Коленчатый вал дизеля ПД1М

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Назначение и условие работы коленчатого вала ПД1М

2. Основные износы и повреждения коленчатого вала ПД1М, причины их возникновения

2.1 Взаимодействие коленчатого вала дизеля ПД1М с другими узлами подвижного состава

2.2 Условия влияющие на работу коленчатого вала дизеля ПД1М

2.3 Неисправности коленчатого вала дизеля ПД1М и причины их возникновения

2.4 Основные повреждения коленчатого вала дизеля ПД1М

3. Периодичность и сроки планового технического обслуживания и ремонта коленчатого вала дизеля ПД1М

4. Способы очистки коленчатого вала дизеля ПД1М

5. Технология ремонта коленчатого вала дизеля ПД1М

6. Дефектоскопия коленчатых валов

7. Организация рабочих мест

8. Техника безопасности и противопожарная безопасность при ремонте коленчатого вала дизеля ПД1М

Заключение

Список использованной литературы

Введение

коленчатый вал ремонт дефектоскопия

21-22 декабря в Москве прошло расширенное заседание правления Открытого Акционерного Общества «Российские Железные Дороги», посвященное подведению итогов работы холдинга в две тысячи одиннадцатом году. В работе правления участвовали руководители Компании, ее филиалов и дочерних организаций, органов государственной власти страны, субъектов Российской Федерации, Монголии, Белоруссии, Казахстана, Латвии.

Как отметил в своем докладе президент Компании Владимир Иванович Якунин, постановленное на текущий год правлением и советом директоров задание в части увеличения объемов грузовых перевозок было выполнено. «При увеличении валового внутреннего продукта Российской Федерации более чем на 4 процента и объема промышленного производства на 5 процентов, в целом по итогам года обеспечен плановый прирост объемов погрузки грузов на 2,9 процента к уровню две тысячи десятого года», сказал глава Открытого Акционерного Общества «Российские Железные Дороги » (ОАО «РЖД»). По его словам, грузооборот с учетом порожнего пробега приватных и арендованных вагонов увеличен более чем на 7 процентов, что на 1,5 процента выше запланированных показателей. При этом доля железнодорожного транспорта в структуре грузооборота транспортной системы страны увеличилась с 42,5 процентов в январе - октябре 2010 года до 43,2 процентов в соответствующем периоде 2011 года. Без учета трубопроводного транспорта его удельный вес составил 85,2 процента.

По предварительным данным, в прошлом году погрузка составила около 1240 миллионов тонн, что выше предыдущего года на 34,5 миллиона тонн, или на 2,9 процента. Грузооборот с учетом возврата порожних вагонов равнялся 2681,9 миллиардов тонн - километров, без учета порожних - 2109,5 миллиардов тонн - километров. Пассажирооборот остался на уровне две тысячи десятого года и составил 139 миллиардов пассажиров - километров.

Определяя задачи ОАО «РЖД» на 2012 год, Владимир Иванович Якунин отметил, что плановый уровень погрузки на сети железных дорог России должен составить 1 миллиард 275 миллионов тонн грузов с приростом к 2011 году на 2,8 процента. Среднемесячная заработная плата работников, занятых на перевозках, в 2011 году превысила 33,5 тысячи рублей. Это более чем в 1.4 раза выше, чем в среднем по экономике России. Инвестиционная программа ОАО «РЖД» в 2011 году составила 396,3 миллиарда рублей, что больше объема инвестиции предыдущего года на 26 процентов. Первоначально утвержденный инвестиционный бюджет Компании равнялся 349,0 миллиардов рублей, в том числе на реализацию мероприятий, связанных с подготовкой и проведением Олимпийских игр в 2014 году в Сочи - 62,2 миллиарда рублей. Корректировка бюджета была проведена с учетом итогов работы холдинга в первом полугодии 2011 года, а так же в связи с выделением государством дополнительных средств на реализацию специальных проектов. Это самый большой объем годовых инвестиций ОАО «РЖД» с момента основания. На обеспечение безопасности и технологической устойчивости производственного процесса в 2011 году направлено 75,5 миллиардов рублей. Кроме того, всеми видами ремонта, включая реконструкцию, на сети дорог России оздоровлено 10810 километров пути, введено в эксплуатацию 186 километров вторых путей, 170 километров станционных путей, 190 километров пути электрифицировано.

В.И. Якунин сообщил, что объем инвестиционного бюджета компании на 2012 год составляет 428,4 миллиардов рублей, из которых «собственные» проекты 353,5 миллиарда рублей. Состояние и перспективы развития локомотивного комплекса страны были освещены в докладе вице - президента ОАО «РЖД» Алексея Валерьевича Воротилкина. В соответствии с принятыми решениями по реформированию железнодорожного транспорта, в последние годы проведены глубокие структурные преобразования локомотивного комплекса в условиях создания холдинга «РЖД».

