Технология ремонта cудовых двигателей внутреннего сгорания

Лекция 3

Типовые технологические процессы ремонта и повышения срока службы морской техники.

Технология ремонта cудовых двигателей внутреннего сгорания

Типовой технологический процесс разборки и дефектации Подготовка двигателя к разборке Объем разборочных работ определяется целями и категорией ремонта.

При капитальном ремонте производится полная разборка ДВС. Процесс разборки дизеля сопровождается дефектацией его отдельных узлов и деталей. Перед разборкой ДВС (особенно в судовых условиях) уделяется особое внимание подготовке такелажных средств, разборочных приспособлений, инструментов и вспомогательных материалов: деревянных и других прокладок, обмоточных материалов, маркирующих бирок, моющих и консервирующих средств и т. п. Подготавливаются соответствующие места для хранения деталей в судовых условиях. До разборки двигателя его системы освобождаются от топлива, воды, масла и воздуха. Соответствующие клапаны перекрывают. Клапаны забортной воды стопорят и пломбируют в закрытом положении. Линия валопровода стопорится валоповоротным устройством от самопроизвольного прокручивания. Индикаторные краны и клапаны продувочного воздуха открывают. До начала разборки и в ее процессе обращается внимание на маркировку деталей и положение меток, фиксирующих взаимное расположение сопряженных деталей. При необходимости маркировки и метки возобновляются в соответствии с принятыми условными обозначениями. Типовая схема разборки ДВС: Последовательность разборки зависит от конструкции двигателя и определяется техническими документами завода-изготовителя. В общем случае процесс разборки осуществляется в следующем порядке. Снимают контрольно-измерительные приборы и упаковывают их в ящики. Отсоединяют трубопроводы систем двигателя. Снятые трубы маркируют бирками. Отверстия оставшихся трубопроводов закрывают деревянными пробками или заглушками. Демонтируют навешанные механизмы: воздуходувки; продувочные насосы; топливные насосы и т. д. Отсоединяют всасывающий и выпускной коллекторы. Разбирают приводы газораспределения. При этом замеряют зазоры между зубьями шестерен привода. Снимают все клапаны, форсунки, индикаторные краны. Замеряют высоту камер сжатия специальными приспособлениями (или свинцовыми столбиками). Снимают крышки цилиндров. Гайки ослабляют постепенно и в порядке крест-накрест для исключения деформации и образования случайных трещин в крышке и цилиндровой втулке. Разбирают индикаторные тяги и устройства для охлаждения поршней. Далее приступают к разборке узлов движения. У тронковых ДВС нижние головки шатунов отсоединяют от коленчатого вала. Шатунные шейки последовательно ставят в положение в.м.т. В поршни ввинчивают рым-болты (приспособления для подъема поршней). С помощью талей удаляют поршни с шатунами. В крейцкопфных двигателях сначала отсоединяют шток поршня от поперечины, затем вынимают поршень. Закрепив временно поперечину, разбирают головное соединение и шатунные подшипники, затем вынимают шатун. После этого (при необходимости) разбирают параллели и снимают поперечины с ползунами. В процессе разборки проверяют зазоры в подшипниках, между ползунами и параллелями. Затем снимают распределительный вал и разбирают его привод. На реверсивных двигателях разбирают реверсивное устройство. Замеряют раскепы коленчатого вала, его проседание, осевой разбег в упорном подшипнике и масляные зазоры в коренных подшипниках. Блоки и станины демонтируют только при необходимости. При демонтаже коленчатого вала его отсоединяют от валопровода, затем снимают маховик, разбирают подшипники и шейки вала защищают от случайных повреждений ветошью и деревянными накладками. Для хранения и транспортировки отдельных деталей применяют специальные ящики и контейнеры. Дальнейшая разборка и дефектация узлов ДВС осуществляется в цеховых условиях. После полной разборки, очистки и мойки деталей производится их рабочая дефектация визуально, обмером и физическими методами контроля на скрытые дефекты. Для длительного хранения детали подвергаются консервации. Консервация деталей, узлов и механизмов производится с целью предохранения их от коррозии. В зависимости от срока консервации, условий хранения деталей, а также типа дизеля применяют различные составы консервирующей смеси.

***

 Характерные дефекты и ремонт деталей остова.                                Ремонт фундаментных рам.

