- •Сервис транспортных, технологических машин и оборудования в нефтегазодобыче
- •Введение
- •Транспортный комплекс в нефтегазовой отрасли
- •Сервис транспортных и технологических машин и оборудования и его место в нефтегазовом комплексе
- •История создания автомобиля, трактора и развития отечественного автотракторостроения
- •Структура транспортного комплекса в нефтегазовой отрасли
- •Основы конструкции транспортно-технологических машин
- •Общее устройство транспортно-технологических машин
- •Существующие кинематические схемы трансмиссий ттм. Основные схемы привода навесного оборудования
- •Существующие схемы гидропривода ттм
- •Типы гидрораспределителей. Принцип действия золотникового трехпозиционного распределителя
- •Конструктивные особенности гидроприводов ттм, требования к их ремонту
- •Теория рабочих процессов ттм
- •Силы, действующие на машину
- •Сила суммарного сопротивления дороги
- •Сила сопротивления воздушной среды
- •Сила сопротивления разгону
- •Уравнение движения машины
- •Силовой баланс машины
- •Мощностной баланс автомобиля и трактора
- •Влияние эксплуатационных факторов на топливную экономичность машины
- •Управляемость колесной машины
- •Боковой увод и поворачиваемость машины
- •Проходимость колесных и гусеничных машин. Требование к проходимости автомобиля
- •Геометрические параметры проходимости и маневренности колесных машин
- •Преимущества полноприводных схем трансмиссий транспортно-технологических машин при преодолении препятствий
- •Конструкция и расчет ттм
- •Назначение, классификация и требования к муфтам сцеплений
- •Преимущества и недостатки гидротрансформатора в сравнении с гидромуфтой
- •Конструктивная схема и принцип работы электромагнитных сцеплений
- •Классификация фрикционных сцеплений
- •Порядок определения основных размеров фрикционного сцепления
- •Порядок определения конструктивных параметров трансмиссии
- •Назначение, классификация и конструкции коробок передач ттм
- •Требования, предъявляемые к коробкам передач
- •Основные принципы работы двухвальных и трехвальных коробок передач
- •Особенности работы коробок передач с подвижными шестернями и постоянным зацеплением шестерен
- •Определение передаточных чисел коробки передач
- •Расчет геометрических параметров коробки передач
- •Назначение, классификация и конструкция соединительных муфт
- •Шарнирные соединительные муфты
- •Назначение, классификация и конструкция главной передачи ттм
- •Основные конструктивные схемы двойных передач задних ведущих мостов ттм
- •Механизмы поворота гусеничной техники. Принцип работы, порядок расчета
- •Дифференциалы колесных машин. Классификация, принцип действия, способы блокировки
- •Назначение и конструкция конечной передачи ттм
- •Тормоза колесных и гусеничных машин. Классификация, требования, области применения различных конструкций
- •Конструктивные схемы ленточных тормозов. Преимущества и недостатки
- •Колодочные тормоза
- •Дисковые тормоза. Конструктивные схемы, порядок расчета
- •Приводы управления механизмами трансмиссии ттм
- •Порядок расчета гидравлического привода управления механизмами трансмиссии ттм
- •Приводы управления механизмами с усилителями. Классификация, принцип действия
- •Назначение и конструкция ходовой части ттм
- •Остовы ттм. Требования, классификация, особенности конструкций
- •Требования к передним осям ттм и их классификация
- •Установка колес на передних осях ттм
- •Ходовая часть гусеничной специальной тракторной техники
- •Существующие схемы подвесок гусеничной машины. Их преимущества и недостатки
- •Конструкция гусеничного движителя и требования, предъявляемые к его элементам
- •Типы зацепления ведущих колес с гусеничной цепью
- •Назначение, классификация и требования к направляющим колесам. Конструктивные решения креплений направляющих колес
- •Опорные и поддерживающие катки. Назначение, требования, особенности конструкций
- •Гусеничные цепи. Классификация, требования, особенности конструкций
- •Назначение, требования и классификация рулевых управлений ттм
- •Передаточное число рулевого управления
- •Конструкции рулевых механизмов ттм
- •Усилители рулевых управлений ттм и требования к ним
- •Порядок расчета элементов рулевого управления ттм
- •Уплотнения механизмов ттм
- •Валы отбора мощности ттм. Назначение, принцип действия, характеристики работы
- •Рабочие процессы, конструкция и основы расчета тепловых двигателей и энергетических установок
- •Действительные циклы двс. Индикаторные диаграммы
- •Скоростная характеристика дизеля, анализ и определение эксплуатационных свойств энергетической установки
- •Способы улучшения экологических показателей дизельных энергетических установок
- •Испытание двигателей. Скоростная характеристика бензинового двигателя. Нагрузочная характеристика дизеля, анализ
