ПЗ (1) (1219308), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Предлагаемая компоновка оборудования участка по ремонту цилиндровых втулок дизеля Д49 представлена на рисунке 4.3.
1 – станок для зачистки клапанов; 2 – станок для зачистки цилиндровой рубашки; 3 – станок для впрессовки и выпрессовки цилиндровых рубашек; 4 – опресовочный станок; 5 – пистолет для разборки комплектов; 6 – вытяжка; 7 – слесарный стол; 8 – стеллаж; 9 – кран стреловой, грузоподъемностью 0,5 т
Рисунок 4.3 – Участок по ремонту цилиндровых втулок дизеля Д49
Втулка цилиндра предназначена для направления движения поршня и вместе с ним и крышкой образует камеру сгорания. Конструкция втулки цилиндра дизелей типа Д49 – так называемого подвесного типа. Важными преимуществами такого типа втулок являются: возможность сборки втулки с крышкой цилиндра в виде отдельного комплекта дизеля, при этом до установки в дизель опрессовывают комплект «втулка – крышка» и проверяют деформацию зеркала втулки после затяжки шпилек, соединяющих втулку с крышкой.
4.4 Компоновка отделения по ремонту ЦК Д49 после модернизации
Компоновка отделения по ремонту ЦК Д49 после модернизации представлена на рисунке 4.4.
|
| Рисунок 4.4 – Компоновка отделения по ремонту ЦК после модернизации |
В результате выполнения раздела для каждого участка выбрали и применили инструменты бережливого производства, в частности, на участке ремонта шатунно-поршневой группы, участке по ремонту цилиндровых крышек и участке по ремонту цилиндровых втулок: «5S», «Производственная ячейка», «Визуализация», «Кайдзен-проекты».
Снизили до минимума пересечение технологических маршрутов перемещений ремонтируемых узлов, деталей и работающего персонала.
Так же в отделении по ремонту ЦК дизелей Д49 рекомендуется внедрение инструментов бережливого производства «8D» и «Барьер» для предупреждения выхода из строя цилиндровых комплектов из-за образования трещин в цилиндровой втулке вследствие перегрева, в следствии неправильной регулировки клапанов.
Cоздали поточную линию ремонта цилиндровых комплектов, т.е. организовали поток единичных изделий – «Производственной ячейки» с помощью расстановки оборудования, изготовления приспособлений. Изменили внутренние потоки, а именно – выделили в отдельные позиции рабочие места для сборки клапанов после притирки и цилиндровых комплектов. Изготовили накопители для хранения и перемещения комплектов.
5 РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЦК
5.1 Шатунный механизм
Шатунный механизм 13 состоит из главного и прицепного шатунов (см. рисунок 5.1). Для повышения усталостной прочности поверхности шатунов и крышки обрабатываются дробью.
1, 20 – втулки верхних головок шатунов; 2, 15 – главный и прицепной шатуны; 3,18 – гайки; 4 – уплотнительное кольцо; 5, 12 – втулки; 6 – шатунный болт; 7 – крышка нижней головки шатунов; 8, 10 – штифты;
9, 11 – нижний и верхний вкладыши; 13 – палец прицепного шатуна; 14 – проставочная втулка; 16 – болт прицепного шатуна; 17 – стопорная шайба; 19 – шплинт; П – канал; Р – зубцы; Т – отверстие
Рисунок 5.1 – Шатунный механизм
Шатуны соединены между собой пальцем 13, который устанавливается во втулке 12, запрессованной в проушине главного шатуна. Прицепной шатун крепится к пальцу 13 двумя болтами 16, которые стопорятся шайбами 17. В верхние головки обоих шатунов запрессованы стальные втулки 1 и 20 залитые свинцовистой бронзой. Нижняя головка главного шатуна имеет съемную крышку 7, которая крепится к стержню четырьмя болтами 6. Стык нижней головки и крышки 7 имеет зубцы Р треугольной формы, препятствующие поперечному смещению крышки. В нижнюю головку главного шатуна установлены верхний 11 и нижний 9 стальные тонкостенные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой, на наружную поверхность которой нанесено гальваническое покрытие из сплава олова, свинца и меди. Вкладыши устанавливаются с натягом, величина которого выбита на его торце, и фиксируются штифтами 8 и 10.
Верхний и нижний вкладыши не взаимозаменяемы (в нижнем вкладыше имеется канавка с отверстиями для перетока масла). Вкладыши имеют толщину 5,91 мм, а диаметр нижней головки – 210 мм.
