется фланец для присоединения к якорюгенератора. Два отверстия во фланце с резьбой служат для рассоединения коленчатоговала и якоря генератора отжимными болтами. Между фланцем отбора мощности иседьмой коренной шейкой установлена разъемная шестерня 8 со спиральными зубьями, передающее вращение распределительному валу, валам топливногои водяного насосов.
На переднем конце вала болтами прикреплен валоповоротный диск 1,
имеющий по наружной цилиндрической поверхности двенадцать глухих отверстий, куда вставляютмонтажный лом при повороте коленчатого вала вручную. Внешний торец диска 1 имеет два выштампованных ушка 2 со сменными кулачками, служащими водиломповодка вала масляного насоса и шкива привода редуктора вентилятораохлаждающего устройства.
Назначение, конструкция и техническаяхарактеристика коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100
Коленчатый вал вращающееся звено кривошипного механизма, состоящее изнескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники, и 1 или несколькихколен, каждое из которых составлено из 2 щек и 1 шейки, соединяемой с шатуном.
Коленчатый вал вместе сблоком цилиндров является важнейшей базовой деталью дизеля, в значительнойстепени определяющей срок его службы. Основными неисправностями коленчатыхявляются: сверхнормативный шеек; трещины и изломы, которые могут бытьследствием нарушений при изготовлении или ремонте вала, в частностинеправильной установки в подшипниках; выкрашивание, коррозия и износ баббитовойзаливки вкладышей; износ вкладышей и потеря торцового натяга; трещины крышек кодахподшипников.
У дизелей типа Д100 притехническом обслуживании ТО-3 открывают верхней крышки блока и картера, убеждаются в отсутствии частиц баббита вблизи подшипников и трещин крышках, проверяют крепление гаек подшипников путем их остукивания молотком, состояние шплинтов. Шплинты в прорезях гаек должны сидеть плотно, а их концыдолжны быть разведены в горизонтальной плоскости. Определяют плотность посадки вкладышей в подшипниках положению стыков вкладышей, которые должны совпадать сплоскостью разъема крышки подшипника. Кроме того, плотность посадки контролируютпутем обстукивания боковых поверхностей вкладышей медным молотком, прикладываяпри этом пальцы руки к вкладышу и корпусу подшипника.
Осматривают маслопровод вкартере и трубки, подводящие масло на смазку подшипников. Через одно ТО-3 вверяютпровисание нижнего коленчатого вала для коренных шеек с 1-й 7-ю, которое недолжно превышать 0,005 мм.
Конструкцияколенчатого валаОбозначение Наименование Номер позиции Обозначение сборочной единицы Кол-во на сбор. единицу Масса, кг 10Д100.05.052Сб Вал коленчатый верхний (рис.10) 10Д100.05.002-2 Вал коленчатый верхний** 5 10Д100.05.102Сб-2 1 1025 10Д100.05.031 Фланец 9 10Д100.05.052Сб 1 13,4 10Д100.05.032 Болт 6 10Д100.05.052Сб 8 0,172 10Д100.05.008 Шпонка 1 10Д100.05.052Сб 1 0,17 10Д100.05.030-1 Шестерня 4 10Д100.05.052Сб 1 5.56 2Д100.05.004 Фланец 3 10Д100.05.052Сб 1 2,03 9Д100.37.144 Кольцо стопорное 8 10Д100.05.052Сб 1 0,025 АДР66.42.205 Шпилька 2 10Д100.05.102Сб- -2 4 0,07
/>
Характеристика работ при техническомобслуживания и текущих ремонтах коленчатых валов
Коленчатый вал в паре с блоком цилиндров являютсяосновными базовыми деталями, определяющими срок службы дизеля. Поэтому вопросамих содержания, ухода и качественного ремонта придается большое значение.Исправная работа коленчатого вала с подшипниками зависит от правильностиукладки коленчатого вала, состояния поверхности его шеек и вкладышей, подачисмазки в нужном количестве и необходимого качества и других условий. Основныминеисправностями коленчатых валов являются: излом вала по шейкам или щекам (рис.1), трещины в шейках вала, чаще по галтели, задир шеек вала, повышеннаяовальность коренных или шатунных шеек, повреждения элементов соединения вала сантивибратором, приводом насосов и распределительных валов, изгиб вала.
Рис. 1 Излом коленчатоговала по щеке
/>
Причинами излома коленчатых валов являются:высокий уровень знакопеременных напряжений от изгиба или крутильных колебанийвала, литейные дефекты и дефекты обработки вала (рыхлоты, пористости, плены,подрезы). Повышение уровня напряжений на изгиб в шейках и щеках вала происходитв результате образования ступенчатости смежных опор, увеличенного изгибавала, нарушения уравновешенности вала (неправильный подбор поршней и шатуновпо массе).
Задир шеек вала происходит вследствие: перекрытияотверстий для подачи смазки при провороте ослабших вкладышей подшипниковколенчатого вала или выхода из строя масляного насоса и неисправности реледавления масла, которое служит для остановки дизеля с целью предотвращения задирашеек вала; попадания абразивных частиц между вкладышем и шейкой вала; запускадизеля без предварительной прокачки масла; разжижения дизельного масла несгоревшимтопливом, которое при чрезмерной подаче или подтекании форсунок стекает постежкам цилиндровых втулок в картер дизеля; г попадания охлаждающей воды вдизельное масло при нарушении герметичности уплотнения втулок цилиндров в блокедизеля, рубашек на втулках, адаптеров, водяных переходников и выпускных коллекторов.