- •Экологическая характеристика бензинового двигателя
- •Экологическая характеристика дизеля
- •Электрооборудование ттм
- •Системы электроснабжения транспортно-технологических машин
- •Основные сведения об устройстве аккумуляторных батарей
- •Принципы работы и конструктивные схемы вентильных генераторов
- •Электростартеры транспортно-технологических машин
- •Комплексные системы управления зажиганием и впрыском топлива. Электронные системы управления двигателем
- •Перспективы развития электрооборудования автотракторной техники
- •Устройство и эксплуатация навесного оборудования
- •Основные виды работ, выполняемые транспортно - технологическими машинами в нефтегазодобыче
- •Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой апрс - 40
- •Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой анц – 320
- •Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой адпм–12/150
- •Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой усп–50
- •Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой 1бм–700
- •Эксплуатационные материалы
- •Автомобильные бензины
- •Дизельные топлива
- •Газообразные топлива
- •Моторные масла
- •Примерное соответствие классификаций acea и api
- •Трансмиссионные масла
- •Пластичные смазки
- •Специальные жидкости
- •Автомобильные шины
- •Основы работоспособности технических систем
- •Надежность ттм и ее основные показатели
- •Классификация закономерностей изменения технического состояния машин
- •Закономерности изменения технического состояния машин по наработке (тип 1)
- •По наработке
- •Закономерности случайных процессов изменения качества автомобилей (тип 2)
- •Функции распределения наиболее распространенных законов
- •Вероятность отказа и вероятность безотказной работы
- •Закон распределения случайной величины, порядок егопостроения и применения на практике
- •Закономерности процесса восстановления (3-го вида), их практическое применение
- •Виды технического контроля при производстве то и ремонта ттм. Цели, задачи технического контроля, эффект, полученный от каждого вида контроля
- •Виды диагностирования ттм и их назначение
- •Методы, оборудование и технология диагностированиятормозных систем ттм
- •Методы, оборудование и технология диагностирования двигателя ттм
- •Процессы изменения технического состояния ттм
- •Проблемы поддержания техничесого состояния ттм
- •Техническое состояние и работоспособность ттм
- •Классификация видов трения и изнашивания
- •Влияние качества эксплуатационных материалов на изменение технического состояния транспортно-технологических машин
- •Влияние дорожных условий на изменение технического состояния специального и технологического транспорта
- •Влияние технического использования на изменение технического состояния ттм
- •Техническая эксплуатация ттм
- •Техническая эксплуатация тмм как наука и как область практической деятельности
- •Система и стратегии обеспечения работоспособности ттм
- •Задачи, типичные работы и особенности технического обслуживания
- •Задачи, типичные работы и особенности ремонта
- •Тактика обеспечения работоспособности транспортно-технологических машин
- •Методы формирования системы то и ремонта ттм
- •Методы определения оптимальной периодичности технического обслуживания транспортно-технологических машин
- •Назначение и структура Положения о то и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта
- •Назначение, структура и содержание сервисной книжки транспортно-технологической машины
- •Принципы корректирования нормативов то и ремонта
- •Комплексные показатели эффективности технической эксплуатации ттм
- •Факторы, влияющие на расход запасных частей и материалов
- •Технологические процессы и оборудование для то и ремонта ттм
- •Понятие о технологическом процессе, технологии, операции, переходе
- •Принципы классификации технологического оборудования. Классификация технологического оборудования, используемого при то и ремонте ттм
- •Виды работ то транспортно-технологических машин. Назначение работ ео, то-1, то-2 и то-3 специальной автотракторной техники
- •Перечень работ, выполняемых при то-1 и то-2
- •Виды ремонта ттм и их агрегатов и узлов. Перечень работ и назначение текущего ремонта ттм. Понятие планово-предупредительного ремонта. Понятие агрегатного и индивидуального методов ремонта
- •Технология и оборудование уборочно-моечных работ
- •Классификация контрольно-диагностического оборудования. Технология выполнения основных контрольно-диагностических и регулировочных работ
- •Технология выполнения крепежных работ и основное оборудование, используемое при их выполнении
- •Подъемно-транспортное оборудование. Классификация и характеристика
- •Формы организации технологических процессов
