.

Сборка главных судовых двигателей внутреннего сгорания

Чаще всего на судах используются ДВС — судовые дизели, обладающие наибольшей экономичностью из всех типов судовых двигателей. На транспортных, промысловых и вспомогательных судах применяются мало-, средне- и высокооборотные дизели с наддувом. Малооборотные судовые двигатели внутреннего сгорания используются как главные дизеля судов различных типов.

Сборка шатунно-поршневых групп тронковых и крейцкопфных дизелей

Основные требования, предъявляемые к шатунам и поршням тронковых двигателей, заключаются в следующем:

  • оси подшипников шалуна должны быть параллельны между собой, и каждая ось должна быть перпендикулярна оси шатуна;
  • расстояния между осями головного и мотылевого подшипников должны быть одинаковыми и обеспечивать необходимую величину камеры сжатия;
  • ось поршневого пальца должна быть перпендикулярна оси поршня и пересекаться с ней;
  • ось поршневого пальца должна совпадать с осью подшипника;
  • установка пальца должна быть произведена так, чтобы не было препятствий для его расширения при нагревании.

В процессе ремонта шатуны проверяют на скручивание или изгиб, уточняют взаимную параллельность осей подшипников и перпендикулярность их оси шатуна. После проверки шатуна и поршня необходимо верхний подшипник шатуна пригнать к пальцу и соединить поршень с шатуном.

С поршня снимают кольца и устанавливают его донышком на плиту (рис. 1). Деревянными клиньями закрепляют шатун в вертикальном положении так, чтобы весь аксиальный зазор был с одной стороны. С противоположной стороны поршня по его образующей и оси торца пальца прикладывают проверочную линейку и штихмасом измеряют расстояние от мотылевой головки до линейки. Сдвинув шатун по пальцу в другую сторону, делают тот же замер с противоположной стороны. Разность между результатами замеров не должна быть более 2 мм на 1 м длины шатуна.

Центровка шатуна по поршню
Рис. 1. Центровка шатуна по поршню: 1 — плита; 2 — линейка; 3 — штихмас

Для определения взаимной перпендикулярности осей пальца и шатуна необходимо снять шатун, повернуть его на 180°, соединить с поршнем и вновь измерить расстояние от линейки до стержня шатуна с обеих сторон. Если окажется, что расстояние до линейки останется большим с той же стороны, с какой оно было и раньше, это укажет на перекос пальца в самом поршне. Тогда поршень с пальцем должны быть заменены новыми.

Предлагается к прочтению: Окраска корпуса судна

Если же при новом положении шатуна расстояние до линейки окажется большим с той стороны, с которой оно ранее было меньше, это укажет на неперпендикулярность осей стержня шатуна и головного подшипника. В этом случае шатун снимают с места и рабочую часть головного подшипника подшабривают со стороны, противоположной той, куда наклонен шатун. Шабровка должна сходить на нет к противоположному концу подшипника. Допуск на неперпендикулярность не более 0,15 мм на 1 м длины шатуна.

Втулка головного подшипника должна быть равномерно пришабрена по поршневому пальцу до нормального масляного зазора. Проверка масляного зазора в головном подшипнике (поршневом пальце) может быть выполнена способом, показанным на рис. 2. Поршень, уложенный на подкладках параллельно плите так, чтобы палец был перпендикулярен ей, прижимают к плите скобами и болтами.

Определение масляного (радиального) зазора
Рис. 2. Определение масляного (радиального) зазора неразъемной втулки поршневого пальца: 1 — поршень; 2 — подкладка; 3 — шатун; 4 — строп

Шатун, поддерживаемый стропом в горизонтальном положении, поочередно оттягивают в крайнее верхнее положение, затем — в крайнее нижнее положение. При правильно установленном зазоре в головном подшипнике aa1=аа2=x радиальный зазор

Sp=xlL,

  • где l — длина рабочей части пальца, мм; L — длина шатуна, мм.

Аксиальный зазор S должен составлять 0,005 l мм; обычно он доводится до 5 мм.

Более прост способ замера между пальцем и втулкой головного соединения, тронковых двигателей с помощью щупа. В процессе пригонки необходимо убедиться, что участки тронка в районе пальца с наружной стороны отшлифованы на глубину 0,15—0,30 мм (это делается с целью предохранения втулки в случае деформации тронка нагревшимся пальцем).

Проверка соосности штока
Рис. 3. Проверка соосности штока и поршня в сборе: 1 — линейка; 2 — индикатор

При узловой сборке крейцкопфного двигателяКлассификация и маркировка ДВС предусматривается последовательная сборка поршня со штоком, поперечиной, ползунами и шатуном. До узловой сборки все детали должны быть проверены. В сборочном узле ось поршня и штока должна быть перпендикулярна оси поршня, оси цапф, поперечины должны быть перпендикулярны оси штока и пересекаться с осью штока, рабочие поверхности ползуна — параллельны между собой, параллельны оси поршня и симметрично расположены относительно оси цапф поперечины.