Изгиб вала бывает двух видов: упругий иостаточный. Упругий изгиб вала происходит под действием сил, действующих отшатунов и вала якоря тягового генератора, при неправильной укладке коленчатоговала в постелях блока и нарушении центровки валов: коленчатого и якорягенератора.
Остаточный изгиб коленчатого вала образуется врезультате неправильной шлифовки коренных шеек (несоосность шеек) или релаксацииостаточных внутренних напряжений, а также неправильной укладки вала при егохранении.
Притехническом обслуживании ТО-3 и текущем ремонте ТР-1 через открытые люки блокаи картера проверяют: нет ли частиц баббита вблизи подшипников, трещин вкрышках, крепления гаек коренных и шатунных подшипников коленчатого вала,положение стыков вкладышей (нет ли проворота), состояние шплинтов. При техническомобслуживании ТО-3 и текущих ремонтах проверяют целостность масляного коллектораи маслоподводящих трубок. При этом прокачку масла маслопрокачивающим насосомпроизводят от постороннего источника тока.
Зазором «намасло» называют суммарный зазор между шейкой вала и вкладышами подшипника(верхним и нижним). При отсутствии провисания шейки вала весь зазор «на масло»будет расположен между шейкой вала и верхним вкладышем. Эти зазоры измеряютщупом вдоль оси вала в вертикальной плоскости с двух сторон (со стороныгенератора и со стороны отсека управления), суммируют замеренные зазоры и делятсумму на два. Суммарный зазор «на масло» в опорных и упорном подшипниках дизелятипа Д100 должен быть 0,15—0,23 мм, при выпуске тепловоза из текущего ремонтаТР-3 — 0,15—0,30, из текущего ремонта ТР-2 — 0,15—0,35, из текущего ремонтаТР-1 и технического обслуживания ТО-3 — не более 0,45 мм.
На текущемремонте ТР-3.коренные подшипники обоих валов дизеля типа Д100 разбирают. Верхнийвал (в тех депо, где имеются кантователи, и нижний) снимают. Для этогопредварительно снимают переднюю торцовую и верхнюю крышки блока, разбираютшатун-е подшипники и опускают поршни с шатунами на латунные стержни,вставленные в продувочные окна втулок цилиндров. Затем отвертывают гайкишпилек крышек коренных подшипников, отсоединяют маслоподводящие трубки, снимаюткрышки.
Перед снятиемколенчатого вала извлекают нижний вкладыш опорно-упорного подшипника с тем,чтобы при перекосе вала во время подъема не повредить подшипник. Блочные(нерабочие) вкладыши выкатывают специальными пальцами, которые вставляют в смазочныеотверстия шеек вала. При повороте коленчатого вала на 180° палец выталкиваетвкладыш из постели. Вал зачаливают за 2-ю и 9-ю шатунные шейки специальнымчалочным приспособлением с захватами, транспортируют краном и укладывают наспециальную подставку, имеющую не менее трех опор.
Шейкиколенчатых валов, имеющие овальность и забоины болеедопустимыхзначений, а также задиры обрабатывают шлифовкой на специальных станках споследующим их полированием. Шлифуют шейки до следующего градационного размера.Всего установлено семь градационных размеров. Смежные градации отличаются на0,5 мм друг от друга.
Полируютодновременно все шейки вала на станке. На шейки вала закрепляют хомуты свойлочными подкладками, на которые наносят полировальную пасту. Направлениевращения коленчатых валов при полировании должно совпадать с рабочимнаправлением, в противном случае могут возникать задиры шеек вала при работедизеля. Это явление объясняется следующими причинами: коленчатые валы дизелейтипа Д100 изготовляют из высокопрочного чугуна, шарообразные глобули графитакоторого окружены ферритовой оторочкой. Эти оторочки, выходящие на поверхностьшейки и заполированные, при движении против направления полирования действуюткак зубцы и задирают подшипник, а затем шейку вала. Шероховатостьповерхности шеек валов должна быть не ниже 8-го класса.
Для повышенияусталостной прочности коленчатых валов галтели шеек накатывают роликами как приизготовлении валов, так и при ремонте в случае перешлифовки шеек инеобходимости углубления галтели, чем срезается накатанный слой. Накатываниегалтелей создает в поверхностном слое сжимающие напряжения (рис. 2), повышаязапас прочности вала.
Рис.2. Эпюра сжимающих напряжений в галтели шейки коленчатого вала, создаваемыхнакатыванием:
1— щека вала; 2 - галтель; 3 — — эпюра напряженийсжатия; 4 — шейка вала
/>
После ремонтаколенчатого вала проводят следующие измерения его геометрии: диаметр шеек, ихконусность и овальность; радиус кривошипа шатунных щёк; несоосность коренныхшеек (размер изгиба оси вала); для валов (стальных) дизеля Д50, кроме того,определяют развал щёк и биение торцовых фланцев.