Шатунный подшипник смазывается и охлаждается маслом, поступающим из коренных подшипников через каналы коленчатого вала. По отверстиям Т в нижнем подшипнике и по каналу П в крышке 7 масло перетекает в канал нижней головки шатуна и по втулке 5, уплотненной кольцом 4 – в канал стержня главного шатуна. Далее масло по сверлениям поступает к верхней головке главного и прицепного шатунов.
Для повышения надежности была произведена модернизация шатунного механизма:
- развита поверхность стыков и утолщены двутавровые полки в месте сопряжения прицепной проушины со стержнем шатуна;
- уменьшена высота крышки и разнесены оси шатунных болтов от центра нижней головки;
- увеличен диаметр шатунных болтов.
Расчетами и тензометрированием на работающем дизеле установлено, что изгибная жесткость поверхностей стыков повысилась в 2,2 раза, а фактическая площадь их контакта в - 1,4 раза, изгибная жесткость перемычки между расточками постели увеличилась в 1,2 раза. Для снижения уровня дополнительных усилий при затяжке степень прилегания зубчатых стыков по краске должна быть не менее 70% геометрической поверхности контакта при проверке в свободном состоянии (при незатянутых болтах). Достаточная жесткость нижней головки шатуна обеспечивается также введением в правила ремонта обоснованных усилий затяжки шатунных болтов.
5.2 Поршень
Эскиз поршня представлен на рисунке 5.2.
1 – шпилька; 2 – втулка; 3 – палец; 4 – стопорное кольцо; 5 – уплотнительное кольцо; 6 – головка поршня;
7 – компрессионные кольца с односторонней трапецией; 8 – компрессионное (минутное) кольцо;
9, 15 – маслосъёмные кольца; 10 – экспандер; 11 – тронк; 12 – трубка; 13 – стакан; 14 – пружина;
16 – проволока; 17 – гайка; А – полость охлаждения; Б – отверстие для перетока масла; В – канал для слива масла из полости охлаждения
Рисунок 5.2 – Поршень
Поршень (см. рисунок 5.2) состоит из стальной головки 6 (материал ЭИ415) и алюминиевого тронка 11 (материал АК6), скрепленных четырьмя шпильками 1 и гайками 17. Составная конструкция поршня позволяет применить для головки поршня жаропрочную сталь, а для тронка – антифрикционный алюминиевый сплав, и этим самым снизить массу поршня. Головка поршня охлаждается маслом. Из верхней головки шатуна масло поступает в плотно прижатый к ней пружиной 14 стакан 13 и далее по отверстиям Б – в полость охлаждения А.
Из полости охлаждения масло по каналам В стекает в картер дизеля. На номинальной мощности температура головки над верхним компрессионным кольцом не превышает 170 С. Умеренная температура обеспечивает хорошую износостойкость ручьев компрессионных колец. Снижение давления масла ниже номинального (0,4 МПа) приводит к увеличению уровня температурных напряжений во всех точках головки поршня. В зоне первого компрессионного кольца при уменьшении давления масла с 0,4 до 0,2 МПа температурные напряжения возрастают в 1,65 раза, а на поверхностях, охлаждаемых маслом, в 1,5 раза.
Рабочая поверхность тронка покрыта слоем дисульфида молибдена (антифрикционное приработочное покрытие типа ВАП-2 или АСП). Наилучшими характеристиками обладает покрытие АСП (антифрикционное смазывающее покрытие). Оно выдерживает температурный диапазон в пределах от минус 100 до плюс 350 С, с удельной нагрузкой до 2,5 МПа, при коэффициенте трения 0,03–0,04. Толщина покрытия составляет 10–25 мкм и наносится на поверхность распыливанием. По сравнению с ВАП-2 АСП обладает в 3–4 раза меньшим коэффициентом трения и большей износостойкостью.
В отверстие бобышек тронка установлен поршневой палец 3 плавающего типа. Осевое перемещение пальца ограничено стопорными кольцами 4.
Поршень имеет три компрессионных кольца 7 с односторонней трапецией, одно компрессионное прямоугольное кольцо 8 и два маслосъемных кольца 9 и 15. Кольцо 9 снабжено пружинным расширителем. Верхние три компрессионных кольца изготовлены из легированного высокопрочного чугуна и имеют хромированную поверхность. Применявшаяся ранее конструкция поршня характерна расположением всех колец выше оси пальца.