На первом этапе было образовано дочернее общество ОАО «Желдорреммаш», на втором - выделена Дирекция по ремонту тягового подвижного состава как самостоятельный филиал и на третьем этапе, с 1 ноября 2011 года, начала полноценное функционирование Дирекция тяги. В результате проведенного формирования один из ведущих сегментов холдинга ОАО «РЖД» - локомотивный комплекс- сегодня представляет собой:

- 144 эксплуатационных локомотивных депо;

- 111 ремонтных локомотивных депо;

- более 20 тысяч локомотивов инвентарного парка;

- 10 заводов по капитальному и среднему ремонту ТПС, входящих в ОАО «Желдорреммаш»;

- более 240 тысяч работников;

- консолидированный бюджет - свыше 300 миллиардов рублей.

За счет этого достигнуто главное - прозрачность производственно- финансовой деятельности локомотивного комплекса, разделение ответственности между всеми участниками производственного процесса, определены основные условия и критерии взаимодействия. Обнажились те проблемы, которые ранее не были видны, поскольку они оставались внутри железных дорог и хозяйств ОАО «РЖД». Это недофинансирование к планам расходов, недостаточная закупка линейного оборудования, запасных частей и материалов, недостатки планирования инвестиционных средств. Реформирование и применение комплексных подходов уже сегодня позволило изменить идеологию и адресно решать проблемы локомотивного комплекса. Как например - коренное улучшение финансирования. Увеличение объемов затрат на 9,8 миллиардов рублей дало возможность дополнительно ввести эксплуатацию 1389 локомотивов из запаса ОАО «РЖД» и длительно простаивавших в ремонте (увеличение эксплуатируемого парка на 9,8 процентов).

Благодаря функциональному разделению внутри хозяйства и проводимой реформе теперь взаимоотношения внутри локомотивного комплекса выстраиваются не на основе административного воздействия, а через параметры бюджетов и заключении соответствующих договоров.

Сегодня реализована схема управления локомотивным хозяйством на основе единого центра ответственности, в которой Дирекция тяги - это базовый поставщик услуг локомотивной тяги и локомотивных бригад в ОАО «РЖД». Основная задача Дирекции - обеспечить в необходимом количестве локомотивные бригады и технически исправные локомотивы, постоянно готовые к работе согласно заявке основного заказчика - Дирекции управления движением. Техническое обслуживание и ремонт локомотивов для Дирекции тяги выполняют Дирекция по ремонту тягового подвижного состава, заводы ОАО «Желдорреммаш» и сервисные компании. Основными критериями оценки их деятельности определены коэффициент технической готовности локомотивов и стоимость часа нахождения локомотива в исправном состоянии. Такой подход позволяет формировать бюджет Дирекции тяги на основе заявки Дирекции управления движением на локомотивы и локомотивные бригады с последующим распределением его составляющих между всеми функциональными блоками, занятыми в системе эксплуатации, содержания и ремонта локомотивов.

На этапе формирования новых отношений вновь разработаны и утверждены 82 нормативных документа, регламентирующих порядок взаимодействия между дирекциями по ремонту локомотивов, тяги, управления движением, инфраструктуры, сервисными компаниями, заводами - изготовителями, ОАО «Желдорреммаш», «Росжелдорснаб» и их структурными подразделениями. Выполнена работа по созданию нормативной базы, определению и формированию целевых параметров бюджетов передаваемых дирекцией с распределением ответственности между Дирекцией тяги и другими подразделениями ОАО «РЖД». С этой целью по локомотивному хозяйству пересмотрены 253 нормативных документа, 96 отменены как устаревшие.

1. Назначение и условие работы коленчатого вала ПД1М

Коленчатый вал вращающееся звено кривошипного механизма, состоящее из нескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники, и 1 или нескольких колен, каждое из которых составлено из 2 щек и 1 шейки, соединяемой с шатуном.

Коленчатый вал вместе с блоком цилиндров является важнейшей базовой деталью дизеля, в значительной степени определяющей срок его службы.

Коленчатый вал дизеля работает в очень сложных и тяжелых условиях. Он испытывает значительные усилия давления газов, передающиеся шатунно-поршневым механизмом, от сил инерции поступательно и вращательно движущихся масс, а также усилия моменты, возникающие вследствие крутильных колебаний.

Коленчатый вал дизеля ПД1М откован из стали 40. Кривошипы шатунных шеек повернуты один относительно другого на 120°. При этом получается, что каждые два кривошипа одинаково направлены. Коренные шейки 3 четвертого и седьмого коренных подшипников шире остальных. Четвертая шейка воспринимает инерционные силы от движущихся масс двух цилиндров -- третьего и четвертого, а седьмая шейка -- часть массы якоря генератора и является еще и упорной. Она заканчивается бургом. удерживающим коленчатый вал от осевых смещений.

