Ремонт коленчатых валов механической обработкой

При восстановлении точностных параметров коленчатых валов меха- нической обработкой применяют следующие технологические процессы:

наружное точение на токарных станках универсальными и широко- лезвийными резцами;

шлифование на специальных круглошлифовальных станках.

Точение коренных шеек универсальными резцами представляет наи- более простой и доступный метод механической обработки, особенно в условиях ограниченного парка станочного оборудования. Оно ничем не отличается от обычного продольного точения.

 

 

 

Сущность обработки коренных шеек коленчатых валов широколез- вийными резцами состоит в том, что припуск на механическую обработку снимают специальными резцами путем микрометрической поперечной подачи (по аналогии с врезным шлифованием). Ширина резцов в этом случае точно равна длине обтачиваемой шейки.

Точение шатунных шеек больших валов выполняют на специальных станках с вращающейся планшайбой или на модернизированных токар- ных станках с помощью вращающихся резцовых головок, устанавливае- мых на продольном суппорте станка. При такой обработке коленчатый вал остается неподвижным, а все необходимые рабочие движения совер- шает режущий инструмент.

Более производительным и характерным для технологии восстанов- ления коленчатых валов механической обработкой является шлифование коренных и шатунных шеек. Для этих целей используют специальные круглошлифовальные станки, например, ХШ-335-Н16 при шлифовании коренных шеек и 3А428Н25 – при шлифовании шатунных.

С точки зрения техники выполнения собственно механической обра- ботки как при точении, так и при шлифовании коленчатых валов во время их изготовления или ремонта больших различий с аналогичной обработ- кой других деталей машиностроения практически нет. Однако базирова- ние коленчатых валов на станках, их выверка перед обработкой или регу- лировка при выполнении технологической операции имеют ряд особенно- стей. Главная из этих особенностей состоит в выборе рациональной схемы базирования и определении наиболее правильного положения коленчато- го вала на станке в процессе обработки. Для крупных коленчатых валов малооборотных дизелей это обстоятельство является весьма существен- ным из-за их меньшей относительной жесткости по сравнению с коленча- тыми валами высокооборотных дизелей.

На практике различают три метода базирования и выверки (регулиро-

вания) коленчатых валов на станках при механической обработке:

на призматических постоянных и регулируемых опорах, количество которых зависит от числа кривошипов, а схема установки регламентиру- ется стандартами;

в патроне и на люнетах (метод М.Ф. Рукавишникова);

в патроне или призматических постоянных опорах с выверкой поло- жения вала по нулевым раскепам.

Первый из этих методов предусматривает установку коленчатых ва- лов с тремя или шестью кривошипами на трех опорах. Две крайние из этих опор являются постоянными, а средняя (под четвертой шейкой) – регулируемой. Основное преимущество этой схемы состоит в ее простоте. Однако сравнительно малая жесткость крупных коленчатых валов предо-

 

 

 

 

пределяют недостаточную надежность такой установки и возможно большие радиальные биения коренных шеек.

Проверяют радиальное биение коренных шеек коленчатых валов не- посредственно на станке или на контрольной плите. При этом всегда наи- большую точность измерений достигают при установке деталей в призма- тические опоры. При измерениях радиального биения в центрах на пря- молинейность вала, а следовательно, и на биение заметное влияние ока- зывает усилие поджатия заднего центра. Для ответственных деталей про- верки радиального биения в центрах следует по возможности избегать.

