Реферат: Коленчатый вал

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 вала

Обозначение 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 более<sup/>допустимыхзначений, 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 и<sub/>нижнегоколенчатых 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 не<sub/>более0,05 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 резко<sub/>возрастают 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.