а

б

Рис. 101. Ремонт резьбового соединения:

а—постановкой ступенчатой шпильки; б — по­

становкой переходной втулки; в — постановкой резьбовой спиральной вставки

диаметром стержня вследствие кор­розии или вытягивания, а также болты ответственных соединений с удлинением стержней сверх допусти­мых пределов бракуют.

§ 52. Ремонт поршневых компрессоров

Блок-картеры, картеры, проставки, крышки

Блок-картеры, картеры, проставки и крышки обычно изготовляют литыми из чугуна СЧ 18-36 или СЧ 21-40,

После черновой обработки отлив­ки подвергают искусственному или естественному старению.

На необрабатываемых поверхностях отли­вок допускаются чистые газовые раковины диаметром не более 5 мм, глубиной до 2 мм в количестве не более 5 шт. на 1 дм² при расстоянии друг от друга не менее 20 мм. На уплотнительных поверхностях допускаются чистые газовые раковины диаметром не более 3 мм, глубиной 1 мм в количестве 3 шт. на 1 дм² при расстоянии от краев и кре­пежных отверстий не менее 5 мм.

Дефектация и ремонт. Блок-кар­теры, картеры, проставки и крышки не имеют трущихся и подвергающих­ся нормальному механическому из­носу поверхностей.

Наиболее характерными дефек­тами этих деталей являются: тре­

щины водяных рубашек блок-карте­ров и проставок, искажение гео­метрической формы гнезд коренных подшипников б)юк-картеров и карте­ров, дефекты «уплотнительных по­верхностей, износ резьбы в отвер­стиях.

137

Рис. 102. Приспособление для растачивания отверстия в картере:

/ — планшайба; 2 — винт; 3 — резьбовая втулка:

4. — угольник;

Трещины водяных руба­шек выявляют при помощи гидра­влического испытания. Трещины за­варивают горячей или холодной свар­кой чугуна, паяют латунью или заделывают постановкой накладок из стеклоткани на эпоксидной смоле.

Искажение геометричес­кой формы и увеличение размера гнезд коренных подшипников возникает при неправильной сборке компрессора, в результате многократной замены подшипников качения при длитель­ной эксплуатации, вследствие про­ворачивания наружного кольца под­шипника в аварийных случаях или проскальзывания его посадочной поверхности относительно поверх­ности гнезда при увеличенном зазоре между посадочными поверхностями. Дефект выявляют наружным осмот­ром (по следам проворачивания) и измерением размеров посадочных поверхностей гнезд микрометричес­кими штихмасами или индикатор­ными нутромерами.

Изношенное отверстие растачи­

вают, в него запрессовывают сталь­ную втулку с толщиной стенки 3—

4. мм и стопорят ее. После запрес­

совки втулку растачивают до номи­нального размера отверстия. На спе­циализированных производственных комбинатах для ремонта картеров

применяют специальные приспо­собления: для растачивания отвер­

стия в картере (рис. 102), для

проверки параллельности оси вала и плоскости под блок цилиндров. После ремонтной обработки допускается отклонение от соосности отверстий под коренные подшипники не более 0,02 мм. Овальность и конусообраз- ность посадочного места под корен­ной подшипник не более половины допуска на диаметр.

Дефекты уплотнитель­

ных поверхностей выражают­ся в образовании наплывов, неров­ностей и забоин на уплотнительных поясках во всасывающей полости блок-картеров, сопрягаемых с баб­битовой заливкой клапанов запорных вентилей компрессоров. Наплывы чугуна удаляют напильником, неров­ности и забоины на поясках акку­ратно зачищают. Уплотнительные поверхности поясков рекомендуется притирать, используя приспособле­ние — притир и электродрель.

Изношенные резьбовые

отверстия рассверливают и наре­зают в них резьбу ближайшего большего размера. В отверстие ввертывают ступенчатую шпильку.

Очистка водяных рубашек блок- картеров и проставок от накипи и осадков. Для удаления карбонатных накипей полости водяных рубашек и проставок заполняют 10 %-ным раствором ингибированной соляной кислоты (ингибитор ПБ-5 — 0,5%) для удаления силикатных и сульфат­ных накипей — 10 %-ным раствором каустической соды или 5 %-ным раствором тринатрийфосфата. При отсутствии ингибированной соляной кислоты допускается применение 10 %-ного раствора технической со­ляной кислоты с добавлением в качестве ингибитора 0,5 % уротро­пина и по 0,1 % смачивателя и пеногасителя.