В основуметода измерения несоосности коренных шеек коленчатых валов положен принципавтоколлимации при шаговом измерении ступенчатости коренных шеек по их боковымобразующим со свободным провисанием коленчатого вала. Этот метод измеренияиспользуется в связи с тем, что коленчатые валы являются гибкими (вал дизелятипа Д100 при укладке на двух крайних опорах прогибается на 2 мм) и соосность(ступенчатость) их коренных шеек нельзя измерять в вертикальной плоскости.Измеряют на чугунной или бетонной плите с двумя жесткими подставками для вала ввиде призм или подшипников и подставкой (штатив) для автоколлиматора. При измеренияхколенчатый вал укладывают на вторую и предпоследнюю коренные шейки и такимобразом создаются условия для его свободного провисания.
На шейки валапоочередно устанавливают горизонтально по уровню зеркальную марку, перекрестиякоторой сопоставляют с перекрестиями окуляра автоколлиматора, установленногона плите. Горизонтальные ветви перекрестий совмещают вращением вертикальноголимба автоколлиматора и фиксируют (записывают) его показания, по которымподсчитывают несоосность (провисание) шеек вала (смежных) и общий прогиб вала.
При укладкеколенчатых валов в крышки коренных опор устанавливают бесканавочные вкладыши. Вблок устанавливают вкладыши прежней конструкции. При этом вкладышиустанавливают только в крышки нижнего вала, так как они не имеют отверстий дляподвода масла к шейкам вала.
Передукладкой коленчатого вала подбирают по толщине вкладыши так, чтобыступенчатость опор вала не превышала установленных норм. Затем проворачиваютнижний (или верхний — при укладке нижнего) коленчатый вал до совпадения метокна зубчатых колесах вертикальной передачи. Комплект блочных (рамовых) вкладышейкоренных подшипников (кроме упорного) укладывают в постели бугелей блока поклеймам. Рабочие поверхности вкладышей протирают чистой салфеткой и смазываютдизельным маслом. Вал укладывают на вкладыши так, чтобы совпали метки назубьях колес верхней части вертикальной передачи и привода топливных насосов.Закатывают упорный подшипник, ставят крышки коренных подшипников с верхнимивкладышами и закрепляют гайки коренных шпилек до совпадения меток. Проворачиваявал, устанавливают кривошипы в положения, удобные для сочленения с шатунами, исобирают шатунные подшипники.
Методы итехнология ремонта коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100
При текущем ремонте ТР-1выполняют работы, предусмотренные для ТО-3, и, кроме того, делают следующее.
Замеряют щупом суммарныезазоры «на масло» в коренных подшипниках верхнего и нижнего коленчатых валов, атакже зазор «в усах». Зазор «на масло» должен быть не более0,40 мм, а зазор «в усах» — не более 0,25 мм. При больших зазорахсоответствующие коренные подшипники разбирают для замены вкладышей. Проверяютпровисание нижнего коленчатого вала. Для коренных шеек с 1-й по 7-ю оно недолжно превышать 0,05 мм, а для 8— 10-й не должно отличаться более чем на 0,05мм от значения, указанного в формуляре дизеля при последнем текущем ремонтеТР-3, заводском ремонте или последней переукладке вала. При несоответствиипровисания требованиям вынимают рабочие вкладыши соответствующих коренныхподшипников и измеряют их толщину, а также проверяют соосность валов якорятягового генератора и дизеля. Соосность валов дизеля и якоря тягового генераторапроверяют через один ТР-1 и при нормальном провисании нижнего коленчатоговала. Проверку выполняют с помощью индикаторного приспособления, ножкукоторого упирают в ведомый диск муфты. При повороте коленчатого вала черезкаждые 90° контролируют толщину пакета муфты. Отклонение по индикатору недолжно превышать 0,15 мм на полный поворот коленчатого вала.
При текущем ремонте ТР-2выполняют работы, предусмотренные для ТР-1, и, кроме того, делают следующее.Щупом измеряют суммарные зазоры «на масло» и определяют их разность вкоренных подшипниках верхнего и нижнего коленчатых валов, кроме 8— 10-гоподшипников нижнего вала. Разность зазоров между рабочими вкладышами ишейками у всех опор верхнего коленчатого вала не должна превышать 0,1 мм, а унижнего коленчатого вала должна быть не больше допускаемого зазора «намасло».
Разбирают шатунныеподшипники коленчатых валов и проверяют их состояние. Разбирают коренные подшипникиверхнего коленчатого вала для осмотра и определения ступенчатости, под которойпонимают наибольшую разность между толщиной вкладышей одной градации в среднейих части (подробно изложено ниже при рассмотрении работ при ТР-3). У рабочих(крышечных) вкладышей ступенчатость должна быть не более 0,05 мм по несмежным и0,03 мм по смежным опорам.
Демонтируют верхнийколенчатый вал. Измеряют износ нерабочего вкладыша 12-го коренного подшипникэтого вала. При износе более 0,05 мм вкладыш заменяют.