Для подвода масла от коренных шеек к шатунным 4 выполнены наклонные каналы 9 с вставленными в них трубками. На заднем конце вала имеется фланец 7 для присоединения якоря генератора. Два резьбовых отверстия во фланце с резьбой служат для рассоединения коленчатого вала и якоря генератора отжимными болтами. Между фланцем отбора мощности и седьмой коренной шейкой установлена разъемная шестерня 8 со спиральными зубьями, передающая вращение распределительному валу, валам топливного и водяного насосов.

На переднем конце вала болтами прикреплен валоповоротный диск 7, имеющий по наружной цилиндрической поверхности двенадцать глухих отверстий, куда вставляют монтажный лом при повороте коленчатого вала вручную. Внешний торец диска имеет два выштампованных ушка 2 со сменными кулачками (на рис. не показаны), служащими води- лом поводка вала масляного насоса и шкива привода редуктора вентилятора охлаждающего устройства.

Валы дизелей изготовляют из стали методами ковки или штамповки либо из высокопрочного чугуна путем отливки. Стальные валы более надежны в эксплуатации, но трудоемки в изготовлении.

Коленчатый вал дизеля ПД1М откован из стали 40.

Коленчатые валы дизелей работают в очень сложных и тяжелых условиях. Они испытывают значительные усилия от давления газов, передающиеся шатунно-поршневым механизмом, от сил инерции поступательно движущихся масс, а также усилия и моменты; возникающие вследствие крутильных колебаний.

2. Основные износы и повреждения коленчатого вала ПД1М, причины их возникновения

Основными неисправностями коленчатых валов являются: излом вала по шейкам или щекам (рис. 1), трещины в шейках вала, чаще по галтели, задир шеек вала, повышенная овальность коренных или шатунных шеек, повреждения элементов соединения вала приводом насосов и распределительных валов, изгиб вала.

Рис. 1 Излом коленчатого вала дизеля ПД1М вала по щеке

Причинами излома коленчатых валов являются: высокий уровень знакопеременных напряжений от изгиба или крутильных колебаний вала, литейные дефекты и дефекты обработки вала (рыхлоты, пористости, плены, подрезы). Повышение уровня напряжений на изгиб в шейках и щеках вала происходит в результате образования ступенчатости смежных опор, увеличенного изгиба вала, нарушения уравновешенности вала (неправильный подбор поршней и шатунов по массе).

Задир шеек вала происходит вследствие: перекрытия отверстий для подачи смазки при провороте ослабших вкладышей подшипников коленчатого вала или выхода из строя масляного насоса и неисправности реле давления масла, которое служит для остановки дизеля с целью предотвращения задира шеек вала; попадания абразивных частиц между вкладышем и шейкой вала; запуска дизеля без предварительной прокачки масла; разжижения дизельного масла несгоревшим топливом, которое при чрезмерной подаче или подтекании форсунок стекает по стежкам цилиндровых втулок в картер дизеля; г попадания охлаждающей воды в дизельное масло при нарушении герметичности уплотнения втулок цилиндров в блоке дизеля, рубашек на втулках, адаптеров, водяных переходников и выпускных коллекторов.

Изгиб вала бывает двух видов: упругий и остаточный. Упругий изгиб вала происходит под действием сил, действующих от шатунов и вала якоря тягового генератора, при неправильной укладке коленчатого вала в постелях блока и нарушении центровки валов: коленчатого и якоря генератора.

Остаточный изгиб коленчатого вала образуется в результате неправильной шлифовки коренных шеек (несоосность шеек) или релаксации остаточных внутренних напряжений, а также неправильной укладки вала при его хранении.

2.1 Взаимодействие коленчатого вала дизеля ПД1М с другими узлами подвижного состава

Коленчатый вал вращающееся звено кривошипного механизма, состоящее из нескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники, и 1 или нескольких колен, каждое из которых составлено из 2 щек и 1 шейки, соединяемой с шатуном.

Коленчатый вал вместе с блоком цилиндров является важнейшей базовой деталью дизеля, в значительной степени определяющей срок его службы.

Поршень, соединенный шатуном с шатунной шейкой вала, совершает возвратно- поступательное движение во втулке ци­линдра. Поэтому работу поршня нельзя рассматривать отдельно от шатуна и от втулки цилиндра. Поршень с втулкой можно условно объединить в цилиндро - поршневую группу, а поршень с шатуном - в шатунно-поршневую группу.

Коленчатый вал дизеля ПД1М взаимодействует с в шатунно-поршневой группой.

2.2 Условия влияющие на работу коленчатого вала дизеля ПД1М

2.3 Неисправности коленчатого вала дизеля ПД1М и причины их возникновения

Основными неисправностями коленчатых валов являются: излом вала по шейкам или щекам трещины в шейках вала, чаще по галтели, задир шеек вала, повышенная овальность коренных или шатунных шеек, повреждения элементов соединения вала с приводом насосов и распределительных валов, изгиб вала.

