Материал: Устройство и ремонт шатунно-поршневой группы дизеля Д100

В настоящее время в российском локомотивном хозяйстве используются в основном локомотивы серий:

грузовые: ТЭ116; ТЭ10; ТЭ121; М62.

пассажирские: ТЭП60; ТЭП70.

соответственно самыми распространенными дизелями являются такие агрегаты как:

Д100; 10Д100; 2Д100; Д49; 11Д49; 11Д45; Д50; и так далее.

Различные силовые установки имеют соответственно различия, как в основных, так и в дополнительных деталях и узлах.

Шатунно-поршневая группа - наиболее важная и главная часть дизеля. Шатунно-поршневая группа непосредственно преобразует энергию взрыва топлива сначала в поступательную, а затем и во вращательную энергию. Главное звено превращения энергии взрыва в поступательную - поршень, а во вращательную - шатун.

В данном курсовом проекте рассматриваются основные неисправности шатуна и методы их устранения и ремонта.

Основными неисправностями всех шатунов являются :

• овальность или конусность любых втулок втулок и головок

• неравномерный износ подшипников из-за однообразности нагрузки или искривления отдельных деталей (в.ч. и искривления тела шатуна)

Рассмотрим ремонт и восстановление шатунов дизелей типа Д100.

Рис. 7. Кривошипно-шатунный механизм дизеля М753

1. Назначение, конструкция и условия работы шатуна дизеля Д100

Шатуны служат для передачи усилий, действующих на поршни, шатунным шейкам коленчатого вала дизеля. Они испытывают большие динамические нагрузки. Шатуны данной марки изготовлены из высококачественной легированной стали методом штамповки. Если шатунная шейка коленчатого вала связана с одним поршнем, то шатун представляет собой фасонный стержень двутаврового сечения с верхней и нижней головками. Нижняя головка разъемная. Крышка шатуна крепится к стержню шатунными болтами из хромированной стали. В средней части болты имеют пояски для центровки шатуна и крышки. Поверхность болтов должна быть полированной без каких-либо концентратов напряжений. Головки болтов круглые с рисками для удержания от проворачивания при затяжке. В верхнюю головку шатуна запрессована втулка, служащая подшипником для поршневого пальца. Она состоит из двух неразъемных втулок: наружной - стальной, внутренней - бронзовой. У внутренней втулки по всей поверхности прорезаны наклонные канавки, служащие для равномерного распределения масла по поверхности пальца. Втулки головок в средней части имеют кольцевую канавку и отверстие для развода масла. Шатунный подшипник нижней головки шатуна состоит из двух бронзовых вкладышей, залитых слоем баббита толщиной 0,5-0,7 мм.

Около стыков вкладышей с одной и с другой стороны выфрезерованны холодильники для создания масляного клина. Вкладыши шатунных подшипников дизелей типа Д100 невзаимозаменяемые. Вкладыши, устанавливаемые в расточки корпуса шатуна, являются наиболее нагруженными и называются рабочими безканавочными вкладышами. Его внутренняя поверхность не имеет канавки. По среднему сечению вкладыша с обоих концов выфрезерованны карманы в которых просверлены отверстия, соединяющиеся с косыми каналами масло провода шатуна. Косые каналы непосредственно соединены с центральным каналом в стержне шатуна. Вкладыши, располагающиеся в крышке шатуна, имеют кольцевую канавку, и называется нерабочим канавочным вкладышем. В центре канавки просверлено отверстие.

У вкладыша дизеля 2Д100 оно служит для подачи масла к продольному каналу в шатуне и далее на смазку втулки пальца шатуна. У этого дизеля оба вкладыша канавочные и они взаимозаменяемые.

Опыт эксплуатации показал, что у таких вкладышей возможно возникновение полусухого трения в шатунном подшипнике, вызывающего повреждение вкладышей и задиры шеек осей со всем вытекающими последствиями. Поэтому на дизелях 1 ОД 100 менее нагруженный (нерабочий) вкладыш сделан взаимозаменяемым с вкладышем дизеля 2Д100, а рабочий выполнен безканавочным, обладающим большей несушей способностью.

Верхняя головка шатунов дизеля Д100 имеет шаровую поверхность, к которой притерта ползушка, служащая для приема масла в охлаждающую полость поршня и уплотнения от утечек масла по поверхности, между нею, головкой шатуна и вставкой. Шатун нижнего и верхнего поршней дизеля Д100 невзаимозаменяемые.

Нижний длиннее верхнего на 102,2 мм (для возможности выемки поршней через картер).

Очень высокие требования предъявляются к резьбе шатунных болтов, которая делается по первому классу точности. Резьба обычно метрическая мелкая. Иногда допускается индивидуальная пригонка шатунного болта с гайкой. Замена их в этом случае производится комплектно.

Чтобы облегчить работу нижней наиболее нагруженной части резьбы, применяются гайки с уплотненной резьбой, у которой торцевая полость опущена ниже последнего витка резьбы болта.