Отверстия водяных рубашек и проставок, кроме верхнего., заглу­шают пробками. Верхнее отверстие оставляют открытым для заполнения раствором и выхода пузырьков газа, образующегося в результате реакции кислотного раствора и накипи. Раст­вор кислоты выдерживают в полости до полного прекращения выделения

138

Торцовая

плоскость

t

. блока (гильзы) Верхняя \Ш£?кромка

1-го кольца в ВМТ

Верхняя

Ц Iкромка 1-го

кольца 8 НМТ

Рис. 103. Гильзы компрессоров: прямоточного компрессора АУ-45; б — непря­моточного компрессора П110

Рис. 104. Износ зеркала цилиндра:

а — примерная схема действия основных сил на поршневое кольцо при движении вверх; б — кривая износа цилиндра компрессора по образующей

повышенных величинах овальности и конусо- образности нарушается плотность прилега­ния поршневых колец к зеркалу и не обеспе­чиваются хорошие условия передачи теплоты от гильзы к блок-картеру (овальность и конусообразность не должны превышать 0,5—0,65 допуска на диаметр).

Верхние торцевые поверхности гильз, сопрягаемые с нагнетательными клапанами у прямоточных компрессоров (поверхность А) и пластинами всасывающих клапанов у непрямоточных компрессоров (поверхность Б) должны иметь высокую плоскостность и шероховатость /?, = 0,16 мкм (прямоточные компрессоры), R_a = 0,63Н-0,32 мкм (непрямо­точные компрессоры). Это необходимо для предотвращения перетекания нагнетаемого пара в полость всасывания.

Дефектация и ремонт. Дефектами, характерными для гильз и блоков цилиндров, являются; увеличение внутреннего диаметра и искажение правильности формы рабочей поверх­ности (зеркала), образование рисок, натиров,задиров и наволакиваний на зеркале, повреждения верхних тор­цевых поверхностей гильз и блоков цилиндров.

Увеличение внутреннего диаметра и искажение пра­вильности формы зеркала является следствием нормального износа гильз и блоков цилиндров, вызываемого истирающим действием поршневых колец. Радиальное давле­ние поршневых колец на зеркало во время работы складывается из давления, вызываемого силами упру­гости сжатого кольца р_у, и дополни­тельного давления пара хладагента р, перетекающего через зазоры в канавке поршня за кольцо (рис. 104).

139

140

Рис. 106. Приспособление для растачивания блока цилиндров:

/ планшайба; 2 — вращающийся диск; 3 — ось; 4, 7 — подушки; 5 — втулка; 6 — шайба; 8 — фиксатор; 9 — направляющая; 10— пружина; // — планка; 12 — ручка фиксатора; 13 — противовес; 14 — штифт

фиксатора; 15, 18 — ловител и; 16 — стойка; 17 — прижим

рассчитанная по всем измерениям, принимается за овальность (конусо- образность), определяющую искаже­ние геометрической формы гильзы (блока).

Увеличение внутреннего диаметра гильзы (блока) допускается в преде­лах 0,25—0,5 мм на 100 мм диаметра. Овальность и конусообразность ци­линдров не должна превышать значений, допустимых по чертежам, более чем в 3—5 раз (у компрес­соров с ходом поршня 82 мм предель­ная овальность и конусообразность не более половины допуска на износ).

Номинальные и предельные значе­ния внутренних диаметров гильз (блоков) цилиндров, а также началь­ные и предельные значения оваль­ности и конусообразности приведены в табл. 13.

Гильзы, изношенные по внутрен­нему диаметру, заменяют новыми; изношенные блоки цилиндров пере­шлифовывают на ремонтный размер или растачивают с последующим гильзованием и шлифованием.

Перед растачиванием или шлифо­

ванием проверяют состояние базовой поверхности — нижнего торца блока цилиндров. Базовая поверхность не должна иметь коробления, рисок и заусенцев.

Блоки цилиндров растачивают на расточных или токарных станках с помощью приспособления, состоя­щего из планшайбы и смонтирован­ного на ней вращающегося диска (рис. 106).