Причинами излома коленчатых валов являются: высокий уровень знакопеременных напряжений от изгиба или крутильных колебаний вала, литейные дефекты и дефекты обработки вала (рыхлоты, пористости, плены, подрезы). Повышение уровня напряжений на изгиб в шейках и щеках вала происходит в результате образования ступенчатости смежных опор, увеличенного изгиба вала, нарушения уравновешенности вала (неправильный подбор поршней и шатунов по массе).

2.4 Основные повреждения коленчатого вала дизеля ПД1М

Задир шеек вала происходит вследствие: перекрытия отверстий для подачи смазки при провороте ослабших вкладышей подшипников коленчатого вала или выхода из строя масляного насоса и неисправности реле давления масла, которое служит для остановки дизеля с целью предотвращения задира шеек вала; попадания абразивных частиц между вкладышем и шейкой вала; запуска дизеля без предварительной прокачки масла; разжижения дизельного масла несгоревшим топливом, которое при чрезмерной подаче или подтекании форсунок стекает по стежкам цилиндровых втулок в картер дизеля; г попадания охлаждающей воды в дизельное масло при нарушении герметичности уплотнения втулок цилиндров в блоке дизеля, рубашек на втулках, адаптеров, водяных переходников и выпускных коллекторов.

Изгиб вала бывает двух видов: упругий и остаточный. Упругий изгиб вала происходит под действием сил, действующих от шатунов и вала якоря тягового генератора, при неправильной укладке коленчатого вала в постелях блока и нарушении центровки валов: коленчатого и якоря генератора.

Остаточный изгиб коленчатого вала образуется в результате неправильной шлифовки коренных шеек (несоосность шеек) или релаксации остаточных внутренних напряжений, а также неправильной укладки вала при его хранении.

3. Периодичность и сроки планового технического обслуживания и ремонта коленчатого вала дизеля ПД1М

В настоящее время основным видом тяги на промышленном виде тяги является тепловозная, осуществляющая свыше 80 процентов общего объема перевозок. По типу передачи локомотивы делятся на локомотивы с электрической, с гидравлической и механической передачей, что придает организации ремонта специфические черты и создает дополнительные трудности и проблемы.

В основу организации содержания и ремонта локомотивов должны быть положены требования правил технической эксплуатации промышленного железнодорожного транспорта,которые отражены приказами 3р,ОАО РЖД от 17.01.05 года и начальника ВСЖД за номером 423Н от 21.10.05. На каждую единицу, находящуюся в инвентарном парке предприятий, ведется технический паспорт установленной формы, в котором отражают техническое состояние, а так же производимые виды ремонта и модернизации.

Для локомотивов и тяговых агрегатов установлены следующие виды технического обслуживания и ремонта:

· Технические обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3 (профилактический осмотр) для поддержания работоспособности, чистоты и санитарно-технического состояния локомотивов, смазки трущихся частей в межремонтный период, особого контроля над частями, обеспечивающими бесперебойную работу и безопасность движения.

· Текущие ремонты ТР-1 (малый периодический ремонт), ТР-2 (большой периодический ремонт), ТР-3 (подъемочный ремонт) для ревизии, замены или восстановления отдельных узлов и деталей, а так же регулировки и испытаний, гарантирующих работоспособность подвижного состава между соответствующими видами ремонта.

· Средний ремонт (в ряде отраслей - капитальный КР-1) для восстановления эксплуатационных характеристик локомотивов путем ремонта или замены изношенных или поврежденных деталей и узлов с проверкой остальных и устранением обнаруженных неисправностей.

· Капитальный ремонт КР (в ряде отраслей КР-2) для восстановления полного или близкого к полному технического ресурса локомотивов с заменой или восстановлением агрегатов и узлов, включая базовые.

Межремонтные сроки работы локомотивов устанавливаются в зависимости от интенсивности их работы (степени использования по времени и мощности). Основные методологические принципы расчета оптимальной структуры ремонтного цикла сводятся к установлению размера изменения удельных затрат на техническое обслуживание и ремонт подвижного состава при различных значениях параметров цикла.

При малой величине межремонтного пробега увеличивается число и частота ремонта. При этом большинство деталей, узлов заменяется при плановых ремонтах, полнее используются их технические ресурсы, увеличивается эксплуатационная надежность локомотива, но при этом ухудшается его использование и увеличиваются затраты на ремонт.

При увеличении межремонтных пробегов снижаются затраты на плановые виды ремонтов и удельные простои на этих ремонтах. Однако ряд деталей и узлов могут исчерпать свой технический ресурс (выйти из строя) до наступления планового ремонта, вызывая внеплановый ремонт. В этом случае снизится эксплуатационная надежность и увеличатся дополнительные затраты связанные с проведением внеплановых ремонтов и отказами в транспортном обслуживании. Поэтому рост межремонтных пробегов обязательно связан с проведением мероприятий по увеличению технических ресурсов деталей и узлов подвижного состава.