- •Задачи, решаемые с использованием показателей механизации производственных процессов. Понятие уровня и степени механизации производственных процессов
- •Понятие звенности технологического оборудования. Классификация средств механизации и автоматизации в зависимости от звенности
- •Порядок расчета показателей механизации производственных процессов. Определение показателей механизации для отдельных операций технологического процесса и в целом для предприятия
- •Критерий оптимальности уровня механизации. Показатели, влияющие на изменение прибыли при изменении уровня механизации
- •Факторы, учитываемые при выборе технологического оборудования. Факторы предприятия. Факторы оборудования
- •Выбор технологического оборудования с использованием различных критериев
- •Организация технологического процесса ео
- •Организация то-1 и то-2 на универсальных постах
- •Организация то-1 на потоке
- •Операционно-постовой метод то-2
- •Технология и организация восстановления деталей
- •Методы восстановления посадок
- •Основные дефекты корпусных деталей и причины их появления
- •Технологические процессы восстановления деталей на специализированных предприятиях
- •Ремонт коленчатых валов двигателей ттм
- •Сварка и наплавка чугунных деталей
- •Сварка деталей из алюминиевых сплавов
- •Комплектование деталей транспортно-технологических машин
- •Процесс дефектации деталей при ремонте ттм
- •Особенности организации технологического процесса ремонта машин
- •Особенности технологии ремонта и восстановления деталей за рубежом
- •Производственно-техническая инфраструктура предприятий сервиса транспортно-технологических машин
- •Общая характеристика птб предприятий технологического и специального транспорта
- •Расчет производственной программы по техническому обслуживанию техники
- •Распределение годовых объемов работ по производственным зонам и участкам. Определение численности производственных рабочих
- •Расчет количества постов и линий то, диагностики
- •Расчет постов тр
- •Расчет постов ожидания
- •Расчет площадей производственно-складских помещений
- •Генеральный план предприятий технологического транспорта. Расчет потребной площади. Основные требования к генеральному плану
- •Размещение производственных участков на предприятиях сервиса и технологического транспорта
- •Технологическая планировка производственных зон и участков
- •Складские помещения, зоны хранения, стоянки техники. Требования к размещению
- •Требования, предъявляемые к объемно-планировочным решениям производственных зданий
- •Система и организация сервисных услуг
- •Преимущества создания специализированных сервисных производств по то и ремонту машин
- •Производственная структура системы поддержания работоспособности машин в нефтегазодобывающем объединении, формированная по сервисному принципу
- •Обеспечение качества работ по то и ремонту в специализированных сервисных производствах. Оценка качества с использованием показателей надежности
- •Значение и роль технического контроля в сервисном предприятии. Виды Технического контроля в цсп
- •Организация взаимодействия между владельцами техники и специализированными сервисными предприятиями
- •Основы маркетинга в сервисе
- •Основные понятия маркетинга. Закон возвышения потребностей
- •Сегментация рынка услуг. Позиционирование услуг и их возможные направления
- •Характеристики услуг, которые необходимо учитывать при разработке маркетинговой программы
- •Установление цен. Определение спроса
- •Распространение услуг. Реклама
- •Организация фирменного обслуживания
- •Понятие «фирменное обслуживание», его характеристика, преимущества и недостатки. Документооборот предприятий фирменного обслуживания
- •Организация продажи техники и запчастей фирменными сто. Основные направления расширения сферы услуг фирменными сто
- •Производственная структура предприятий фирменного обслуживания
- •Основные направления расширения сферы услуг фирменными сто
- •Лицензирование и сертификация сервисных услуг
- •Понятие сертификации
- •Порядок проведения сертификации услуг (работ) по то и ремонту автотракторной техники
- •Инспекционный контроль за сертифицированными услугами
- •Менеджмент в сервисе
- •Сущность и основные понятия менеджмента
- •Внутренняя среда организации
- •Сущность и взаимосвязь функций управления
- •Система и классификация методов управления
- •Управление трудовыми ресурсами
- •Основы управления и принятия решений
- •Кибернетика – наука об общих законах управления
- •Сущность понятия «управление производством»
- •Технология управления
- •Основные этапы управления производственно- экономическими системами
- •Определение и классификация систем управления
- •Разомкнутые и замкнутые системы управления.