Блок устанавливают на подушки диска, которые являются его опорой. Для строгой центровки блока по отношению к оси шпинделя станка подушки снабжены ловителями. При установке блока на ловители ориентируются на отверстия контрольных шпилек нижнего фланца. После установки блок крепят прижи­мами к вращающемуся диску и закрепляют диск на планшайбе. Положение диска на план­шайбе перед растачиванием определяется фик­сатором. Для обработки второго цилиндра блока (после растачивания первого) ослаб­ляют крепление диска, сдвигают по пазу планшайбы крепящие болты, вытягивают фик­сатор и поворачивают диск на 180°, затем фиксируют и закрепляют.

Перешлифовка или растачивание блоков с последующим шлифованием не обеспечивают необходимые ква- литет и шероховатость поверхности,

141

Рис. 107. Хонинговальная головка:

/, 23 — пружины; 2, 18 — конусы; 3 — сухари; 4 — серьга; 5 — шарики; 6, 14 — втулки; 7 — гайка; 8, 11 — контргайки; 9, 10 — ограничительные вин­ты; 12 — шток; 13 — штанга; 15 — штифт; 16 — маховичок настройки; 17 — патрон; 19, 20 — оси; 21 — головка шарнирного соединения; 22 — винт; 24—направляющая; 25 — башмак; 26—абра- зивный брусок; 27—вкладыш; 28 — кассета;

29 — корпус

поэтому в качестве доводочной опе­рации применяют хонингование зер­кала цилиндров.

Хонингование проводят на одно- и многошпиндельных хонинговаль- ных или сверлильных станках. Для обработки зеркала цилиндра исполь­зуют хонинговальную головку (хон), в пазах корпуса которой размещены сухари с кассетами (рис. 107). В кассетах закреплены бруски из карбида кремния, белого электро-

корунда или алмазные бруски. Хон устанавливают в шпинделе станка, совершающего вращательное и воз­вратно-поступательное движения

относительно неподвижной детали. Бруски специальным механизмом хона принудительно раздвигаются в радиальном направлении,постепенно увеличивая диаметр отверстия.

Хонингование ведут при обильном посту­плении охлаждающей среды (эмульсии или керосина с 10—20 %-ной добавкой машинного масла), окружная скорость вращения брусков 0,75—1,2 м/с, скорость возвратно-поступа­тельного движения 0,2—0,4 м/с. При­пуск на хонингование после растачивания цилиндров 0,04 мм, после шлифования 0,01 мм. Удельное давление брусков на стенки цилин­дра 0,1—0,4 МПа.

Хонингование обеспечивает 7-й квалитет и шероховатость поверх­ности R_a = 0,32 -т- 0,08 мкм. Зерна брусков при хонинговании образуют на зеркале сеть винтовых микро­скопических рисок, что способствует удержанию масла и получению поверхности с высокими эксплуата­ционными свойствами.

Риски, натиры, задиры и наволакивания на зеркале гильз и блоков цилиндров. Риски образуются в результате по­падания в цилиндр инородных частиц из полостей компрессора, окалины и загрязнений из трубопроводов. На зеркале цилиндров средних и круп­ных аммиачных компрессоров (АВ-

100, АУ-200, АУУ-400 и др.) до­

пускается до шести рисок шириной не более 0,3 мм и глубиной не более 0,2 мм или 2 риски шириной не

более 1,5 мм и глубиной не более 0,4 мм.

При длине рисок менее длины хода поршня допускается более

двух глубоких рисок, однако их

суммарная длина не должна пре­вышать двойной величины хода поршня. На рабочих поверхностях гильз и блоков цилиндров малых и средних хладоновых компрессоров допускаются видимые глазом риски шириной и глубиной не более 0,005 мм (следы приработки). На участке зеркала на расстоянии 50 мм от нижнего торца допускаются риски

142

¹ Качество привалки поршня определяется равномерностью зазоров между поршнем и цилиндром по всему периметру при перемеще­нии поршня от BMT. до HMT.

Повреждения верхних

торцевых поверхностей

гильз и блоков цилиндров. Дефекты (забоины, риски, заусе­нцы) образуются при попадании твердых частиц между притертыми поверхностями или небрежном вы­полнении сборочных работ. Повреж­денные торцевые поверхности гильз притирают, торцевую поверхность блока цилиндров шлифуют с после­дующей притиркой.

Вмятины на торцевых поверхно­стях могут быть заплавлены баб^Л битом.

