Укладка Коленчатого вала на новые подшипники

КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ТЕХНОЛОГИЯ СУДОРЕМОНТА

Контрольная работа по теме:

«Укладка коленчатого вала на новые подшипники»

Петропавловск-Камчатский

2010 г.

В последнее время морской флот пополнился новыми сериями судов с высокими мореходными качествами, оснащенными новейшим оборудованием и приборами, мощными энергетическими установками.

Не смотря на это на флотах остаётся достаточное количество судов со старой элементной базой. Поэтому ремонт и обслуживание судов данного типа является одной из главных задач судоремонта. Судоремонт предусматривает выявление дефектов, а также их устранение в деталях, сборочных единицах, конструкциях из которых состоят механизмы и устройства, системы и корпус судна. Больше внимания уделено изучению причин, вызывающих появление износов и повреждений, методам определения дефектов, их классификации, а также разборке и сборке, очистке и восстановлению деталей.

Техническое обслуживание и ремонт судов необходимо выполнять для поддержания работоспособности и технического состояния судна на требуемом уровне в течении всего срока службы по мере изнашивания его элементов.

Ремонты различных видов могут выполнятся как с выводом судна из эксплуатации, так и сочетаться с между рейсовыми стоянками и другими видами плановых стоянок судна. В частности, средний и капитальный ремонты выполняются на судоремонтных предприятиях, а текущийна судне, силами экипажа или береговых ремонтных служб.

Целью ремонта является устранение дефектов материальной части судна, замена отработавших свой срок деталей.

1. Основные характеристики двигателя

1. Наименование по ГОСТ 4393–826 ЧН 25/34.

2. Назначение двигателя — вспомогательный.

3. Эффективная мощность331.2 кВт.

4. Частота вращения500 об/мин.

5. Габаритные размеры двигателя L/В/Н 3970/1141/2695 мм.

6. Масса двигателя9900 кг.

2. Основные характеристики судна БМРТ «Минтай»

1. Год постройки1974 г.

2. Длина судна L83.9 м.

Ширина судна В14.0 м.

Высота борта до главной палубы Н7.4 м.

3. Скорость V12.5 узл.

4. Автономность плавания по запасам ГСМ, 80 суток.

3. Ремонтные циклы с момента постройки судна

4. Характерные дефекты и причины их вызывающие

4.1 Коленчатый вал

Наиболее распространенный дефект — износ рамовых и кривошипных шеек, который проявляется в общем уменьшении их диаметров, образовании овальности в поперечном сечении.

Овальность шеек — результат переменной величины сил давления газов по углу поворота коленчатого вала.

Неравномерный износ шеек по длине происходит в следствии изгиба вала, неправильной центровки движения.

Износ рамовых шеек зависит от порядка работы цилиндров, угла заклинки кривошипов, расположения шеек относительно маховика, антивибратора, центровки двигателя относительно линии вала. В результате износа рамовых шеек нарушается их соосность.

При значительном изгибе оси вала на шейках и щеках возможно появление усталостных трещин.

4.2 Подшипники коленчатого вала

О подшипниках Основным дефектом является коррозия, которая является результатом плохой очистки масла — попадание инородных твердых мелких тел, оставляющих на рабочей поверхности круговые царапины и вызывающие задиры на шейках коленчатого вала. А также:

— недостаточная смазка

— перегрузка двигателя

— наличие агрессивных компонентов в масле

5. Последовательность разборки ДВС

Начинают разборку со снятия ограждения, кожухов, крышек картера и других деталей и узлов мешающих разборке.

Из всех магистралей и ёмкостей спускают воду, масло, топливо.

Снимают манометры, тахометры, термометры, приборы автоматической сигнализации.

Все трубопроводы, ведущие к двигателю, перекрывают, пломбируют и отсоединяют от двигателя. Отверстия в трубопроводе и двигателе глушат пробками.

Принципиальная схема последовательной разборки двигателя и производимых при этом измерений:

5.1 Включение валоповоротного устройства, спуск сжатого воздуха из пусковой системы, открытие продувочных и индикаторных кранов для исключения самопроизвольного проворачивания коленчатого вала.

5.2 Восстановление отметок мёртвых точек мотылей и замеры раскепов коленчатого вала.

5.3.1 Разъединение коленчатого вала и валопровода, проверка соосности валов (излома и смещение осей).

5.3.2 Вторичное измерение раскепов коленчатого вала.

