книги из ГПНТБ / Ремонт строительных машин учебник

Г Л А В А 7

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

ИУЗЛОВ МАШИН

§1. Ремонт двигателей внутреннего сгорания

Вобщем случае процесс ремонта двигателя включает: разбор­ ку на детали и узлы, мойку и очистку деталей, контроль состояния

деталей и восстановление дефектных, комплектование деталей, сборку двигателя, обкатку и испытание.

Двигатель, снятый с машины, поступает для ремонта в моторемонтный цех (или отделение). После разборки двигателя де­ тали должны быть обезжирены, очищены от нагара и накипи. По­ рядок и способы мойки и очистки деталей двигателя, а также при­ меняемое для этого оборудование и составы моющих растворов изложены в гл. 9.

Ремонт блока цилиндров. Наиболее сложной и дорогой частью двигателя является блок цилиндров. После мойки и очистки блок подвергается гидравлическому испытанию для выявления трещин

ипробоин.

Косновным дефектам блока цилиндров относятся: неравномер­ ный износ рабочих поверхностей цилиндров; трещины в стенках цилиндров или в водяной рубашке; износ гнезд клапанов; короб­ ление плоскостей прилегания и забоины на них; износ гнезд под вкладыши коренных подшипников и под подшипниковые втулки распределительного вала; износ отверстий под толкатели кла­ панов.

Трещины и пробоины в блоке цилиндров устраняются газовой

или электродуговой сваркой, склеиванием эпоксидными компози­ циями или постановкой заплат.

Трещины в чугунных блоках заваривают наплавкой электроду­ говой или газовой сваркой присадочных материалов с предвари­ тельной постановкой штифтов или без них. В качестве присадоч­ ного материала используются следующие электроды: чугунные прутки марки А диаметром 5-—б мм, легированные никелем

(0,4—0,6%) и титаном (0,03—0,05%); ОЗЧ-1 шли ЦЧ-4; медно­ железный электрод или ОЗА-1 диаметром 4 мм.

140

Заварка трещин в блоках из алюминия и его сплавов произ­ водится электродами из алюминиевой проволоки с покрытием, со­ стоящим из 65% флюса марки АФ-4 и 35% криолита, толщиной 0,7—1 мм на сторону, а также электродом ОЗА-1. Сварку произ­ водят постоянным током обратной полярности.

Для заделки трещин в блоках цилиндров применяют также клеевые эпоксидные композиции.

Последовательность заделки пробоины постановкой (привар­ кой) заплаты показана на рис. 7.1.

Ремонт цилиндров. Износ рабочих поверхностей цилиндров вы­ зывает увеличение диаметра цилиндра (гильзы), искажение гео­

ванием до ремонтного раз­ мера, при увеличении диаметра цилиндра на 0,4 мм от номиналь­

ного— расточкой с последующим хонингованием до ремонтных размеров.

Расточку цилиндров и гильз производят на специальных ста­ ционарных или переносных расточных станках, а также на токар­ ных станках, оснащенных специальным приспособлением (борштангой). Расточка ведется резцом с напаянной пластинкой из твердого сплава ВК2 или ВК.ЗМ. Рекомендуемый режим резания для таких резцов: скорость резания 30—50 м/мин при подаче 0,2— 0,25 мм/об; при растачивании оставляют припуск на предваритель­ ное хонингование 0,06—0,12 мм и на окончательное — 0,01— 0,03 мм на диаметр. Гильзы растачивают за один проход при глу­ бине резания 0,3—0,7 мм. Растачивание гильз часто заменяют шли­ фованием, которое производится на бесцентровом внутришлифовальном станке типа СШ-22СЗ. Скорость вращения шлифовального круга 4500 об/мин, скорость вращения шлифуемой гильзы 160 об/мин. Шлифовальный круг совершает 6 двойных ходов в ми­

141

142

Ремонт головки блока цилиндров. Головка блока может иметь следующие неисправности: трещины в стенках рубашки охлажде­ ния и в перемычках между клапанными гнездами; коробление пло­ скости прилегания к блоку цилиндров; износ поверхности клапан­ ных гнезд; срыв и износ резьбы в отверстиях.

Трещины в головке блока завариваются газовой сваркой с пред­ варительным нагревом головки до температуры 600—700° С с по­ следующим медленным охлаждением после сварки либо электродуговой сваркой без подогрева (электродом из монель-металла или медно-стальным).

При наличии трещин, проходящих через камеры сгорания и от­ верстия, а также по поверхности прилегания к блоку, головки под­ лежат выбраковке.

После устранения трещин головку испытывают на отсутствие течи водой под давлением 4—5 кгс/см2; в течение 5 мин не должно быть течи воды и отпотевания стенок.

Коробление привалочной плоскости (свыше 0,2 мм) устраняют шлифованием на плоскошлифовальном (вертикально-шлифоваль­ ном или сверлильном) станке. Для этого головку блока (рис. 7.3) укладывают на тележку 9, перемещаемую по направляющим 10, закрепленным на столе станка; шлифуют шлифовальным кругом 5, укрепленным на оправке 7. Обработанную поверхность контроли­ руют линейкой или контрольной плитой и щупом.