Вынимают все рабочиевкладыши нижнего коленчатого вала, если у разобранных 4, 8, 10 и 12-го коренныхподшипников износ рабочих вкладышей превышает 0,06 мм или ступенчатость составляетболее 0,05 мм. Нерабочие (блочные) вкладыши вынимают в случае необходимости.Проверяют прилегание (отсутствие провисания) коренных шеек нижнегоколенчатого вала дизеля к рабочим вкладышам, кроме 8—10-го подшипников.
При текущем ремонте ТР-3разборке деталей коренных подшипников предшествует проверка зазоров. Для этогоснимают люки кузова тепловоза. Демонтируют верхнюю крышку блока, крышку отсекауправления так, чтобы не допустить повреждения прокладок и крышки смотровыхлюков нижнего коленчатого вала. Снимают трубки подвода масла к кореннымподшипникам верхнего коленчатого вала и их уплотнительные кольца. Отверстиямасляного коллектора закрывают заглушками, поставив их на шпильки креплениятрубок.
Проверяют осевой разбегколенчатого вала в упорном подшипнике путем измерения или определения при помощищупа зазора между буртом подшипника и щекой вала. Перед измерением осевогоразбега вала проверяют зазор между буртами вкладыша и крышкой или постельюблока (на обе стороны), который должен быть 0,078—0,120 мм. Для измеренияосевого разбега вала его сдвигают в сторону генератора, прикрепляют специальноеприспособление к картеру или блоку, а в щеку вала упирают стерженьиндикатора. Отклонение стрелки индикатора при сдвиге вала в противоположнуюсторону подзывает величину осевого разбега вала, который должен быть 0,1 0,50 мм.
При помощи щупа измеряютчину суммарных зазоров «на масло'' коренных подшипников верхнего инижнегоколенчатых валов и разность этих зазоров отдельно для каждого вала. Зазорзамеряют с двух сторон подшипников в точках, расположенных в вертикальнойплоскости, проходящей через ось коленчатого вала. Зазор „в усах“замеряется на расстоянии 12 мм вверх и вниз от горизонтальной плоскости,проходящей через ось коленчатого вала (плоскости разъема).
Для измерения суммарногозазора „на масло“ в коренном подшипнике шатунную шейку коленчатоговала устанавливают сначала в нижнюю (внешнюю), а затем в верхнюю (внутреннюю)мертвые точки. Поворот коленчатого вала производят при помощи специальногоэлектропривода к валоповоротному механизму дизеля. Под суммарным зазором»на масло" понимается сумма двух зазоров — между шейкой вала иблочным вкладышем (зазор А) и между шейкой и крышечным вкладышем (Б).Указанные зазоры измеряют с двух сторон — со стороны генератора и со стороныотсека управления, при этом за фактический зазор А и Б принимаютсреднее арифметическое результатов произведенных замеров. Например, если зазормежду шейкой вала и нерабочим (блочным) вкладышем 9-й опоры нижнегоколенчатого вала со стороны генератора равен 0,16 мм, а со стороны отсекауправления — 0,20 мм, то зазор А составляет (0,16 + 0,20)/2 = =0,18 мм.Зазор между шейкой вала и рабочим (крышечным) вкладышем со стороны генератораравен 0,08 мм, а со стороны отсека управления — 0,06 мм. Значит зазор Б составляет0,07 мм. Тогда суммарный зазор «на масло» в подшипнике 9-й опорынижнего вала (А + Б) равен 0,18 + 0,07 = 0,25 мм. Разность суммарныхзазоров «на масло» у подшипников всех опор отдельно верхнего инижнего коленчатых валов не должна превышать 0,10 мм. Щупом замеряют зазор«в усах», который должен быть 0,12—0,25 мм.
«Провисаниевала» проверяют путем измерения щупом зазора между шейками нижнегоколенчатого вала и рабочими вкладышами у 1—7-й опор. Измерение производят ввертикальной плоскости, при этом шатунная шейка должна находиться в положении,соответствующем внутренней мертвой точке. Зазор между рабочим (крышечным)вкладышем и шейкой коленчатого вала допускается не более 0,05 мм. Для 8—10-йопор нижнего коленчатого вала этот зазор лимитируется суммарным зазором«на масло»; кроме того, необходимо, чтобы между нерабочими (блочными)вкладышами и коренными шейками нижнего вала этих опор зазор составлял не менее0,03 мм.
Разборка коренных подшипниковверхнего коленчатого вала. После снятия крышек люков и трубок производят дополнительную разборкукарданного вала привода редуктора охлаждения тягового генератора и демонтажторсионного вала. Затем при помощи специального электропривода валоповоротногомеханизма поворачивают валы дизеля так, чтобы 2-я и 9-я шатунные шейки верхнегоколенчатого вала оказались и верхнем положении. На торцах спаренных шестеренкраской наносят метки их взаимного расположения для сохранения установленнойрегулировки дизеля. Эти метки ставятся: на шестерне коленчатого вала испаренных с ней двух промежуточных шестернях привода распределительных валовтопливных насосов с одновременной надписью буквы В (вал); на спаренных шестерняхкулачковых распределительных валов топливных насосов и промежуточных шестерняхс надписью буквы П (привод); на спаренных шестернях верхнего коленчатого вала иверхнего вала вертикальной передачи; на спаренных шестернях нижнего коленчатоговала и нижнего вала вертикальной передачи.