Сущность установки коленчатых валов на токарных или шлифоваль- ных станках в патронах и на люнетах состоит в том, что за базу для регу- лирования вала на промежуточных поддерживающих люнетах при вывер- ке и обработке коренных шеек принимают, естественно, упруго изогну- тую под действием собственного веса ось вала, установленного на двух концевых опорах. При этом фланцевый конец коленчатого вала (рис. 3.15, а) закрепляют в патроне станка после предварительной вывер- ки с помощью индикатора часового типа по посадочному пояску под шес- терню газораспределения. Это объясняется тем, что посадочный поясок под шестерню газораспределения в эксплуатации практически не изнаши- вается и не изменяет своей формы и взаимного расположения относи- тельно оси вала. Под другую концевую коренную шейку подводят люнет таким образом, чтобы базирование осуществлялось по нерабочему пояску этой шейки. Последовательными регулировками кулачков люнетов доби- ваются такого положения вала, при котором его центральное отверстие точно согласуется с задним центром станка. Положение вала при регули- ровке концевого люнета контролируют (см. рис. 3.15, а) двумя индикато- рами часового типа, измеряющими смещения шейки вала в горизонталь- ной и вертикальной плоскостях. Совпадение оси вала с линией центров станка считают удовлетворительным в том случае, если при поджатии заднего центра оба индикатора не изменяют своих показаний.

Очередной этап подготовки вала к обработке при этом методе уста- новки состоит в протачивании или шлифовании базового пояска на сред- ней шейке для установки промежуточного поддерживающего люнета. С этой целью при фиксированном положении коленчатого вала (например, при вертикальном расположении шатунной шейки первого кривошипа) под среднюю шейку подводят кулачки люнета до полного устранения естественных люфтов в люнете. Регулировку считают законченной тогда, когда показания индикаторов, расположенных в плоскости перемещения кулачков люнета изменяются (рис. 3.15, б) не более чем на 0,02 мм. В та- ком положении обрабатывают посадочный поясок «как чисто». После дополнительной подрегулировки среднего люнета обрабатывают осталь- ные шейки. При необходимости под другие шейки коленчатого вала уста-

 

 

 

навливают дополнительные люнеты по аналогичной методике их регули- рования и фиксирования.

 

 

Рис. 3.15. Схемы установки коленчатых валов на станках при ремонте

 

Метод базирования коленчатых валов с выверкой их положения на станке по нулевым статическим раскепам основывается на том, что перед механической обработкой добиваются с помощью люнетов или специаль- ных поддерживающих устройств строгой прямолинейности оси вала. От- клонение оси вала от прямолинейности для каждого кривошипа оценива- ют по раскепам. Для этого коленчатый вал так же, как и в предыдущем случае, предварительно выставляют на станке по базовым пояскам фланца и концевой опоры. Затем между щеками каждого кривошипа устанавли- вают индикаторные приборы для измерения расхождений щек, а под ко- ренные шейки подводят роликовые опоры рычажных поддерживающих устройств (рис. 3.15, в). Изменением массы грузов на подвесках этих уст- ройств обеспечивают такой восстанавливающий прогиб коленчатого вала, при котором поворот вала на станке вокруг оси не вызывает изменений показаний индикаторных приборов, т.е. раскепы будут равны нулю, а ось вала станет прямолинейной. В отлаженном технологическом процессе ремонта коленчатого вала того или иного дизеля масса грузов, необходи- мая для обеспечения нулевых раскепов всех кривошипов, может быть оп-

 

 

 

ределена экспериментальным путем и зафиксирована в рабочей конструк- торской (технологической) документации.

Для повышения усталостной прочности коленчатых валов галтели ко- ренных и шатунных шеек упрочняют пластическим деформированием в холодном состоянии (накатыванием роликами, шариками и т.п.).

Восстановление точности шатунных шеек коленчатых валов при ре- монте кроме всего прочего должно обеспечивать правильное взаимное расположение их осей относительно оси коренных шеек по непараллель- ности и перекосу. Численные значения этих отклонений, допускаемые при ремонте, всегда указывают в рабочей технологической документации. Например, для двигателя 6Ч 18/22 эти значения составляют 0,015 мм на 100 мм длины.

Контролируют взаимное расположение осей коренных и шатунных шеек универсальным способом или специальными приборами. При про- верке непараллельности и перекоса шеек универсальным способом (рис. 3.16, а) коленчатый вал устанавливают в призматические опоры па- раллельно контрольной плите и индикатором часового типа измеряют расстояния Аx и Аy. По этим размерам рассчитывают соответственно фак- тические перекос и непараллельность рассматриваемых осей. Основное преимущество такой проверки в ее доступности для практического ис- пользования. Однако, как и все методы универсальных измерений, она достаточно трудоемка.