- •Элементы системы управления и их свойства
- •Структура и определение производственно-экономической системы управления
- •Организация производства технического обслуживания и ремонта машин как производственно-экономическая система управления
- •Общие принципы управления производственно-экономическими системами
- •Общие методы управления производственно-экономическими системами
- •Общие функции управления производственно экономическими системами
- •Организация функционирования производственно-экономических систем
- •Определение и структура общего производственного процесса то и ремонта машин
- •Этапы производственного процесса
- •Концентрация, специализация и кооперация – основа индустриализации производственного процесса технического обслуживания и ремонта ттм
- •Определение, основные принципы построения и классификация организационных структур управления
- •Организация и управление производством технического обслуживания и ремонта ттм
- •Классификация методов организации производства то и ремонта машин в комплексных предприятиях
- •Метод комплексных бригад
- •Метод специализированных бригад
- •Агрегатно-участковый метод
- •Агрегатно-зональный метод
- •Основные принципы формирования системы централизованного управления производством
- •Структура и управление технической службой при системе цуп
- •Состав, задачи и функции центра управления производством
- •Общая технология работыгруппы управления
- •Общая технология работы гоаи
- •Функциональная схема комплексного атп (утт)
- •Организация производства то-1
- •Организация производства то-2
- •Организация производства текущего ремонта
- •Организация производства восстановления деталей, узлов и агрегатов
- •Структура, задачи и функции комплекса подготовки производства
- •Организация работы участка комплектации
- •Оперативный план техника-оператора комплекса пп
- •Асу производством в сервисных предприятиях
- •Предпосылки создания автоматизированной системы управления производством (цель внедрения, схема функционирования асу, схема управления производственным процессом)
- •Структура асу предприятий технологического транспорта
- •Сетевые технологии, используемые в предприятиях технологического транспорта
- •Программное обеспечение асу
- •Средства достоверности первичной информации и системы автоматической идентификации транспортных объектов
- •Эффективность, экономика сервисных услуг и основы предпринимательства
- •Предприятие – как юридическое лицо
- •Статус малых предприятий и их льготы
- •Экономическая сущность основных производственных фондов, классификация основных фондов сервисных предприятий и показатели, характеризующие эффективность их использования
- •Амортизация основных фондов. Способы начисления амортизации
- •Экономическая сущность оборотных средств, классификация оборотных средств и показатели, характеризующие эффективность их использования
- •Расходы предприятия. Состав расходов по производству и реализации продукции
- •Расчет численности работающих сервисного предприятия по категории персонала
- •Организация оплаты труда персонала сервисных предприятий
- •Формирование и распределение прибыли предприятия для целей налогообложения
- •Состав и источники финансирования капитальных вложений
- •Инвестиционные проекты. Эффективность инвестиционных проектов
- •Предпринимательство. Особенности предпринимательской деятельности
- •Транспортный процесс и его элементы
- •Рис 241 Классификация циклов перевозок
- •Рис 24.2 Схема простого перевозочного цикла
- •Рис 245 Виды городских автобусных маршрутов:
- •1 − Радиальный; 2 5 − кольцевой; 3 − хордовый; 4 − полудиаметральный; 6 − диаметральный
- •Транспортная работа за цикл перевозок
- •Технико-эксплуатационные показатели работы транспорта
- •Рис 246 Виды пробега грузового подвижного состава
- •Производительность подвижного состава
- •Влияние эксплуатационных факторов на производительность атс
- •Расчет потребного числа подвижного состава на маршруте
- •Рис 248. График колебаний пассажиропотоков по часам суток
- •Литература
- •Оглавление
- •Сервис транспортных, технологических машин и оборудования в нефтегазодобыче
Ремонт коленчатых валов двигателей ттм
Восстановление наплавкой стальных коленчатых валов.
Основные дефекты: износ коренных и шатунных шеек, шпоночных канавок, отверстий под штифты крепления маховика резьбовых соединений, посадочных мест распределительной шестерни, шкива, наружного кольца шарикоподшипника в заднем торце вала. Местные дефекты – износ шпоночных канавок, отверстий под штифты – восстанавливаются наплавкой вручную. Другие дефекты, связанные с износом, устраняются автоматической сваркой под флюсом.