Поршни и поршневые пальцы

Поршни хладоновых компрес­соров производительностью до 3,48 кВт изготовляют из чугуна СЧ 18-36 (НВ 170—220) или авто­матной стали А12, поршни средних и крупных компрессоров — из алю­миниевых сплавов АЛ 10В (НВ 85), АЛЗО и др., а также из высоко­качественных чугунов СЧ 21-40 или СЧ 24-44 (НВ 170—241).

На наружной поверхности поршня, а также на поверхностях канавок поршня и отверстий под поршневой палец не допускаются рако­вины, неметаллические включения, вмятины и другие дефекты. Наличие дефектов на этих поверхностях может привести к преждевремен­ному выходу из строя как самого поршня, так и гильзы или поршневого пальца.

В целях увеличения срока службы гильз, поршней и поршневых пальцев овальность и конусообразность наружной цилиндрической поверхности поршня и отверстий под поршне­вые пальцы ограничивают.

Для предотвращения перекоса поршня в цилиндре ось отверстия для пальца должна быть перпендикулярной к оси поршня (откло­нение от перпендикулярности не более 0,02 мм на 100 мм длины).

Шероховатость наружной цилиндрической поверхности поршня и отверстий под поршне" вые пальцы (рис. 108): R„ = 1,250,32 мкм, торцевых поверхностей канавок поршня R_a = = 2,5 мкм.

Поршневые пальцы изготовляют и з легированных сталей 15Х, 20Х с цементацией на глубину 0,5—1,3 мм и последующей закалкой или из высокоуглеродистой стали 45 с закалкой токами высокой частоты на глу­бину 1,2—1,5 мм, твердость закаленного слоя HRC 56—62. Овальность и конусообразность наружной цилиндрической поверхности не более 0,34—0,5 допуска на диаметр, шеро­ховатость /?, = 0,16 мкм.

143

Ш7Щ7ШШ

а

0,5^Л5° «*

Рис. 108. Поршни и поршневой палец:

5

Цементировать h 0,5... 0,8

поршень прямоточного компрессора АУ45; б — поршневой палец; _в п_ор_шень н_епр_ям_от_очн_ого

компрессора ГШ 0

Нормальный износ поршня про­является в уменьшении наружного диаметра цилиндрической поверх­ности и искажении ее геометрической формы; увеличении размеров кана­вок для поршневых колец, а также диаметра отверстий в бобышках для поршневых пальцев и искажении их формы; появлении трещин, задиров и рисок на рабочих поверхностях, выкрашиваний и трещин на вытесни­телях мертвого объема у алюминие­вых поршней нового ряда компрес­соров.

В отдельных случаях наблюдается ускоренный (аварийный) износ пор­шня и цилиндра.

Ускоренный износ пор­шня возникает при его перекосе в цилиндре вследствие повышенной конусообразности шатунных шеек коленчатого вала и отверстий, обра­

зованных вкладышами подшипника скольжения; при неперпендикуляр- ности оси отверстий для поршневого кольца к оси поршня. Ускоренный износ выражается в образовании значительных натиров, задиров и наволакиваний металла. Для свое­временного выявления возможности ускоренного износа производят про­верку привалки (центровки) поршня, измеряя зазоры между гильзой цилиндра и поршнем при положении поршня в верхней и нижней мертвых точках (рис. 109). Измерения про­водят щупом при снятых поршневых кольцах. Разность зазоров, измерен­ных в верхней и нижней мертвых точках, не должна превышать 0,05— 0,07 мм.

Уменьшение диаметра на­ружной цилиндрической

поверхности и искажение

I

а

144

Износ наружной цилиндрической поверхности поршня допускается в пределах 0,15—0,3 мм на 100 мм его диаметра (табл. 14).

Уменьшение диаметра наружной поверхности поршня при одновремен­ном увеличении внутреннего диа­метра цилиндра вследствие износа обеих деталей приводит к увеличению зазора между поршнем и цилиндром. В случае превышения предельно допустимой величины зазора в ци­линдре компрессора появляется стук, резко повышается температура на­гнетания. В условиях эксплуатации зазор между поршнем и цилиндром не должен превышать 2—3-кратную величину максимального первона­чального зазора (табл. 15).

Изношенные поршни бракуют или обрабатывают под меньший ремонт­ный размер.