Для уменьшения расхода масла на угар и прорыва газов в картер в конструкцию поршня внесены следующие изменения:
- увеличено расстояние от крышки цилиндра до поршня за счет уменьшения головки поршня;
- фрезеровки в головке под клапаны выполнены не сквозными;
- установлены три верхних компрессионных кольца с односторонней трапецией, а четвертое - торсионное кольцо;
- второе маслосъемное кольцо расположено ниже оси пальца и выполняет роль дозатора расхода масла;
- уменьшен зазор между тронком и втулкой цилиндра.
5.1.1 Условия работы
Поршень испытывает большие термические и механические нагрузки. Поршень испытывает высокое давление со стороны газов, а при содержании серы в топливе более 0,3 %, а также при температуре днища поршня ниже точки росы (вблизи ВМТ 170С) возникает газовая коррозия. Поршень при работе совершает возвратно-поступательные движения, что приводит к его износу, а также поршневых колец. Температурные деформации вызываются сгоранием топлива на днище поршня из-за плохого распыла топлива форсункой, или завышенной подачи топлива, из-за ухудшения охлаждения поршня из-за отложения нагара на внутренних полостях поршня. В результате нарушения нормального теплового состояния дизеля в процессе эксплуатации образовываются трещины, прогары и задиры.
Шатун также испытывает высокие динамические нагрузки, в результате которых образуются трещины, а также происходит износ трущихся его частей.
5.1.2 Характер работ, выполняемых на ТО и ТР
При текущем ремонте ТР-1 и текущем обслуживании ТО-3 14 через люки блока цилиндров производится осмотр состояния шплинтовки шпилек поршней, состояние рабочих поверхностей поршней, а также нет ли на торцах пальцев прицепных шатунов трещин. Производится прокачка дизеля маслом с помощью маслопрокачивающего насоса и проверяется поступление масла к шатунным подшипникам, втулкам верхних головок шатунов.
При текущем ремонте ТР-2 осуществить частичную разборку дизеля с выемкой ШПГ для очистки, дефектации и ремонта. Определить зазор на масло в подшипниках коленчатого вала.
При текущем ремонте ТР-3 выполнить работы в объёме ТР-2 и детальную разборку ШПГ для очистки, дефектации и ремонта.
5.2 Съёмка, разборка узла и его очистка
5.2.1 Съёмка узла с дизеля
Перед съёмкой ШПГ 15 необходимо произвести замеры камеры сжатия, а также замерить «зазор на масло» в шатунном подшипнике, что позволяет определить необходимость их последующей замены или восстановления. Также необходимо проверить наличие клейм и меток.
Съёмка узла с дизеля производится в следующей последовательности:
- крышку цилиндра отсоединяют от плиты блока дизеля;
- на втулку цилиндра устанавливается приспособление, удерживающее поршень при подъёме комплекта;
- гайки шатунных болтов откручиваются и отсоединяются снизу крышка шатуна со вставленным в неё вкладышем;
- откручиваются болты прицепного шатуна;
- цилиндровую крышку со втулкой, поршнем и шатуном отсоединяют от блока;
- весь комплект устанавливают на кантователь и разворачивают в положение втулкой вверх;
- шатун с поршнем извлекают из втулки.
Далее проводим сборку ШПГ для её совместной очистки. Поршень очищаем отдельно от шатуна, для этого его отсоединяем.
5.2.2 Очистка узла перед разборкой
Для того чтобы приступить к детальной разборке узла, необходимо отчистить его от загрязнений. Основными видами загрязнений ШПГ, исходя из условий работы являются асфальтово-смолистые отложения на стенках шатунов, а для поршня - значительное отложение нагара с внутренней стороны головки и газовая коррозия днища, возникающая в результате выделения кислот из газов.
Для очистки шатунно-поршневой группы используем физико-химический способ очистки, а именно метод струйной очистки. Для этого применяем машину для мойки (см. рисунок 5.3), которая имеет камеру и бак. Моечная камера состоит из верхнего каркаса, в котором по направляющим передвигается с помощью пневмоцилиндра задвижка, установленная на тележке, и фиксируется в двух крайних положениях. При открытом пазе загрязненная шатунно-поршневая группа подается на мойку, а обмытая выходит из камеры. Моечная камера подсоединена к вентиляции. Верхний каркас устанавливается на нижнем каркасе, на котором же и размещается коллектор с поддоном. Коллектор имеет сопла, предназначенные для обмывки и обдувки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