Предварительно отвернувгайки, снимают крышку упорного подшипника вместе с вкладышем. Выпрессовкувкладыша из постели блока производят с помощью специального приспособления(рис. 3), изготовленного из бронзы и устанавливаемого в сверление коленчатоговала так, чтобы головка приспособления не касалась поверхности постеливкладыша в блоке цилиндров. Поворачивая коленчатый вал при помощивалоповоротного механизма, выводят вкладыш из постели.
Рис. 3.Приспособление для выпрессовки опорного (а) и упорного (б) блочныхвкладышей: 1— вал; 2— приспособление
/>
Затем снимают крышкиопорных подшипников вместе с вкладышами. Для отворачивания гаек креплениякрышек подшипников используют пневмогайковерт или специальные ключи с двенадцатиграннымзевом (рис.
4) Крепежные детали подшипников(болт—гайка, шпилька—гайка) спарены и имеют метки окончательной затяжки в видерисок или кернов. Чтобы не перепутать детали этих пар, снятые болты или шпилькихранят вместе с навернутыми на них гайками.
Для снятия крышек шатуновверхнего коленчатого вала укрепляют на шатуне трос подъемного приспособления,отворачивают гайки и вынимают шатунные болты, снимают крышку подшипника свкладышем и опускают поршень с шатуном в цилиндр. Для того чтобы поршень сшатуном не могли упасть в цилиндр, их выставляют на опорном стержне.
После этого коленчатыйвал поворачивают так, чтобы его 2-я и 9-я шатунные шейки оказались в верхнемположении, и, зачалив вал за эти шейки снимают его с дизеля и укладывают на стеллаж.Для предохранения от повреждения и загрязнения предварительно каждую шейкувала закрывают брезентовым чехлом. Вкладыши опорных подшипников вынимают изпостелей блока и укладывают на стеллаж. Все детали коренных подшипников, снятыес дизеля, промывают в ванне с керосином и продувают сжатым воздухом. Измеряюттолщину всех вкладышей с точностью до 0,01 мм и записывают в карту измерений.Измерение толщины вкладышей производят микрометром со сферической пяткой всредней части с двух сторон по одной образующей на расстоянии 20 мм от боковыхповерхностей, а для упорных подшипников — на расстоянии 30 мм от торцов.
Аналогично производятразборку и обмер подшипников нижнего коленчатого вала.
Рис. 4. Ключидля разборки и сборки коренных подшипников:
1 — ключ для силовой затяжки гаеккоренных подшипников верхнего коленчатого вала; 2 — ключ для предварительногозаворачивания гаек коренных подшипников; 3 — ключ для силовой затяжкигаек коренных подшипников нижнего коленчатого вала; 4 — труба
/>
Демонтированные болты,гайки и шпильки подвергают тщательному осмотру. При наличиисорванной резьбы, крупных забоин на ней, волосовин или плен болты и шпилькизаменяют комплектно вместе с гайками. Болты крепления крышек подшипниковнижнего коленчатого вала проверяют магнитным дефектоскопом и в случае обнаружениятрещин заменяют вместе с гайками. Смятую опорную поверхность гайки зачищаютшабером и проверяют ее прилегание к крышке по краске. При затяжке болтов илишпилек допускаются не более двух разрывов отпечатка по окружности длиной неболее 3 мм каждый. В случае зачистки опорных поверхностей гаек, болтов иликрышек подшипников метки окончательной затяжки ставят заново.
Демонтированные или новыевкладыши коренных подшипников опускают на 3—5 мин в масло, нагретое дотемпературы 50—80 °С, затем протирают насухо чистой безворсовой салфеткой ипокрывают меловым раствором. После высыхания раствора вкладыш обстукиваютдеревянным молотком по тыльной части. Дребезжащий звук указывает на отставаниебаббита, а потемнение мела из-за выступившего масла — на наличие трещин.
Вкладыши подлежат заменепри: наличии трещин в бронзе независимо от места расположения; отслаиваниибаббитовой заливки, коррозии рабочей части, независимо от величины участка,коррозии нерабочей части, затронувшей более 20 % ее поверхности, выкрашиванииболее 5 % баббитовой заливки; наличии круговых задиров на поверхности баббитовойзаливки глубиной более 0,5 мм и шириной более 3 мм; повышенном зазоре «на масло». Вкладыши, не имеющие вышеуказанных дефектов, обмеряютпри помощи микрометра.
Натяг вкладышейподшипников коленчатого вала проверяют по возвышению над постелью. О потеревкладышем натяга можно судить по внешним признакам. К числу таких признаковотносят гладкую без следов механической обработки поверхность торцов вплоскости разъема, наличие у кромок торцов мелких острых заусенцев, а такжеискажение формы отверстий под штифт.
Натяг вкладышей проверяютна стенде, а если его в депо нет, — непосредственно в собственных подшипниковыхгнездах, т. е. в корпусе коренного подшипника дизеля. Для этой цели вкладышиустанавливают в постель. Между крышкой и постелью блока ставят металлическиепрокладки одинаковой толщины (обычно из фольги) с прорезью для прохода болтаили шпильки. Суммарная толщина двух прокладок должна равняться минимальнодопустимому натягу вкладышей — 0,16 мм. Заворачивают гайки крепления крышкиподшипника до меток окончательной затяжки. Натяг вкладышей считаетсядостаточным, если при постукивании медным молотком по торцу не происходитпродольное перемещение вкладыша относительно постели, и, кроме того, щуп толщиной0,03 мм не проходит в плоскости разъема вкладышей и корпуса подшипника. Щупможет входить между вкладышами и постелями корпуса подшипника на глубину неболее 15 мм.