Увеличение размеров ка­навок для поршневых ко­лец. Износ канавок происходит в основном по нижним торцевым по­верхностям (рис. 110, а). Причины износа — высокие удельные давле­ния колец на нижние торцевые по­верхности канавок, ухудшение усло-

1

145

Рис. 110. Проверка выработки поршневых ка­навок и приспособление для ремонта:

а — характер выработки поршневых канавок; б — калибр для измерения высоты канавок; в — при­способление для закрепления поршня при обработ­ке на токарном станке: / — диск с центрующим выступом; 2 — тяга; 3 — палец; 4 — хвостовик для закрепления в патроне; 5 — гайка

вий смазки при повышенных тем­пературах в конце сжатия.

Наибольшему износу подвергается верхняя канавка поршня. Износ выявляют измерением высоты кана­вок калибром Пр и Не (рис. 110,6). Каждую канавку измеряют в четырех местах: два измерения в плоскости, проходящей через ось поршневого пальца, и два в плоскости, перпенди­кулярной этой оси. Увеличение высоты канавок при одновременном уменьшении высоты поршневых ко­лец из-за износа приводит к увеличе­нию осевого зазора в сопряжении ка­навка поршня — поршневое кольцо, вследствие чего наблюдаются повы­шенный унос масла и интенсивный износ канавок из-за перемещения (прокручивания) колец '.

Зазор в • сопряжении канавка поршня — поршневое кольцо в усло­виях эксплуатации не должен уве­личиваться более чем в 1,5—2 раза по отношению к максимальной вели­чине начального зазора. Предельные размеры канавок (по высоте) и пре­дельные величины зазоров в сопря­жении канавка поршня — поршневое кольцо приведены в табл. 16.

Поршни с изношенными канав­ками бракуют. При наличии поршне­вых колец ремонтного размера к шавки протачивают под ремонтный размер. Допускается только одно­разовое протачивание канавок, так как при этом уменьшается толщина

Конструкция пластмассовых колец пре­дусматривает специальный литьевой зуб для предотвращения проворачивания кольца в канавке.

перемычек между ними. Ремонтную обработку поршней производят на токарно-винторезных станках с использованием приспособления

(рис. 110, в). Торец юбки поршня устанавливают на центрующий вы­ступ диска приспособления, в отвер­стия серьги тяги и поршня закла­дывают палец, затем заворачивают гайку крепления поршня.

Увеличение диаметра от­верстий в бобышках пор­шня и искажение их гео­метрической формы. Отвер­стия в бобышках одновременно с увеличением диаметра приобретают овальную форму, при этом зазор в сопряжении поршневой палец — отверстие под палец увеличивается.

Износ отверстий под палец вызы­вает характерный стук в компрес­соре. Износ выявляют измерением отверстий в бобышках поршня в средней части их опорной поверх­ности в двух взаимно перпенди­кулярных плоскостях: вертикальной

и горизонтальной. Предельные раз­меры отверстий в бобышках, пре­дельные величины овальности и зазоров в сопряжении поршневой палец — бобышка поршня приве­дены в табл. 17.

Поршни с износом отверстий, пре­вышающим указанные пределы, бра­куют. Алюминиевые поршни, армиро­ванные втулками, восстанавливают. Для этого из поршня с помощью руч­ного или пневматического пресса выпрессовывают изношенную втулку. Затем в отверстие запрессовывают новую втулку и развертывают ее для восстановления номинального диа­метра.

Изношенные отверстия могут быть также обработаны под ремонтный размер (при наличии пальцев ре­монтного размера).

Ремонт осуществляют тонким растачиванием отверстий на то­карно-винторезных или специальных расточных станках с помощью при­способления, в котором поршень базируется по торцу юбки и наруж­ной цилиндрической поверхности. Допускается развертывание отвер-

146

6

Рис. 111. Инструмент и приспособление для

ремонта отверстий в бобышках поршня:

а — инструмент для развертывания отверстий в бо­бышках поршня; б — приспособление для проверки перпендикулярности осей отверстий под поршневой палец к образующей поршня: / — поршень; 2— развертка; 3 — головка винта настройки развертки на размер; 4 -- индикатор; 5 — оправка; 6 — упор;

7 — плита

стий развертками специальных кон­струкций (раздвижных, нераздвиж­ных). Оба отверстия должны быть обработаны одновременно для обес­печения их соосности. По окончании ремонтной обработки обязательна проверка перпендикулярности оси отверстий в бобышках к образую­щей поршня (рис. 111).

