.

Обслуживание деталей судового двигателя внутреннего сгорания

Обслуживание ДВС заключается в его внешней очистке, контрольном осмотре, общем диагностировании и диагностировании и регулировании его систем. Внешнюю очистку при обслуживании ДВСТехнологические процессы разборки и сборки механизмов судна проводят путем его предварительной обдувки сжатым воздухом с последующей протиркой матерчатыми концами, смоченными в керосине или дизельном топливе.

Станины, параллели и блоки цилиндров

Ремонт станин. При ремонте станин ДВС основными видами работ являются устранение трещин, поломок, короблений, разъеданий поверхностей. Трещины и поломки обычно устраняют газовой или электрической сваркой с предварительным подогревом свариваемой детали до температуры 500—600°С или холодным способом без подогрева. В настоящее время при ремонте станин, имеющих трещины, раковины, выбоины, применяют эпоксидные смолы.

Коробление станин ДВС исправляют припиловкой и шабровкой плоскостей разъема по приделочной плите. При значительном снятии слоя металла первоначально производят шлифовку пневматическими или электрическими наждачными машинками, затем припиловку, а уже потом пришабровку на краску, добиваясь плотности прилегания лап станин к фундаментной раме.

Станина
Станина крупного крейцкопфного дизеля

Пришабровку считают удовлетворительной, если количество пятен на площади 1 см2 не менее двух и щуп 0,05 мм не проходит между приделочной плитой и лапой станины. После проделки нижних поверхностей приступают к исправлению верхних плоскостей станины, добиваясь их взаимной параллельности с точностью не менее 0,1 мм на 1 м длины станины.

Ремонт блоков. При ремонте блока особое внимание обращают на состояние опорной поверхности, прилегающей к плоскости рамы, так как нижняя поверхность блока цилиндров является основной сборочной базой (блок, у которого станина и цилиндры представляют единую отливку).

Читайте также: Торговое судоходство и пиратство в классическую парусную эпоху 

Прилегание плоскостей определяется при ослабленном креплении блока и рамы при помощи щупа, вводимого в плоскость разъема по всему периметру. Окончательно неплоскостность устанавливают в демонтированном блоке контрольной линейкой и щупом.

Трещины обнаруживают легким обстукиванием слесарным молотком. Подозрительные места тщательно осматривают через лупу 8—10-кратного увеличения. Блоки с трещинами ремонтируют сваркой, устанавливают металлические накладки, стяжки и ввертыши.

Обслуживание двс
Расточка и хонингование блока цилиндров

Чугунные блоки цилиндров с трещинами, расположенными вдоль оси цилиндра или с небольшим уклоном от нее, можно ремонтировать сваркой. Блоки с трещинами в любых направлениях также разрешается сваривать, но при наличии анкерных связей, разгружающих район трещины от растягивающих напряжений. В случае применения сварки в разделку шва ввертывают шпильки, которые изготавливают из малоуглеродистой стали диаметром, равным 0,3—0,4 толщины свариваемой стенки.

В блоках, не имеющих анкерных связей, на трещины, расположенные в поперечном направлении по отношению к оси цилиндра, устанавливают стальные накладки на шурупах с прокладкой из листового свинца, красной меди (предварительно отожженной) или резины.

При наличии неглубоких трещин в районе опорного бурта верхнего пояса производят расточку на больший диаметр до выведения трещин с последующей запрессовкой на эпоксидной смоле стального кольца.

После ремонта блок цилиндров должен удовлетворять следующим требованиям:

  • неплоскостность нижней поверхности блока не более 0,01 мм на всю длину;
  • местные выработки не должны превышать 0,2 мм;
  • неперпендикулярность осей посадочных поясов относительно базовой поверхности не более 0,1 мм на 1 м длины цилиндра, не более 0,05 мм в крайних точках;
  • смещение оси посадочных поясов относительно оси симметрии в направлении оси коленчатого вала не более 0,3 мм.

Отремонтированный блок подвергают испытанию на герметичность, затем грунтуют и окрашивают влаго и маслостойкой краской. Опорные поверхности станин и колонн считаются пригнанными, если при проверке на краску на 1 см2 приходится не менее одного пятна, а общая площадь прилегания не менее 50% площади опоры. Щуп 0,05 мм не должен проходить в плоскости разъема станины с рамой и блока со станиной.

Ремонт параллелей. Наибольшему износу трением подвергается участок параллелей, соответствующий середине хода поршня, в это время нормальное усилие ползуна достигает максимального значения.

