17.Ремонт блоков цилиндров. Основные дефекты, причины возникновения и способы устранения. Особенности сварки чугуна и алюминия.

Восстановление блоков цилиндров. Блоки цилиндров относят к группе поршневых деталей. Это крупногабаритные детали сложной конфигурации, наиболее дорогостоящие и металлоемкие. Их изго­тавливают методом литья из серого, ковкого или модифицирован­ного чугуна, алюминиевых и других сплавов. Корпусные детали образуют жесткие каркасы, внутри и снаружи которых в заданном положении фиксируют другие детали и сбороч­ные единицы. Основные (базовые) поверхности у корпусных дета­лей — привал очные плоскости и отверстия под подшипники и другие детали, которые обрабатывают с высокой точностью. Состояние корпусных деталей, особенно их базовых поверхностей, во многом определяет безотказность и Долговечность отремонтированных агрегатов и машины в целом. Установлено, что ресурс агрегатов, при ремонте которых все детали были заменены новыми, а корпусные детали не заменялись и не восстанавливались, составляет всего 30...40 % ресурса новых агрегатов. Поэтому при ремонте машин восстановлению корпусных деталей уделяют первоочередное вни­мание. Их ремонтируют неоднократно, так как они служат до спи­сания машины.

Дефекты блоков цилиндров (рис. 4.7), коэффициенты их по­вторяемости и основные способы устранения приведены в табли­це 4.1.

При восстановлении большинства деталей, как правило, применяют маршрутную технологию. Схема маршрутов технологическо­го процесса восстановления блоков цилиндров приведена на рисун­ке 4.8. Основной /маршрут показан на схеме сплошной линией, маршруты //и ///— пунктирными линиями.

Методы устранения трещин и пробоин описаны ранее. Один из основных дефектов блоков цилиндров — износ гнезд коренных под­шипников. Наиболее простой способ их восстановления — растачи­вание под ремонтный размер вкладышей на станках типа РД. Оваль­ность и конусность коренных опор не должны превышать 0,02 мм, а шероховатость поверхностей — не более Д, = 1,25...0,63 мкм.

При отсутствии вкладышей ремонтного размера по наружному диаметру часто гнезда восстанавливают фрезерованием плоскостей разъема крышек коренных подшипников на 0,3...0,4 мм и последу­ющим растачиванием отверстий до номинального размера. При этом ось коленчатого вала перемещается в глубь блока при условии сохранения допустимого расстояния от нее до верхней плоскости блока цилиндров. В противном случае чрезмерно изменится сте­пень сжатия, а у дизелей возможно столкновение клапанов с дни­щем поршня.

При наличии повреждений отдельных гнезд коренных подшип­ников ремонтируют только их. В этом случае чаще всего применяют наплавку латунью Л-63.

При невозможности использования описанных ранее способов гнезда под вкладыши восстанавливают наплавкой, электроконтакт­ной приваркой стальных полуколец, нанесением полимерных композий, металлизацией, проточным железнением и др.

Перед дуговой или газовой наплавкой гнезда растачивают на увеличенный диаметр (0,3...0,4 мм). Однако трудности при наплав­ке чугунных изделий ограничивают применение этого способа. Вот почему иногда применяют наплавку латунью или пучком медных вращающихся электродов.

Разработана технология восстановления гнезд под коренные вкладыши электроконтактной приваркой полуколец из стали 20 или 10 с последующей расточкой. Гнезда растачивают до диаметра, превышающего на 1 мм номинальный. Из стальной ленты толщи­ной 1 мм изготавливают две заготовки шириной, равной ширине гнезда, и длиной Ь =(п1)-0,5)/2, где Б — диаметр расточенного гнезда, и вставляют их в гнездо. Затем заготовки приваривают при силе тока 6,5...8,5 кА, длительности импульса 0,14...0,24 с и паузы 0,04...0,10 с. Черновое растачивание выполняют резцами с пластин­ками ВК-4, а получистовое и чистовое — резцами с пластинками из эльбора-Р или гексанита-Р.