Трещины, задиры, риски, выкрашивания и трещины на вытеснителях. Поршни с задирами и трещинами заменяют новыми. Риски, натиры и забоины зачищают шлифовальной шкуркой с последующей промывкой раствори­телем.

При наличии выкрашиваний и трещин на вытеснителях поршней нового ряда компрессоров места дефектов зачищают или срезают вытеснитель. Удаление вытеснителя приводит к увеличению объемного мертвого пространства и уменьше­нию холодопроизводительности ком­прессора, поэтому при среднем или капитальном ремонте поршень со сре­занным вытеснителем заменяют. За­боины и риски на днище поршня, образовавшиеся вследствие его по­вреждения частицами сломанных пластин клапанов, не влияют на работу компрессора, если у поршня не изменился диаметр и отсутствует деформация поршневых канавок.

У поршней прямоточных компрес­соров дополнительно обращают вни­мание на состояние резьбовых отвер­стий для крепления всасывающего

клапана. Срыв резьбы в отверстиях не допускается.

Износ поршневых паль­цев выражается в уменьшении их диаметра, искажении геометрической формы, изменении параметров шеро­ховатости поверхности; появлении рисок и осповидных разрушений, выкрашиваний цементированного слоя, сколов и трещин.

Допускается уменьшение диаметра пальцев для компрессоров с ходом поршня 70 мм (R12) — до 27,98 мм, 70 мм (R22, R717) — до 27,96 мм, 82 мм — до 49,98 мм (в сопряжении палец поршня — отверстие под па­лец) .

Предельная величина овальности и конусообразности наружной поверх­ности пальцев для компрессоров с ходом поршня 50 мм составляет 0,015 мм; 70 мм (R12) — 0,02 мм, 70 мм (R22, R717) — 0,015 мм;

130 мм — 0,02 мм; 66.мм — 0,015 мм.

Дефекты выявляют наружным осмотром и измерением диаметра пальца в двух плоскостях (горизон­тальной и вертикальной) и четырех сечениях по длине, из которых два сечения в месте расположения втулки верхней головки шатуна ¹ и по одному сечению в местах расположе­ния бобышек поршня.

Изношенные поршневые пальцы бракуют или восстанавливают. Но­минальный размер пальцев может быть восстановлен хромированием или раздачей. Для восстановления правильной формы пальцы перед хромированием шлифуют. Толщина осадка хрома на сторону не должна превышать 0,1—0,15 мм, припуск на последующее шлифование — 0,015— 0,025 мм. После нагрева и раздачи пальцы нормализуют, протачивают с припуском 0,2—0,4 мм, цементируют, закаливают и шлифуют под номи­нальный размер.

Некоторые специализированные производственные комбинаты по ре­' В месте расположения втулки верхней головки шатуна предельный размер пальца обычно меньше, чем в месте расположения бобышек.

148

СТ _к+аоз ^0f -⁰’⁷ + о,озо

а

ческих колец вместо чугунных снижает затраты на изготовление и стоимость колец, повышает износо­стойкость пары трения гильза ци­линдра — поршневое кольцо в 2— 5 раз.

Удельное давление поршневых колец на зеркало цилиндра является важным показателем качества их работы. Недостаточное давление не обеспечивает необходимого уплотне­ния между поршнем и цилиндром, из-за чего повышается унос масла в нагнетательную полость; чрезмерное давление приводит к интенсивному износу кольца и зеркала цилиндра, повышает расход энергии на пре­одоление сил трения.

Давление, создаваемое за счет соб­ственной упругости кольца, является составной частью общего давления кольца на зеркало цилиндра. Опти-

5

Рис. 112. Поршневые кольца:

а — "компрессионное компрессора АУ200; б — маслосъемное компрессора АУ200: в— маслосъемное

компрессора П110; г—компрессионное компрессора П110; д—установка неметаллических поршневых

колец: / — поршень; 2—выемка в канавке; 3— компрессионное кольцо; 4— маслосъемное кольцо;

5. — экспандер;

а

Рис. 113. Проверка поршневых колец:

а — схема измерения радиального зазора между поршневым кольцом и калибром; б — схема изме­рения зазоров в замке поршневого кольца; в — схема измерения теплового зазора кольца в ка­либре

мальная величина давления чугун­ных колец на зеркало цилиндра за счет упругости материала (р_к) нахо­дится в следующих пределах: для

цилиндров диаметром 40—100 мм 0,137—0,108 МПа, для цилиндров диаметром 100—300 мм 0,137 0,05 МПа. Модуль упругости мате­риалов неметаллических колец зна­чительно меньше модуля упругости чугуна, поэтому для создания необ­ходимого давления используется по­лосовой волнистый экспандер, уста­навливаемый в поршневой канавке за кольцом. Жесткость экспандеров должна обеспечивать давление на зеркало цилиндра 0,03 МПа для компрессионных и 0,05 МПа для маслосъемных колец.

