Восстановление деталей кривошипно-шатунного механизма

При эксплуатации кривошипно-шатунного механизма наибольшему изнашиванию подвергаются детали поршневой группы, испытывающие экстремальные нагрузки вследствие сгорания рабочей смеси. Износ этих деталей приводит к нарушению нормальной работы механизма в результате снижения компрессии из-за просачивания газов между стенками поршня и цилиндра.

Восстановление поршней, у которых наибольшему изнашиванию подвержены канавки под поршневые кольца, отверстия для поршневого пальца, днище и юбка, необходимо осуществлять в следующей последовательности:

■        очистить поршень от нагара в расплаве солей или щелочей, нагретом до 300 °С;

■        восстановить верхнюю канавку поршня (рис. 3.1), которая наиболее интенсивно изнашивается в процессе эксплуатации:

обработать на токарном станке внутреннюю поверхность, торец и фаску кольца, отлитого из алюминиевого сплава и предназначенного для наварки на торцевую часть поршня;

Восстановление деталей кривошипно-шатунного механизма

■  проточить наружную часть поршня на длине = Н + + (0,5… 1,0) мм до диаметра = (0,98…0,99)D; снять фаску с торца поршня под сварку; установить подготовленное кольцо на обработанную поверхность поршня до упора;

■  зафиксировать положение кольца на поршне сваркой по выполненным ранее фаскам (соединение выполняется на специальном вращающемся приспособлении с использованием установки для аргонно-дуговой сварки УДГ-301 (сила сварочного тока 220…250 А, напряжение 14… 15 В, присадочный материал — проволока Св-АК-5 диаметром 3…5 мм); подрезать торец поршня по днищу; проточить поверхность поршня по всей длине; проточить канавки; снять фаски;

■        зачистить цилиндрическую поверхность поршня (юбку) напильником и мелкозернистой шкуркой и отполировать мелкозернистым абразивом или абразивной пастой для удаления задиров и наплывов или шлифовать на круглошлифовальном станке;

■        развернуть отверстия под поршневой палец до ремонтного размера, используя развертку с твердосплавными зубьями (размер развернутого отверстия должен соответствовать размеру восстановленного поршневого пальца и обеспечивать соответствующую посадку в соединении). Развертывание производится на вертикально-сверлильном станке при ручной подаче со скоростью вращения инструмента 125 мин"1. Для обеспечения оптимальных условий обработки рекомендуется применять СОЖ, состоящую из смеси 90 % керосина и 10 % индустриального масла И-20А;

■        произвести контроль качества восстановления поршня:

проверить форму и размеры юбки при помощи индикаторного приспособления, настроенного на номинальные параметры по эталонной детали;

контролировать глубину канавок калибрами, размер отверстия под поршневой палец — индикаторным нутромером.

Восстановление гильз цилиндров (рис. 3.2) осуществляется путем их растачивания под ремонтный размер (в тех случаях, когда имеется в наличии новый поршень) или созданием на изношенной поверхности гильзы припуска на обработку, используя стальную ленту, порошковые покрытия или термопластическое обжатие (в тех случаях, когда изношенный поршень будет восстанавливаться путем механической обработки).

Восстановление деталей кривошипно-шатунного механизма

Восстановление гильз установкой стальной ленты необходимо осуществлять в следующей последовательности:

■        расточить внутреннюю поверхность гильзы, придав ей необходимую цилиндричность и круглость;

■        отрезать кусок стальной полосы от термически обработанной ленты из стали марок У8А; У10А; 70С2ХА или 65Г толщиной 0,6… 0,8 мм и длиной, соответствующей длине окружности расточенного в гильзе отверстия. Ширина ленты выбирается исходя из высоты гильзы;

■        изготовить, используя специальные приспособления, из отрезанного куска ленты цилиндр;

■        запрессовать изготовленный из ленты цилиндр в отверстие гильзы;

■        установить штифты для предупреждения самопроизвольного смещения установленного в гильзе цилиндра;