Рис. 3.16. Схемы измерений взаимного расположения осей коленчатого вала

 

Измерение отклонений шеек от идеального положения специальными индикаторными приборами существенно упрощает технику оценки. В этом случае за один прием определяют численные значения непараллель- ности и перекоса осей коренных и шатунных шеек. При установке прибо- ра (рис. 3.16, б) базовыми призматическими опорами 4 на коренные шей- ки коленчатого вала 2 индикаторы 1, расположенные в вертикальной плоскости, фиксируют значения непараллельности, а другие два индика- тора 3, находящиеся в плоскости перпендикулярной первой – значения перекоса рассматриваемых осей. Настройку индикаторов перед измере- ниями, как правило, производят по специальному калибру.

 

 

 

 

Ремонт втулок цилиндров

Цилиндровые втулки малооборотных (МОД) и высокооборотных (ВОД) отличаются друг от друга не только материалами, из которых их изготавливают, но в ряде случаев и конструктивным исполнением. Эти различия обусловливают особенности изнашивания цилиндровых втулок указанных дизелей и развития ведущих износов.

Наиболее характерными износами цилиндровых втулок являются ис- кажения геометрической формы и размеров баз (внутренней рабочей по- верхности, наружных посадочных поясков и т.д.), коррозионно- эрозионные разрушения наружных поверхностей, омываемых охлаждаю- щей водой. Коррозионные разрушения помимо снижения механической прочности могут привести к нарушению сплошности металла и герметич- ности рабочего пространства цилиндров.

Образование коррозионно-эрозионных разрушений наружных по- верхностей втулок цилиндров объясняется кавитационными явлениями, происходящими на этих поверхностях под действием вибрации стенки цилиндровой втулки. Втулки ВОД изготавливают из легированных сталей марок 35ХМЮ и 38ХМЮА более тонкостенными. Они намного чувстви- тельнее к вибрациям и, следовательно, к интенсивному кавитационному изнашиванию преимущественно наружной поверхности.

Внутренняя рабочая поверхность втулок ВОД имеет высокую поверх- ностную твердость (НV 700–900). Благодаря азотированию износы этих поверхностей невелики. Наоборот, цилиндровые втулки МОД, изготавли- ваемые из серых чугунов, как правило, более толстостенные и устойчивые к действию вибрационных явлений. Несмотря на это, на наружных по- верхностях таких втулок также имеются коррозионные разрушения. Ско- рость язвенной коррозии поверхностей, омываемых охлаждающей водой, и посадочных поясков не превышает скоростей изнашивания внутренних поверхностей втулок МОД. Поэтому чаще всего в качестве ведущего из- носа для таких втулок цилиндров принимают износ внутренней рабочей поверхности (овалообразование и увеличение диаметральных размеров).

Обнаружение и оценку коррозионных разрушений цилиндровых втулок производят визуально, а в ряде случаев гидравлическими испытаниями. При этом любые отпотевания или течь являются браковочными признаками.

Искажения геометрической формы и размеров внутренней поверхно- сти определяют микрометрическими измерениями. По существующей методике оценки технического состояния ЦПГ дизелей в эксплуатации и при ремонте эти измерения производят в двух поясах (рис. 3.17). Первый из этих поясов I–I находится между двумя верхними компрессионными кольцами при условном положении поршня в верхней мертвой точке (в.м.т.), а второй II–II на 15–20 мм выше донышка поршня при положении кривошипно-шатунного механизма в нижней мертвой точке (н.м.т.).

 

 

 

 

Рис. 3.17. Схема дефектации цилиндровых втулок

В каждом из этих поясов изме- рения выполняют в двух взаимно перпендикулярных направлениях а–а и б–б. В результате таких изме- рений рассчитывают фактическую овальность, которую и сравнивают с допускаемым значением по тех- ническим условиям на ремонт. Аналогично оценивают возмож- ность для дальнейшего использова- ния втулки по увеличению диамет- ральных размеров внутренней по- верхности.