Давление чугунных поршневых колец на зеркало цилиндра от сил упругости не должно превышать 0,15—0,2 МПа.

Наружная поверхность кольца, заведенного в цилиндр, должна иметь цилиндрическую форму и плотно прилегать к зеркалу ци­линдра. Между новым чугунным кольцом и калибром (цилиндром в его неизношенной части) допуска­ется радиальный зазор не более чем на двух участках на дугах 45°, но не ближе 30° от замка (рис. 113,а). Радиальный зазор (просвет) не должен превышать 0,03 мм.

Торцевые поверхности чугунных колец должны быть параллельны между собой и не иметь коробле­ния. Отклонение от параллельности

торцевых плоскостей допускается в пределах допуска на высоту кольца. Коробление колец в свободном состоянии не должно превышать 0,05 мм.

Шероховатость наружных цилин­дрических поверхностей чугунных колец R„ — 2,5 1,25 мкм, торцевых поверхностей R_a = 0,63 мкм. При шероховатости R_a = 2,b мкм наруж­ная цилиндрическая поверхность колец быстро прирабатывается к зеркалу цилиндра, местные зазоры между ними ликвидируются.

На рабочих поверхностях колец не допускаются раковины и забоины. Наружные кромки колец должны быть острыми, но без заусенцев. Допускается удаление заусенцев путем снятия фасок или закругления кромок радиусом не более 0,1 мм. При больших фасках или закругле­ниях образуется масляный клин, отжимающий кольцо от зеркала цилиндра. Для предотвращения за­щемления колец в канавках поршня с внутренних кромок также снимают фаски или их закругляют.

Зазор в замке у нового чугунного кольца при установке его в калибр должен составлять 0,004—0,005 диа­метра цилиндра.

Дефектация поршневых колец. В процессе эксплуатации кольца теряют упругость, изнашиваются по высоте и толщине, зазор в замке у колец увеличивается. Неметалли­ческие кольца вследствие воздей­ствия повышенных температур нагне­тания приобретают хрупкость или расплавляются.

Упругость чугунных пор­шневых колец определяют пу­тем расчета или с помощью спе­циальных приспособлений (прибо­ров). Давление, с которым кольцо прижимается к зеркалу цилиндра под действием сил упругости, определяют по формуле

p=AE/7№D{D/b—f

где А — величина деформации кольца (А = —f — с); f — зазор в замке кольца при свободном состоянии; с — зазор в замке кольца при рабочем состоянии (рис. 113,6);

150

151

Для предохранения колец от поломки при их снятии с поршня используют специальные клещи или тонкие металлические пластины ши­риной 4—6 мм, которые заводят между кольцом и телом поршня (рис. 115,а, б). Разжатое и выдви­нутое из канавок кольцо сдвигают по пластинам в удобном для снятия направлении. После дефектации ко­льца с незначительным износом уста­навливают только в те канавки, из которых они были вынуты. Для выполнения этого условия кольца маркируют с помощью бирок.

При установке новых чугунных колец взамен изношенных произво­дят следующие проверки.

Коробление колец проверяют с по­мощью щелевого калибра (рис. 115 ,в) или щупом на контрольной плите. Основными частями щелевого калибра являются две полированные прямоугольные пластины, закреплен­ные между собой на таком рас­стоянии, при котором годные кольца проходят через щель под действием собственного веса, а кольца, имею­щие величину коробления выше допустимой, застревают. При про­верке на контрольной плите кольцо укладывают на нее и нагружают равномерно распределенным грузом (4—5 кольцами того же размера), затем измеряют зазор между коль­цом и плитой.

Плотность прилегания колец к

а

в

Рис. 115. Приспособления для замены и про­верки поршневых колец: а — клещи для снятия и установки колец; б — пластины для снятия и установки колец; в — щелевой калибр

152