книги из ГПНТБ / Королев Н.И. Эксплуатация судовых дизелей

Коробление кольца проверяют на плите щупом. Зазор между плитой и кольцом не должен превышать 0,05—0,08 мм.

Кольца, имеющие задиры, следы пропусков газа больше чем на окружности, нужно заменять. При этом поврежденные верхние уплотнительные кольца заменяют приработавшимися следующими

§ 9. ПОРШНЕВЫЕ ПАЛЬЦЫ И ШТОКИ, ПОПЕРЕЧИНЫ И ПОЛЗУНЫ, ПАРАЛЛЕЛИ

П о р ш н е в о й п а л е ц в тро'нковом дизеле служит для соеди­ нения поршня с шатуном. Его изготовляют сплошным или полым, с постоянным или переменным диаметром расточки, отковывают из малоуглеродистых легированных сталей. Поверхность трущейся части пальца цементируют, закаливают и шлифуют.

В старых конструкциях дизелей палец обычно жестко запрес­ сован в бобышки поршня (рис. 20, а), снабжен шпонкой от прово­ рачивания и застопорен болтом. Для свободного перемещения по длине палец закреплен только в одной из бобышек.

Жестко установленный палец изнашивается неравномерно и при расширении деформирует тронк поршня. Поэтому в современных

47

дизелях чаще применяют плавающий палец, который в гнездах не крепится и может поворачиваться вокруг своей оси. Благодаря вращению палец при свободной установке изнашивается рав­ номерно.

Перемещение плавающего пальца вдоль оси ограничивают пру­ жинными стопорными кольцами (рис. 20, б), которые вставля­ ют в канавку, выфрезерованную в бобышках, или бронзовыми (алюминиевыми) вставками-пробками (рис. 20, в).

Неподвижный палец изнашивается односторонне, в основном в нижней части, в результате чего сечение пальца делается оваль­ ным.

Поршневой палец плавающего типа может не иметь явно вы­ раженного одностороннего износа. Обычно износ у такого пальца равномерен. Однако иногда и у него в поперечном сечении появля­ ется овальность, а в продольном — конусность.

Кроме естественного износа от истирания, поршневой палец мо­ жет иметь и аварийные повреж­ дения— задиры, трещины полом­ ки. Причинами аварийных по­ вреждений и износов могут быть: недостаток смазки или плохое ее качество, малый или чрезмерный зазор в головном подшипнике, не­ удовлетворительная пригонка подшипника по пальцу, перекос деталей движения и др.

Для контроля за состоянием поршневого пальца, кроме на­ ружного осмотра, замеряют его

диаметр в трех взаимно перпендикулярных направлениях (по оси цилиндра и перпендикулярно ей), как показано на рис. 21. .

Кроме того, при плавающем пальце обмеряют бобышки порш­ ня по горизонтали и по вертикали—для определения их износа и получения данных, необходимых для изготовления нового пальца (ремонтного размера).

У крейцкопфных дизелей шт о к соединяется с головкой порш­ ня при помощи фланца, откованного заодно со штоком, и длинных шпилек с гайками.

48

Возможными дефектами штока могут быть искривления его опорных поверхностей в результате перекоса штока во время сбор­ ки, коррозия, истирания и задиры в районе сальникового уплот­ нения.

Во избежание повреждения штока надо следить за тем, чтобы его цилиндрическая и коническая поверхности были соосными (несоосность не должна превышать 0,02—0,03 мм). Неперпендику­ лярность торцевых поверхностей фланцев к оси штока допускается не более 0,015 мм на 100 мм диаметра фланца.

Степень износа штока от истирания определяют по двум вза­ имно перпендикулярным диаметрам, трем поясам на равном рас­ стоянии по длине (обычно только в районе соприкосновения што­ ка с сальником).

Рис. 22. Сальник поршневого штока

Задиры штока могут произойти вследствие плохой работы сальника, который устанавливают в месте прохода штока через диафрагму. В корпусе сальника (рис. 22) имеются разрезные чу­ гунные кольца, стянутые спиральными пружинами 2. Верхнее коль­ цо 1 снимает грязное цилиндровое масло (при ходе поршня вниз), которое отводится по сверлению в корпусе сальника и специаль­ ным трубкам. Нижние кольца 3 (при ходе поршня вверх) счищают масло, попавшее на шток из картера. Кроме того, сальник может иметь еще одно кольцо без конусной фаски (в дизелях с надду­ вом), которое препятствует прорыву продувочного воздуха в кар­ тер.