В случае потери натягаразрешается его восстанавливать нанесением пленки эластомера ГЭН-150(В) назатылочную часть нерабочих вкладышей.
Вкладыши, имеющиевыкрашивание баббита менее чем на 10 % поверхности, восстанавливают наплавкойоловом или свинцовистым припоем в такой последовательности. Поврежденнуюповерхность баббитовой заливки зачищают шабером, обезжиривают горячим 10 %-нымводным раствором каустической соды и промывают в горячей (70—80 °С), а затемв холодной воде. Поврежденную поверхность лудят, протирают чистой салфеткой инаносят на нее слой чистого олова или свинцовистого припоя. После этого наплавленноеместо обрабатывают шабером заподлицо с основным слоем баббитовой заливки. Окончательнуюпришабровку производят по краске по эталону или по шейке коленчатого вала.После шабровки на 1 см² баббитовой заливки должно приходиться не менеедвух пятен от краски. После шабровки и заглаживания гладилкой разностенностьвкладышей в любой точке рабочей поверхности должна быть не более 0,02 мм.Отремонтированные вкладыши применяют только в качестве нерабочих.
При ремонтеопорно-упорных вкладышей выполняют операции, указанные выше и дополнительнопроверяют состояние упорных выступов. При изломе упорных выступов или увеличенномзазоре между буртами упорного вкладыша и боковыми поверхностями постелей блокаи крышки вкладышей вкладыши подлежат замене.
Износ буртов вкладышей,определяемый при разборке подшипников по разбегу коленчатого вала, устраняютнаплавкой боковых поверхностей буртов оловом или баббитом Б83. Наплавленныеповерхности обрабатывают на станке до необходимой ширины вкладышей,обеспечивающей продольный разбег коленчатого вала в упорном подшипнике0,12—0,50 мм. При этом площадь прилегания торцов вкладышей к соответствующимповерхностям коленчатого вала должна быть не менее 60 % этих поверхностей.Бурты вкладышей одного подшипника должны отличаться по толщине не более чем на0,02 мм.
Ремонт крышек коренныхподшипников начинают с их протирки и осмотра. Дребезжащий звук при легкомобстукивании молотком указывает на наличие трещин в крышке. Такая крышкаподлежит замене. Допускается оставлять без исправления крышки, имеющие не болеепяти поперечных рисок глубиной до 1 мм и шириной до 2 мм, а также задирглубиной до 2 мм. При помощи специального эталона выявляют коробление крышки.Прилегание крышки к эталону, проверяемое по окраске должно быть равномерным, площадьприлегания должна составлять не менее 75 % поверхности постели крышки.Незначительное коробление устраняют шабровкой постели, а если это невозможно,крышку заменяют.
При помощи щупа и эталонаконтролируют овальность и конусность крышки, которые должны быть неболее0,05 мм. Если овальность и конусность более 0,05 мм, но не более 0,10 мм,постель крышки подшабривают. Если же они превышают 0,10 мм, то разрешаетсякрышку сторцевать в плоскости разъема на необходимую величину, а постелькрышки подшабрить так, чтобы при проверке по краске площадь прилегания была неменее 75 % поверхности постели.
Плотность посадки крышкив блоке цилиндров при разборке определяют путем обмера. Крышка подшипникадолжна сидеть на каблучках блока цилиндров по наружному размеру 382 мм (размер«382») с натягом 0,03—0,10 мм, а по внутреннему размеру 62 мм (размер«62») — с натягом 0,01—0,04 мм. При необходимости плотность посадкикрышки восстанавливают электродуговой наплавкой (с соблюдением условий,предотвращающих коробление крышки) с последующей обработкой и подгонкой покаблучкам блока цилиндров.
При замене крышек ихподгоняют по блоку индивидуально, а гнезда подшипников растачивают с однойустановки. При подгонке, являющейся ответственной и трудоемкой операцией,демонтируют коленчатый вал и все вкладыши коренных подшипников, а в гнездаподшипников укладывают фальшвал длиной на три опоры, диаметром 242_о, озмм.Первоначально проверяют места соединения блока с крышкой при помощиприспособления (рис. 5). За исходную принимают поверхность Б обоихзамков постели. Прилегание к ней проверяют по краске, оно должно бытьравномерным и занимать не менее 80 % площади. При необходимости производятшабровку поверхности Б. Непараллельность поверхностей А и В определяютизмерением микрометром каждого замка блока по размеру «62» со стороныгенератора и со стороны отсека управления. Разность двух замеров не должнапревышать 0,01 мм. Для проверки неперпендикулярности поверхности В кповерхности Б вплотную к ней на блок устанавливают угольник 5 и щупомизмеряют зазор между поверхностью Б и угольником. Так же проверяютнеперпендикулярность поверхности А. Измеренный щупом зазор,показывающий неперпендикулярность, должен быть не более 0,03 мм на длине 60мм.