Обслуживание двс
Судовой двигатель Wärtsilä

При попадании твердых частиц на трущиеся поверхности возникают задиры. Наработки образуются в случае нарушения центровки узла движения, а также когда ползун при своем движении не перекрывает верхнюю и нижнюю кромки параллелей. При наработках на параллелях более 0,15—0,40 мм необходим их ремонт. Указанные дефекты устраняют в цехе или на месте.

В цехе параллели обрабатывают на плоскошлифовальных или строгальных станках. При установке на станке параллели необходимо крепить в упор без зажимов для избежания возможной упругой деформации. После постановки на место закрепленные параллели обычно деформируются и требуют дополнительной шабровки.

При небольших нарушениях плоскостности устранение дефектов производят без демонтажа. Работу выполняют шабрением с применением узких проверочных плит. При возможности установки электрошлифовального приспособления работа может быть ускорена. Ремонт заканчивают при наличии на пришабриваемой поверхности параллелей двух пятен на 1 см2.

В настоящее время в практику ремонта ДВС с целью определения прямолинейности, соосности и перпендикулярности осей и плоскостей внедряют точные приборы, позволяющие сокращать время на измерение. Одним из таких приборов, позволяющих производить измерения технологических элементов фундаментных рам, станин, блоков и коленчатых валов, является оптический прибор КГИ-2.

Читайте также: Славянские корабли. Флот Скандинавии

Крышки цилиндров

Ремонт крышек зависит от характера повреждений и износа. Трещины на наружных стенках крышки заделывают в судовых условиях при помощи стяжек. При наличии трещин на наружных стенках крышку ремонтируют постановкой медных или стальных накладок на резиновой прокладке или установкой медных, или стальных ввертышей. Во всех случаях засверливание концов трещин обязательно.

Обслуживание двс
Сварка цветных металлов аргоном

Местные свищи, отдельные раковины, возникающие вследствие коррозии, заделывают путем постановки гужонов. Трещины в стальных крышках ликвидируют электросваркой, а в чугунных — газовой сваркой. В том и другом случае предварительно разрабатывают технологический процесс заварки трещин и согласуют его с Регистром.

Притирку конических поверхностей гнезд и тарелок клапанов осуществляют при помощи паст ГОИ нескольких составов на специальных притирочных станках. Притирочный станок обеспечивает высокое качество притирки и повышает производительность труда по сравнению с ручным в 10—15 раз.

Для окончательной проверки качества приделки следует налить керосин в корпус клапана, собранного в крышке. Если в течение 10 мин просачивания не будет, то приделка окончена. При наличии больших изъянов в седле клапана исправление конической поверхности ведут специальным зенкером или шарошкой с направляющим хвостовиком, входящим в направляющую втулку. Приделку посадочных поверхностей седла и тарелки клапана разрешается вести только после замены или ремонта направляющей втулки в целях предотвращения смещения осей втулки, седла и тарелки клапана.

После окончания притирки седел определяют высоту седел по величине утопания в них тарелок клапанов. Прилегание уплотнительного бурта крышки цилиндра по плите должно быть непрерывным, а по ширине — не менее 2 мм.

Если уплотнительный бурт крышки цилиндра сопрягается со втулкой через красномедную прокладку, ширина бурта должна быть на 1—1,5 мм меньше ширины уплотнительной канавки во втулке. Бурт таких крышек нет необходимости приделывать точно по плите, однако поперечных рисок он, как и в первом случае, не должен иметь.

В крышках малооборотных дизелей, состоящих из двух частей, нижней, стальной, и верхней, чугунной, примерно через 30 000 ч требуется проточка и приделка плоскостей разъема. Неперпендикулярность осей резьбовых отверстий к поверхности крышки не должна превышать 0,15 мм на 100 мм длины. Все резьбовые отверстия крышек цилиндра должны иметь фаски, раззенкованные под углом 120°.

Крышки цилиндров до сборки и постановки на двигатель подвергают гидравлическому испытанию для выявления трещин со стороны водяных полостей, так как их невозможно обнаружить при наружном осмотре. Водяные полости испытывают гидравлическим давлением не менее 0,4 МПа, а со стороны камеры сгорания нижнее донышко проверяют на полуторное значение максимального давления газов внутри цилиндра 8—9 МПа. Воздушная полость для пускового клапана проверяется гидравлическим давлением 6 МПа. Продолжительность испытаний 5 мин. Подтекание и отпотевание при этом не допускаются.