Периодичность технических обслуживаний и ремонтов промышленных тепловозов принимается в соответствии с нормами, разработанными соответствующими министерствами. В ряде отраслей промышленности до сих пор действуют нормы, установленные ранее существовавшими отраслевыми методами. Подвижной состав, имеющий право выхода на пути общего пользования, проходит плановые ремонты. Сроки, не превышают действующие на федеральных железных дорогах. При деповских ремонтах локомотивов следует руководствоваться правилами, действующими в данной отрасли промышленности. Если же их нет, а так же при ремонте в депо общей сети железных дорог руководствуются правилами, установленными Министерством путей сообщения. При ремонте оборудования, на которое нет соответствующих правил и инструкций, руководствуются инструкциями заводов - поставщиков данного оборудования.

Примерные сроки работы тепловозов между техническими обслуживаниями и ремонтами на промышленном транспорте приведены в таблице:

Межремонтные сроки работы тепловозов
Тепловозы	ТО-3	ТР-1	ТР-2	ТР-3	КР-1	КР-2
ТГМ-6А, ТЭМ-7, (в карьерах, на шахтах, на заводах)	20 суток (3-4 тыс. км.)	3 месяца (14-18 тыс. км.)	1 год (50-75 тыс.км.)	2 года (100-150 тыс. км.)	6 лет (300-450 тыс.км.)	12 лет (600-900 тыс. км.)
ТГМ-6А, ТЭМ-18Д ТЭМ-2, ТГМ-4	30 суток	4 месяца	12-16 месяцев	2-3 года	6 лет	12 лет
ТГМ-3, ТГМ-23, ТГМ-23Б,	20 суток	2 месяца	8 месяцев	16 месяцев	5 лет	10 лет
ТЭ-10 2ТЭ-116	20 суток (3-4 тыс. км.)	2 месяца (8-12 тыс. км.)	8 месяцев (35-50 тыс. км.)	16 месяцев (70-100 тыс. км.)	5 лет (200-300 тыс. км.)	10 лет (400-600 тыс. км.)
ТУ-7, ТУ-5, ТУ-4 поездные	15 суток (2-3 тыс. км.)	2 месяца (8-12 тыс. км.)	6 месяцев (25-35 тыс. км.)	1 год (50-70 тыс. км.)	4-5 лет (200-300 тыс. км.)	8-10 лет (400-600 тыс. км.)
То же внепоездные и ТУ-6А, МД-54-4	20 суток	3 месяца	6 месяцев	1 год	4 года	8 лет

Примечания:

Техническое обслуживание ТО-1 выполняется ежесменно, ТО-2 при каждой экипировке.

Межремонтные сроки по пробегу приведены для тепловозов со среднесуточным пробегом 150-200 км и более.

Нормы простоя локомотивов в деповских ремонтах устанавливаются в зависимости от величины рабочего парка локомотивов и их конструктивных особенностей. В пределах усредненных норм простоя локомотивов в ремонте руководителям предприятий предоставляется право с учетом местных условий устанавливать конкретные их величины.

На магистральных дорогах средние простои маневровых тепловозов в деповских ремонтах в последние годы составляли:

· ТО-3 5-7 час.

· ТР-1 20-25 час.

· ТР-2 4-5 раб. сут.

· ТР-3 6-7 раб. сут.

На промышленном транспорте для проектных целей рекомендуются в качестве расчетных норм простоя тепловоза в обслуживании и ремонте, нормы, указанные в таблице 1:

Таблица 1. Нормы простоя тепловозов в обслуживании и ремонте, раб. ч.

Вид	Количество тепловозов в депо
	до 20 ед.	от 20 до 40 ед.	более 60 ед.
	1000 л.с. и более	менее 1000 л.с.	1000 л.с. и более	менее 1000 л.с.	1000 л.с. и более	менее 1000 л.с.
ТО-2	1	1	1	1	1	1
ТО-3	8	8	8	8	8	8
ТР-1	28	24	24	20	20	16
ТР-2	-	-	40	36	36	32

Они могут использоваться для приближенных подсчетов производственной мощности депо, а так же определения процента неисправных локомотивов при расчете их потребности на ближайшие годы. При этом для хорошо технически оснащенных районных мастерских и крупных депо норма на ремонты ТР-2 и ТР-3 снижаются на 20-30 процентов.

Для определения потребной численности рабочей силы на ремонт локомотивов устанавливаются средние нормы трудоемкости технических обслуживаний и ремонтов в чел/час. При оснащении депо в соответствии с типовыми проектами трудоемкость уменьшается на 15-20 процентов. В нормы не включены трудозатраты, связанные с обслуживанием машин, изготовлением и содержанием стендов и приспособлений, а так же работы, выполняемые в других цехах предприятий.

Применяемая на железных дорогах общего пользования и на промышленном транспорте планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта тепловозов базируется на строгом соблюдении межремонтных сроков (пробегов). Превышение установленных сроков (пробегов) между техническими обслуживаниями и текущими ремонтами ведет к ухудшению состояния тепловозного парка со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями.

