| |||||
МЕНЮ
| Коленчатый валКоленчатый валПлан Д100…………………………………………………………………...14 Введение Двигатели типа Д100 - вертикальные двухтактные, десятицилиндровые со
встречно движущимися поршнями, двумя коленчатыми валами, прямоточно-щелевой
продувкой. двухступенчатой системой наддува, струйным роспылом топлива. Коленчатый вал дизеля работает в очень сложных и тяжелых условиях. Он испытывает значительные усилия давления газов, передающиеся шатунно- поршневым механизмом, от сил инерции поступательно и вращательно движущихся масс, а также усилия моменты, возникающие вследствие крутильных колебаний. Учитывая сложность изготовления большую трудоемкость при замене коленчатых валов, к материалу и качеству их изготовления предъявляют высокие требования. Коленчатые валы дизелей изготовляют из стали ковкой или штамповкой либо из высоко-прочного чугуна путем отливки. Стальные валы более надежны в эксплуатации, но трудоемки в изготовлении. Поэтому на тепловозах получили распространение литые валы из высокопрочного модифицированного чугуна (дизели типов Д100, Д49). За счет уменьшения отходов на их изготовление затрачивается в три раза меньше металла, чем на изготовление стальных валов. (При изготовлении стального вала дизеля ПД1М из заготовки массой 13 т в отходы идет около 86 % металла.) Изготовление коленчатых валов литьем позволяет с наименьшими затратами
получить наиболее приемлемую форму щек кривошипов и более рациональное
распределение металла за счет выполнения коренных и шатунных шеек
пустотелыми, что уменьшает массу валов при сохранении относительно высокой
прочности. Для повышения прочности вала на изгиб галтели шеек вала
специально упрочняют накаткой роликами. Шейки коленчатого вала дизелей типа Коленчатые валы дизелей 10Д100 (нижний и верхний) по конструкции и
размерам шеек одинаковы. Отличаются они концевыми частями. Валы имеют по
двенадцать коренных и десять шатунных шеек, кривошипы которых смещены
каждый друг относительно друга на 36° в соответствии с порядком работы
цилиндров, что обеспечивает равномерную работу коленчатых валов. К заднему фланцу нижнего вала прикреплен ведущий диск дизель- генераторной муфты. Направляющим кольцевым буртом вал центрируется в обойме на валу якоря генератора. В передней части нижнего коленчатого вала установлен антивибратор. Шестерня, устанавливаемая на шпонке па верхнем валу, служит для привода валов топливных насосов. Для уменьшения массы вала в шатунных шейках высверлены каналы. На переднем конце вала болтами прикреплен валоповоротный диск 1, имеющий по наружной цилиндрической поверхности двенадцать глухих отверстий, куда вставляют монтажный лом при повороте коленчатого вала вручную. Внешний торец диска 1 имеет два выштампованных ушка 2 со сменными кулачками, служащими водилом поводка вала масляного насоса и шкива привода редуктора вентилятора охлаждающего устройства. Назначение, конструкция и техническая характеристика коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100 Коленчатый вал вращающееся звено кривошипного механизма, состоящее из нескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники, и 1 или нескольких колен, каждое из которых составлено из 2 щек и 1 шейки, соединяемой с шатуном. Коленчатый вал вместе с блоком цилиндров является важнейшей базовой
деталью дизеля, в значительной степени определяющей срок его службы. У дизелей типа Д100 при техническом 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. Осматривают маслопровод в картере и трубки, подводящие масло на смазку подшипников. Через одно ТО-3 вверяют провисание нижнего коленчатого вала для коренных шеек с 1-й 7-ю, которое не должно превышать 0,005 мм. Конструкция коленчатого вала |Обозначение |Наименование |Номер |Обозначение |Кол-во|Масса,| [pic] Характеристика работ при техническом обслуживания и текущих ремонтах коленчатых валов Коленчатый вал в паре с блоком цилиндров являются основными базовыми
деталями, определяющими срок службы дизеля. Поэтому вопросам их содержания,
ухода и качественного ремонта придается большое значение. Исправная работа
коленчатого вала с подшипниками зависит от правильности укладки коленчатого
вала, состояния поверхности его шеек и вкладышей, подачи смазки в нужном
количестве и необходимого качества и других условий. Основными