Коленчатый вал перед ремонтом необходимо разобрать – удалить шпонки, извлечь из масляных канавок заглушки и пробки, выпрессовать подшипник первичного вала коробки передач, снять противовесы. Разобранный коленчатый вал очистить от асфальто-смолистых, масляных и других загрязнений. После этого установить коленчатые валы, подлежащие наплавке (если размеры вала вышли за пределы, предусмотренные для восстановления методом ремонтных размеров) на наплавочной станок или на шлифовку шеек.
В процессе шлифования геометрические размеры шеек исправляют на ремонтный размер подшипников.
Технологический процесс ремонта коленчатого вала зависит от его конструктивных особенностей, имеющихся дефектов, марки металла и свойств.
Обычно шейки шлифуют под один ремонтный размер, но в случае необходимости шатунные и коренные шейки могут быть отшлифованы под разные ремонтные размеры. При обработке шеек одновременно шлифуют и галтели, а также заплечники, удерживающие коленчатый вал от осевых перемещений. Шлифуют валы на круглошлифовальных станках.
Выход фасок масляных каналов шатунных и коренных шеек скругляют пневматической шлифовальной машиной, а затем полируют полировальной шкурой при помощи специальной конической оправки. Для получения шероховатости шейки в пределах Ra = 0,16…0,32 мкм каждую шейку отдельно полируют абразивной или алмазной лентой вместе с галтелями.
Суперфинишную обработку коренных и шатунный шеек (с галтелями проводят на полуавтомате для суперфиниширования, либо на станке СШ –301. Размеры коренных и шатунных шеек проверяют скобами, настроенными по концевым мерам.
Взаимное расположение шеек, а также радиус кривошипа определяют контрольными приспособлениями, шероховатость поверхностей шеек – профиломером. Радиальное биение не должно превышать: для средних коренных шеек под распределительную шестерню 0,03; для фланца маховика и шейки под уплотнение (сальник) заднего коренного подшипника 0,05мм. Непараллельность осей шатунных шеек относительно оси вала на длине 100ммне должна превышать 0,02 мм. Отклонения от цилиндрической формы шейки допускаются не более 0,015мм. Твердость шеек должна быть не ниже НRС 48.
Перед шлифованием шеек уже на третий ремонтный размер целесообразно производить их закалку ТВЧ при вертикальном положении вала.
Наплавкой под флюсом восстанавливаются коленчатые валы, цапфы картера заднего моста, полуось заднего моста и многие другие детали автотракторной техники.
При капитальном ремонте автомобилей применяются в основном три способа восстановления стальных коленчатых валов: технология, разработанная НИИАТ и ГосНИТИ, технология Саратовского политехнического института (СПИ) и технология НПО Казавтотранстехника.
В первом случае наплавка осуществляется пружиной проволокой второго класса Нп-80 или Нп-65Г, под флюсом АН-348А с добавлением 2,5 % феррохрома и 2% графита с последующим черновым и чистовым шлифованием шеек до исходного размера, суперфинишированием и полированием. Режимы наплавки: сила тока 190…200А; напряжение дуги 22…24В; частота вращения вала 3 мин-1; продольная подача наплавочной головки 4 мм/оборот; скорость подачи электродной проволоки 2,4м/мин; диаметр проволоки 1,6…1,8 мм.
Недостатки:
1. Появление трещин при правке вала вследствие низкой пластичности наплавленного слоя ;
2. Образование микротрещин на поверхности шеек при шлифовании;
3. Нестабильность свойств наплавленного металла из-за изменения компонентов флюса.
По технологии СПИ наплавка шеек коленчатого вала производится проволокой Нп-ЗОХГСА под слоем флюса АН-348А или проволокой Нп-40Х2Г2М под флюсом ПН – 15М. Режимы наплавки: сила 180…220А; напряжение дуги 25…30В; продольная подача 4…6мм/оборот; скорость подачи проволоки 1,6…2,1 м/мин; частота вращения вала при наплавке коренных шеек 2…2,5 мин-1, шатунных 2,5…3 мин-1. Технология СПИ предусматривает также одновременную наплавку шеек коленчатого вала четырьмя электродами диаметром 1,6мм силе тока 300…320 А, напряжении 26…28В, скорости подачи проволоки 58…59 м/ч, частоте вращения вала 0,65 мин-1. после наплавки коленчатый вал нормализуют, правят, обрабатывают точением с последующим полированием до исходного размера. Завершающими операциями являются закалка т.в.ч. и чистовая обработка поверхности шеек. Достоинствами технологии СИП являются: исключение образования трещин при правке и механической обработке, поскольку после нормализации вал приобретает высокую пластичность; возможность применения для наплавки проволоки с высокими механическими свойствами, обеспечивающими необходимую износостойкость шеек. Недостатки этой технологии – снижение качества коленчатого вала, достигнутого при термической обработке на заводе-изготовителе, и повышенные затраты на изготовление и эксплуатацию оборудования для нормализации.