Ремонт цилиндровых втулок МОД наиболее часто сводят к замене их новыми. В тех же случаях, когда прибегают к восстановлению рабо- тоспособно сти втулок, бывших в эксплуатации, то из известных ме-

тодов восстановления выбирают ремонт механической обработкой по системе ремонтных размеров или наращивание металла напылением на- ружных (посадочных) поясков и железнением внутренней поверхности с последующей механической обработкой.

Ремонт втулок механической обработкой по системе ремонтных раз- меров является пригодным для восстановления как внутренней, так и на- ружной поверхностей, потому что для большинства марок серийных ди- зелей, устанавливаемых на судах речного транспорта, разработана и дей- ствует система ремонтных размеров.

Технологический процесс восстановления внутренней поверхности включает в себя растачивание и обязательное хонингование для обеспече- ния заданной точности по размерам, их предельным отклонениям, а также по форме этой поверхности в продольном и поперечном сечениях.

Восстановление работоспособности втулок гальваническим наращи- ванием электролитическим железом (железнением) широко применяют для ремонта цилиндровых втулок небольших габаритов, как например, в автомобильной и тракторной промышленности.

Цилиндровые втулки ВОД при достижении предельных износов не ремонтируют и всегда заменяют новыми. Объясняется это тем, что азоти- рованный слой внутренней поверхности втулки составляет 0,4–0,8 мм и микротвердость в нем гиперболически падает по глубине.

 

 

 

 

Ремонт поршней

Наиболее характерными износами поршней (рис. 3.18) судовых дизелей являются искажения геометрических форм и размеров тронка (пов. А), от- верстия под поршневой палец (пов. Б), канавок под верхние компрессион- ные кольца (пов. В), а также прогорания донышка поршня (пов. Г). Скоро- сти изнашивания в пределах одной и той же детали существенно отлича- ются и тем самым превращают поршень в деталь с низкой вероятностью безотказной работы.

Для поршней ВОД, изготав- ливаемых из деформируемых алюминиевых сплавов, ведущи- ми износами оказываются про- горание донышка поршня, за- коксовывание двух верхних канавок под поршневые кольца и износ этих канавок с увеличе- нием торцевого зазора между канавкой и кольцом. Практиче- ски срок службы канавок под поршневые кольца для этих поршней составляет одну – две навигации, в то время как по другим изнашиваемым элемен- там сроки службы до ремонта значительно выше. Прогорание

донышка поршня является бра- ковочным признаком.

Рис. 3.18. Схема дефектации поршней

Износ канавок и других конструктивных элементов при дефектации обнаруживают микрометрическими измерениями и при износах, больше допускаемых по техническим условиям, поршень ремонтируют. Обычно, и особенно для поршней МОД с наддувом или без наддува, этот ремонт сво- дят к обработке канавок, тронка поршня и отверстия под поршневой палец по системе ремонтных размеров на ближайший ремонтный размер. Причем так же, как и при изготовлении новых поршней, основная характерная осо- бенность технологического процесса состоит в использовании искусствен- ной установочной базы для установки на станке детали, обеспечивающей соблюдение принципа постоянства баз при механической обработке.

Поскольку после ремонта поршни должны удовлетворять условию взаимозаменяемости, то к качеству восстановления геометрических ха- рактеристик всех конструктивных элементов предъявляются высокие тех- нические требования. Особенно жестко эти требования регламентируются для отверстия под поршневой палец. Для удовлетворения этих требований поршни растачивают на алмазно-расточных станках.

 

 

 

Из методов восстановления поршней наращиванием металла на прак- тике находят применение наплавка и анодное оксидирование канавок под кольца поршней из алюминиевых деформируемых и литейных сплавов.

Восстановление наплавкой предусматривает полное заполнение метал- лом двух верхних (а иногда и всех) канавок под поршневые кольца и после- дующую механическую обработку относительно искусственной установоч- ной базы. Наиболее эффективна в этих случаях плазменная наплавка по- рошковой проволокой, легированной хромом и другими износостойкими материалами. Такой процесс используют для повышения долговечности канавок поршней не только при восстановлении, но и в машиностроитель- ном производстве при изготовлении новых деталей путем наплавки более износостойкого металла на предварительных этапах технологического про- цесса с последующей чистовой механической обработкой.

Анодное оксидирование (анодирование) как при изготовлении новых, так и при восстановлении изношенных поршней из алюминиевых сплавов в первую очередь преследует цель повышения износостойкости канавок для поршневых колец, поскольку оксидная пленка имеет твердость до НВ 600. Однако благодаря тому, что при анодировании на поверхности детали образуются пленки толщиной до 0,2 мм, этот процесс может обес- печивать и восстановление размеров торцовых поверхностей перемычек между канавками под поршневые кольца.

Для поверхностного упрочнения и повышения точности отверстий под поршневой палец иногда их обрабатывают импульсными раскатками, обеспечивающими многократное дискретное деформирование металла в холодном состоянии за счет соответствующего профилирования оправки роликовой раскатки.

 

Ремонт шатунов

Шатуны судовых дизелей представляют собой конструкции, состоя- щие из стержня шатуна и крышки нижней половины вкладыша шатунного подшипника. В ряде случаев, особенно у МОД большой мощности, стерж- ни шатунов выполняют разъемной конструкции в виде кривошипной го- ловки и собственно стержня шатуна. Этим разнообразием конструктивно- го исполнения и количества контактных поверхностей, подвижных и не- подвижных соединений подшипников шатунов, нижней головки и крыш- ки шатунных вкладышей определяются разновидности износов шатунов.

Шатуны в эксплуатации находятся под действием динамических на- грузок, что способствует развитию усталостного разрушения.

К ведущим износам шатунов относят:

искажения геометрической формы и размеров подшипников криво- шипной и поршневой головок шатуна, плоскостей поверхности разъема лапы шатуна с кривошипной головкой;

 

 

 

ослабление и искажение формы баз головки шатуна; нарушение вза- имного расположения осей подшипников шатунов и баз поршневой и кривошипной головок в результате неравномерного изнашивания и ис- кривления стержня шатуна;

усталостные трещины на стержне шатуна.

При дефектации искажения и изменения размеров подшипников вы- являют микрометрическими измерениями фактической некруглости и нецилиндричности с точностью до 0,01 мм.

Нарушения плоскостности поверхностей разъемов лапы шатуна и его кривошипной головки, образующиеся в результате наклепа, проверяют на контрольной плите на краску.

Искривления стержня шатуна оценивают по непараллельности и пе- рекосу осей подшипников. Эти отклонения от заданного взаимного рас- положения измеряют либо универсальным способом на контрольной пли- те (рис. 3.19), либо с помощью специального приспособления (рис. 3.20). В обоих случаях при настройке на измерения фактическую ось нижнего (шатунного) вкладыша подшипника материализуют с помощью комплек- та конусных втулок 2 и контрольного валика 3. Конусные контрольные втулки применяют для компенсации износов шатунных подшипников, которые для каждого шатуна могут заметно отличаться друг от друга.

Рис. 3.19. Измерения шатунов уни- версальным способом

Рис. 3.20. Измерения точности шатунов приборами

 

При измерениях универсальным способом шатун в сборе с комплек- том втулок и валиком устанавливают в призматические опоры 1 на кон- трольной плите 5. По схеме, соответствующей рис. 3.19, а, измеряют не-

 

 

 

 

параллельность осей, а по рис. 3.19, б перекос этих же осей. И то, и другое отклонение оценивают в мм / 100 мм, как угловую погрешность, по разно- сти показаний индикаторов в двух положениях.

Измерения в специальных приспособлениях позволяют за одну уста- новку (см. рис. 3.20) определять непараллельность по показаниям индика- торов 2 и 3, а по двум индикаторам 1 – перекос. Настраивают приспособ- ления для измерений с помощью специального калибра. При настройке добиваются попарно одинаковых показаний индикаторов 1, 2 и 3.

Усталостные трещины на стержнях шатунов ВОД выявляют магнито- порошковым методом. Хорошие результаты при такой дефектоскопии получают благодаря тому, что все поверхности стержней шатунов ВОД при изготовлении полируют для предотвращения концентраторов напря- жений при эксплуатации. Контролируют стержни шатунов дефектоскопа- ми с использованием циркулярного и комбинированного в приложенном поле способов намагничивания. Выбор этих способов намагничивания объясняется общими характерными закономерностями ориентации воз- можных трещин в шатунах. Первый из указанных способов намагничива- ния применяют для выявления трещин в головках шатунов, а второй – непосредственно в стержне.

На дефектоскопию шатуны направляют в сборе с крышкой, но без вкладышей подшипников. Перед магнитопорошковым контролем детали очищают от смазочного материала, нагара и цветов побежалости.

Трещины на шатунах являются недопустимыми дефектами, поэтому шатуны в случае обнаружения трещин выбраковывают.

В заключении магнитопорошкового контроля шатуны, как и обычно, размагничивают в камере для размагничивания или на дефектоскопе.

Ремонт шатунов предполагает восстановление точности баз по форме, размерам и взаимному расположению осей подшипников шатунов меха- нической обработкой.

Базы под вкладыши шатунных подшипников и втулки поршневой го- ловки шатуна восстанавливают растачиванием на ремонтный размер с точностью до 7–9 квалитета и микрорельефом, соответствующим пара- метрам Ra 2,5–1,25 мкм.

При замене втулок головного подшипника с предельными износами старую втулку выпрессовывают, а на ее место устанавливают с натягом новую бронзовую втулку. Лучшие результаты при запрессовке достигают за счет предварительного охлаждения втулки до температуры 350 К в твердой углекислоте или жидком азоте.

Рабочие поверхности головного и шатунного подшипников после ре- монта (замены) растачивают одновременно на алмазно-расточных стан- ках, станках повышенной точности. При растачивании обрабатываемую деталь (шатун) закрепляют на суппорте станка. Осевую подачу обеспечи-

 

 

 

вают гидравлическим приводом. За счет точной настройки жесткости та- ких станков получают не только требуемые результаты по микрорельефу (до Ra 0,32–0,63 мкм), квалитетам точности размеров, но и по взаимному расположению баз подшипников шатунов.

Подшипники шатунов на универсальных горизонтально-расточных станках обрабатывают раздельно в такой последовательности, при кото- рой сначала обеспечивают межцентровые расстояния в заданных преде- лах, а затем окончательно растачивают подшипники на номинальный или ремонтный размеры.

В специализированных цехах КР судовых дизелей интенсифицируют ремонт шатунов применением специальных приспособлений для одно- временного растачивания головного и шатунного подшипника. В этих случаях совмещают два технологических перехода в одной операции, а именно: предварительное растачивание или зенкерование и последующее пластическое деформирование в холодном состоянии. Для пластического деформирования используют роликовые или шариковые раскатки, кото- рые проектируют в виде комбинированного (совмещенного с резцом или зенкером) инструмента. Ротационное раскатывание (рис. 3.21) обеспечи- вает частичное упрочнение рабочих поверхностей подшипников, снижает технологическую шероховатость на один-два класса и повышает точность геометрических форм и размеров базовых поверхностей.

 

Рис. 3.21. Ротационная раскатка

 

Плоскостности поверхностей разъемов лапы стержня шатуна с отъем- ной кривошипной головкой восстанавливают пришабриванием по кон- трольной плите на краску или при больших износах шлифованием на спе- циальных шлифовальных станках кругами чашечной формы. В этих слу- чаях привальную поверхность кривошипной головки шатуна пришабри- вают по плоскости разъема лапы стержня шатуна. Антифрикционный слой таких подшипников перезаливают и растачивают в сборе с крышкой по типовой технологии.

Отверстия под шатунные болты при ремонте развертывают на ре- монтные размеры.

Шатунные болты – очень ответственные детали СЭУ. Отрыв их при- водит к крупной аварии. Во время работы двигателя шатунные болты ис- пытывают растяжение от силы инерции поршня и стержня шатуна. Эта

 

 

 

сила переменная, близкая к ударной. Болты могут испытывать ударные нагрузки и при заедании поршня. Изготавливают шатунные болты из ста- ли марок 40Х, 40ХН, 40ХНМА, 27СГ, 33ХС, в отдельных случаях – из стали 18Х2Н4ВА.

Дефектацию этих деталей выполняют магнитными методами нераз- рушающего контроля. Обнаруженные трещины являются недопустимыми дефектами. Длину болта контролируют микрометрической скобой. Появ- ление остаточного удлинения также является браковочным признаком. Поскольку шатунный болт испытывает переменные напряжения, он мо- жет порваться вследствие усталости металла. Поэтому в срок, указанный в нормативно-технической документации по эксплуатации двигателя, ша- тунные болты должны заменяться независимо от их состояния. Ремонтушатунные болты не подлежат.

 

Ремонт подшипников

Износы подшипников дизелей и реверс-редукторных передач опреде- ляются конструктивными особенностями, видами трения и нагружения этих деталей. Для подшипников коленчатых валов дизелей наиболее ха- рактерны усталостные разрушения, проявляющиеся особенно интенсивно в выкрашивании антифрикционного слоя у подшипников с баббитовой заливкой. При дефектации эти разрушения обнаруживают визуально. Да- же незначительные выкрашивания антифрикционного слоя служат осно- ванием для выбраковывания вкладышей и замене их новыми.

При КР дизелей в специализированных цехах вкладыши шатунных и коренных подшипников заменяют новыми без дефектации. Комплектуют вкладыши по размерам соответствующих шеек коленчатых валов из ре- монтного фонда. На сборке вкладыши коренных подшипников после ус- тановки в постели фундаментной рамы пришабривают для обеспечения заданного качества прилегания шеек коленчатого вала к антифрикцион- ному слою вкладыша.

Подшипники скольжения шатунов с разъемными стержнями и кри- вошипной головкой, имеющие заливку непосредственно в тело этих дета- лей, при ремонте перезаливают с последующей механической обработкой. Технологический процесс перезаливки таких вкладышей состоит из вы- плавки или механического удаления старого баббита, очистки от грязи и окислов, обезжиривания, травления, лужения и заливки внутренней по- верхности слоем нового антифрикционного сплава.

Очистку от окислов поверхности, на которую наносят антифрикцион- ный слой, производят в пескоструйной камере или травлением в 10%-м растворе серной или соляной кислоты. После очистки подшипники про- мывают в горячей воде и просушивают.

 

 

 

 

Поверхность перед травлением обезжиривают и окончательно удаля- ют жировые отложения промывкой в 10%-м водном растворе щелочи ед- кого натра или калия.

Травление обезжиренной поверхности кривошипной головки шатуна с крышкой подшипника производят в 10%-м растворе соляной кислоты. После травления детали промывают горячей водой и нейтрализуют ки- слоту в 5%-м растворе щелочи.

Лужение восстанавливаемой поверхности включает в себя оконча- тельное травление ее флюсом и нанесение полуды. Перед лужением кри- вошипную головку шатуна собирают с крышкой подшипника на техноло- гических болтах. При необходимости в плоскости разъема этих деталей устанавливают набор прокладок расчетной толщины для обеспечения одинакового слоя заливки антифрикционного сплава по всем сечениям подшипника. Поверхности деталей, не подлежащие заливке, предохраня- ют специальной меловой пастой. В качестве флюсов при заливке исполь- зуют жидкие растворы или порошки, основу которых составляют хлори- стый цинк и хлористый аммоний (нашатырь).

Перед лужением подшипник подогревают до температуры 350–360 К, а затем опускают в ванну с флюсом.

При полуде подшипник погружают в раствор припоя и выдерживают в нем в течение пяти минут. Качество полуды считают удовлетворитель- ным тогда, когда полуда покрывает поверхность тонким слоем тускло- серебристого оттенка.

Подшипники заливают антифрикционным сплавом вручную или ме- ханизированным способом.

При ручной заливке подшипник устанавливают в специальное при- способление, обеспечивающее формирование равномерного слоя толщи- ны заливки, и расплавленный антифрикционный металл мерным ковшом заливают в образовавшийся при сборке приспособления зазор.

Механизированную заливку подшипников осуществляют подачей рас- плавленного металла в зону заливки под давлением или на специальных станках для центробежной заливки. Заливка подшипников подачей рас- плавленного металла под давлением обеспечивает наиболее высокое каче- ство антифрикционного слоя, но из-за технологических сложностей ее при- меняют только в крупносерийном машиностроительном производстве.

Сущность центробежной заливки состоит в том, что подшипник за- крепляют на планшайбе специального станка и приводят во вращение с такой частотой, которая при известных условиях охлаждения и размерах заливаемой поверхности обеспечивает наименьшую ликвацию сплава. Расплавленный металл подают в зону заливки в мерных объемах через специальное устройство. За счет действия центробежных сил металл на- носится на внутреннюю поверхность, обеспечивая удовлетворительную

 

 

 

 

адгезию. Для проведения микроструктурного и химического анализа ан- тифрикционного сплава при заливке или перезаливке каждой партии подшипников в технологических процессах предусматривают регулярный отбор проб. Качество адгезии антифрикционного слоя к основе подшип- ника, а также наличие микротрещин, отслоений и тому подобных дефек- тов контролируют ультразвуковым методом. В практических условиях браковочные критерии устанавливают на основании опыта производства аналогичных изделий машиностроения.

При ремонте подшипников скольжения в современных условиях про- водят зачастую конструктивно-технологическую модернизацию. Смысл такой модернизации сводят к замене дорогостоящих подшипников с баб- битовыми антифрикционными материалами монометаллическими под- шипниками на основе алюминиево-оловянистых сплавов марки АО9-2 или биметаллическими подшипниками с многослойными антифрикцион- ными материалами. Последние получили определенное распространение благодаря внедрению процессов плазменного напыления.

При дефектации подшипников качения реверс-редукторных передач проверяют легкость вращения, шумовые характеристики, состояние наруж- ных поверхностей на наличие коррозии, трещин, цветов побежалости и т.д.

Все виды трещин, усталостные выкрашивания, цвета побежалости, ослабления и нарушения заклепок сепараторов являются для подшипни- ков качения браковочными признаками.

Легкость вращения и шум подшипников определяют экспертно по эталонному подшипнику.

Незначительные следы коррозии удаляют зачисткой с последующим полированием абразивными микропорошками и пастами.

Форму и размеры колец подшипников в случае необходимости вос- станавливают гальваническим наращиванием хрома или меди. Для пре- дотвращения попадания электролита на поверхности, не подлежащие хромированию или омеднению, технологические подвески для подшип- ников изготавливают в герметичном исполнении. Внутренние полости самих подшипников заполняют консистентной смазкой. Равномерность покрытия (хромового до 0,1 мм и медного 0,003–0,015 мм) обеспечивают за счет того, что все гальванические операции и последующее шлифова- ние производят без переустановки подшипников на подвесках. Гальвани- ческое наращивание колец подшипников хромированием состоит из анод- ного декапирования при плотности тока 30–40 А/дм2и температуре рас- твора 323 К в течение 10–15 с, а также собственно хромирования при той же температуре в растворе хромового ангидрида с серной кислотой и плотности тока 50 А/дм2. После хромирования подшипник выдерживают в масляной ванне при температуре 400–405 К.

Толщину хрома после наращивания определяют путем сопоставления размеров колец до и после хромирования.