Втулки цилиндров

Прежде чем приступить к выпрессовке втулки цилиндра, нужно убедиться, что штуцеры для ее смазывания вывернуты и ничто не препятствует подъему, имеются метки, определяющие положение втулки в блоке. Если меток нет, необходимо их нанести для облегчения последующей сборки, иначе будет трудно достигнуть совпадения отверстий для штуцеров. Для этой цели на некоторых двигателях применяются специальные штифты, фиксирующие положение втулки.

Втулки цилиндров на двигателях малой мощности выпрессовывают вручную при помощи одного стяжного болта. В двигателях средней мощности применяются два или несколько болтов. На тихоходных двигателях большой мощности для этой операции используют гидравлические домкраты или специальные приспособления.

В случае образования трещин на втулках цилиндра необходимо их заменять несмотря на то, что рабочая поверхность вполне пригодна к эксплуатации. При восстановлении номинальных размеров втулок двигателей небольшой и средней мощности их ремонтируют в такой последовательности:

  1. внутреннюю поверхность шлифуют на внутришлифовальном станке на расчетный размер;
  2. снаружи обрабатывают посадочные пояса до удаления коррозионных раковин;
  3. шлифуют торцы и упорный бурт верхнего пояса;
  4. после чего с необходимым припуском производят осталивание или хромирование с последующей шлифовкой на номинальный размер.

Втулка легко деформируется при зажатии кулачками патрона, поэтому ее при чистовой обработке на токарном или внутришлифовальном станке устанавливают на самоцентрирующей цанговой оправке.

Для уменьшения шероховатости рабочей поверхности после шлифования проводят хонингование, которое ведут при частоте вращения 120 об/мин и 250 двойных ходах в минуту. Обработка длится 2—5 мин с охлаждением абразивных брусков керосином или дизельным топливом. После хонингования внутреннюю поверхность втулки промывают горячей водой, насухо вытирают и консервируют.

Коленвал
Самый большой судовой коленвал

К отремонтированным или вновь изготовленным втулкам рабочих цилиндров предъявляются следующие основные технические требования:

  • шероховатость рабочей поверхности втулки (зеркала) при диаметре свыше 400 мм должна быть не ниже Ra=1,25 мкм;
  • менее 200 мм (втулки быстроходных двигателей) — Ra=0,32 мкм;
  • допускаемая неперпендикулярность оси цилиндровой втулки к опорной поверхности не должна превышать 0,1 мм на 1 м длины втулки;
  • диаметр верхнего бурта делают на 0,5—1 мм меньше сопрягаемого диаметра расточки посадочного места в блоке;
  • твердость втулок, если она не оговорена в технической документации завода-строителя, должна находиться в пределах 180—200 НВ.

В настоящее время практикуется способ восстановления деталей на ближайший ремонтный размер. В этом случае внутреннюю поверхность втулки, уплотнительные пояса и упорный бурт шлифуют на вполне определенные, заранее предусмотренные и согласованные с сопрягаемыми поверхностями поршня и блока размеры. Наружная поверхность предохраняется антикоррозионными покрытиями из цинка или эпоксидными составами.

Восстанавливают изношенные поверхности, а также повышают износостойкость наращиванием стенок втулок методом:

  • осталивания;
  • хромиррования;
  • электрометаллизации;
  • азотирования;
  • покрытием наружной поверхности клеями и шпаклевками;
  • приготовленными на основе эпоксидных смол.

Многолетние испытания двигателей показали, что износостойкость хромированных втулок в 3—5 раз превосходит износостойкость втулок из обычного перлитного и в 3,9 раза — из хромоникелемолибденомедистого чугуна. При этом износостойкость поршневых колец, работающих в сопряжении с хромированными втулками, повышается в 2—3 раза. Хромированные втулки двухтактных двигателей меньше разрабатываются в районе выпускных окон и значительно снижают вероятность поломок колец.

Машинное отделение
Машинное отделение судна

Для восстановления разрушенных коррозией посадочных поясов втулок двухтактных двигателей применяют эпоксидные смолы с наполнителями (мелкие чугунные опилки).

Расточка втулок на судне. При расточке переносным устройством цилиндров главных двигателей непосредственно на судне следует обеспечить высокую точность формы цилиндра и шероховатость обрабатываемой поверхности. В соответствии с требованиями Регистра допуск при растачивании цилиндров диаметром от 500 до 1 000 мм лежит в пределах 120—170 мк, а шероховатость — Rа=0,32 мкм. Центровка устройства при расточке цилиндров двигателей ведется по верхним и нижним нерабочим выточкам. Если растачивают втулку цилиндров, то сверху центруют ее по нерабочей выточке, а снизу — по наружной части втулки, свисающей в картер двигателя.

