Ремонт коленчатого вала

Материал коленчатого вала — сталь 45 (селект). Шейки коленчатого вала имеют поверхностную закалку с нагре­вом токами высокой частоты; глубина закалки шеек — 3—4 (дви­гатель ГАЗ-51) и 2,5—3,5 мм (двигатель ЗИЛ-120.

Возможные дефекты коленчатого вала: прогиб вала, износ ко­ренных и шатунных шеек, повреждение резьбы под храповик, износ гнезда во фланце под шариковый подшипник.

Устранение прогиба вала. При биении средних коренных шеек коленчатого вала более допустимого (0,05 мм), но не выше 0,1 мм правку коленчатого вала не производят, так как в этих пределах биение устраняется шлифованием шеек на ремонтные размеры. При биениях свыше 0,1 мм производят правку коленчатого вала на ги­дравлическом прессе ГАРО.

Ремонт изношенных шеек. Работоспособность коленчатого вала и подшипников в значительной степени зависит от правильной гео­метрической формы шеек (конусности и овальности, которые не должны превышать 0,02 мм). Поэтому шлифование шеек коленча­того вала на ремонтные размеры при капитальном ремонте двига­теля является обязательной операцией. Шлифование шеек произво­дят на специальных станках. После шлифо­вания шейки коленчатого вала должны обязательно подвергаться или вибрационной, или абразивной доводке.

Рисунок №14

1 — шейки коленчатых валов; 2 — фетровые накладки; 3 — пружина

Доводку шеек коленчатого вала производят на специальном станке с помощью абразивных паст ГОИ. На этом станке можно одновременно производить доводку шеек двух коленчатых валов, синхронно вращающихся в центрах. Между парными шейка­ми коленчатых валов устанавливают доводочные жимки (рис. 14), охватывающие шейки. Жимки представляют собой хомуты, на внутренней поверхности которых закреплена фетровая накладка. Один из хомутов приварен к трубе, внутри которой свободно пере­мещается стержень второго доводочного хомута. В этой же трубе помещена цилиндрическая пружина, упирающаяся в торец стержня и стремящаяся вытолкнуть его наружу. Такое доводочное устройство, установленное между шейками коленчатых валов, обеспечи­вает постоянный контакт (с определенным усилием) фетровой на­кладки с шейкой вала, сглаживая неровности и следы, оставшиеся после шлифования шеек. Число оборотов коленчатых валов долж­но быть 30—50 в минуту.

Уменьшение диаметра шеек на 2 мм не приводит к заметному снижению твердости закаленной поверхности шеек, и поэтому ра­ботоспособность коленчатого вала почти сохраняется.

Восстановление шеек коленчатых валов, размеры которых вышли за пределы ремонтных размеров. После ряда перешлифований шейки коленчатых валов обрабатывают на последний ремонтный размер, после чего коленчатый вал подлежит выбраковке. Для вос­становления коленчатых валов можно применять металлизацию. Автоматическая наплавка шеек под слоем флюса приводит к значительному нагреву и вслед­ствие этого к большой деформации коленчатого вала (до 60%). При электроимпульсной (вибрационной) наплавке в струе жидко­сти не происходит сильного нагрева коленчатого вала, и деформа­ция весьма незначительна. Однако снижение усталостной прочно­сти получается очень большое (до 70%). Поэтому применять электроимпульсную наплавку при восстановлении коленчатых ва­лов не рекомендуется без выполнения операций, повышающих усталостную прочность валов (например, обкатка роликом, дробе­струйная обработка и др.).

Процесс электровибрационной наплавки шеек коленчатого вала заключается в следующем: производят проверку центровых фасок, правку и тщательную очистку шеек от следов коррозии. В выход­ные отверстия масляных каналов ставят резиновые пробки. Колен­чатый вал устанавливают на токарный станок в центросместителях, после чего производят наплавку первой и четвертой шатунных шеек. При этом напряжение источника тока должно быть 12—14 в, а средняя величина тока при диаметре проволоки 1,3—1,8 мм — от 100 до 220 в.

После наплавки первой и четвертой шеек производят переста­новку коленчатого вала и наплавку второй и пятой шеек, а затем третьей и шестой шеек. По окончании наплавки всех шатунных шеек коленчатый вал устанавливают в центры для наплавки корен­ных шеек. Галтели шеек коленчатого вала не должны наплавлять­ся на расстоянии 1,5—2,0 мм. По окончании наплавки всех шеек удаляют пробки и производят предварительное шлифование шеек. Затем на сверлильном станке зенкуют выходные от­верстия масляных каналов и производят чистовое шлифование шеек. Окончательная обработка шеек заключается в доводке их пастами на специальном станке. После доводки необ­ходимо прочистить и продуть сжа­тым воздухом масляные каналы коленчатого вала.

Ремонт резьбы под храповик. Сорванную или изношенную резь­бу под храповик восстанавливают. Рассверливают отверстие и наре­зают в нем ремонтную резьбу 1М30Х2 мм (двигатель ГАЗ-51) резьбу 2М30Х1,5 мм (двига­тель ЗИЛ-120).

Ремонт гнезда во фланце ко­ленчатого вала под подшипник. Изношенное гнездо восстанавли­вают способом насадков запрессовкой втулки, изготовлен­ной из стали 30. Гнездо коленча­того вала двигателя ГАЗ-51 рас­тачивают до диаметра 46,00— 46,05 мм на глубину 14,9—15,1 aim. Затем в гнездо с помощью оправ­кии молотка запрессовывают втулку длиной 13,5 мм с наруж­ным диаметром 46,125—46,075 мм (внутренний диаметр—39 мм), с внутренней стороны втулка должна иметь кольцевую канавку диаметром 41 мм и шириной 2 мм. После запрессовки втулку растачивают до диаметра 39,988— 39,972.

Аналогично ремонтируют гнездо во фланце коленчатого вала двигателя ЗИЛ-120.