Технология НПО Казавтотранстехника предусматривает наплавку пружинной проволокой второго класса под слоем флюса АН-348А с последующим высоким отпуском, что позволяет сохранить исходное улучшение коленчатого вала и снижает затраты на термическую обработку.
Наплавка коленчатых валов двигателей ЗИЛ – 130 и других автомобилей ведут при режимах: сила тока 180…250 А; напряжение дуги 26…30 В; частота вращения вала 2,5…3,0 мин-1; шаг наплавки 4…5 мм; скорость подачи проволоки 1,8…3,0мин-14 смещение электрода с зенита 10 мм; вылет электрода 15…20 мм; диаметр электродной проволоки 1,6…1,8 мм. Наплавка ведется постоянным током обратной полярности, например на установке У – 652.
Для наплавки шатунных шеек коленчатый вал устанавливают в центросместители наплавочного станка, закрепляют в положении для наплавки шатунных шеек, в бункер подают флюс, устанавливают режим наплавки, переведенный выше, наплавляют сначала галтельный кольцевой валик, а затем включают продольную подачу и наплавляют шейку по всей длине. Аналогичным способом наплавляют все другие шатунные шейки, после чего вал подвергают контролю на прямолинейность оси коренных шеек и при прогибе более допустимого правят. При наращивании коренных шеек коленчатый вал устанавливают в центросместители станка, закрепляют в положении для наплавки коренных шеек и наплавляют по такой же технологии, которая предусмотрена для шатунных шеек. Удлинение вала может быть компенсировано наплавкой бурта опорной коренной шейки с последующей механической обработкой.
Окалину, образовавшуюся на поверхности вала при нагреве в печи, снимают в ванне с раствором 20 % серной кислоты и 3% поваренной соли (остальное вода) при 50˚С. После выдержки в кислотной ванне в течении 25мин поверхность коленчатого вала нейтрализуется в 5…10%-ом щелочном растворе и промывается чистой водой при 60˚С. Очищенный от окалины коленчатый вал контролируют на прямолинейность оси коренных шеек, смещение противовесов, биение носка, фланца и маховика, установив его шейками под распределительную шестерню и задний сальник на контрольные призмы.
Восстановление наплавкой чугунных коленчатых валов.
Двухслойная наплавка по технологии НИИАТ.
Первый слой наплавляется малоуглеродистой стальной проволокой Св–08 диаметром 1,6 мм под флюсом АН-348А с введением во флюс 2,5 части графита, 2 частей феррохрома №6 и 0,25 части жидкого стекла. Первый слой дает металл шва с твердостью НРС 35…38, второй слой обеспечивает твердость НРС 52…62 с небольшой пористостью. В поверхностном слое возможно появление большого количества трещин, что снижает усталостную прочность коленчатого вала примерно на 26...28 %.
Наплавка шеек коленчатого вала из высокопрочного чугуна с защитной металлической оболочкой под слоем флюса.
В этом случае шейка чугунного коленчатого вала обвертывается низкоуглеродистой сталью толщиной 0,8…1,0 мм, прижимающейся к поверхности шейки при помощи специального приспособления. После сварки по такой оболочке на поверхности чугунной шейки образуется слой металла с малым содержанием углерода и заданного качества. При однослойной наплавке необходимый состав наплавленного металла получается за счет легирования его углеродом чугуна и компонентами флюса.