■        произвести черновое растачивание установленного в гильзу цилиндра (растачивание ведется резцами, оснащенными пластинами из твердого сплава марки ВК-6, при частоте вращения 300… 350 мин-1 и подаче 0,1 мм/об с использованием СОЖ);

■        произвести чистовое растачивание установленного в гильзе цилиндра с припуском на отделочную обработку (растачивание ведется резцами, оснащенными пластинами из эльбора при частоте вращения шпинделя 1 200 мин"1 и подаче 0,02… 0,03 мм/об без использования СОЖ);

■        выполнить отделочную обработку отверстия гильзы:

установить в резцедержателе станка специальное приспособление (рис. 3.3) для выглаживания внутренней поверхности гильзы;

Восстановление деталей кривошипно-шатунного механизма

Рис. 3.3. Приспособление для выглаживания внутренней поверхности гильзы:

1 — рычаг; 2 — ось; 3 — корпус; 4 — гайка; 5 — тяга; 6 — пружина; 7 — серьга; 8 — обрабатывающий инструмент со сферической поверхностью

■  отрегулировать приспособление на заданное усилие выглаживания, вращая гайку 4, которая через тягу 5 изменяет натяжение пружины б, соединенной с рычагом 1 серьги 7 (усилие пружины определяется по шкале, нанесенной на корпусе 3 приспособления);

■  настроить коробку скоростей станка на частоту вращения, обеспечивающую скорость гильзы в пределах 120… 150 м/мин; настроить коробку подач станка на подачу 0,02… 0,04 мм/об; включить главный привод станка; ввести приспособление в отверстие гильзы; подвести обрабатывающий инструмент 8 к образующей поверхности отверстия гильзы так, чтобы он плотно прилегал к ней (усилие прижатия инструмента к внутренней поверхности гильзы определяется величиной натяга, сообщенного пружине б);

■ вывести инструмент из отверстия гильзы;

■     включить автоматическую подачу и произвести выглаживание поверхности гильзы;

■        проконтролировать качество выполнения восстановительных работ, используя микрометрический или индикаторный нутромер.

Восстановление гильз центробежным индукционным напеканием порошков необходимо осуществлять следующим образом:

■        установить на кулачках патрона токарного станка теплоизолирующие прокладки;

■        закрепить гильзу в трехкулачковом патроне токарного станка;

■        насыпать на внутреннюю поверхность гильзы равномерно по всей длине смесь порошков ПЖ-1 и ПГ-ХН80СР2 в равных количествах;

■        настроить коробку скоростей токарного станка на частоту вращения 350…450 мин-1;

■        установить в резцедержателе станка высокочастотный индуктор;

■        ввести индуктор в отверстие гильзы;

■        включить главный привод станка, при этом порошок равномерно распределится по внутренней поверхности гильзы за счет центробежных сил;

■        включить питание высокочастотного индуктора, при этом порошок расплавляется и равномерно покрывает внутреннюю поверхность гильзы;

■        выключить индуктор через 1,5…2,0 мин после начала процесса;

■        выключить главный привод станка через 2,0…2,5 мин после выключения индуктора.

Восстановление гильз методом термопластического деформирования

осуществляется на специальной установке, состоящей из высокочастотного генератора, индуктора и устройства, обеспечивающего возвратно-поступательное и вращательное движения восстанавливаемой гильзы.

Восстановление поршневых пальцев, основное изнашивание которых происходит по наружной поверхности, сопрягаемой с поверхностями отверстий шатуна и бобышек поршня, до номинального или ремонтного размера, осуществляется двумя способами: раздачей и хромированием.

В большинстве случаев, учитывая незначительную трудоемкость изготовления, изношенные поршневые пальцы заменяют новыми, изготавливая их непосредственно в ремонтном цехе под размеры восстановленных отверстий шатуна и поршня.