Неправильная установка колец сальника приводит к повышен­ ному износу штока и даже его задиру.

П о п е р е ч и н а крейцкопфа соединяет поршневой шток и пол­ зун с шатуном. Поперечина соединяется с поршневым штоком при помощи фланца, цилиндрического или конусного хвостовика с гайкой. Поперечины выполняют цельными пли полыми со сверле­ ниями, через которые подводится масло для охлаждения поршня и трущихся деталей. Материалом для изготовления поперечины яв­ ляется углеродистая или легированная сталь, обладающая повы­ шенной жесткостью, вязкостью и поверхностной твердостью.

49

Износ шеек (цапф) поперечины происходит неравномерно по окружности, в основном срабатывается нижняя часть, опирающая­ ся на подшипники головного соединения.

Степень износа шеек (цапф) поперечины проверяют в двух пли трех сечениях по длине п в двух взаимно перпендикулярных на­ правлениях— вдоль оси поршня II перпендикулярно ей (при поло­

ют). При фланцевом соединении пригоняют плоскость поперечи­ ны с плоскостью фланца поршневого штока.

жения, выполняют односторонними и двусторонними. Односторонние ползуны при работе на передний ход переда­

ют нормальное давление на параллели основной опорной поверх­ ностью, а при работе на задний ход — уменьшенными затылочны­ ми опорными поверхностями, находящимися на обратной сторо­ не ползуна. Ползуны крепят к поперечине болтами.

Двусторонние ползуны имеют четыре одинаковых опорных по­ верхностей, попарно передающих давление при переднем и зад­ нем ходах.

П а р а л л е л и , как и ползуны, изготовляют односторонними или двусторонними.

В современных дизелях, особенно при применении безвильчатых шатунов, часто делают четыре параллели, расположенные в плоскостях, смещенных от оси цилиндра. Для предотвращения смещения параллели имеют специальные полки.

Односторонние параллели при переднем ходе воспринимают давление ползунов основной своей трущейся поверхностью, при заднем ходе — обратными щеками.

.50

Рабочие поверхности ползунов и параллелей заливают бабби­ том. На поверхности баббита делают смазочные канавки, распо­ ложенные параллельно оси коленчатого вала н сообщающиеся между собой. Смазка к ползунам п параллелям поступает через поперечину.

Для регулирования масляного зазора между трущейся поверх­ ностью ползунов и параллелей последние крепят к станине на ла­ тунных прокладках.

Дефекты ползунов и параллелей выявляют путем внешнего осмотра и замера зазора между ними.

При внешнем осмотре проверяют, нет ли трещин, задиров и отслаивания белого металла.

Для замера масляного зазора ползун с помощью домкрата прижимают к параллели переднего хода (чтобы поставить ползун в условия, при которых он работает). Замеренный зазор со сто­ роны заднего хода будет являться суммарным зазором между ползунами и параллелями.

Зазоры замеряют щупом в трех положениях ползуна: в край­ них точках и на середине хода. В каждом из трех положений сни­ мают 8 замеров. По результатам полученных масляных зазоров судят о характере износа трущихся пар.

Монтажные и предельные зазоры принимают по данным заво- да-изготовнтеля дизеля. Нормальный зазор между ползунами и параллелями приблизительно равен 0,0001—0,0015% диаметра шейки поперечины; с боковой стороны этот зазор принимается в два раза больше.

Предельные зазоры при износе рабочих поверхностей допуска­ ются в 2, а с боковой поверхности — в 1,5 раза большими соответ­ ствующих нормальных зазоров.

Если при проверке центровки поршня относительно цилиндро­ вой втулки окажется, что зазор между ними с того борта, где рас­ положена параллель, достиг нуля, это укажет на чрезмерный из­ нос ползуна и необходимость установки прокладки между попере­ чиной и ползуном.

Перекосы параллелей и ползунов возникают обычно в резуль­ тате некачественного ремонта. Этот недостаток, как правило, устраняют в заводских условиях.

§ 10. ШАТУНЫ, ГОЛОВНЫЕ, МОТЫЛЕВЫЕ И РАМОВЫЕ ПОДШИПНИКИ

Ша т у н соединяет коленчатый вал с поршнем (в тронковых дизелях) или поперечиной (в крейцкопфных дизелях). Он состо­ ит из стержня, верхней и нижней головок. В верхней головке ша­ туна помещается головной подшипник, в нижней — мотылевый.

Верхнюю головку в тронковых дизелях выполняют неразъем­ ной. В нее вставляют втулку, образующую с поршневым пальцем так называемый головной подшипник. Материалом втулки может быть бронза (ОФЮ-1, ОЦЮ-2 и др.) или сталь с заливкой свин­

51

цовистой бронзы (БС-30 н др.). В сплошных бронзовых втулках головного подшипника делают несколько канавок по окружности, параллельных оси подшипника. Смазка к подшипнику подводится через осевое сверление в стержне шатуна или через укрепленную на стержне трубу.

В кренцкопфных двигателях верхняя головка шатуна имеет

•обычно форму вилки с двумя подшипниками, с помощью которых шатун присоединяется к шейке поперечины крейцкопфа. Шатуны могут иметь и безвпльчатую верхнюю головку. При фланцевом соединении штока с поперечиной некоторые дизели имеют один го­

ственно в головке шатуна.

Мотылевая головка шатуна всегда разъемная, в малооборот­ ных судовых дизелях — разъемно-съемная. Обе половины моты- л е в о г о п о д ш и п н и к а соединены между собой и пяткой ша­ туна шатунными болтами. Отъемная мотылевая головка центрует­ ся по отношению к стержню шатуна центрирующим выступом или шайбой, вставляемой в соответствующие выточки в пятке стержня

иверхней половине подшипника.

Вместе соединения мотылевой головки со стержнем шатуна ставят стальную компрессионную прокладку. Изменяя ее толщи­ ну, можно регулировать длину шатуна, а следовательно, изменять

Вмалооборотных дизелях обе половинки мотылевой головки заливают баббитом пли устанавливают стальные вкладыши, за­ литые баббитом. Смазка к головным соединениям подводится от мотылевых подшипников по сверлению в стержне шатуна (дизе­ ли «Бурмейстер и Вайн») специальным крейцкопфный насосом, укрепленным на поперечине (дизели МАН), или с помощью шар­ нирно-качающихся труб (дизели «Зульцер»),

Вголовных подшипниках кренцкопфных дизелей на рабочих

смазки, а на вкладышах мотылевого соединения — только холо­ дильники.

Для регулирования масляного зазора в разборных подшипни­ ках между половинками в разъемы устанавливают наборные про­ кладки.

Характерными дефектами головок шатунов является износ втулок и вкладышей головных и мотылевых подшипников. На по­ стелях подшипников и торце стержня шатуна, имеющего отъем­ ную мотылевую головку, иногда наблюдается наклеп. Вследствие аварии стержень шатуна может получить изгиб.

Рабочие поверхности подшипников, кроме износа антифрик­ ционного покрытия, могут иметь трещины, задиры, риски, нара­ ботки, оспины.

52

При износе подшипников увеличивается масляный зазор в них, что приводит к ухудшению смазки валов (а значит, и повышен­ ным их износам), стукам в головках шатуна, приводящим к тре­ щинам, наклепам и выкрашиванию белого металла.

Масляные зазоры в подшипниках замеряют несколькими спо­

собами.

Наиболее точно масляный зазор определяют выжимкой свинцо­ вых проволочек. Этот способ состоит в следующем. Отметив рис­ ками положение стяжных болтов подшипника относительно крышки (верхней половинки), вскрывают ее и укладывают попе­ рек шейки вала (поперечины крейцкопфа) 2—3 свинцовые прово­ лочки диаметром 0,5—0,7 мм и длиной несколько меньшей длины полуокружности. После этого подшипник со штатными прокладка­ ми собирают и зажимают гайками до отмеченных рисок. Разобрав подшипник, замеряют свинцовые выжимки в нескольких местах (по краям и по середине). Зазор определится как среднеарифме­ тическое из размеров всех обжатых проволок.

Рассмотренный способ хотя и точен, но весьма трудоемок, тре­ бует неоднократных разборок и сборок подшипника. Кроме того, этим способом не везде можно замерить масляный зазор (напри­ мер, в головном подшипнике с неразъемной втулкой). Поэтому применяют другие способы измерения.

Очень часто масляный зазор замеряют щупом без разборки подшипника.

В неразъемных головных подшипниках тронковых дизелей за­ зор измеряют (при разъединенных шатуне и поршне) между втул­ кой шатуна и поршневым пальцем с обоих торцов по всей окруж­

ряют между шейкой поперечины и верхней половиной подшипни­ ка, так как вес поршня и штока приходится на нижние половины подшипника, а диаметральный зазор оказывается на противопо­ ложной стороне.