Технологический процесс ремонта чугунных коленчатых валов состоит из следующих операций: очистки и обезжиривания используемого листа; разрезания его на полосы и вырубка (штамповки) из него заготовок для обволакивания шеек; установки оболочки на шейку коленчатого вала и прижатия ее к шейке с усилием 5 кН при помощи клещей или струбцин; прихватывания стыка оболочки электрической дугой; сварки галтельной части шейки по краям оболочки; наплавки шеек под легирующим флюсом. Оболочка должна плотно прижиматься к шейке. Прихватка стальной оболочки производится в двух точках на расстоянии 5 мм от галтелей в атмосфере углеродистого газа. Плотность прилегания оболочки проверяется по звуку при простукивании по ней легкими металлическим стержнем длиной 150…200 мм и диаметром 12…15 мм. После прихватки по стыку конца оболочки привариваются в трех местах к галтели шейки в среде углекислого газа или аргона. Это предупреждает обгорание концов оболочки и образование свищей и раковин. В местах расположения отверстий масляных каналов оболочку пробивают бородком и полученные отверстия закрывают пастой, огнеупорной глиной, стержнями из графита или асбеста.
В справочной литературе приведены данные по наплавке чугунных коленчатых валов по оболочке из низкоуглеродистой стали. При этом используется следующий материал: электродной проволоки для прихватки оболочек Св-08, Св-08А, Св-08ГС, Св-Г2С; проволока для наплавки галтелей и шеек под легирующим флюсом – Св-08, Св-08А диаметром 1,6 мм; листовой стали для оболочек - Ст-08 толщиной 0,8…0,9 мм; флюса АН-348А; легирующих компонентов – графита, феррохрома №6; углекислый газ – сварочный или пищевой.
Наплавка шеек коленчатого вала порошковой проволокой в два слоя.
Первый слой наплавляют малоуглеродистой проволокой с внутренней защитой, обеспечивающей газо-шлакообразующие компоненты при наплавке. Для второго слоя применяют легированную порошковую проволоку, обеспечивающую получение износостойкого слоя.
Рекомендуемый режим наплавки первого слоя: напряжение холостого хода 34…35 В, напряжение сварочной дуги 20…22 В, сила тока 150…180 А, полярность обратная, частота вращения вала 2,0…2,5 мин-1, скорость подачи проволоки 77 м/ч, шаг наплавки 0,2 мм/об, диаметр проволоки 1,6 мм, вылет электрода 15 мм.
Режим наплавки второго слоя: напряжение холостого хода 31…32 В, напряжение сварочной дуги 20…21 В, сила тока 150…180 А, полярность обратная, частота вращения вала 2,0…2,5 мин-1, скорость подачи проволоки 88 м/ч, шаг наплавки 0,5 мм/об, диаметр проволоки 1,6мм, вылет электрода 15 мм. Общая толщина наплавленного слоя 2,8…3,0 мм. При наплавке по данному способу получается стабильный состав наплавленного металла, соответствующий составу среднеуглеродистой стали. В целом по рассмотренной технологии можно получить довольно высокое качество восстановленных валов при условии тщательной подготовки шеек к наплавке, заключающейся в мойке при температуре 85 ˚С в специальных растворах в течении 30 мин, нагреве в термической печи до 250…300 ˚С с выдержкой в течении 15мин, очистке от копоти, нагара и ржавчины на полировальном станке. Себестоимость коленчатых валов, восстановленных двухслойной наплавкой порошковыми проволоками, ниже себестоимости новых валов на 25 … 30 %.
В последние годы разработаны и внедрены новые способы восстановления чугунных коленчатых валов: пластинированием и установкой полуколец. (рис)
Метод восстановления шеек валов пластинированием заключается в установке с последующим механическим креплением на шейках валов стальной холоднокатаной термообработанной полированной ленты, изготовленной из пружинистой стали типа 65Г толщиной 0,4 мм.
Шейки предварительно шлифуют до требуемого размера. После этого на них фрезеруют два зеркально расположенных сегментных паза, оставляя перемычки между ними.
С помощью специального приспособления ленту сворачивают в кольцо диаметром, меньшим диаметра прошлифованной шейки вала. Далее свернутую ленту надевают на подготовленную поверхность шейки вала и фиксируют торцами выступов относительно боковых поверхностей перемычки на валу. При очередном ремонте вала накладную ленту заменяют. При этом шейки вала не перешлифовывают.
При использовании данного метода можно существенно упростить технологический процесс, полностью исключить сварочно-термическое воздействие на вал, в 4…5 раз сократить расход металла и в 3 раза повысить производительность процесса по сравнению с наплавкой. Метод успешно апробирован при восстановлении чугунных валов двигателей ЗМЗ-53 и ЗМЗ-24.