Вместе с тем для накопления опыта по дальнейшему совершенствованию системы технического обслуживания и ремонта тепловозов ведется поиск новых рациональных циклов обслуживания и ремонта с изменением видов ремонта и межремонтных сроков.

Секции снимают с тепловоза при текущем ремонте ТР-3. Масляные секции снимают, если они не обеспечивают нормальной температуры масла. В некоторых депо их продувают паром, а затем промывают раствором от стационарной установки без снятия с тепловоза (30 кг омыленного петролатума и 25 кг каустической соды на 1 м³ воды), после чего промывают горячей (80--95 °С) водой. При техническом обслуживании ТО-3 и текущем ремонте ТР-1 в секциях проверяют, нет ли течи воды и масла в соединениях, летом через одно техническое обслуживание ТО-3 секции продувают сжатым воздухом через открытые жалюзи.

В отделение для ремонта секции транспортируют краном или на тележках в контейнерах из арматурного железа, оберегая при этом от ударов и повреждений. Секции предварительно промывают на стенде, проверяют на протекание воды и испытывают герметичность трубок.

4. Способы очистки коленчатого вала дизеля ПД1М

Коленчатый вал дизеля ПД1М моется в моечной машине проходного типа ММД16 в водяном растворе каустика с процентным содержанием 6,8% при температуре 80-90 градусов с последующей обмывкой чистой горячей водой при температуре 80 градусов.

После мойки в моечной машине коленчатый вал моют в ручную с обязательной очисткой масленых каналов. После ремонта коленчатый вал протирают салфеткой обмоченной керосином, а затем обезжиривают для окраски грунтовкой ГФ-021.

Очистка агрегатов, деталей и узлов локомотива

Научные исследования показали, что только благодаря качественной очистке сборочных единиц и деталей в процессе ремонта ресурс отремонтированных двигателей повышается на 25--30 %, а производительность ремонтников -- на 15--20 %. Поэтому очистные работы при ремонте локомотивов имеют первостепенное значение.

Очистка в процессе ремонта преследует следующие цели:

· обеспечение качества ремонта, высокой производительности труда ремонтников, культуры производства и выполнение санитарно-гигиенических требований;

· подготовка деталей для их дефектации, контроля геометрических размеров и физико-механических параметров;

· | исключение или значительное сокращение коррозии деталей в период нахождения машин в ремонте;

· обеспечение требуемой чистоты поверхностей деталей при сборке агрегатов, узлов и систем.

Очистка машин, сборочных единиц и деталей заключается в удалении с поверхностей загрязнений до такой степени, при которой оставшиеся загрязнения не препятствуют проведению ремонтных операций.

При организации процесса очистки учитываются свойства материала деталей, поскольку эти свойства могут изменяться при использовании разных способов очистки, что может стать причиной коррозионного разрушения при воздействии агрессивных моющих и Очищающих сред или при механическом повреждении поверхностей в результате соударения частиц твердой очищающей среды с поверхностями деталей.

Значительное влияние на выбор способа очистки оказывает остаточная загрязненность очищаемой поверхности. Значение остаточной загрязненности определяется технологическим процессом ремонта. Например, применительно к сборочным операциям допустимое количество загрязнений не должно превышать 0,10--0,15 мг/с при окраске - 0,005 мг/см², при дефектации - 1,25 мг/см², при шероховатости поверхности -- до 10 мкм.

Для контроля остаточной загрязненности поверхностей применяют различные методы -- весовой, визуальный, люминесцентный, смачивания водой. При весовом методе остаточную загрязненность определяют взвешиванием до и после очистки. Визуальный метод заключается в протирании определенных участков поверхности белой тканью или фильтровальной бумагой с последующим сравнением степени загрязненности ткани.

Физико-химические способы очистки. Физико-химические способы очистки основаны на использовании различных жидкостных сред и паст. Жидкостные среды могут быть кислотными, щелочными и нейтральными, а по составу -- одно- или многокомпонентными. Из неорганических жидкостей чаще всего применяется вода, в основном для наружной мойки локомотивов (смывания сухой пыли грязи).

Органические растворители -- осветительный керосин бензол, ацетон, Уайт-спирит -- используют для удаления лаковых смолистых отложений, а также загрязнений, не смываемых щелочнымими растворами, или там, где нельзя применять эти растворы их агрессивности.

Щелочные моющие растворы используют для очистки от обычных загрязнений, масляных отложений и нагара. Температура применяемых растворов 80--90 °С. В состав раствора входят разрушающие компоненты (щелочи, соли); пенообразующие и поверхностноно-активные вещества (ПАВ) -- жидкое стекло, сульфонал и др. эмульгаторы (силикат натрия, мыло), антиоксиданты (нитрит натрия, хромпик). Выпускаются они в виде порошков. Рецептура наиболее часто употребляемых синтетических щелочных моющих средств приведена в табл. 4.1.