Фундаментные рамы дизелей большой мощности изготовляются стальными сварными (штампованными) или чугунными, а для дизелей малой и средней мощностей применяются также силуминовые сплавы. В процессе технического обслуживания и ремонта необходимо осматривать фундаментные рамы на несоосность, овальность постелей коренных подшипников, износ вертикальных стенок постелей и наличие трещин. Следует учитывать, что несоблюдение технических условий на ремонт и монтаж дизеля может привести к деформации его фундамента. При заварке швов на фундаменте дизеля или корпуса судна в районе фундамента болты должны быть ослаблены. Одновременно с креплением фундаментной рамы к судовому фундаменту производится ее проверка на отсутствие деформации, а также проверка центровки дизеля. Для укрепления чугунных рам с трещинами с двух сторон поперечины устанавливают стальные накладки толщиной около 10 мм. Они выполняются по форме поверхностей и закрепляются болтами и штифтами. Трещины в чугунных рамах могут устраняться также сваркой или постановкой гужонов (резьбовых ввертышей) или специальных стяжек. После выявления трещины на ее концах высверливают отверстия и нарезают резьбу. Затем плотно ввинчивают гужоны, резьба которых покрыта эпоксидным или другим клеем. Затем размечают и просверливают отверстия с нечетными номерами так, чтобы между ними оставались перемычки на 1/3 их диаметра. Поставленные в них гужоны зачищают наравне с поверхностью. Затем сверлят отверстия с четными номерами и аналогично ставят стальные ввертыши. Такой способ заделки трещин обеспечивает плотность, а для повышения прочности ставят стяжки в паз. Расстояние между осями конусных отверстий паза больше, чем такое же расстояние у замка. Замки изготовляют по форме паза из малоуглеродистой отожженной стали. Зачеканка стяжного замка может производиться вхолодную или с нагревом. В последнем случае термические напряжения после охлаждения замка обеспечивают дополнительное сжатие трещины. Деформацию фундаментной рамы выявляют накладкой контрольных линеек на базовые плоскости, оптическим плоскомером ИС-41 М2 или прибором ППС-11 по расцентровке постелей рамовых подшипников или с помощью технологического вала (фальшвала), который укладывается в постели коренных подшипников. Технологический вал изготовляется из стальной трубы с высокой точностью и жесткостью: прогиб вала под собственным весом не должен превышать 0,005 мм на 1 м длины; допуск на изготовление размера шеек вала должен находиться в пределах 0,01…0,02 мм. В цеховых условиях кроме того применяются индикаторные измерительные инструменты с установкой рамы на контрольной плите. Для контроля деформации крупных фундаментных рам используют также специальные гидростатические уровни (УГС-1), выполненные по принципу сообщающихся сосудов. Геометрия посадочных гнезд коренных подшипников проверяется калибрами, щупом и на краску. Наклеп базовых поверхностей и деформации рамы устраняют шабрением, обработкой на фрезерных и строгальных станках шлифованием, а постели коренных подшипников — на расточных станках. В судовых условиях используются переносные фрезерные станки и расточные борштанги. Точность обработки базовых поверхностей должна быть не ниже поля допуска Н7.

                                               ***

                                              Ремонт блоков.