5.4 Проверка состояния газораспределительных механизмов всех цилиндров.

5.5 Разборка распределительного и передаточного валов.

5.6 Определение линейных величин камеры сжатия.

5.7 Снятие маховика.

5.8 Третье измерение раскепов коленчатого вала.

5.9 Снятие впускных, выпускных, пусковых, предохранительных клапанов, форсунок, индикаторных кранов, крышек цилиндров.

5.10 Разборка и снятие системы охлаждения, трубопроводов смазки и охлаждения, расположенных в картере.

5.11 Измерение зазоров между поршнем и цилиндром.

5.12 Разборка механизма движения и рамовых подшипников.

5.13 Проверка радиального положения коленчатого вала (просадки)

5.14 Подъём коленчатого вала.

5.15 Удаление нижних половин рамовых подшипников, выпрессовка втулок цилиндров.

5.16 Центровка остова двигателя, снятие цилиндров со станин или блока.

6. Дефекация коленчатого вала

Износ рамовых и мотылёвых шеек определяют измерением диаметров шейки в вертикальной dв и горизонтальной dг плоскостях микрометрической скобой в трёх местах (сечениях) по длине 1 и в двух диаметрально противоположных плоскостях каждого сечения.

Наибольший допустимый износ (овальность и конусообразность) рамовых и мотылёвых шеек определяется по формуле:

Д=0.00078d + R

где dдиаметр шейки вала, мм

Rкоэф-т, для рамовых шеек R=0.03

для мотылёвых шеек R=0.05

В данном случае:

для рамовых шеек Д =0.2

для мотылёвых Д=0.19

Диаметр шейки вала может быть измерен без подъёма вала при удалённом вкладыше подшипника при помощи микрометрической скобы.

7. Проверка параллельности осей мотылёвых и рамовых шеек

Первый способ:

— на поверхности картера с внутренней стороны на расстоянии 200−400 мм от окружности описываемой осью мотылёвой шейки, переносной машинкой с наждачным диском обрабатывают две площадки, расстояние между которыми соответствует длине мотылёвой шейки.

Рис. 1

Установив призму 1 на мотылёвую шейку 3, чертилкой 2 на обработанных площадках наносят параллельно оси вала риски. Шариковым кернером (8−10 мм) на этих рисках выбивают лунки, расстояние 1 между которыми чуть меньше длины мотылёвой шейки.

после этого измеряют микроштихмасом расстояние от лунок до поверхности мотыля при двух положениях мотыля (а1;b1)и (а2;b2).

Непараллельность m оси мотылёвой шейки по отношению к оси вала определяют по формуле:

mо=500[(а1 +b2)-(а2+b1)]/1,где

l — Расстояние между лунками, мм а1, а2,b1,b2 — расстояние измеренное от лунок до поверхности мотылёвых шеек при двух положениях мотыля, мм Непараллельность оси мотылёвых шеек относительно оси рамовых не должна привышать 0.15 мм на 1 м длины шейки.

Второй способ:

При помощи индикаторного прибора:

Рис. 2

1) Стойки с призматическими опорами

2) Поперечина

3) Плунжерная втулка

4) Контрольная плита

5) Индикатор со стойкой При установке стоек на рамовые шейки ось поперечины оказывается параллельной оси рамовых шеек и индикатор при перемещении втулки по поперечине регистрирует отклонение от параллельности оси мотылёвой шейки.

На точность измерений оказывает влияние нарушение геометрической формы и биение рамовых шеек. Прибор считается правильно настроенным при соблюдении равенства:

R1 + С1 = R2 + С2, где

R1,R2 — радиусы рамовых шеек, мм С1, С2 — кратчайшие расстояния от поверхности рамовых шеек до траверсы прибора, мм Так как в данном случае радиусы рамовых шеек одинаковы, то настраивать прибор нет необходимости поскольку изначально соблюдается условие: С1 = С2.

Скрещивание осей рамовых и мотылёвых шеек коленчатого вала проверяют микрометрическим — нутрометром или индикатором, установленном на этой же плите.

Для проверки мотыль ставят горизонтально и измеряют расстояние от образующей мотылёвой шейки до плиты.

Разность показаний 1 на двух концах шейки укажет на скрещивание осей, которое определяют по формуле:

С, А 1000(1/1) * ре, где

l — расстояние между точками измерений ре — допустимое скрещивание осей для крейцкопфных ре = 0.05 мм/м, для тронковых ре = 0.1 мм/м.