Восстановление поршневых колец, подверженных в процессе эксплуатации наибольшему изнашиванию из всех деталей поршневой группы, связано с потерей упругости и увеличением зазора в замке (стыке) колец. Изношенные кольца, как правило, заменяют новыми. В случае отсутствия стандартных колец их изготавливают из пустотелых литых чугунных цилиндров.

Изготовление поршневых колец необходимо выполнять следующим образом:

■        расточить пустотелый чугунный цилиндр по внутреннему диаметру с припуском на последующую обработку;

■       отрезать от заготовки кольцо толщиной, несколько большей номинальной (припуск на последующее подрезание торцов и шлифование);

■        подрезать торцы кольца;

■       разрезать кольцо под углом 45° к образующей на фрезерном станке или с помощью ручной ножовки;

■        опилить места распила кольца;

■        спаять стыки кольца;

■       расточить кольцо до номинального размера, установив его на специальной оправке 1 (рис. 3.4, а);

■        обточить кольцо до номинального размера на оправке 4 (рис. 3.4, б);

■        распаять место стыка;

■       проверить упругость кольца, используя специальное приспособление;

■        осуществить пригонку кольца по пазу поршня.

 

Восстановление деталей кривошипно-шатунного механизма

Рис. 3.4. Схема обработки поршневого кольца:

а — по внутреннему диаметру; б — по наружному диаметру; 1,4 — оправки; 2 — кольцо; 3,5 — фланцы; 6 — винт

Восстановление шатуна, основные виды износа которого сводятся к появлению трещин, повреждению резьбы деталей крепления, отклонению от параллельности осей верхней и нижней головок и изменению формы их отверстий, осуществляется разными методами.

Создание припуска на последующую механическую обработку на поверхностях отверстий нижней и верхней головок шатуна осуществляется в зависимости от степени изнашивания путем нанесения гальванических покрытий, напылением порошковых материалов или металлизацией.

Механическую обработку верхней и нижней головок шатуна необходимо производить следующим образом (рис. 3.5):

■       хонинговать отверстие нижней головки шатуна, ориентируя инструмент по поверхности отверстия (это позволяет снимать при восстановлении минимальные припуски);

■        установить шатун 3 на оправке 4;  установить шатун с оправкой на расточном станке, ориентируя их относительно шпинделя 1 при помощи оправки 2, и закрепить, прикладывая усилия Р’3 и Р’3′:

■        вывести оправку 2 из отверстия детали;

■        расточить отверстие.

В тех случаях, когда в верхней головке шатуна устанавливается втулка, производят ее замену.

Восстановление нижней головки шатуна осуществляется так же, как и восстановление разъемных подшипников скольжения.

Восстановление коленчатого вала, который в результате кратковременных перегрузок, старения металла и ряда других причин подвержен значительному изнашиванию за счет истирания шатунных и коренных шеек, осуществляется созданием ремонтного припуска на изношенных поверхностях и их последующей механической обработки под номинальный размер.

Восстановление деталей кривошипно-шатунного механизма

Рис. 3.5. Схема обработки отверстия верхней головки шатуна:

1 — шпиндель; 2 —• центрирующая оправка; 3 — шатун; 4 — установочная оправка

Создание припуска на механическую обработку на шейках коленчатых валов осуществляется двумя способами: наплавкой на шейки валов проволоки Нп-ЗОХГСА диаметром 1,6 мм под слоем флюса АН-348А и последующей нормализацией вала или наплавкой на шейки валов проволоки Св-08.

Механическую обработку шеек коленчатого вала после создания припуска на обработку необходимо осуществлять в следующей последовательности:

■        шлифовать коренные шейки коленчатого вала предварительно;

■        шлифовать шатунные шейки коленчатого вала предварительно;

■        шлифовать галтели коленчатого вала;

■        шлифовать коренные шейки коленчатого вала окончательно;

■        шлифовать шатунные шейки коленчатого вала окончательно;

■        произвести балансировку коленчатого вала;

■        полировать коренные и шатунные шейки коленчатого вала;

■        произвести контроль геометрических размеров и формы коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий