Детали механизмов КамАЗ

Рассмотрим подробно процесс восстановления деталей цилиндро-поршневого узла и шатунно-кривошипно-шатунного механизма.

Восстановление гильз цилиндров

Гильзы цилиндров двигателей КамАЗ съемные. После установки гильз цилиндров в блок между стенками посадочных мест цилиндров и внутренними стенками блока цилиндров образуется прослойка воды, поэтому гильзы цилиндров называются мокрыми. От гильз цилиндров ЯМЗ-238 они отличаются диаметром цилиндра (КамАЗ-740-120 мм; ЯМЗ-238-130 мм) и массой (гильзы цилиндров КамАЗ-740 имеют массу 5 кг, ЯМЗ-238-8 кг).

Гильзы цилиндров КамАЗ-740 тонкостенные. Толщина их стенок — 13,5 мм. Они отлиты из специального высокопрочного чугуна и, как показал анализ результатов эксплуатации, отличаются высокой износостойкостью.

Когда двигатели проходят техническое обслуживание и капитальный ремонт, максимальный износ гильз цилиндров по внутреннему диаметру составляет не более 0,2 мм. Степень износа цилиндров двигателя КамАЗ-740 намного меньше, чем степень износа других дизельных двигателей и карбюраторов.

Поршни отлиты из высокопрочного алюминиевого сплава. Они имеют вставку из жаропрочного чугуна под верхним компрессионным кольцом и покрытие из коллоидного графита на юбке. На поршне есть маслосъемник и 2 компрессионных кольца. Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта тонким слоем хрома, нижнего — молибдена. Скребковое кольцо имеет коробчатое сечение. Расширитель цилиндрической пружины установлен между скребковым кольцом и канавкой поршня. Рабочая поверхность скребкового кольца хромирована. Камское производственное объединение большегрузных автомобилей не производит поршни негабаритных размеров.

При входе в капремонт на поршнях обнаружен износ канавок верхнего компрессионного кольца. После восстановления канавки 40-50% от общего количества поршней подлежат вторичной переработке. Поршневые кольца подлежат 100% замене.

В связи с тем, что Камское объединение по производству большегрузных автомобилей не производит поршни негабаритных размеров, изношенные гильзы цилиндров при ремонте двигателя выбрасываются, что приводит к нерациональному расходу металла. На многих ремонтных предприятиях успешно применяется восстановление изношенных гильз цилиндров двигателей КамАЗ-740 методом пластинации.

Основными операциями технологического процесса восстановления гильз цилиндров методом пластинации являются:

• подготовка гильз цилиндров к покрытию пластинами; производство плит;
• покрытие внутренней поверхности гильз цилиндров пластинами;
• обработка гильз цилиндров после нанесения покрытия.

Подготовка гильз цилиндров к покрытию листами заключается в расточке их для запрессовки в прокатные листы. Растачивание гильз цилиндров выполняется угловым фрезом на алмазно-расточном станке 278Л в специальном приспособлении, показанном на рис. 42. Метод восстановления гильз цилиндров стал возможен только благодаря использованию угловых фрез для развёртывания гильз, т.к. Обработка внутренней поверхности гильз из высокопрочного чугуна обычными фрезами с твердосплавными пластинами ВК-3 затруднена.

Рис. 42. Устройство для центровки и фиксации гильзы цилиндра на столе расточного станка конструкции Е.А. Алешкиной:

1 — стол станка; 2 — опорная плита устройства; 3 — приспособление для центровки и фиксации ствола цилиндра; 4 — нижний ремень зажима цилиндра ствола; 5 — верхний ремень фиксатора гильзы цилиндра; 6 — резак; 7 — шпиндельная головка; 8 — шпиндель; 9 — ножка индикаторного устройства для совмещения оси цилиндра цилиндра с осью шпинделя; 10 — индикатор устройства; 11 — верхний посадочный пояс устройства; 12 — гильза цилиндра; 13 — нижний посадочный пояс устройства; 14 — ремень стопорный винт с ручкой

Режимы резания при обработке гильз CBN-фрезами следующие: скорость резания v — 70-90 мм / мин; подача с — 0,03 мм / об; глубина пропила тп — 0,015-0,2 мм. При скорости подачи 0,04 мм / об обеспечивается шероховатость поверхности Ra 0,16-0,32 мкм.