Рис. 5. Приспособлениедля проверки места соединения блока с крышкой:
1 — приспособление для измеренияфактического размера «382»; 2 — контрольный калибр на размер 382 мм; 3— приспособление для измерения фактического размера «62»; 4 —калибр на размер 62 мм; 5 — угольник; 6 — индикатор.
/>
Длякалибра 62 ±0,005
Выявленные при проверкеотклонения от указанных допусков непараллельности и неперпендикулярностиустраняют шабровкой только поверхностей А и В, не нарушая поверхностиБ.
Спомощью приспособлений 1 и 3измеряют фактические размеры «382» и «62» блока. Передизмерением стрелку индикатора 6" устанавливают с натягом на «О»соответственно по калибрам 2 и 4. Подгонку крышки по замкам начинают споверхности В для обеспечения требуемого натяга 0,03—0,10 мм пофактическому размеру «382» блока. После этого обрабатывают поверхностьА так, чтобы по размеру «62» каждого замка был обеспечен натяг0,01—0,04 мм. После подгонки крышки по замкам ее закрепляют и проверяютсвободность вращения технологического вала (фальшвала) в гнездах подшипников.Зазор между крышкой и технологическим валом не должен превышать 0,03 мм надуге 90°. При большем зазоре производят торцовку крышки в плоскости разъема.
На вновь устанавливаемуюкрышку переносят клейма и метки, которые имелись на замененной крышке, котороедолжно быть не менее 75 %. Затем производят затяжку гаек в определеннойпоследовательности.
Шейки коленчатого валапротирают чистой салфеткой и подвергают тщательному осмотру. Допускается оставлятьна поверхности коренных и шатунных шеек до двух забоин общей площадью 200мм". Площадь одной из забоин не должна превышать 100 мм", а глубина —2 мм. Острые кромки и края забоин необходимо закруглить и заполировать. Наповерхности шеек допускаются круговые риски глубиной до 0,1 мм.
Шейки коленчатого вала проверяютультразвуковым дефектоскопом. Коленчатые валы, имеющие трещины любого размера,независимо от места их расположения подлежат замене. Радиальный износ шеекзамеряют микрометрической скобой в восьми точках через каждые 45°. Овальностьшеек определяют по результатам тех же замеров, произведенных в вертикальной игоризонтальной плоскостях. Овальность шеек коленчатого вала не должнапревышать 0,06 мм. Результаты измерений записывают в карту измерений.
Сборка коренных подшипников. При комплектовании подшипниковколенчатого вала необходимо обеспечивать: минимальную ступенчатость рабочихвкладышей; нормальные зазоры «на масло» с минимальной разницей этихзазоров в подшипниках одного вала; максимальную площадь контакта междувкладышами и гнездами подшипников, поскольку при недостаточном прилегании резковозрастают давления на отдельные участки рабочих вкладышей; плотную снормальным натягом посадку вкладышей в постелях, что гарантирует работуподшипников без проворота вкладышей; нормальный (установленный) осевой разбегколенчатого вала в опорно-упорном подшипнике.
До начала сборкинеобходимо проверить плотность посадки крышек коренных подшипников, котораядолжна соответствовать установленным нормам. В случае замены вкладышей коренныхподшипников следует определить их ступенчатость, т. е. наибольшую разностьмежду их толщинами в средней части для вкладышей одной градации. Увеличениетолщины вкладышей под ремонтные размеры должно производиться только за счетувеличения толщины тела (бронзы) вкладыша, при этом толщина баббитовой заливкидолжна быть (0,5±0,2) мм.
В случае замены единичныхрабочих вкладышей коренных подшипников верхнего и нижнего коленчатых валов попричине выкрашивания баббитовой заливки толщина вновь устанавливаемоговкладыша должна равняться фактической толщине заменяемого. Если же фактическуютолщину заменяемого вкладыша установить не представляется возможным, тотолщина вновь устанавливаемого вкладыша должна равняться средней толщине двухсоседних, а для 1-го подшипника — двух рядом расположенных вкладышей. При этомступенчатость указанных трех подшипников должна быть не более 0,05 мм. Толщинарабочего вкладыша 12-й опоры нижнего коленчатого вала должна быть большетолщины рабочего вкладыша 11-й опоры на 0,03 мм.
Если вкладыши заменяютсядля устранения чрезмерного зазора «на масло», недопустимой разностиэтих зазоров или «провисания», необходимо разобрать соседниеподшипники для проверки ступенчатости рабочих вкладышей.
В случае замены рабочеговкладыша 12-го коренного подшипника нижнего вала необходимо после этогопроверить соосность вала якоря тягового генератора с коленчатым валом путемизмерения толщины диска муфты в одном и том же месте при повороте его на 360°.При этом разность между полученными значениями толщины диска должна быть неболее 0,15 мм. В случае повторного выхода из строя вкладышей одной и той жеопоры необходимо проверить овальность данной шейки коленчатого вала.
Подгонку вкладышей пошейкам вала производят путем шабровки баббитовой заливки. Во всех случаях подгонкивкладышей шабровку производят таким образом, чтобы на 1 см2 баббитовойповерхности приходилось не менее двух пятен от краски или светлячков, когдашабровочные работы ведутся без применения краски. После шабровочных работбаббитовую поверхность вкладышей выравнивают гладилкой.