При работе в условиях высоких температур опорные поверх­ ности клапанных гнезд выгорают и изнашиваются. Для устране­ ния этих дефектов гнезда фрезеруют, а затем шлифуют и прити­

143

рают. Рабочая фаска клапанных гнезд представляет собой коль­ цевую поверхность с углом 45° (30°) и шириной от 2,5 до 5 мм у двигателей разных марок. Для восстановления правильной фор­ мы и размеров фаски требуется четыре фрезы (рис. 7.4). Все фре­ зы во избежание перекоса имеют направляющий хвостовик, вхо­ дящий в направляющую втулку клапана. После фрезерования фаски шлифуют и притирают.

Если тарелки 'Клапанов имеют осадку ниже плоскости головки блока на величину большую, чем указано в технических условиях, то клапанные гнезда растачивают, в них запрессовывают новые кольца (с натягом 0,05—0,19 мм) и затем фрезеруют и шлифуют.

Восстановление изношенной резьбы под свечи производится постановкой ввертыша. С этой целью резьбовые отверстия рассвер­ ливают, нарезают новую резьбу и заворачивают ввертыш, кото­ рый развальцовывают со стороны камеры сгорания.

Ремонт шатунно-поршневой группы. На работу деталей шатун­ но-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания (поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны) влияют знакопеременные нагрузки, большие удельные давления на рабочие поверхности со­ пряженных деталей, высокие температуры, затруднительные усло­ вия смазки и другие условия, которые приводят к тому, что эти детали чаще других выходят из строя.

В процессе работы двигателя в поршне возникают следующие дефекты: износ поршневых канавок по высоте, износ отверстий бобышек, трещины в днище поршня и износ боковых поверхно­ стей поршня.

144

Поршни выбраковывают при наличии изломов, трещин, задиров, а также при уменьшении диаметра юбки в нижней части бо­ лее, чем допускается техническими условиями, например, на 0,24— 0,28 мм для двигателя СМД-14 и на 0,7 мм для двигателя Д-108.

Бракованные 'поршни заменяют новыми (нормального или ремонт­ ного размера).

Наибольшему износу в поршне подвергаются канавки.

Для восстановления свойств канавки протачивают под ремонт­ ный размер. Проточку разрешается производить только один раз; при повторном износе поршень бракуется.

Отверстия в бобышках развертывают под ремонтный размер пальца. Для этого применяются развертки с направляющим хво­ стовиком, центрирующим ее относительно второго отверстия.

Развертывание отверстий в бобышках должно производиться с тщательным сохранением перпендикулярности оси пальца к оси поршня.

Изношенные поршневые кольца не ремонтируются, а заменя­ ются новыми, которые изготовляются заводами номинального и ремонтного размеров. Износ колец определяется проверкой их упругости и по зазорам между кольцом и канавкой поршня, а также в стыке кольца, установленного в цилиндр; величины зазо­ ров должны соответствовать техническим условиям и для рас­

Поршневые пальцы изнашиваются в местах сочленения с втул­ кой верхней головки шатуна и поршнем. Предельно допустимый за­ зор между пальцем и втулкой шатуна в зависимости от типа дви­ гателя составляет 0,1—0,2 мм. Зазор восстанавливают постанов­ кой новой втулки или пальца увеличенного (ремонтного) размера. Ремонт пальцев производится либо шлифованием под уменьшен­ ный размер, либо хромированием до первоначального размера,

либо раздачей пальца.

К основным дефектам, встречающимся при ремонте шатунов, относятся: изгиб и скрученность; износ втулки, отверстия под

втулку верхней головки шатуна и поверхности нижней головки под вкладыши; износ поверхностей разъема шатуна и крышки, а также трещины, обломы и аварийные изгибы шатуна.

Поступивший на ремонт шатун проверяют на изгиб и скручен­ ность. По техническим условиям изгиб и скрученность шатуна (при расстоянии между измерительными стержнями индикатора и неподвижным упором призмы 100 мм) не должны превышать 0,05 мм. Изгиб и скрученность шатуна, превышающие допустимые пределы, устраняют правкой.

Отверстие под втулку верхней головки шатуна восстанавли­ вают растачиванием или развертыванием до увеличенного ремонт­ ного размера с последующей запрессовкой втулки увеличенного по наружному диаметру размера. Отверстие в запрессованной втулке растачивают и развертывают до номинального размера. Изношенное отверстие нижней головки шатуна растачивают и хо­ нингуют до ремонтного размера.

Если на плоскостях разъема шатуна и крышки имеются забои­ ны, глубокие риски или коробление, то плоскости разъема перед расточкой отверстий в головках фрезеруют или шлифуют, после чего растачивают отверстие нижней головки шатуна до номиналь­ ного размера. Толщина слоя металла, снимаемого с плоскости разъема крышки, не должна быть более 0,3 мм, а с плоскости разъема шатуна — более 0,2 мм. Растачивание нижней головки шатуна делается при первом его ремонте. При значительных износах поверхностей разъема и отверстий нижней головки шатуна растачивание и снятие металла может привести к уменьшению межосевого расстояния между верхней и нижней головками, что недопустимо. В этом случае нижнюю головку восстанавливают на­ плавкой с последующей механической обработкой.