Время, необходимое для растачивания отверстий в гильзах цилиндров двигателя КамАЗ-740, составляет:

• основное технологическое время — 12,2 минуты;
• вспомогательное время — 1,2 мин;
• организационно-технические — 0,4 мин;
• время перерыва — 0,2 минуты;
• штучное время — 15 мин.

Суть производства пластин состоит в выборе стальной полосы для разрезания ее на мерные пластины, выборе толщины пластин, определении натяга при прессовании и усилии прессования, определении длины пластин, разрезании стальной ленты на мерные части, разрезание стальной полосы на мерные пластины и шлифование кромок пластин.

Для производства листов используется холоднокатаная лента из углеродистой стали марок У8А и У10А. Геометрические размеры пластин в зависимости от технологического диаметра цилиндров после их сверления представлены в таблице двадцать.

Нижний предел толщины пластин выбирается исходя из обеспечения максимальных свойств упругости: превышение верхнего предела толщины затрудняет установку сменных пластин и увеличивает расход материала. Для восстановления гильз цилиндров двигателя КамАЗ рекомендуется плита толщиной 0,6 мм.

Обработка внутренней поверхности гильз цилиндров пластинами осуществляется путем скатывания пластин в цилиндр в штампе и перемещения его от штампа к гильзе цилиндра с помощью штока гидравлического пресса. Пластина вставляется в гильзу цилиндра в напряженном состоянии за счет ее упругости и герметичности.

Величина уплотнения при запрессовке в гильзу цилиндра КамАЗ-740, имеющего внутренний диаметр гильзы 120 мм, составляет 0,18-0,20 мм.

Рис. 43. Гильза цилиндра КамАЗ-740 восстановленная с пластин до номинального размера

Рис. 44. Геометрические размеры гильзы цилиндра КамАЗ-740, приведенные к номинальному размеру:

D1, D2, T — посадочные поверхности гильзы цилиндра; 1 — гильза цилиндра; 2 — верхний пояс листового металла; 3 — пояс нижний

20. Геометрические размеры пластин для восстановления гильз цилиндров КамАЗ-740, мм

Пластины удерживаются на внутренней поверхности гильзы цилиндра за счет сил трения, возникающих в результате их напряженного состояния.

Обработка гильз цилиндров после нанесения покрытия заключается в шлифовке гильз цилиндров на шлифовальном станке для удаления заусенцев, которые могут образоваться при нажатии на пластины. При этом на поверхность пластины сглаживающими камнями наносятся царапины для улучшения смазки внутренних поверхностей гильз цилиндров. Время шлифования 1-2 минуты.

После обработки восстановленные гильзы цилиндров должны соответствовать следующим требованиям:

• шероховатость поверхности Ra должна быть 0,16 мкм;
• овальность и конусность внутренней поверхности цилиндра не должны превышать 0,025 мм.

Гильза цилиндра двигателя КамАЗ-740, восстановленная до номинальных размеров путем пластинизации, показана на рис. 43, а ее геометрические размеры — на рис. 44.

Экономический эффект восстановления гильз цилиндров двигателей КамАЗ-740 путем покрытия внутренней поверхности стальными пластинами составляет 8,2 рубля на одну гильзу и обеспечивает экономию металла около 80 кг при ремонте комплекта гильз.

Поршни, поступающие на капремонт двигателя, имеют небольшой износ юбки и канавок для колец. После обнаружения дефекта примерно 50% поршней могут быть повторно использованы после проточки для компрессионного кольца большего размера, чем размер колец от двигателя трактора SMD.

Поршневые пальцы изношены по внешнему диаметру и возвращены к размеру отверстия поршня с хромированием.

Восстановление маховика

Маховик изготовлен из специального серого чугуна. Он прикреплен к заднему концу вала двигателя и фиксируется двумя штифтами. Кольцевая шестерня прижимается к маховику, когда он горячий. Особенностью маховика является наличие приливов, которые показаны на рис.47.

Типичные дефекты маховика:

• поломка болтов крепления маховика; до 1980 г в ремонт с указанным дефектом отправлялось 5-6% от общего числа двигателей; для устранения данного дефекта Камское объединение с 1980 года устанавливает болты большего диаметра с головной шайбой;
• износ шпилек направляющего и нажимного дисков сцепления, установочной втулки, ослабление ее посадочного места, манжеты первичного вала и поломка в ней пружины;
• трещины на рабочей поверхности глубиной до 2 мм, износ, разрывы, риски.

27. Технические условия на проверку, сортировку и восстановление узла маховика

Код 740.1005115

Материал: маховик — серый чугун СЧ 21-40; зубчатый круг — сталь 35; втулки стальные 35

Твердость: маховик — НВ 200 — 241; кольцевая шестерня — НВ 167-212

Читайте также Замена стекла двери КАМАЗа

Рис. 47. Маховик коленчатого вала двигателя КамАЗ-740

Выявление неисправностей, восстановление и сортировка маховиков выполняются в соответствии с требованиями технического задания.

Характеристики по проверке, сортировке и восстановлению маховика представлены в таблице. 27.

Дефекты маховика устраняются следующим образом. Износ, риски, задиры, трещины на столешнице глубиной до 2 мм устраняются шлифовкой на плоскошлифовальном станке. Изношенные канавки приваривают, после чего шлифуют наконечники. Зубчатый венец, имеющий обрывы, трещины и износ зубьев, прижимается маховиком и на его место запрессовывается новый. В случае поломки, трещин маховики выбрасываются.

Восстановление шатунов

Шатуны двигателей КамАЗ штампованные, стальные, имеют двутавровое сечение, имеют отличительную конструкцию от шатунов двигателей других марок: верхняя ГБЦ имеет коническую форму. Конические втулки устанавливаются в верхнюю часть головки после охлаждения в жидком азоте до температуры –160… –180 ° (для облегчения монтажа). На этапе изготовления шатуны собираются вместе с нижними торцевыми крышками, поэтому крышки шатунов не являются взаимозаменяемыми. Шатун и его крышку разбирать нельзя. Чтобы этого не произошло, они маркируются на заводе. Серийный номер цилиндра проштампован на крышке шатуна и шатуне. Заглушки шатуна прикреплены болтами к нижнему концу шатуна.

Типичные неисправности шатуна:

• трещины;
• выход из строя болтов шатуна и шатуна (70-78
• общее количество дефектов и 30% от общего количества дефектов двигателя);
• износ верхней втулки шатуна (100% от общего количества, поступившего в ремонт);
• износ вкладышей нижней головки шатуна (100% от общей суммы, поступившей за ремонт); износ концов нижнего шатуна; «Отверстия для болта крышки шатуна; «Крепежные винты; изгиб и скручивание шатуна.

Код 740.1004045

Материал: шатун — сталь 40ХН2МА; болты — сталь 40ХНМА; втулки — бронза Бр.ОС 10-10

Твердость: шатун — НВ 245-285; болт — HRC 35-38

21. Технические условия на проверку, приварку и восстановление сборки шатунов (без втулки)

Рис. 45. Проверка изгиба и кручения шатуна и сверление фасонной втулки в верхней головке:

а — контроль изгиба и закручивания шатуна в устройстве: 1 — рукоятка выброса; 2, 13 — индикаторы для определения и измерения кручения шатуна; 3, 12 — ограничители для управляющего шпинделя при измерении крутящего момента шатуна; 4 — пластина для крепления средств измерений; 5, 11 — горизонтальные кронштейны; 6 — бегунок; 7 — механизм вертикального перемещения и фиксации пластины; 8 — индикатор измерения длины шатуна; 9 — индикатор для измерения изгиба шатуна; 10 — управляющий шпиндель; 14 — основной шпиндель; 15, 18 — контрольные упоры для грубой регулировки кручения шатуна; 16, 20 — кронштейны с отверстиями под оправку основания; 17 — призма-шаблон для измерения ширины нижней головки шатуна; 19 — тяга управления (справочная); б — снятие фигурной втулки в верхней головке шатуна (расточка после запрессовки новой втулки): 1 — шпиндель станка с фрезой; 2 — пневмозажим нижнего шатуна; 3 — шатун; 4 — упорная пластина шатуна; 5 — призма головки верхнего шатуна; 6 — верхняя головка шатуна; 7 — винт регулировки призмы

Спецификации на проверку, сортировку и восстановление шатунов представлены в таблице. 21.

