Типовой маршрут ремонта деталей «тел вращения»

Гладкие и шлицевые валы и оси составляют большую часть номенклатуры восстанавливаемых деталей. В большинстве случаев именно эти детали лимитируют ресурс узлов и агрегатов машин.

У валов наиболее часто дефекты появляются на посадочных поверхностях под подшипники и резьбовых поверхностях. Поверхности под подшипники восстанавливают при износе более 0,017…0,060 мм; под уплотнения — более 0,15…0,20 мм. Шпоночные пазы восстанавливают при износе по ширине более 0,065…0,095 мм; шлицевые поверхности — при износе более 0,2…0,5 мм.

Преимущественное применение при восстановлении валов получили следующие виды наплавки: в среде углекислого газа, вибродуговая в различных защитных средах и под флюсом. Эти процессы применяют преимущественно при износах более 0,5 мм. Для восстановления поверхностей, работающих в условиях неподвижных сопряжений, широко распространена электроконтактная приварка металлического слоя (ленты, проволоки).

При износе неподвижных поверхностей до 0,2мм эффективно электромеханическое высаживание и выглаживание. Восстановление деталей этим способом не требует дополнительного материала, а при выглаживании поверхности происходит упрочнение поверхностного слоя, повышается износостойкость и усталостная прочность.

Гальванические процессы применяются только при массовом восстановлении однотипных деталей.

Восстановление гладких валов и осей рекомендуется по трем техноло-гическим маршрутам. По первому маршруту восстанавливают наплавкой с последующей механической и термической (при необходимости) обработкой детали со значительным износом; по второму маршруту — детали, для которых целесообразно применение электроконтактной приварки ленты или проволоки; по третьему — детали, для которых технически возможно применение электромеханической обработки. При этом поверхности деталей со значительным износом (резьбы, шпоночные пазы) при восстановлении их по второму и третьему маршрутам восстанавливают наплавкой.

На шлицевых валах наряду с устранением дефектов, характерных для гладких валов, необходимо восстанавливать шлицевые поверхности. Наиболее широко для восстановления шлицевых поверхностей применяют дуговую наплавку. Технологический процесс включает операции наплавки, нормализации, токарной обработки, фрезерования, термической обработки и шлифования.

Технология трудоемка и не всегда экономически выгодна. Шлицевые поверхности могут быть восстановлены электроконтактной приваркой металлических полос. При небольших износах для восстановления шлицевых валов рекомендуется холодное пластическое деформирование.

При износе шлицев по толщине до 0,5 мм на их нерабочей наружной поверхности холодным пластическим деформированием на гидравлическом прессе с помощью шлиценакатной головки формируют технологическую канавку. Металл, вытесненный из канавки, заполняет боковую изношенную поверхность зуба и увеличивает наружный диаметр вала, обеспечивая минимально необходимый припуск для механической обработки шлицевой поверхности.

Если износ шлицев по толщине составляет 0,5…1,2 мм, тогда на их наружной поверхности наплавляют валики металла и осаживают на гидравлическом прессе с помощью шлиценакатной головки. При осадке наплавленные на зубья валики внедряются в основной металл, увеличивая ширину зубьев до необходимых размеров в целях получения припуска на механическую обработку.

При износе шлицев по толщине более 1,2мм наплавляют их боковые и наружные поверхности и подвергают механической обработке без деформирования.

Ремонт корпусных деталей

Ресурс отремонтированных узлов и агрегатов в значительной мере зависит от уровня технологии и качества восстановления корпусных деталей.

Корпусные детали трансмиссий изготовляют преимущественно из серого чугуна. Характерными дефектами корпусов являются: износ посадочных отверстий под подшипники и стаканы резьбовых отверстий, отверстий под валики переключения передач под установочные штифты, трещины и обломы; коробление присоединительных поверхностей.

Ocновная задача при восстановлении корпусов состоит в правильном выборе способа нанесения покрытия, схемы базирования и технологии механической обработки, позволяющих восстановить и износостойкость, и заданные параметры точности.

Для восстановления посадочных отверстий корпусных деталей рекомен-дуются только те способы, при которых наносят слои материала заданной толщины, т. е. не менее 1 мм, и без затруднений с заданной точностью выполняют их последующую обработку лезвийным инструментом на серийном оборудовании. Эти требованиям отвечают способы, основанные на постановке ремонтных втулок, металлизации и газотермическом нанесении порошковых материалов.

Эффективным способом восстановления посадочных отверстий в корпусных деталях является постановка тонкостенных свертных колец с последующим закреплением раскатыванием.

Изношенные резьбовые отверстия восстанавливают постановкой резьбовых спиральных вставок, отверстия под валики переключения — постановкой втулок; трещины и обломы устраняются сваркой проволокой ПАНЧ и с помощью фигурных вставок.

Резьбовая спиральная вставка для восстановления резьбовых отверстий представляет собой спиральную пружину, наружная поверхность которой образует резьбовое соединение с корпусом, а внутренняя с болтом или шпилькой. Изготовляют спиральные вставки из коррозионно-стойкой проволоки ромбического сечения.

Трещины могут быть ликвидированы:

с помощью стяжек. Трещину стягивают струбциной и ставят стяжку При охлаждении стяжка стягивает трещину;

с помощью штифтов; концы трещины, определенные «керосиновым пробоем», засверливают и вдоль трещины тем же сверлом засверливают отверстия на расстоянии 6…7 мм; во всех отверстиях нарезают резьбу и в эти отверстия ввинчивают резьбовые штифты из мягкой стали или меди. После этого засверливают отверстия между штифтами с перекрытием штифтов не менее чем на 1/4 диаметра; в отверстиях нарезают резьбу и ввинчивают в них штифты, обрубаемые заподлицо.