Последовательно собираемые узлы проверяют следующим образом (рис 105). Поршень в сборе со штоком ставят на плиту и измеряют расстояние от линейки до штока (через 90°) индикатором в двух плоскостях (по четыре измерения в каждой плоскости). Если измеренные расстояния одинаковы, то оси штока и поршня составляют одну прямую. Это можно проверить также на станке при помощи индикатора.

Установив поршень со штоком на плите (рис. 4, а), проверяют перпендикулярность поверхности пятки штока оси поршня при помощи угольника. Это также можно сделать на станке при помощи индикатора (рис. 4, б).

Проверка перпендикулярности пятки штока
Рис. 4. Проверка перпендикулярности пятки штока к оси поршня в сборе на плите и станке

Допустимая неперпендикулярность 0,15 мм/м. Присоединив крейцкопф (рис. 5, а), проверяют перпендикулярность его цапф оси штока на плите при помощи индикаторов. Допустимое отклонение от перпендикулярности до 0,15 мм/м.

Проверка перпендикулярности и пересечения
Рис. 5. Проверка перпендикулярности и пересечения осей штока и цапф крейцкопфа: 1 — призма; 2 — шток; 3 — крейцкопф; 4 — плита; 5, 8 — штихмас; 6 — угольник; 7 — цапфа

Неперпендикулярность Вn определяют по формуле

Bп = 1000iH,

  • где i — разность показаний верхнего и нижнего индикаторов, мм; Н — расстояние между точками измерения верхнего и нижнего индикаторов, мм.

Для проверки пересекаемости осей штока и цапф (рис. 5, б) угольник ставят по штихмасу 5 параллельно оси штока и по штихмасу 8 параллельно цапфе, установив одинаковое расстояние от цапфы до угольника вверху и внизу. Переставив угольник на противоположную сторону в аналогичное положение, повторяют те же измерения. Если расстояния от угольника до цапф при двух положениях будут одинаковы, значит оси пересекаются. В противном случае пересекаемость равна разности расстояний от цапф до угольника, поделенной пополам. Отклонение от пересечения допускается до 0,8 мм.

Параллельность рабочих поверхностей ползуна и оси поршня проверяют на плите индикатором или рейсмусом (рис. 6). Допускается отклонение от параллельности до 0,1 мм/м.

Проверка параллельности рабочей поверхности
Рис. 6. Проверка параллельности рабочей поверхности ползуна и оси поршня

Непараллельность определяется по формуле

m0 = 1000iL,

  • где i — разность замеров на длине L, мм; L— расстояние между точками измерений, мм.

В процессе сборки и проверки узлов необходимо выполнять различные пригоночные работы (шабрение, опиливание, зачистку, притирку и др.) для обеспечения качественной сборки узла согласно техническим условиям.

К сборке поршневой группы тронковых двигателей приступают после укладки коленчатого валаНеравномерность вращения коленчатого вала и запрессовки втулок цилиндра. В процессе сборки следует руководствоваться монтажными метками. При наличии в двигателях четырех клапанов, два из которых всасывающие, необходимо устанавливать поршень в строго определенное положение относительно указанных клапанов.

Предлагается к прочтению: Заварка трещин в чугунных деталях судна

Необходимым условием надежной работы узла движения является совпадение осей поршня и шатуна с осью цилиндра. Для проверки этого условия поршень в сборе с шатуном опускают в цилиндр без поршневых колец. Так как при ремонте шатунно-поршневой группы в цехе была произведена точная центровка шатуна по поршню, то правильное положение поршня в цилиндре будет зависеть от качества пригонки мотылевого подшипника. С этой целью мотылевую шейку покрывают тонким слоем краски, затем ставят ее в ВМТ и собирают мотылевый подшипник. Для более точных результатов проверки мотылевый подшипник собирают без прокладок.

Положение поршня в цилиндре проверяют по зазорам между поршнем и втулкой цилиндра со стороны носа и кормы (рис. 7). Замеры производят с верхнего и нижнего торцов поршня набором пластинок щупа. Кроме того, в тронковых двигателях следует проверять односторонний бортовой зазор, так как при положении поршня между ВМТ и НМТ он всегда будет прижат к втулке цилиндра лишь с одной стороны. Перекос поршня в цилиндре приводит к ненормальному износу стенок втулки и самого поршня, ухудшению теплоотдачи, пригоранию колец. Результаты замеров заносят в таблицу.

Измерение зазоров
Рис. 7. Места измерений зазоров

Несовпадение осей комплекта поршень—шатун и цилиндра устраняют шабрением мотылевого подшипника. Шейку кривошипа покрывают тонким слоем краски, собирают подшипник, делают один-два оборота коленчатого вала, после чего вскрывают подшипники и удаляют белый металл в окрашенных местах. По результатам измерения зазоров определяют толщину слоя белого металла, подлежащего снятию (рис. 8). Перекос поршня в цилиндре не должен превышать 0,15 мм на 1 м длины поршня.