Трещины в коленчатых валах обнаруживают лупой, мелокеросиновой пробой, травлением, а также:

— люминесцентным;

— магнитным;

— ультразвуковым;

— рентгенои гаммаграфией.

8. Укладка коленчатого вала

коленчатый вал судно дефект В гнёзда рамовых подшипников вкладывают предварительно пригнанные и окончательно расточенные нижние вкладыши. Рамовые шейки вала покрывают тонким слоем пригоночной краски (так, чтобы просвечивал металл), осторожно на талях опускают вал на нижние вкладыши и проворачивают его. Если вал не проворачивается, необходимо его поднять, снять тронутые краской места с подшипников и снова опустить вал на вкладыши. Эту операцию повторяют до тех пор, пока вал не будет проворачиватся, а все вкладыши окрашиваться.

Затем выясняют, в каком состоянии находится ось вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для этого измеряют раскепы между щеками мотылей, проверяют положение шеек вала по контрольной скобе и осматривают характер окрашенности вкладышей. Результаты замеров заносят в таблицу и определяют значение удвоенных стрелок излома оси вала на середине мотылей в масштабе изображения в вертикальной и горизонтальной плоскостях выяснив положение оси вала, в первую очередь укладывают его в вертикальной плоскости по заранее определённым установочным зазорам контрольной скобы, дальнейшая укладка коленчатого вала в обеих плоскостях сводится к устранению раскепов между щеками мотылей и шабровке подшипников.

Укладывать коленчатый вал можно уверенно и быстро лишь в том случае, если точно установлен характер изломов его оси в вертикальной и горизонтальной плоскостях, правильно определены подлежащие шабровке рамовые подшипники и точно снимается с них слой антифрикционного сплава, подлежащий удалению, для этого по замеренным раскепам графическим методом или при помощи изломоизобразителя строят изломанную ось вала и определяют толщины слоя антифрикционного сплава подшипников, подлежащих шабровке для выпрямления изогнутого вала, а посредством шабромера контролируют точность удаления снимаемого слоя сплава.

При установке шаброметра в гнезде рамового подшипника стремятся к тому, чтобы ось центровочного стержня совпала с осью рамового подшипника.

Рис. 3

Ось центровочного стержня считают совпавшей с осью расточки вкладышей подшипников, если показания микрометрического индикатора по длине и дуге внутренней цилиндрической поверхности нижнего вкладыша рамового подшипника одинаковы.

Однако для выпрямления изломанной оси коленчатого вала, ось подшипника необходимо сместить относительно оси расточки на величину t или b в зависимости от плоскости выпрямления оси вала. Если ось вала выпрямляют в вертикальной плоскости, то ось подшипника смещают относительно оси его расточки на величину ОА=t .

Если ось вала выпрямляют в горизонтальной плоскости, то ось подшипника смещают от оси его расточки на величину ОВ=b, где t и b — толщины слоев антифрикционного сплава подшипников, подлежащие шабровке для выпрямления изогнутой оси вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При смещении оси подшипника ка в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости пользуются регулировочными гайками шабромера.

Для шабровки подшипников в вертикальной плоскости на требуемую глубину достаточно регулировочные штанги на обеих штангах повернуть относительно риски на разрезных хомутах ровно на такое же число делений, сколько сотых миллиметра содержится в шабрируемом слое антифрикционного сплава.

При этом ось центровочного стержня сместится вниз относительно оси расточки вкладышей подшипников на величину t и соответственно на столько же сотых миллиметра изменится показание микрометрического индикатора в вертикальной плоскости.

Относительно смещённой оси центровочного стержня производится шабровка нижнего вкладыша рамового подшипника. Шабровка производится до тех пор, пока показания микрометрического индикатора вновь не будут такими, какими были до смещения оси центровочного стержня в вертикальном направлении относительно оси расточки вкладышей подшипника. Аналогично можно произвести шабровку в горизонтальной плоскости.

В общем случае для выпрямления изогнутой оси вала, как правило, требуется шабровка подшипников как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Чтобы не шабрить подшипник дважды, вначале в горизонтальном, а потом в вертикальном направлении ось центровочного стержня шабромера после центровки по оси расточки подшипника совмещают с точкой С. Для этого сначала перемещают ось центровочного стержня в вертикальной плоскости на глубину шабровки t путём поворота на одно и тоже число делений регулировочных гаек на обеих штангах. В результате ось центровочного стержня переместится из точки О в точку А.