Читайте также: «Наутилус» и другие

Для снятия наработка во втулках без выпрессовки их из цилиндра применяют приспособление (рис. 1). Диск с абразивными камнями в оправке устанавливают так, чтобы между фиксатором и верхним торцом втулки был зазор не менее 1 мм. После этого поворотом стопоров освобождают пружины, и абразивные камни прижимаются к стенкам втулки. При вращении головки наработок снимается за несколько минут. Предел расточки втулок лимитируется прочностью.

Обслуживание двс
Рис. 1 Приспособление для снятия наработка во втулках а — схема устройства; б — установка приспособления во втулке: 1 — диск, 2 — абразивный камень; 3 — оправка; 4 — стопор; 5 — пружина; 6 — фиксатор

Расточку на месте выполняют в несколько проходов. Если в первых проходах в целях корректировки центровки, глубины резания или измерения возможны остановки шпинделя расточного устройства, то при чистовой обработке на последнем проходе останавливать резец нельзя, так как на обрабатываемой поверхности будет рваный след.

Расточка цилиндров малооборотных двигателей большой мощности связана с необходимостью замены поршней на больший диаметр и требует запаса деталей нестандартных размеров. Кроме того, различие в массе отдельных поршней нарушает динамическую уравновешенность двигателя.

По этим причинам ремонт втулок сводится к устранению:

  • наработков;
  • натиров;
  • задиров;
  • царапин;
  • забоин и рисок с внутренней стороны, к закруглению острых кромок выхлопных и продувочных окон.

Наибольшее допустимое увеличение диаметра втулок цилиндров ΔD= (0,0075÷0,009) D, а наибольшая допустимая овальность — 0,02D(D — диаметр втулки цилиндра, мм).

Втулки подвергаются гидравлической опрессовке, если их диаметр увеличился на 0,5% по сравнению с построечным. Верхнюю часть втулки (⅓ длины втулки от бурта) испытывают пробным давлением 1,5 pz. Втулки по поясам опрессовывают специальным приспособлением (рис. 2).

Обслуживание двс
Рис. 2. Приспособление для опрессовки втулки цилиндра 1 — втулка цилиндра; 2 — сердечник; 3 — кольцо резиновое; 4 — стол подъемника; 5 — насос ручной

Зарубашечное пространство втулок опрессовывают давлением 1,5 р (р — давление в системе охлаждения двигателя).

Вкладыши подшипников

Подшипники подлежат ремонту, если:

  • толщина оставшегося слоя составляет половину первоначальной;
  • отставание баббита превышает 10% площади заливки;
  • толщина прокладок между вкладышами достигла 0,5 мм;
  • площадь, занятая трещиной, составляет свыше 15% поверхности заливки.

Головные подшипники и пятки ползунов тихоходных двигателей перезаливают, если толщина баббита уменьшается до 2 мм при диаметре цапфы менее 150 мм и до 3 мм при диаметре цапфы от 150 до 300 мм. Толщину оставшегося слоя антифрикционного металла определяют путем засверливания или измерения со стороны торца в тех случаях, когда в конструкции отсутствует галтельная заливка.

Коленвал
Полусобранный коленчатый вал для тихоходного дизельного двигателя

В зависимости от быстроходности двигателей и удельной нагрузки на подшипники в качестве антифрикционных сплавов применяют марки баббитов Б83, Б16, БН, а также свинцовистую бронзу марки БрСЗ0.

Подготовка вкладышей к заливке. Подготовка состоит в предварительной очистке от грязи, масла и других механических наслоений, промывке их в керосиновой ванне. Перед удалением старого слоя баббита рекомендуется обезжирить его кипячением в 10%-ном растворе каустической соды в течение 10 мин с последующей промывкой горячей водой (80÷90°C).

Удаление старого слоя производят механическим путем, если толщина его 10 мм, или при помощи нагрева вкладыша с тыльной стороны паяльной лампой до температуры размягчения сплава (240÷260°С). Лучше всего выплавлять баббит в электропечах.

Удаление путем непосредственного расплавления баббита открытым пламенем не следует делать ввиду выгорания ценных составляющих (олова, сурьмы и др.), а также интенсивного окисления сплава кислородом воздуха и смешивания компонентов полуды с антифрикционным сплавом. Для окончательного удаления остатков масла и неотделившихся частиц старого баббита вкладыши нагревают до температуры примерно 400°С.