Проверка и пригонка кривошипно-шатунного механизма
Рис. 8. Проверка и пригонка кривошипно-шатунного механизма: 1 — слой металла, подлежащий снятию; 2 — верхний вкладыш мотылевого подшипника; 3 — горизонтальная ось; 4 — ось цапфы; 5 — ось вкладыша головного подшипника

Монтажные зазоры между поршнем и втулкой тронковых двигателей в среднем составляют: при диаметре цилиндра 250—750 мм — от 1,6 до 4,5 мм в головке поршня и от 0,2 до 0,65 мм в его тронковой части. После окончания центровки шатуино-поршневой группы разбирают мотылевый подшипник и поршень с шатуном вынимают из цилиндра. Перед установкой колец на поршень следует промыть и обдуть сжатым воздухом весь комплект поршень—шатун.

Перед установкой колец на поршень их обычно обкатывают по канавкам, проверяя отсутствие заедания. При необходимости тор­цы колец пригоняют и пришабривают по плите. Хорошо подог­нанное кольцо без особого усилия свободно проворачивается в ка­навке поршня.

Перед опусканием поршня в цилиндр стенки втулки и поршня следует смазать маслом, предназначенным для данного двигателя. Во избежание распирания колец при посадке в цилиндр применяют приспособление в виде втулки с внутренним конусом (рис. 9). После заводки поршня в цилиндр шатун соединяют с мотылевым подшипником.

Приспособление для опускания поршня
Рис. 9. Приспособление для опускания поршня в цилиндр: 1 — втулка; 2 — направляющая; 3 — ручка; 4 — поршень

Болты следует затягивать в соответствии с инструкцией, а в случае ее отсутствия можно воспользоваться следующими рекомендациями:

  • шатунные болты следует затягивать постепенно и попеременно;
  • при наличии в мотылевом подшипнике четырех болтов их затягивают крест-накрест;
  • силу затяжки можно контролировать по удлинению болта;
  • для малоуглеродистой стали удлинение болта не должно превышать 0,0003 его первоначальной длины, для легированной — 0,0004;
  • после затяжки следует проверить масляный зазор.

Сборку узла движения крейцкопфного главного дизеля начинают с присоединения штока к головке поршня. Для предотвращения самопроизвольного отвертывания гаек во время работы их шплинтуют вкруговую. Затем к головке крепят тронк поршня.

Предлагается к прочтению: Парусные броненосцы на стыке преобразования технологий

Крейцкоф с ползуном грузоподъёмным устройством заводят в направляющие параллели и удерживают там при помощи поперечной планки, закрепленной на шпильки параллелей. После этого устанавливают шатун и предварительно собирают мотылевый подшипник. Проворачивая коленчатый вал, подводят шатун под крейцкопф и собирают головные подшипники. Планку, удерживающую крейцкопф с ползуном, демонтируют. В сборке со штоком поршень без колец опускают в цилиндр и соединяют пятку штока с крейцкопфом.

После этого приступают к пригонке мотылевого подшипника по шейке коленчатого вала. Мотылевую шейку смазывают тонким слоем пригоночной краски, собирают подшипник и проворачивают коленчатый вал на один оборот. Затем подшипник вскрывают и шабрят. В процессе пригонки подшипника при помощи длинного щупа замеряют зазоры между цилиндром и поршнем в направлении нос—корма при положении поршня в мертвых точках. Данные замеров заносят в таблицу. Наклон поршня в сторону носа или кормы устраняют шабрением мотылевого подшипника.

Дизель R70
Судовой дизель R70

Монтажные зазоры между головкой поршня и втулкой для крейцкопфных двигателей при диаметре цилиндров от 500 до 900 мм колеблются от 3,5 до 5 мм, а зазор в тронковой части — соответственно от 0,5 до 1 мм.

Масляный зазор в мотылевом подшипнике может быть принят равным зазору в рамовом или на 10% меньше.

Масляный зазор в рамовых подшипниках дизелей

Sмин = 0,0005l +0,02÷0,03, 

  • где d — диаметр коленчатого вала, мм.

Масляный зазор может быть проверен при помощи щупа, индикатора или свинцовых выжимок.

Предлагается к прочтению: Дефектация судовых технических средств

Для надевания колец на поршень кривошип ставят в ВМТ, отсоединяют шток от крейцкопфа и с помощью талей вынимают поршень из цилиндра примерно наполовину. Устанавливают приспособление для заводки колец, надевают кольца, после чего опускают поршень на место и соединяют шток с крейцкопфом.

Работа двигателя внутреннего сгорания

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Сентябрь, 19, 2019 43 0
Читайте также