Восстановление шатунов начинается с проверки инструмента, показанного на рис. 45, а. Погнутые или перекрученные кривошипы выпрямляются под давлением. После выпрямления шатуны еще раз проверяются на инструменте. Проверка проводится на эталонном шатуне. Контрольный стержень установлен в приборе, и все индикаторы установлены на «0». После этого эталонный стержень удаляется, а объект возвращается на место. Отклонение стрелок на индикаторах вызывает изгиб или скручивание шатуна.

Восстановление ложа нижней головки шатунов осуществляется охлаждением в электролите, протекающем через специальную установку.

Заменены верхние втулки шатуна на новые. Снятие фасонной втулки верхнего шатуна производится на расточном станке, как показано на рис. 45, Б.

Вместо снятой втулки специальным инструментом в пресс запрессовывается втулка новой формы.

Растачивание отверстий втулки верхней головки после запрессовки и основания нижней головки шатуна после опоры выполняется одновременно на специальном двухшпиндельном расточном станке. При этом межосевое расстояние (225 ± 0,03) мм между осями верхнего и нижнего шатунов обеспечивается в соответствии с техническими условиями, указанными в таблице. 21.

Замена вкладышей после восстановления коленчатого вала

Вкладыши подшипников коленчатого вала и нижняя головка шатуна сменные, тонкостенные, трехслойные, с рабочим слоем свинцовой бронзы. Верхний и нижний вкладыши коренных подшипников коленчатого вала не взаимозаменяемы. Верхняя вставка имеет маслозаборник и канавку для распределения масла.

Камское объединение производит ремонтные пластины десяти типоразмеров. Это позволяет вернуть штифты коленчатого вала в исходное положение путем шлифовки до большего размера. Обозначение втулки подшипника соответствующего пальца, диаметр вала и диаметр станины в блоке цилиндров и шатуне выбиты на задней части втулки.

Размеры шатуна и коренных штифтов коленчатого вала представлены в таблице. 25 и 26.

Размеры пальцев коленчатого вала и посадочного места в блоке цилиндров должны соответствовать ремонтным размерам гильз. Перед установкой коленчатого вала в блок цилиндров рабочая поверхность вкладышей коренных подшипников и пальцы коренных коленчатых валов смазываются чистым дизельным маслом, в пазы заднего коренного подшипника устанавливаются упорные полукольца коленчатого вала таким образом, чтобы шлицевые стороны прилегали друг к другу к упорным концам вала. При правильном подшипниковом узле вал должен свободно вращаться с усилием руки, а осевой зазор в упорном подшипнике должен составлять 0,050-0,215 мм. Увеличение длины шейки заднего корня компенсируется подбором полуколец увеличенного размера.

25. Ремонтные размеры пальцев и вкладышей коленчатого вала двигателей КамАЗ-740

26. Ремонтные размеры пальцев и вкладышей коленчатого вала двигателей КамАЗ-740

Конструктивные особенности и дефекты коленчатых валов

Коленчатый вал горячеформован из стали 42ХМФА-Ш. Он имеет 5 коренных подшипников и 4 шатуна. Шатунные пальцы имеют закрытые пробки и внутренние полости для центробежной очистки масла. На конце коленчатого вала установлена ​​шестерня привода масляного насоса, на штоке — распределительный механизм в сборе с маслоотражателем. От осевых перемещений вал фиксируется четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, которые устанавливаются в пазу заднего коренного подшипника. Шток коленчатого вала уплотнен резиновым сальником самоходки.

Для улучшения работы системы смазки в шатунные шейки последних коленчатых валов устанавливают втулки центробежной очистки масла, как показано на рис.46.