Баббитовые вкладыши
Баббитовые вкладыши подшипников

После остывания вкладыши раздают на 1—2 мм под прессом. Это делается для того, чтобы компенсировать уменьшение диаметра вкладыша в плоскости разъема после заливки, вызываемое усадочной деформацией сплава при его остывании. Величина раздачи может быть определена по формуле

Δ D   =   0,16 Db   ,

где D — наружный диаметр вкладыша, мм; b — толщина стенки вкладыша баббитовой заливкой, мм.

Очистку от ржавчины производят травлением вкладышей в 10—15%-ном растворе серной или соляной кислоты в течение 5—10 мин с последующей промывкой в горячей воде при температуре 80—90°С и одновременной очисткой стальной щеткой. Тщательно промытые и очищенные вкладыши протирают насухо или просушивают в сушильном шкафу. Чугунные вкладыши в целях удаления с поверхности графитовой пленки и окислов рекомендуeтся прокипятить в течение 15—20 мин в 25%-ном растворе едкого калия КОН.

Обезжиривание старых вкладышей производят в ванне с 10—15%-ным водным раствором щелочи едкого натра или едкого кали при температуре 80—90°С. Обезжиренный и промытый до полного удаления щелочи вкладыш подвергают травлению в 10—15%-ном растворе соляной кислоты в течение 10—15 с.
После травления вкладыш моют горячей водой (80ч-90°С) и опускают для нейтрализации кислоты в 3—5%-ный раствор щелочи на 2—3 мин. Тщательно промытый водой подшипник просушивают в сушильном шкафу.

Новые вкладыши, не имеющие ржавчины, только обезжиривают и травят кислотой. Цель травления — удалить с поверхности твердую пленку окислов, препятствующих приставанию полуды и баббита. Для лужения поверхности используют чистое олово или специально приготовленные оловянно-свинцовые припои. Применяют стандартные припои ПОС-20, ПОС-30 и ПОС-40.

В заводских условиях применяют чаще всего лужение в ванне. Перед погружением в ванну вкладыши подшипника собирают на прокладках в плоскостях разъема и зажимают хомутом. Поверхности, не подлежащие лужению, обмазывают пастой, состоящей из 30% мела, 2% столярного клея и 68% воды. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы паста не попала на подготовленную к лужению поверхность.

Для предотвращения окисления поверхность, подлежащую лужению, покрывают флюсом. В качестве флюса можно использовать хлористый аммоний (нашатырь) в соединении с хлористым цинком. Перед лужением раствор разбавляют водой в расчете ⅓ раствора на ⅔ воды. С помощью волосяной кисти смачивают внутреннюю поверхность вкладышей.

Читайте также: Санитарные системы буксирных судов

При заливке большой группы подшипников раствор выливают в ванну. В этом случае подшипники нагревают в электрической печи до температуры 80—90°С, опускают на 5—10 с в ванну с флюсом, после чего вновь нагревают в печи до температуры, превышающей на 30—50°С температуру начала затвердевания припоя.

Наличие не смоченных флюсом участков внутренней поверхности вкладышей свидетельствует о ее плохом обезжиривании. Обнаруженные участки следует обработать шабером и вновь покрыть флюсом или подвергнуть обезжириванию и травлению. При заливке подшипников свинцовистыми баббитами в качестве припоя применяют третник или ПОС-30, а при заливке оловянистым — обычно олово.

Установка двс
Установка судового двигателя внутреннего сгорания

Припой, предназначенный для лужения, расплавляют в стальном цилиндрическом или слегка коническом тигле. Это делается для того, чтобы уменьшить поверхность окисления полуды кислородом воздуха. С этой же целью расплавление полуды в тигле ведут под слоем древесного угля. Кусочки гранулированного угля размером не более 10—15 мм в поперечнике просеивают от пыли и крошки. Толщина изолирующего слоя должна быть примерно 30 мм.

Полуду нагревают до температуры на 30—50°С выше температуры начала затвердевания сплава. Покрытый флюсом и нагретый до такой же температуры подшипник при помощи специального захватного приспособления или облуженными клещами погружают в тигель с расплавленным припоем и выдерживают в нем 4—5 мин.

Раздвинув уголь и шлак в сторону, подшипник вынимают. Полуда хорошего качества имеет светло-серебристый оттенок и покрывает ровным слоем всю поверхность, подлежащую заливке. Темно-серый цвет или наличие цветов побежалости с желтоватыми оттенками свидетельствуют о некачественном покрытии полудой.