неисправностями коленчатых валов являются: излом вала по шейкам или щекам Рис. 1 Излом коленчатого вала по щеке [pic] Причинами излома коленчатых валов являются: высокий уровень знакопеременных напряжений от изгиба или крутильных колебаний вала, литейные дефекты и дефекты обработки вала (рыхлоты, пористости, плены, подрезы). Повышение уровня напряжений на изгиб в шейках и щеках вала происходит в результате образования ступенчатости смежных опор, увеличенного изгиба вала, нарушения уравновешенности вала (неправильный подбор поршней и шатунов по массе). Задир шеек вала происходит вследствие: перекрытия отверстий для подачи смазки при провороте ослабших вкладышей подшипников коленчатого вала или выхода из строя масляного насоса и неисправности реле давления масла, которое служит для остановки дизеля с целью предотвращения задира шеек вала; попадания абразивных частиц между вкладышем и шейкой вала; запуска дизеля без предварительной прокачки масла; разжижения дизельного масла несгоревшим топливом, которое при чрезмерной подаче или подтекании форсунок стекает по стежкам цилиндровых втулок в картер дизеля; г попадания охлаждающей воды в дизельное масло при нарушении герметичности уплотнения втулок цилиндров в блоке дизеля, рубашек на втулках, адаптеров, водяных переходников и выпускных коллекторов. Изгиб вала бывает двух видов: упругий и остаточный. Упругий изгиб вала происходит под действием сил, действующих от шатунов и вала якоря тягового генератора, при неправильной укладке коленчатого вала в постелях блока и нарушении центровки валов: коленчатого и якоря генератора. Остаточный изгиб коленчатого вала образуется в результате неправильной шлифовки коренных шеек (несоосность шеек) или релаксации остаточных внутренних напряжений, а также неправильной укладки вала при его хранении. При техническом обслуживании ТО-3 и текущем ремонте ТР-1 через открытые люки блока и картера проверяют: нет ли частиц баббита вблизи подшипников, трещин в крышках, крепления гаек коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, положение стыков вкладышей (нет ли проворота), состояние шплинтов. При техническом обслуживании ТО-3 и текущих ремонтах проверяют целостность масляного коллектора и маслоподводящих трубок. При этом прокачку масла маслопрокачивающим насосом производят от постороннего источника тока. Зазором «на масло» 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 измеряют щупом вдоль оси вала в вертикальной
плоскости с двух сторон (со стороны генератора и со стороны отсека
управления), суммируют замеренные зазоры и делят сумму на два. Суммарный
зазор «на масло» в опорных и упорном подшипниках дизеля типа Д100 должен
быть 0,15—0,23 мм, при выпуске тепловоза из текущего ремонта ТР-3 — На текущем ремонте ТР-3 .коренные подшипники обоих валов дизеля типа Перед снятием коленчатого 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 смазочные отверстия шеек вала. При повороте коленчатого
вала на 180° палец выталкивает вкладыш из постели. Вал зачаливают за 2-ю и Шейки коленчатых валов, имеющие овальность и забоины более допустимых значений, а также задиры обрабатывают шлифовкой на специальных станках с последующим их полированием. Шлифуют шейки до следующего градационного размера. Всего установлено семь градационных размеров. Смежные градации отличаются на 0,5 мм друг от друга. Полируют одновременно все шейки вала на станке. На шейки вала закрепляют хомуты с войлочными подкладками, на которые наносят полировальную пасту. Направление вращения коленчатых валов при полировании должно совпадать с рабочим направлением, в противном случае могут возникать задиры шеек вала при работе дизеля. Это явление объясняется следующими причинами: коленчатые валы дизелей типа Д100 изготовляют из высокопрочного чугуна, шарообразные глобули графита которого окружены ферритовой оторочкой. Эти оторочки, выходящие на поверхность шейки и заполированные, при движении против направления полирования действуют как зубцы и задирают подшипник, а затем шейку вала. Шероховатость поверхности шеек валов должна быть не ниже 8-го класса. Для повышения усталостной прочности коленчатых валов галтели шеек накатывают роликами как при изготовлении валов, так и при ремонте в случае перешлифовки шеек и необходимости углубления галтели, чем срезается накатанный слой. Накатывание галтелей создает в поверхностном слое сжимающие напряжения (рис. 2), повышая запас прочности вала. Рис. 2. Эпюра сжимающих напряжений в галтели шейки коленчатого вала, создаваемых накатыванием: 1 — щека вала; 2 - галтель; 3 - - эпюра напряжений сжатия; 4 — шейка вала [pic] После ремонта коленчатого вала проводят следующие измерения его
геометрии: диаметр шеек, их конусность и овальность; радиус кривошипа
шатунных щёк; несоосность коренных шеек (размер изгиба оси вала); для валов В основу метода измерения несоосности коренных шеек коленчатых валов
положен принцип автоколлимации при шаговом измерении ступенчатости коренных
шеек по их боковым образующим со свободным провисанием коленчатого вала. На шейки вала поочередно устанавливают горизонтально по уровню
зеркальную марку, перекрестия которой сопоставляют с перекрестиями окуляра
автоколлиматора, установленного на плите. Горизонтальные ветви перекрестий
совмещают вращением вертикального лимба автоколлиматора и фиксируют При укладке коленчатых валов в крышки коренных опор устанавливают