Гнезда под вкладыши восстанавливают газопламенной или плазменной металлизацией. Перед нанесением покрытий их нагре­вают газовой горелкой ГАЛ-2-68 до температуры 280...300 "С, а за­тем с помощью этой же горелки наносят на поверхность самофлю­сующийся порошок НПЧ-2. Затем гнезда растачивают.

Плазменная металлизация более эффективна и обеспечивает бо­лее высокие свойства покрытий. Износостойкость гнезд под под­шипники в этом случае повышается в 3...4 раза.

Некоторые предприятия применяют проточное и электрокон­тактное железнение гнезд под коренные подшипники, которые не оказывают термического воздействия на основной металл детали и обеспечивают высокую производительность и износостойкость.

Для проточного электроконтакного осаждения сплава железо-цинк разработано анодное устройство (рис. 4.9), при котором в гнездах опор коренных подшипников создаются микрованны с вра­щающимся анодом — тампоном. Они состоят из полого вала 8, ано­да 7, тампона 6 и подшипника-уплотнителя. Последний выполнен из двух втулок 1 и 3, соединенных гайкой 2. Втулки имеют уплотнительные кольца 4 и самоподжимные сальники 5. Для поддержания Уровня электролита в микрованне у нижних втулок сделано два от­верстия: одно — для подвода раствора из верхнего бака, второе — Для сброса в нижний бак в случае переполнения.

Аноды 7выполнены в виде колец из алюминиевого сплава, уста­новленных неподвижно на вал. На аноде закреплен тампон 6 в виде круглой щетки из капроновых нитей. Для сброса электролита в по­лом валу просверлено отверстие диаметром 4 мм, что определяет расход электролита через ванну.

В опоры подготовленного блока цилиндров анодное устройство устанавливают подобно коленчатому валу. После установки колец вал соединяют муфтой с редуктором привода и электрической ши­ной с токосъемником. Осаждение покрытия проводят так: включа­ют привод вала, подают электролит и регулируют его расход через ванну. Затем включают ток и ведут электролиз в течение заданного времени.

Для обеспечения протока растворов в микрованнах баки уста­навливают на двух уровнях: выше и ниже детали. На каждом уровне расположены баки для воды, электролита и раствора для нейтрали­зации. Из верхних баков растворы к микрованнам подают по рези­новым трубкам 10. Растворы из нижних баков в верхние перекачи­вают с помощью насосов.

Однако технология восстановления деталей гальваническими покрытиями сложна и экологически небезвредна. Более просто восстанавливать гнезда блоков под вкладыши полимерными мате­риалами (см. п. 3.9).

При несоосности опор коренных подшипников более допус­тимого значения, но не более 0,07 мм для двигателей СМД-14 и Д-240 вкладыши (новые или бывшие в эксплуатации) устанавлива­ют в опоры и растачивают по антифрикционному слою под необхо­димый размер шеек коленчатого вала. Толщина этого слоя должна быть не менее 0,3 мм.

Изношенные отверстия под втулки распределительного вала ра­стачивают под увеличенный ремонтный размер и запрессовывают новые втулки. На нижних посадочных поясках под гильзы цилинд­ров часто бывают кавитационные раковины. При их глубине до 1,5 мм в поясках протачивают новую канавку выше или ниже перво­начальной под стандартное уплотнительное кольцо. При износе посадочных отверстий под нижний поясок гильзы и наличии кавитационных раковин глубиной более 2 мм отверстие растачивают и запрессовывают в него стальное кольцо с готовой канавкой под уп­лотнительное кольцо. Поясок в блоке растачивают так, чтобы в нем осталась перемычка шириной 5 мм для упора в нее запрессовывае­мого металлического кольца. Перед запрессовкой кольцо и поверх­ность гнезда обезжиривают ацетоном и наносят на кольцо тонкий слой эпоксидного состава А.

При неравномерном износе торцовой поверхности гнезда под бурт гильзы более 0,05 мм его зенкуют или растачивают, а под бурт гильзы при сборке устанавливают металлическое кольцо нужной толщины.