Затем ползуны на обеих штангах перемещают в шабруемую сторону подшипника в горизонтальном направлении на величину АС=ОВ=t поворачивая все регулировочные гайки на столько делений, сколько содержится сотых долей (миллиметра в шабруемом слое антифрикционного сплава в горизонтальном направлении. В результате ось центровочного стержня шабромера совмещается с точкой С. Относительно оси, проходящей через точку С, шабрят нижний вкладыш подшипника. Шабровка производится до тех пор, пока показания микрометрического индикатора вновь не будут такими, какими они были до смешения оси (центровочного стержня шабромера относительно оси расточки вкладышей подшипника.

Укладку коленчатого вала считают законченной, когда рамовые шейки и нижние вкладыши так прилегают друг к другу, что при проверке на краску внутренние поверхности вкладышей покрываются множеством мелких пятен краски — в среднем около двух пятен на 1 см².

Когда коленчатый вал уложен на нижние вкладыши, пригоняют по рамовым шейкам верхние. Для этого краску на рамовых шейках разравнивают и в разъём подшипников набирают прокладки. Кладут верхние вкладыши, закрывают их крышками и слегка поджимают болтами до соприкосновения с шейками. Вал проворачивают, подшипники разбивают и устанавливают характер окрашивания внутренних поверхностей верхних вкладышей. Последовательно шабруют тронутые краской места до тех пор, пока поверхности верхних вкладышей не покроются множеством мелких пятен.

После пригонки верхних вкладышей производят предварительную сборку рамовых подишпников с установкой масляных зазоров. В разъём вкладышей набирают заранее заготовленные прокладки разной толщины, а на рамовые шейки вала в трёх местах по окружности накладывают свинцовые проволочки диаметром 0.6−1.5 мм. подшипники собирают и втугую обжимают гайками, фиксируют рисками, подшипники разбирают и микрометром определяют толщину проложенных свинцовых проволочек (зазоры между рамовыми шейками вала и верхними вкладышами). Масляный зазор регулируют прокладками, установленными с обеих сторон вкладышей. Положение гаек относительно первоначальных определяют по формуле:

j= 360d/t,

где

j — угол поворота гаек в градусах относительно первоначального положения. С уменьшением зазора гайки должны заходить за своё первоначальное положение на угол j, а при увеличении зазоры не должны доходить на этот угол;

t — шаг нарезки шпилек рамовых подшипников;

d — изменение зазора.

Величину масляного зазора рамовых подшипников устанавливают по инструкции завода-строителя.

Предварительно уложенный коленчатый вал поднимают и тщательно продувают сжатым воздухом, рамовые шейки и внутренние поверхности очищают и промывают сначала керосином, а затем машинным маслом. После этого вал опускают на нижние вкладыши, собирают все рамовые подшипники с установленными зазорами и обжимают гайки подшипников до отказа.

Укладка коленчатого вала считается удовлетворительной, если соблюдены следующие условия:

1 Разность между данными измерений, проведённых контрольной скобой по первой и последней рамовым ршейкам, не превышает 0.05 мм на 1 м длины вала.

2. Раскепы между щеками мотылей не превышают рекомендуемых величин.

3. На поверхностях вкладышей после проворачивания коленчатого вала остаётся равномерная «разбивка» краски: около 2 пятен на 1 см²

поверхность вкладышей, прилегающая к шейке вала, составляет около 2/3 всей её внутренней поверхности или охватывает угол в 120.

4. Краска нанесённая на шейки вала, при его проворачивании сходит с поверхности шеек равномерно без пропусков (равномерный «натир»); если рамовые шейки коленчатого вала имеют некоторый бой и овальность, раскепы находятся в норме, а поверхности прилегания вкладышей дают равномерную разбивку краски, условие равномерного натира можно пренебречь.

5. Предусмотрены осевые зазоры между внешними плоскостями щёк мотыля и торцевыми поверхностями вкладышей рамовых подшипников:

для стороны мотыля, обращенной к упорному подшипнику, — не менее 0.5 мм;

для стороны, обращенной против упорного подшипника (с учётом удлинения вала от нагревания) — не менее

d = 0.0006 L + 0.5 мм где L — расстояние от искомого зазора до упорного подшипника, мм.

Уложенный коленчатый вал испытывают «бросками». Если от толчка вал немного проворачивается, на 45 — 90, значит, он хорошо уложен и зазоры в подшипниках отрегулированы.