Лужение без погружения в ванну или тигель с расплавленной полудой производят следующим образом. Внутреннюю поверхность подготовленного к лужению подшипника покрывают флюсом и подогревают с тыльной стороны до температуры 270—280°С, смачивают раствором хлористого цинка и посыпают порошком хлористого аммония. Окончательно подготовленную к лужению поверхность натирают прутком олова или третника, а в некоторых случаях используют порошкообразный припой.

Лужение
Горячее лужение металла

Расплавленную полуду растирают паклей по поверхности подшипника или вкладыша, добиваясь ее равномерного распределения по всей площади, подлежащей лужению. В случае стекания полуды с отдельных мест их следует обработать шабером, покрыть флюсом и подвергнуть повторному лужению.

В судоремонте получили распространение главным образом три способа заливки:

  • ручной;
  • центробежный;
  • вибрационный.

Ручная заливка. При ручном способе заливки (рис. 3, а, б) предварительно облуженные вкладыши собирают на асбестовых прокладках в хомуте и скобах. Толщину прокладок в стыках вкладышей выбирают 2—5 мм, так как необходимо предусмотреть припуск на механическую обработку.

Обслуживание двс
Рис. 3 Ручная заливка вкладышей подшипников а — двух; б — одного большого; 1 — вкладыш; 2 — сердечник; 3 — хомут; 4 — скоба; 5 — прокладка; 6 — струбцина; 7 — шаблон; 8 — плита

Внутрь собранного подшипника по центру устанавливают сердечник в виде пустотелого стального цилиндра. Для предотвращения вытекания расплавленного баббита фланец сердечника и торец подшипника уплотняют асбестовой прокладкой и собирают на заливочной плите при помощи струбцин, стальных угольников и планок.

Вкладыши больших подшипников заливают раздельно и устанавливают на заливочной плите, имеющей форму угольника. Для образования полости заливки вкладыша баббитом изготовляют из стального листа толщиной 2—3 мм шаблон в виде полуцилиндра с боковыми фланцами. Для свободного удаления сердечника после заливки его поверхность, соприкасающуюся с расплавленным баббитом, покрывают графитовой мастикой или натирают древесным углем.

Коленчатый вал Wartsila 32
Коленчатый вал Wartsila 32, круизное судно

В целях предотвращения утечки расплавленного металла неплотности замазывают смесью асбеста и глины. Отверстия для подвода смазочного материала в подшипнике лучше заливать баббитом, а потом просверливать, так как закупорка их асбестом приводит иногда к неплотному соединению баббита с полудой и отставанию наплавленного металла из-за проникновения масла. Баббит, предназначенный для заплавки подшипников, плавят в чугунных или стальных тиглях.

Баббит загружают в тигли кусками массой 0,5—1,5 кг, при этом обычно в составе шихты используют 30—40% отходов той же марки. Смешивать баббиты различных марок не допускается ввиду их различия по химическому составу.

В целях лучшего удаления окислов при расплавлении куски баббита перед загрузкой в тигель смачивают соляной кислотой. При отсутствии электрических печей нагрев тиглей ведут в кузнечных горнах. Во избежание окисления расплавленного баббита необходимо стремиться к сокращению времени нагрева его до температуры заливки. По этой причине перед загрузкой тигля шихтой его нагревают до температуры 350—400°С. Поверхность расплавленного баббита изолируют слоем древесного угля примерно 30 мм.

Баббит Б83
Чушки баббита Б83

Для возмещения потерь тепла при заливке подшипников баббит нагревают до температуры, превышающей температуру его затвердевания на 30—50°С:

  • баббит Б83 нагревают до 400—420°С;
  • БН и Б16 — до 450—460°С;
  • БК2 — до 560—580°С.

Нагрев до более высоких температур влечет за собой выгорание отдельных компонентов, интенсивное окисление, усадку металла и образование раковин. При пониженных температурах нагрева появляется пористость и неплотное приставание баббита к полуде и телу вкладыша.

Для восстановления окислов расплавленный баббит рафинируют нашатырем, который вносят при помощи специальной ложки, называемой рафинировальником. На 1 кг баббита следует вносить 2—3 г нашатыря. Для удобства его завертывают в бумагу и рафинировальником опускают в нижние слои расплавленного металла.

При легком помешивании образующиеся газы, выделившиеся в результате испарения нашатыря, восстанавливают окислы, которые в виде шлаков всплывают на поверхность сплава, откуда их нетрудно удалить. При групповой заливке подшипников производят многократное рафинирование нашатырем расплавленного баббита.