бесканавочные вкладыши. В блок устанавливают вкладыши прежней конструкции. Перед укладкой коленчатого вала подбирают по толщине вкладыши так, чтобы ступенчатость опор вала не превышала установленных норм. Затем проворачивают нижний (или верхний — при укладке нижнего) коленчатый вал до совпадения меток на зубчатых колесах вертикальной передачи. Комплект блочных (рамовых) вкладышей коренных подшипников (кроме упорного) укладывают в постели бугелей блока по клеймам. Рабочие поверхности вкладышей протирают чистой салфеткой и смазывают дизельным маслом. Вал укладывают на вкладыши так, чтобы совпали метки на зубьях колес верхней части вертикальной передачи и привода топливных насосов. Закатывают упорный подшипник, ставят крышки коренных подшипников с верхними вкладышами и закрепляют гайки коренных шпилек до совпадения меток. Проворачивая вал, устанавливают кривошипы в положения, удобные для сочленения с шатунами, и собирают шатунные подшипники. Методы и технология ремонта коленчатых валов и их подшипников дизеля Д100 При текущем ремонте ТР-1 выполняют работы, предусмотренные для ТО-3, и, кроме того, делают следующее. Замеряют щупом суммарные зазоры «на масло» в коренных подшипниках
верхнего и нижнего коленчатых валов, а также зазор "в усах". Зазор "на
масло" должен быть не более 0,40 мм, а зазор "в усах" — не более 0,25 мм. При текущем ремонте ТР-2 выполняют работы, предусмотренные для ТР-1, и, кроме того, делают следующее. Щупом измеряют суммарные зазоры "на масло" и определяют их разность в коренных подшипниках верхнего и нижнего коленчатых валов, кроме 8— 10-го подшипников нижнего вала. Разность зазоров между рабочими вкладышами и шейками у всех опор верхнего коленчатого вала не должна превышать 0,1 мм, а у нижнего коленчатого вала должна быть не больше допускаемого зазора "на масло". Разбирают шатунные подшипники коленчатых валов и проверяют их
состояние. Разбирают коренные подшипники верхнего коленчатого вала для
осмотра и определения ступенчатости, под которой понимают наибольшую
разность между толщиной вкладышей одной градации в средней их части Демонтируют верхний коленчатый вал. Измеряют износ нерабочего вкладыша Вынимают все рабочие вкладыши нижнего коленчатого вала, если у
разобранных 4, 8, 10 и 12-го коренных подшипников износ рабочих вкладышей
превышает 0,06 мм или ступенчатость составляет более 0,05 мм. Нерабочие При текущем ремонте ТР-3 разборке деталей коренных подшипников
предшествует проверка зазоров. Для этого снимают люки кузова тепловоза. Проверяют осевой разбег коленчатого вала в упорном подшипнике путем измерения или определения при помощи щупа зазора между буртом подшипника и щекой вала. Перед измерением осевого разбега вала проверяют зазор между буртами вкладыша и крышкой или постелью блока (на обе стороны), который должен быть 0,078—0,120 мм. Для измерения осевого разбега вала его сдвигают в сторону генератора, прикрепляют специальное приспособление к картеру или блоку, а в щеку вала упирают стержень индикатора. Отклонение стрелки индикатора при сдвиге вала в противоположную сторону подзывает величину осевого разбега вала, который должен быть 0,1 0,50 мм. При помощи щупа измеряют чину суммарных зазоров "на масло'' коренных
подшипников верхнего и нижнего коленчатых валов и разность этих зазоров
отдельно для каждого вала. Зазор замеряют с двух сторон подшипников в
точках, расположенных в вертикальной плоскости, проходящей через ось
коленчатого вала. Зазор "в усах" замеряется на расстоянии 12 мм вверх и
вниз от горизонтальной плоскости, проходящей через ось коленчатого вала Для измерения суммарного зазора "на масло" в коренном подшипнике
шатунную шейку коленчатого вала устанавливают сначала в нижнюю (внешнюю), а
затем в верхнюю (внутреннюю) мертвые точки. Поворот коленчатого вала
производят при помощи специального электропривода к валоповоротному
механизму дизеля. Под суммарным зазором "на масло" понимается сумма двух
зазоров — между шейкой вала и блочным вкладышем (зазор А) и между шейкой и
крышечным вкладышем (Б). Указанные зазоры измеряют с двух сторон — со
стороны генератора и со стороны отсека управления, при этом за фактический
зазор А и Б принимают среднее арифметическое результатов произведенных
замеров. Например, если зазор между шейкой вала и нерабочим (блочным)
вкладышем 9-й опоры нижнего коленчатого вала со стороны генератора равен "Провисание вала" проверяют путем измерения щупом зазора между шейками нижнего коленчатого вала и рабочими вкладышами у 1—7-й опор. Измерение производят в вертикальной 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-й опор 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 менее 0,03 мм. Страницы: 1, 2 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|