В мотылевых подшипниках масляный зазор измеряют между шейкой вала и нижней половиной подшипника (также с обеих его сторон).

Для замера масляных зазоров в головном (и мотылевом) под­ шипнике во время эксплуатации судовые механики применяют до­ вольно простой способ, не требующий разборки шатунных голо­ вок. Снимают цилиндровую крышку, устанавливают мотыль прове­ ряемого цилиндра в и. м. т. (у тронкового дизеля) и в. м. т. (у крейцкопфного дизеля), закрепляют подъемное приспособление на поршне и устанавливают на штоке индикатор со специальной ско­ бой. Уперев стержень индикатора в нижнюю кромку поршня (у тронкового дизеля, рис. 24, а) или в корпус головного подшипника (у крейцкопфного дизеля, рис. 24, б), талями поднимают поршень, который переместится на величину зазора в головном подшипни­ ке, что будет зафиксировано индикатором.

53

Если трещины не образуют замкнутого контура, подшипник может работать исправно длительное время. И даже при замкну­ тых трещинах, если они не распространяются до краев подшипни­ ка пли масляных канавок и нет признаков выпадания кусков баб­ бита, подшипник также может работать.

Головные втулки неразъемных подшипников при предельном износе или наличии трещин обычно заменяют, так как восстанов­ ление их в судовых условиях крайне затруднительно.

Пригонку рабочей поверхности новой втулки осуществляют с проверкой на краску по поршневому пальцу. Сначала пригоня­ ют нижнюю поверхность втулки, затем верхнюю. Пятна краски должны распределяться равномерно по поверхности втулки с гу­ стотой не менее одного пятна на 1 см2 и общей площадью пятен не менее 25% всей несущей поверхности.

Зазор между втулкой н пальцем должен быть в пределах диа­ метрального монтажного зазора. Кроме того, должна быть обес­ печена параллельность оси отверстия головки шатуна с пяткой (если мотылевый подшипник съемный) или с образующей постели верхней части мотылевого подшипника (если последний несъем­ ный).

55

В случае предельного износа разъемных подшипников (голов­ ных, мотылевых, рамовых) и невозможности регулирования зазо­ ра прокладками, а также при появлении многочисленных трещин, отставания и выкрашивания баббита дефектные вкладыши заме­ няют новыми пли восстановленными перезаливкой.

Новые (или перезалитые и расточенные) вкладыши подгоняют по постелям (гнездам) п шейкам вала (или поперечины крейц­ копфа). Для этого спинку вкладыша (или постели) натирают шабровочной краской. Затем, уложив вкладыш в постель (гнездо) и плотно прижав, перемещают его несколько раз по постели в каждую сторону. Сняв вкладыш, осматривают натиры на поверх­ ности постели (или спинке вкладыша). Пригонку вкладыша осу­ ществляют шабрением его спинки, а не постели.

Вкладыш считают пригнанным по постели, если отпечатки крас­ ки распределились равномерно по всей поверхности с густотой не менее трех пятен на квадрате 25X25 мм. При этом щуп толщиной 0,03 мм не должен входить между вкладышем и постелью более чем на 10 мм.

Пригонку вкладыша по шейке вала (или поперечины крейц­ копфа) делают следующим образом. Шейку вала натирают крас­ кой, подшипник собирают иа валу (поперечине) пли укладывают вал на нижние вкладыши подшипников (когда подгоняют рамовые подшипники). Подшипник на валу (или вал в подшипнике) про­ ворачивают на несколько оборотов и разбирают. Места на вкла­ дыше, имеющие сильные натиры краски, сшабривают.

Шабрение с проверкой на краску ведут до тех пор, пока вся

проверив чистоту масляных каналов и правильность выполнения холодильников и галтелей, подшипник собирают. Необходимый масляный зазор устанавливают набором прокладок.

Наклеп на постелях подшипников (а также на пятке шатуна)

устраняют шабрением. Качество шабрения плоских поверхностей

шатунных болтов у малооборотных двухтактных дизелей явление редкое. Чаще такие случаи происходят у вспомогательных четырех­ тактных дизелей с повышенной частотой вращения.

Количество болтов у шатуна чаще 2 и реже 4. Шатунные бол­ ты применяют с двумя калиброванными поясками (для отъемных головок), с одним пояском (для несъемных головок), укорочен­ ные без калиброванных поясков (для головок с косым разъемом) и без калиброванных поясков (в двухтактных дизелях). От про­ ворачивания при затяжке гайки шатунный болт фиксируется спе­ циальным выступом на головке или штифтом.

56