Рис. 46. ​​Схема установки втулок для очистки центробежного масла внутри коленчатого вала:

1 — палец шатуна коленчатого вала; 2 — бронзовая втулка; 3 — заглушка; 4, 6 — масляные каналы; 5 — отстой

Крышки коленчатого вала подлежат 100% замене при капитальном ремонте. Их снимают с посадочных мест перед промывкой коленчатого вала специальным экстрактором.

Коленчатые валы при проведении ТО или капитального ремонта могут иметь следующие дефекты:

• изломы и трещины;
• прогиб вала (5-10% от общего количества проверяемых коленчатых валов);
• износ коренных шеек и шатунов.

Технические условия на контроль, сортировку и восстановление коленчатых валов и противовесов

Выявление дефектов, восстановление коленчатых валов и их осмотр после восстановления осуществляются на основании технического задания. Технические условия на проверку, маневрирование и восстановление коленчатого вала представлены в таблице. 22, а противовесы — в таблице. 23.

Код 740.1005020

Материал: сталь 42ХМФА-Ш

Твердость шеи: 60 HRC

Таблица 22.

Код 740.1005026

Материал: Сталь 35

Жесткость противовеса: HB 167-212

Таблица 23.

Технологический процесс восстановления коленчатых валов

Технологический процесс восстановления коленчатого вала включает следующие операции: промывка, разборка и выявление неисправностей коленчатого вала; проверить на центральном воротнике; правка вала двигателя на прессе (при необходимости); установка заглушек в отверстия масляных каналов вместо заглушек; шлифовка коренных штифтов и шатуна; проверка размеров основных шатунов и радиуса кривошипа; полировка коренных шеек и шатунов и сборка коленвала.

Разборка коленчатого вала включает в себя следующие операции:

• снятие шестерни привода масляного насоса, передних и задних внешних противовесов;
• снятие колпачков и втулок для очистки центробежного масла и внутренних полостей масляных каналов коленчатого вала.

Правка коленчатого вала производится на прессе при наличии кривизны вала более 0,05 мм. Для правки вал устанавливается на призмы крайними главными штифтами, центральный штифт устанавливается под штангу гидропресса так, чтобы прогиб вала был вверху (под штангой пресса). Проверка осуществляется с помощью индикаторного устройства. На центральном штифте установлена ​​призма со сферическим пазом для защиты его от повреждения пальца вала, а усилием пресса вал отклоняется в 10 раз больше, чем изгиб вала.

Штифты коленчатого вала шлифуются на круглошлифовальных станках ZA432. Способы шлифовки коренных штифтов и шатуна коленчатого вала приведены в таблице. 24.

Порядок шлифовки следующий. В первую очередь после установки коленчатого вала по центрам машины шлифуются основные штифты. Во-вторых, шатунные пальцы заземлены. Для шлифовки шейки шатуна коленчатый вал на станке установлен в центральных трансляторах, обеспечивающих смещение оси вала на радиус кривошипа, имеющего размер (604 + -0,5) мм, и соосность оси шатунов с осью шпинделя станка. Шлифование начинается с первой шейки шатунной шейки, вал поворачивается на 90 °, чтобы отшлифовать следующую цапфу°.

В процессе шлифовки штифтов проверяется их размер и радиус шатуна. Все пальцы коренной и шатунов заземлены до ремонтного размера.

После шлифовки шейки полируются в течение 1 минуты на полировальных станках с полировальной лентой EB220 или ГОИ № 10.

Восстановленные коленчатые валы отправляются в группу.

Шестерни привода масляного насоса из-за ненадежного крепления могут иметь следующие дефекты: поломка шестерни, перекос на зубьях, скалывание зубьев. Шестерни с указанными выше дефектами заменяются новыми.

Противовесы проверяют магнитным дефектоскопом и проверяют жестким измерительным прибором. Противовесы с изломами или трещинами выбрасываются; изношенные отверстия под цапфы валов восстанавливаются реставрацией (утюжкой). Изношенные ключи сваривают электродуговой сваркой, а новые фрезеруют.

24. Как отшлифовать главный шатун и пальцы шатуна коленвала