Читайте также: Буксирные и швартовные устройства буксирных судов

В целях предотвращения окисления баббита в момент заливки необходимо расплавленный металл заливать в подшипник непрерывной, короткой и толстой струей. Тонкая и длинная струя способствует интенсивному окислению.

Расслоение металла
Перерывы в заливке приводят к расслоению металла, образованию пор и раковин

Перерывы в заливке приводят к расслоению металла, образованию пор и раковин, а в дальнейшем — к возникновению трещин в слое баббита.

К основным недостаткам ручной заливки следует отнести большой расход баббита, неравномерность его структуры и неодинаковую плотность прилегания к поверхности вкладыша. Этих недостатков лишена центробежная заливка металла, применяемая при групповой и массовой перезаливке подшипников.

Центробежная заливка. Она более производительна и позволяет получить однородную мелкокристаллическую структуру наплавленного слоя. Малые припуски на обработку, которые достигаются при центробежной заливке, делают ее экономичной. Надежное сцепление белого металла к поверхности вкладыша исключает образование раковин, пустот и пор.

Для центробежной заливки без особого труда можно приспособить токарный станок, снабдив его необходимым устройством. Зажимное самоцентрирующее устройство должно позволять легко и быстро устанавливать спаренные вкладыши подшипника. Для этой цели применяют пружинные и пневматические зажимы. На рис. 4 изображен станок с быстродействующим зажимом вкладышей пружиной.

Обслуживание двс
Рис. 4 Станок для центробежной заливки подшипников 1 — винт; 2 — планшайба; 3 — вкладыш

Освобождение вкладышей достигается сжатием пружины отжимным винтом. В целях предотвращения вытекания расплавленного баббита и теплоотвода к зажимным планшайбам между ними и торцами подшипника устанавливают асбестовые прокладки. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении, расплавленный баббит хорошо уплотняется и распределяется равномерным слоем по всей внутренней поверхности подшипника.

Через 15—20 с после заливки подшипник охлаждают сжатым воздухом или воздушно-водяной смесью, подводимой по трубопроводу в концах станка. Продолжительность принудительного охлаждения составляет 4—5 мин, после чего станок останавливают, снятый подшипник окончательно охлаждается в естественных условиях.

Вибрационная заливка. На некоторых судоремонтных заводах применяют вибрационный метод заливки подшипников. Подготовка формы к вибрационной заливке ничем не отличается от подготовки ее к ручной заливке. Собранная для вибрационной заливки, форма монтируется не на заливочной плите, а на подвижной платформе вибростола.

После заливки расплавленного металла в форму включается виброустройство, и платформа с установленным на ней подшипником совершает колебательные движения в вертикальной плоскости. При амплитуде колебания примерно 1,5 мм частота колебания платформы равна 1 400 в минуту. Непрерывная вибрация в период заливки и в начале затвердевания баббита способствует равномерному заполнению всех участков формы подшипника, лучшему отводу газов и полному прилеганию белого металла к поверхности вкладыша.

Заливка сетчатых вкладышей. В судовых двигателях находят широкое применение сетчатые вкладыши подшипников, обладающие повышенной долговечностью и надежностью в работе (рис. 5). Поверхность сетчатых вкладышей образуется путем накатки специального профиля стальными роликами.

Вкладыш
Рис. 5 Вкладыш с сетчатой поверхностью 1 — свинцово-оловянистый сплав; 2 — медно-свинцовый сплав; 3 — стальная основа; I — до накатки; II — после накатки; III — после заполнения ячеек оловянистым сплавом

При этом прокатка вкладыша осуществляется либо на специальном двухвалковом приспособлении, либо на токарном станке при помощи многорядной накатки или ролика. В металле вкладыша при прокатке возникают пластические деформации, в результате которых металл выдавливается из ячеек и внутренний диаметр вкладыша уменьшается.

После окончательной обработки суммарная площадь, занимаемая ячейками с мягким сплавом, составляет 50—60% рабочей площади вкладыша. Количество ячеек на одном квадратном сантиметре 20—30 шт., глубина ячеек зависит от толщины антифрикционного слоя и выбирается в пределах 0,4—1,2 мм, а с учетом окончательной механической обработки 0,8—1,6 мм.

Ячейки, накатанные на внутренние поверхности вкладыша, заполняются баббитом или другим свинцово-оловянистым сплавом при погружении вкладыша в ванну с расплавленным металлом или путем заливки центробежным способом.