Таблица 4.1

	Состав синтетических щелочных моющих средств
	Содержание компонентов, %
	МЛ-51	МЛ-52	МС-6	МС-8	Ламбомид 101	Ламбомид 203
Сода кальцинированная	44	50	40	38	50	50
Триполифосфат натрия	34,5	30	25	225	30	30
Метасиликат натрия	-	-	29	29	16,5	10
Жидкое стекло	20	10	-	-	-	-
Смачиватель ДБ	1,5	8,5	-	-	-	8
Сульфонал	-	1,8	-	-	-	-

Кислотными моющими растворами пользуются для снятия с поверхности деталей накипи и коррозии. В водные растворы соляной, серной, азотной, ортофосфорной кислот добавляют ингибиторы.

Технологический процесс физико-химической очистки состоит из четырех операций: сортировки деталей, очистки, ополаскивания и сушки.

Сортировка деталей перед очисткой ведется по размерам и форме, характеру загрязнения, шероховатости поверхности, материалу, из которого изготовлены детали, материалу покрытия (электрическая изоляция, полуда, полимеры, краска).

Детали из углеродистых сталей и чугуна практически не разрушаются в щелочных растворах любой концентрации, тогда как кислоты без ингибирующих добавок вызывают их разрушение -- травление. Подвергаются большому разрушению в щелочных растворах и хромированные детали. Детали из алюминиевых и цинковых сплавов также нельзя очищать в щелочных и кислотных растворах.

Очистка деталей в щелочных или кислотных водных растворах заключается в следующем. Под действием раствора, нагретого до 8O--90 °С, слой загрязнения смачивается и размягчается. Масляная пленка, расширяясь, разрушается, и на поверхности детали образуются мельчайшие капли масла с грязевыми частицами. Однако сила сцепления масла и металла продолжает удерживать эти капли на поверхности детали. Для снижения силы сцепления в состав раствора вводят эмульгаторы, а чтобы ускорить отрыв капель, раствор заставляют принудительно перемещаться у очищаемой поверхности. Эмульгаторы обволакивают капли масла с загрязненными частицами особой пленкой, ослабляющей силу сцепления масла с металлом, и способствуют формированию мельчайших капелек масла в растворе, т.е. эмульсии. Присутствие в растворе эмульгаторов, а также хромпика или жировой смазки предохраняет детали от коррозии.

Ополаскивание деталей водой необходимо для удаления с поверхности деталей следов щелочи или кислоты и предотвращения последующей коррозии металла, а также вредного влияния на кожу рук. Если ополаскивание ведется холодной водой, деталь после этого сушат, а если горячей водой, то сушка исключается.

Струйный способ очистки. При этом способе химическое действие раствора усиливается динамическим воздействием его струи.

Давление, под которым моющие растворы подаются на очищаемые детали, изменяется в различных моющих машинах от 0,1 до 3,5 МПа. Диаметры выходных отверстий насадок обычно составляют от 2 до 8 мм, а отношение длины отверстия к его диаметру -- от 0,5 до 4 мм.

Моечные машины для струйной очистки подразделяют на камерные (одно-, двух- и многокамерные) и конвейерные.

Душевые системы, т.е. трубопроводы с ввернутыми в них сплавами, у моечных машин могут быть неподвижными, когда в | очистки перемещаются детали, и подвижными, когда перемещается душевая система, а детали остаются неподвижными.

Струйный способ очистки достаточно эффективен. Он позволяет применять моющие растворы меньшей концентрации и использовать растворы многократно. Однако этому способу присущи недостатки: значительная затрата электроэнергии для создания давления и перекачки моющего раствора; недостаточное поступление моющего раствора в труднодоступные места деталей; невозможное использования растворов с высокой концентрацией ПАВ ввиду их сильного пенообразования.

Очистка погружением. Объект ремонта при этом способе очистки погружается в ванну с горячим моющим раствором, цир. купирующим у очищаемых поверхностей с помощью лопастных мешалок или гребных винтов.

Применение растворов с высокой концентрацией ПАВ позволяет ускорить процесс и повысить качество очистки, особенно громоздких частей сложной формы, таких как блок и рама дизеля, рама тележки, остовы тяговых электродвигателей и других, имеющих много труднодоступных мест.

Очистка погружением не имеет недостатков струйного способа очистки деталей. Недостаток этого способа -- быстрое загрязнение раствора и, следовательно, необходимость частой его замены или фильтрации.

Очистка принудительной циркуляцией раствора. При этом способе очистка ведется путем циркуляции насосом моющего раствора через внутреннюю полость объекта ремонта. Поэтому принудительная циркуляция раствора применяется главным образом для очистки внутренних полостей секций радиатора, теплообменников, крышек цилиндров дизеля, корпуса турбокомпрессора и т.п. Кроме того, данный способ применяют для очистки полостей сборочных единиц, охлаждаемых водой, без съемки последних с тепловоза.

О качестве очистки внутренних поверхностей объектов ремонта судят по времени протекания определенного количества воды через очищаемую полость или по разности объемов воды до и после очистки.