Перед началом сборкиподшипников поверхность расточек опор верхнего коленчатого вала и тыльныеповерхности ранее подобранных вкладышей протирают чистыми безворсовыми салфетками.Блочные вкладыши опорных подшипников устанавливают на свои опоры и их рабочиеповерхности покрывают тонким слоем дизельного масла. Коренные и шатунные шейкиверхнего коленчатого вала протирают чистой безворсовой салфеткой, продуваютсжатым воздухом масляные каналы и покрывают шейки тонким слоем дизельногомасла.
Верхний коленчатый валзачаливают за 2-ю и 9-ю шатунные шейки, поднимают краном и укладывают на блочныевкладыши. Установка вала должна производиться так, чтобы совпали меткиспаренности шестерен, нанесенные при разборке дизеля. Поверхностные расточкикрышек подшипников верхнего коленчатого вала и тыльные поверхности ранееподобранных крышечных (рабочих) вкладышей протирают безворсовой салфеткой иустанавливают вкладыши в крышки, после чего рабочую поверхность вкладышей смазываюттонким слоем дизельного масла.
В соответствии с меткамиспаренности крышки с вкладышами устанавливают на свои места, предварительно продувсмазочные отверстия сжатым воздухом.
Затем наворачивают икрепят гайки и ставят шплинты. Затяжку гаек крепления крышек выполняют втри-четыре приема, производя поочередно затяжку обеих гаек подшипника досовпадения меток, нанесенных керном на торце гаек и шпилек.
Поворачивают верхнийколенчатый вал при помощи валоповоротного механизма и с помощью приспособления(см. рис. 3), вставленного в сверление коленчатого вала, устанавливают блочныйвкладыш упорного подшипника на шейку вала. Поворачивая вал, заводят вкладыш вложе блока цилиндров и демонтируют приспособление, после чего монтируюткрышку со вкладышем упорного подшипника, предварительно протертую и смазаннуюдизельным маслом. Затем наворачивают и крепят гайки и ставят шплинты.Проворачивают верхний коленчатый вал, который должен вращаться свободно, беззаеданий и прихватывания.
Аналогично производитсяподборка по толщине и монтаж вкладышей нижнего коленчатого вала.
Техника безопасности
Снятый с двигателяколенчатый вал тщательно промойте, выверните пробки масляных каналов шатунныхшеек и очистите внутренние масляные полости. Продуйте их сжатым воздухом.Осмотрите состояние коренных и шатунных шеек коленчатого вала на отсутствиегрубых рисок, натиров, следов прихвата или повышенного износа, а такжесостояние резьбы во фланце для болтов крепления маховика — она не должна быть деформирована;проверьте, нет ли трещин на фланце коленчатого вала, у резьбовых отверстий.
Проверьте сохранность резьбы под гайку крепления шкива генератора.
При нормальном состоянии коленчатого вала по результатам осмотра его годность кдальнейшей эксплуатации определяется замером коренных и шатунных шеек.
Произведите замеры шеекколенчатого вала в двух взаимоперпендикулярных плоскостях по двум поясам нарасстоянии 1/4 общей длины шеек. Полученные размеры сопоставьте с размерамикоренных и шатунных подшипников. Если зазоры в коренных и шатунных подшипникахне более 0,12 мм, а овальность и конусность шеек не превышает 0,01 мм(овальность и конусность шеек нового коленчатого вала не более 0,005 мм),коленчатый вал может быть оставлен для дальнейшей эксплуатации со старымиподшипниками. 0 критериях замены вкладышей шатунных подшипников сказано ниже. Еслизазоры в коренных и шатунных подшипниках близки к предельно допустимым, норазмеры шеек не менее: коренных 49,974 мм, шатунных — 44,974 мм, коленчатый валможет быть оставлен для дальнейшей эксплуатации с новыми коренными и шатуннымиподшипниками. При первой смене коренных и шатунных подшипников обычноустанавливают подшипники номинального размера. При износе коренных шеекколенчатого вала до размера менее 49,974 мм, шатунных шеек — до размера 44,974мм или при существенных дефектах по визуальному осмотру коленчатый вал подлежитзамене или ремонту.
Список использованной литературы
1. Лугинин. Н. Г.Технология ремонта тепловозов, М.: «Транспорт», 1972.
2. Механизация иавтоматизация технического обслуживания и ремонта подвижного состава. В. Я.Алтухов, А. Ф. Трофименко., М.: «Транспорт», 1989.
3. Ремонттепловозов. Под. ред. Я. А. Норкин, И. Н. Вождаев., М.: Министерство путей исообщения, 1962.
4. Справочник поремонту тепловозов. И. Г. Кокошинский, Л. В. Клименко, М.: «Транспорт», 1976.
5. Технологияремонта тепловозов. Под. ред. В.П. Иванова, М.: «Транспорт», 1987.
6. Технологияремонта тягового подвижного состава. В. М. Находкин, Р. Г. Черепашенец, М.:«Транспорт», 1998.
7. Тепловозы. А.А.Пойда, Н. М. Хуторянский, М.: «Транспорт», 1988.