В связи с интенсивным изнашиванием головных подшипников крейцкопфных двигателей завод имени 50-летия Советской Украины внедрил следующую прогрессивную технологию ремонта этого узла. После чистовой расточки головных вкладышей их баббитовую поверхность (Б83) гальваническим методом покрывают сплавом свинец-олово (олово 5—12%) слоем толщиной 40—50 мкм (для бронзовых вкладышей из БрСЗО толщина слоя 15—20 мкм).

ДВС судна
Судовой двигатель внутреннего сгорания

Предварительно вкладыши обезжиривают и декапируют. В состав довольно сложного электролита входят борфтористоводородный свинец, олово, плавиковая и борная кислоты и столярный клей. Анодом является олово. Толщины покрытия контролируют по стальным пластинкам-свидетелям магнитным индикаторным толщиномером ИТП-1. После покрытия вкладыши промывают холодной водой. Никакая слесарно-механическая обработка покрытия не допускается.

Покрытую поверхность тщательно оберегают от каких бы то ни было воздействий и прикосновений. Обязательным условием хорошей работы узла является суперфиниширование рабочих поверхностей цапф крейцкопфа и их тщательная защита от случайных повреждений. Перед сборкой головного узла цапфы предварительно натирают дисульфидмолибденовой смазкой. Десятилетняя эксплуатация дизелейАнализ конструкций судовых ДВС показала, что износ головных соединений, выполненных по этой технологии, стал даже несколько меньше по сравнению с мотылевыми и рамовыми подшипниковыми узлами, что обеспечило продление моторесурса крейцкопфных ДВС.

Читайте также: Выбор мощности и движительно-рулевого комплекса буксирных судов

Механическая и слесарная обработка вкладышей. Перед разметкой вкладышей подшипников под расточку плоскости разъема зачищают от наплавленного металла. Плоскости разъема вкладышей после удаления наплавленного металла пришабривают по плите с точностью до одного пятна на 1 см2 поверхности, при этом непараллельность плоскостей стыков образующей вкладыша, определенная индикатором, не должна превышать 0,01 мм на 100 мм длины вкладыша.

Подготовленные вкладыши собирают на прокладках и стягивают хомутами. Толщину прокладок в зависимости от размеров шеек коленчатого вала выбирают в пределах 2—5 мм.

Для регулирования масляного зазора необходимо иметь комплект прокладок толщиной:

  • 0,03;
  • 0,05;
  • 0,10;
  • 0,15;
  • 0,20;
  • 0,25;
  • 0,50;
  • 1,0;
  • 2,0 мм и т. д.

В обоих стыках вкладыша должно быть уложено одинаковое количество равных по толщине прокладок. Толстые прокладки устанавливают вниз, тонкие — вверх. Тонкие прокладки обычно изготовляют из калиброванной латуни или фольги, толстые из стали и латуни. Плоскости прокладок должны быть тщательно прошлифованы.

Непараллельность плоскостей прокладок также не должна превышать 0,01 мм на 100 мм длины. Отверстия в прокладках под штифты вкладышей следует сверлить в пакете по кондуктору. При подготовке вкладышей к разметке и последующей расточке их собирают на прошлифованных стальных прокладках, производят разметку с торца собранных вкладышей, покрытых меловым раствором.

Правильность установки вкладышей на призме проверяют рейсмусом (рис. 6). После вычерчивания окружности циркулем ее слегка накернивают. Припуск на шабровку устанавливают в зависимости от размера вала в пределах 0,1—0,3 мм на диаметр.

Разметка вкладышей
Рис. 6. Разметка вкладышей подшипника для расточки после заливки

В двигателях малой и средней мощности получили распространение тонкостенные вкладыши. Посадка тонкостенного вкладыша в гнездо рамового подшипника производится с натягом, поэтому его наружный диаметр должен быть больше диаметра гнезда. Устанавливают и заменяют тонкостенные подшипники без предварительной припиловки затылка подшипника по постели.

Читайте также: Электронные средства местоопределения

Вкладыши укладывают в постели с некоторым усилием. Для этого собирают подшипник, накладывают верхнюю крышку и гайками как бы «впрессовывают» вкладыш. Разрешается также «впрессовывать» нижний вкладыш легкими ударами свинцовой кувалды. Во избежание коробления верхнего вкладыша между крышкой и фундаментной рамой устанавливают прокладки.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Август, 31, 2019 152 0
Читайте также