Шатуны, имеющие трещины, обломы и аварийные изгибы, бра­ куются.

Отремонтированные шатуны должны отвечать следующим тех­ ническим требованиям:

— непараллельность осей верхней и нижней головок не должна выходить за пределы 0,05 мм на 100 мм длины; оси должны ле­ жать в одной плоскости;

— овальность и конусность втулки верхней головки должны быть не более 0,01 мм, а нижней головки с установленными вкла­ дышами— не более 0,02 мм\

—поверхности разъема нижней головки должны располагаться

водной плоскости с точностью до 0,02 мм.

Износ опорных поверхностей под гайки и головки шатунных болтов в крышке и шатуне устраняют фрезерованием до выведе­ ния следов износа.

Ремонт коленчатых валов. Коленчатый вал является ответст­ венной и дорогостоящей деталью двигателя. Валы изготовляются из высокопрочного (магниевого) ковкого чугуна и из высококаче­ ственных углеродистых и марганцовистых сталей марок 40, 45, 45Г2, 50Г.

146

под ремонтный размер или наращиванием слоя металла с после­ дующим шлифованием до номинального размера.

Наращивание слоя металла (хромирование, металлизация, на­ плавка и др.) применяется обычно тогда, когда нельзя применить способ ремонтных размеров.

Перед шлифованием шеек коленчатый вал кладут йа подставку и с помощью электродрели сверлом диаметром 10 мм с пластин­ ками твердого сплава типа ТК углубляют отверстия масляных ка­ налов на 1 мм.

Шлифование шеек производится на специальных станках типа 3423, 3420, 3A423, а также на приспособленных токарных станках.

Шлифование начинают с коренных шеек. Вал устанавливают в центрах станка (рис. 7.5,а). Зажимать вал в центрах следует осто­ рожно, чтобы не изогнуть его. Для предупреждения прогиба вала используется люнет или винтовые домкратики-распорки, устанав­ ливаемые между щеками шатунных шеек (рис. 7.5,в, г). Сначала шлифуется средняя коренная шейка, а затем крайние.

Для шлифования шатунных шеек на планшайбы передней и задней бабок устанавливаются переходные плиты (центросместительные шайбы), к которым крепятся призматические зажимы — кронштейны. Концы коленчатого вала устанавливают в кронштей­ ны (рис. 7.5,6), смещенные на величину хода поршня, и крепят скобами. Балансировка вала при этом производится с помощью противовесов. Перед шлифованием шатунных шеек тщательно про­ веряется правильность установки коленчатого вала в центросместителях: параллельность осей шатунных и коренных шеек и совпа­ дение оси симметрии шлифуемых шеек с осью центров станка. Эти проверки выполняются с помощью призматических шаблонов го­ ризонтальной и вертикальной установки и посредством подвижной призмы, являющихся принадлежностями шлифовального станка.

Особое значение имеет величина радиуса кривошипов, которая регулируется путем смещения вала передвижением кронштейнов в центросместителях. Контроль установки вала в этом случае осу­ ществляют по мерным линейкам на патронах. Проверку радиуса кривошипов и параллельности осей шатунных шеек осям корен­ ных проводят на контрольной плите.

Шейки шлифуют следующими кругами: абразивы Э и ЭБ, кера­ мическая связка К (твердость СТ или СМ2 — СМц зернистость 46—60, диаметр круга 600—900 мм). Режим шлифования: линей­ ная скорость вращения коленчатого вала 25—30 м1мин; скорость резания 25—35 м!сек, продольная подача круга 0,1—0,3 ширины круга в мм на один оборот вала, глубина резания или поперечная подача для предварительного шлифования (удаление овальности, конусности и задиров) 0,02—0,03 мм, а для чистового шлифования (получение гладкой чистой поверхности) 0,005—0,010 мм. При шлифовании применяют охлаждающую содомыльную эмульсию, подаваемую к шейкам насосом струей, равной ширине камня, и направляемую в место соприкосновения круга с обрабатываемым валом.

148

После шлифования коренные и шатунные шейки полируют или суперфинишируют. Полирование производится на специальных установках пастой ГОИ № 10, смешанной с маслом и нанесенной на фетровые вкладыши приспособления.

Суперфиниширование — заключительная операция обработки шеек коленчатого вала мелкозернистыми абразивными брусками. При данной обработке коленчатый вал совершает вращательное и

г

колебательное (возвратно-поступательное) движения. В процессе обработки шейки вала охлаждаются керосином, к которому добав­ ляется 10% машинного масла. После окончания суперфиниширо­ вания чистота поверхности шеек вала до V 8 — V 1 0 .

Шейки вала, достигшие предельного ремонтного размера, вос­ станавливают наращиванием слоя металла автоматической вибродуговой наплавкой в струе жидкости, автоматической наплавкой под слоем флюса (с термической обработкой и без нее), а также хромированием.

149