Конструктивная форма гайки влияет на распределение нагрузки по виткам резьбы и следовательно на концентрацию напряжений в резьбовом соединении, делая сечение гайки переменным по высоте нагрузки, можно добиться равномерного распределения нагрузки по виткам.

Нижняя, более тонкая часть гайки растягивается вместе с болтом и таким образом разгружает его нижние витки.

. Описание характеристик неисправностей и износа деталей сборочной единицы - шатуна дизеля Д100

Шатуны и шатунные болты с трещиной в любом месте - бракуют и заменяют. Производить любые сварочные работы на шатуне категорически запрещено. У верхней головки трещина первоначально возникает со стороны отверстия под втулку. Втулки головки шатуна заменяют при ослабление посадки, износе более 0,12 мм по диаметру, задирах или трещинах. Разрешается ослабление в головке шатуна втулки оставлять или устранять зазор нанесением пленки эластомера (ТЭМ-150(В)).

Шатуны после очистки проверяются дефектоскопом, при наличии трещин их заменяют. При овальности головки шатуна более 0,15 мм задирах на ее поверхности, отверстие развальцовывают с постановкой втулки большего диаметра (1 ремонтный размер). Измеряют овальность и конусность отверстия нижней головки шатуна при затянутых по меткам шатунных болтах. При диаметре отверстия шатуна более допустимого значения шатун заменяют, а при овальности отверстия более 0,05 мм (при ТР-3 более 0,08 мм) ее устраняют следующим образом: овальность обнаруживают при измерении по двум поясам и трем плоскостям.

Когда больший диаметр вала расположен на оси шатуна, снимают с торцов крышки необходимую толщину металла и пришабривают торцы крышки и шатуна к плите - прилегание должно быть не менее 75% площади. При расположении большего диаметра овала в плоскости разъема, поверхности А будут иметь форму (I) их пришабривают к плите до прилегания не менее 75%, затем пришабривают на конус, вершиной к центру отверстия головки шатуна, скос от 0,03 до 0,06 мм. После доведения овальности до 0,0-0,5 мм. (при затянутых по меткам гайках шатунных болтов) Поверхность Б крышки шатуна пришабривают с использованием кондуктора диаметром 191+0,027 мм. Шатунные болты проверяют магнитным дефектоскопом. Вмятины, риски на опорных поверхностях головки шатунного болта, гайки или место под головку болта на шатуне зачищают шабером и проверяют по краске щупом 0,03 мм (щуп не должен проходить между проверяемыми поверхностями). Задиры и заусенцы на резьбе болтов не допускаются.

Независимо от того, менялись шатунные болты или нет, их перетягивают с нанесением новых меток в следующем порядке: собирают шатун с крышкой без вкладышей, вставляют болты и вручную навертывают гайки, смазав резьбу болта закручивают гайки до упора ключом с длинной рукояткой (около 300 мм.) проверяют плотность в стыке крышки с шатуном, - щуп толщиной 0,03 мм проходить не должен, наносят карандашом метки на гранях гаек и болтов с боковой поверхности шатуна или крышки, затягивают ключом с длинной рукояткой (около 1м.) за 6-8 приемов на 1,2-2,0 грани до упора. Затягивают поочередно обе гайки, по У* грани за прием, вставляют шплинты. При несовпадении отверстий под шплинт, гайку поворачивают до совпадения, наносят новые метки, старые зачищают, отворачивают гайки, разбирают шатун и наносят клейма на гайках и болтах согласно новым меткам, собирают шатун с вкладышами и затягивают гайки. Перед сборкой детали шатунно-поршневой группы промывают в керосине и продувают воздухом, особое внимание обращают на масло проводящие отверстия и масляные каналы в шатуне и поршне.

Масляные каналы поршня и шатуна в сборе проверяют на проход керосином, после чего все детали смазывают дизельным маслом. Натиры и мелкие риски на сферической поверхности ползушки зачищают и притирают ползушку по сферической поверхности шатуна с притирочной пастой. Ширина притирочного пояска должна быть не менее 4 мм, при зазоре между ползушкой и вставкой поршня более 0,4 мм, ползушку наплавляют и обрабатывают. Потерявшие упругость, пружины ползушки (высота меньше 27 мм) растягивают и термообрабатывают. Если в результате этого высота пружины будет менее 30 мм (но и не более 33 мм) и под грузом около 150 Н менее 20 мм ее заменяют.

Изношенную сферическую поверхность головки шатуна восстанавливают чугунными притирами с использованием карборудного порошка марки 200-300.

Не параллельность осей и скручивание головок шатуна проверяют, если имела место заклинивание и задир поршня в цилиндре, разрушение вкладышей шатунного подшипника. Для этого используют плиту и стойку с индикаторами.

Длину поршня с шатуном, а также величину камеры сгорания регулируют изменением толщины прокладок между поршнями и вставками.

. Ведомость ремонтных работ

Список использованной литературы

1. Справочник по ремонту тепловозов И.Г. Кокошинский 1975 год.

. Технология ремонта тепловозов Н.Г. Лугинин 1972 год.

. Технология ремонта тепловозов А.Р. Иванов 1980 год.

. Методические указания.