Основные дефекты блоков: коррозионно-кавитационные разрушения посадочных буртов и поясов под цилиндровые втулки, наклеп опорных поясов и трещины, особенно в угловом переходе верхнего пояса. Причиной образования трещин являются механические и термические напряжения, возникающие из-за нарушения теплового режима пуска, работы и остановки двигателя. Дефекты выявляются внешним осмотром и физическими методами контроля. Коррозионные разрушения и мелкие трещины устраняются эпоксидными составами по одинаковой технологии. Приготовляется эпоксидный клей, например такого состава: смола ЭД-20 (100 мас. ч.); полиэтиленполиамин (12…14 мас. ч.); дибутилфталат (15…20 мас. ч.). Наполнителем может служить прокаленный чугунный порошок (100 мас. ч.). Поверхность трещины зачищается и обезжиривается, например, уайт-спиритом. Для лучшего склеивания рекомендуется поверхность трещины подогревать с противоположной стороны до температуры 70…80°С инфракрасными лампами или газовыми горелками (при соблюдении мер безопасности). На трещину шпателем наносится и втирается эпоксидный клей. Длительность отвердевания с подогревом составляет не более 4… 5 ч. Эпоксидные составы обеспечивают герметичность при давлениях до 1,5 МПа и температурах до 80…100°С. Трещины с раскрытием менее 0,1 мм ремонтируются составами без наполнителей. Трещины на блоках устраняются также пос.тановкой гужонов и стяжек. Ремонт посадочного пояса блока эпоксидными составами При значительных коррозионных разрушениях и поверхностных трещинах на верхнем посадочном поясе производят расточку блока 1 и постановку стального проставочного кольца на эпоксидном составе. Посадочные места под втулку в проставочном кольце обрабатываются для блоков по посадкам: Н9f9, Н9f7 при шероховатости Rz 20 и Ra 2,5 Ремонт посадочного пояса блока постановкой проставочного кольца на эпоксидном составе. Несоосность посадочных отверстий не более 0,03 мм. Неперпендикулярность осевых отверстий к основанию блока допускается не более 0,05 мм на 1 м высоты блока. Ремонт цилиндровых втулок. Цилиндровые втулки тихоходных и среднеоборотных дизелей изготовляются из чугунов типа СЧ 30, а быстроходных — также из легированных сталей 45Х или 38ХМЮА. При осмотре рабочей поверхности втулок цилиндров необходимо выявлять натиры, раковины, задиры, царапины, трещины на зеркале, а также на перемычках выпускных и продувочных окон, а при осмотре поверхностей, омываемых водой, буртов и посадочных поясков — коррозионно-эрозионные разрушения. Разрешается оставлять без выведения натиры общей площадью не более 50 см², глубиной 0,2 мм и длиной 80 мм для цилиндров диаметром до 0,5 м. Для цилиндров большего диаметра общая площадь натира увеличивается прямо пропорционально его диаметру, а для меньшего диаметра — обратно пропорционально. При выпрессовке цилиндровых втулок необходимо обратить особое внимание на отсутствие трещин в посадочном месте втулок и блока, а также на заострение кромок выпускных продувочных окон двухтактных дизелей. Кромки окон закругляют, соблюдая рекомендации завода-изготовителя. Величину износа и наработки втулки замеряют в нескольких сечениях по высоте. Предельно допускаемые износ и овальность втулки зависят от диаметра цилиндра и частоты вращения коленчатого вала. Например, для двигателей с n≤2,55 с-1 и Dц=220…550 мм предельная овальность 0,55…0,85, а наибольшее увеличение диаметра — 2,50…5 мм. При 2,558,5≤n≤8,5 с-1 и Dц= 150…400 мм овальность допускается в пределах 0,3…0,5 мм, а увеличение диаметра — 1,6…3,2 мм. Задиры и царапины на зеркале втулки устраняются шабрением и шлифованием с плавными переходами. Острые кромки продувочных окон у втулок двухтактных дизелей спиливаются. При значительных дефектах и износах зеркала втулок доводятся до ремонтного размера алмазным (тонким) точением, а для быстроходных дизелей — специальными хонинговальными головками. Зернистость брусков выбирается от 16 до 14М. Возможность расточки проверяется расчетом остаточной толщины стенки втулки на прочность по формуле Регистра; S = Du2 (√σp + 0,4Pzσp — 1,3Pz — 1), где Dц — диаметр цилиндра, см; σp — допускаемое напряжение на растяжение, МПа; Рz — давление сгорания, МПа. Цилиндровые втулки с трещинами выбраковывают. Кавитационные и коррозионные разрушения поверхности охлаждения, посадочных поясов и канавок под уплотнительные резиновые кольца можно устранить эпоксидными составами, как и для блоков. При значительных разрушениях посадочных поясов применяют клеевые составы со стеклотканью по технологии, аналогичной применяемой для защиты гребных валов. После отвердевания состава втулка обрабатывается на токарном станке до необходимых размеров посадочных поясов с соблюдением поля допуска Н7, а для крейцкопфных дизелей — Н9. Восстановление посадочных поясов. Восстановление посадочных поясов цилиндровой втулки эпоксидным составом: 1 — эпоксидный состав; 2 — резиновое кольцо; 3 — картонная прокладка; 4 — стяжное кольцо После ремонта втулки подвергают гидравлическим испытаниям на прочность согласно требованиям Регистра. Величина пробного давления составляет 0,7 МПа. Поверхность охлаждения новых и отремонтированных втулок защищают от коррозии окраской или эмалированием» эпоксидными составами, цинкованием» хромированием и т. п. Выпрессовка втулок для дефектации и ремонта является трудоемкой операцией. Перед этим необходимо убедиться в наличии риски на верхнем бурту, определяющей ее положение в блоке. Для выпрессовки втулок используются специальные винтовые или гидравлические приспособления. Некоторые конструкции втулок имеют для этой цели в опорных буртах резьбовые отверстия для отжимных болтов.

***