с помощью накладок; для предупреждения дальнейшего распространения трещины ее концы засверливают; из мягкой стали вырезают накладку, размеры которой должны не менее чем на 15 мм перекрывать границы трещины; по размерам накладки из листового свинца или картона вырезают прокладку; на расстоянии 10 мм от края и 10…15 мм друг от друга по периметру размечают и сверлят отверстия и нарезают резьбу М5 или М6; накладку и прокладку смазывают суриком или клеем (БФ-2, и др.) и прикрепляют винтами к корпусу.

Пробоины и сколы устраняют установкой ввертыша, пробки; вставки;

Восстановление изношенных отверстий выполняют:

установкой ремонтной втулки: изношенное отверстие засверливают или растачивают под запрессовку в него ремонтной втулки или стакана; в запрессованной втулке растачивают или развертывают отверстие нужного диаметра;

наплавлением слоя на поверхность отверстия: поверхность изношенного отверстия наплавляют, а затем обрабатывают до первоначального размера.

При незначительном износе (до 0,2мм) прямолинейные поверхности восстанавливают шабрением или шабрением с притиркой пастой ГОИ.

Ремонт зубчатых колес

Зубчатые колеса при эксплуатации подвергаются воздействию значительных изгибающих, контактных и ударных нагрузок, часто работают в условиях загрязнения масла почвенной пылью.

Рис. Методы ремонта зубьев зубчатых колес.

а – установка шпилек на резьбе с последующей обваркой по шаблону. б – наплавка зуба в медных шаблонах. в – установка зуба в паз и креплением штифтами. г – крепление зуба к ободу винтами. д – замена зубчатого венца с креплением штифтами.

Более интенсивному изнашиванию подвержены зубчатые колеса непостоянного зацепления — переключаемые шестерни коробок передач, изнашиваются преимущественно торцы зубьев. Торцовый износ подлежащих восстановлению зубчатых колес составляет 1,2…6 мм; износ зубьев по толщине в некоторых случаях составляет 1,2 мм.

На ремонтных предприятиях наибольшее распространение получили следующие способы восстановления зубчатых колес: наплавка торцов зубьев и горячая объемная штамповка.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Какие методы ремонта эффективны при износе поверхностей до 0,5мм?

2. Какие методы ремонта экономически целесообразны при износе более 1,0мм?

3. Перечислить методы восстановления зубьев шестерен.

4. Какими методами можно устранить трещины?

 

Рекомендуемая литература: [ 1 ], [ 2 ], [ 13 ].

 

ЛЕКЦИЯ 12. РЕМОНТ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

 

Цель лекции – Изучить последовательность разборки и техническую диагностику дизелей. Ознакомиться с основными методами ремонта основных деталей дизеля.

Ключевые слова - диагностика дизелей, разборка двигателей, ремонт дизелей

 

Разборка дизелей

 

Судовые дизели разбирают на судне или в цехе в зависимости от степени износа деталей и узлов, вида ремонта, мощности дизеля и его габаритов. Вспомогательные дизели небольшой мощности обычно разбирают и ремонтируют в цехе. Мощные главные и вспомогательные двигатели чаще всего разбирают на судне, так как для их извлечения нужно разрезать палубу судна, а иногда демонтировать и надстройки.

Порядок разборки дизелей на судне и в цехе анaлогичен, но в цехе разбирать и собирать дизели значительно удобнее и производительнее.

Разборку высокооборотных дизелей с коленчатым валом на подвесках и без доступа в картер осуществляют в специальных приспособлениях — кантователях, причем шатунно-поршневые группы (в отличие от этой операции для дизелей средней оборотности и - малооборотных) извлекают после снятия блока цилиндров.. Шатунно-поршневую группу извлекают из цилиндра с помощью рымов, вворачиваемых в донышко поршня, либо с помощью специальных захватов. Цилиндровые втулки вьпрессовывают из блока специальными съемниками.

После разборки и маркировки детали очищают от масла и грязи, обезжиривают, удаляют с них нагар, накипь и продукты коррозии. Для обезжиривания деталей рекомендуется применять специальные щелочные растворы, так как жиры органического происхождения смываются только щелочами.

Дефектация

Дефектация дизелей в профилактическом ремонте, выполняемом силами машинной команды, осуществляется под руководством старшего механика судна.

В текущем ремонте дефектация выполняется отделом технического контроля (ОТК) судоремонтного завода при наблюдении старшего механика судна и представителя механико-судовой службы судовладельца.

К дефектам относятся предельные износы (зазоры), трещины, волосовины, выкрашивание, коррозионные разрушения, забоины, вмятины и другие пороки, нарушающие прочность деталей, плотность соединений, а также вызывающие другие ненормальности в работе.

При дефектации деталей и узлов следует использовать отчетные чертежи, формулярные данные, нормы предельно допустимых износов и зазоров, нормы допустимых послеремонтных размеров (износов) и зазоров.

Детали, работающие под давлением, помимо осмотра и микроизмерений подвергаются в процессе рабочей дефектации гидравлическим и воздушным испытаниям. Для обнаружения в деталях невидимых глазом трещин применяют магнитную дефектоскопию, гаммадефектоскопию, рентген, звуковой или люминесцентный контроль.

Неподвижные соединения следует дефектовать без распрессовки посредством наружного осмотра и гидравлических испытаний на плотность, применяя при необходимости гамма-дефектоскопию, рентгеновский и другие способы обнаружения дефектов.