Очистка парами растворителя. Сущность этого способа состоит в следующем: в паровое облако достаточно сильного растворителя помещают холодную деталь, которая быстро покрывается конденсатом растворителя; растворитель, стекая с поверхности детали, уносит с собой частицы грязи. Процесс продолжается до тех пор, пока деталь не нагреется до температуры паров. Чаще всего этот способ применяют для удаления прочно приставшей пленки грязи с поверхности деталей с электрической изоляцией.

Рекомендуемые технические моющие средства (ТМС) и режимы очистки приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Моющие растворы и режимы очистки

Способ очистки	Тип ТМС	Концентрация раствора, кг/м	Температур раствора, °С	Продолжительность очистки, мин
Струйный	МЛ-51 МС-6 МС-8 Лабо мид-101 ХС-2М Темп-100 Темп-ЮОД	10--20 тоже » » » » »	80--85 70--85 75--85 70--85 тоже » »	10-15 15--30 10-25 15--30 тоже 1 » I »
Погружением	МЛ-52 МС-8 МС-15 АМ-15 Лабомид-203	10--20 тоже 25--35 100 % 20--30	70--85 75--85 80-90 20--40 80--90	5--10 10--25 15--30 20--50 10-20
Принудительной циркуляцией	МЛ-51 МС-8 Лабомид-101 Ингибированная кислота (серная, соляная и др.)	10--20 тоже » 50--200	80--85 75--85 70-85 60-75	15--45 тоже 20--50 15--30
Очистка электрических машин	МЛ-80 Концентрат «Термос»	1--2 10--20	60--80 55--60	10--30 то же
Обмывка кузова	ХС-2М	10--20	50--60	10--20 1

В ремонтной практике получило распространение удаление загрязнений с поверхностей узлов электрических машин и аппаратов органическими растворителями.

5. Технология ремонта коленчатого вала дизеля ПД1М

Ремонт коленчатых валов и подшипников скольжения.

К основным неисправностям коленчатых валов и их подшипников относятся износ шеек, усталостные трещины в галтелях шеек, где вал наиболее напряжен, и в самих шейках. Изломы валов вызываются дефектами отливки и термообработки, а также неправильной укладкой вала в подшипниках. Выкрашивание и износ баббитовой заливки вкладышей подшипников, кавитационные разрушения баббита возникают при работе дизеля на обводненном масле. На дизелях ПД1М последних выпусков применены бесканавочные вкладыши, у которых повышена надежность и долговечность за счет снижения удельной нагрузки на поверхности вкладыша.

Радиальный износ и овальность коренных шеек коленчатого вала дизеля ПД1М, имеющего вкладыши с центральной канавкой, измеряют шейкомером, для чего достаточно снять крышку с вкладышами. Измерения выполняют с точностью 0,01 мм.

Состояние крышек, крепление гаек коренных и шатунных подшипников, положение стыков подшипников проверяют через люки блока или картера.

Провисание вала в коренном подшипнике, определяемое по зазору между шейкой вала и рабочим вкладышем, измеряют набором пластин щупа в вертикальной плоскости по оси коленчатого вала. Допускается провисание первой--седьмой опор до 0,05 мм, а у восьмой, девятой и десятой опор провисание не должно отличаться более чем на 0,05 мм от значения, замеренного при переукладке вала.

Провисание в коренных подшипниках коленчатых валов дизеля ПД1М не допускается. Зазор между шейкой вала и верхним вкладышем является зазором «на масло», ширина его должна быть в пределах 0,12--0,25 мм. Зазор «на масло» -- это зазор между шейкой вала и вкладышами, замеряемый щупом. Для восьмой, девятой и десятой коренных опор дизелей типа Д100 под зазором «на масло» подразумевается суммарный зазор между шейкой и обоими вкладышами.

Зазор «в усах» подшипников коленчатого вала измеряют щупом с двух сторон в районе стыков.

Ступенчатостью рабочих вкладышей считают наибольшую разность толщин всех разобранных коренных подшипников. Для измерения ступенчатости достаточно измерить толщину трех подшипников. При определении ступенчатости подшипников вала, имеющих различные ремонтные градации, толщины приводят к наименьшей градации. Например, измерением установлены следующие толщины вкладышей:6,00 5,8 мм, т.е. вкладыши принадлежат соответственно к Ор, 1р, градациям. Приведенная толщина 1-й градации к нулевой составит 0,15 мм -- разность толщин вкладышей смежных градаций). Тогда ступенчатость вкладышей будет равна 0,05 мм.

Толщину вновь устанавливаемого вкладыша подбирают равной фактической толщине заменяемого. Если невозможно установить фактическую толщину заменяемого вкладыша, то толщину нового вкладыша подбирают равной средней толщине соседних.

При ремонтах со снятием коленчатого вала дефектоскопируют в обязательном порядке. Продольный разбег коленчатого вала в опорно-упорном коренном подшипнике измеряют приспособлением с индикатором. При этом разбег регулируют подбором вкладышей опорно-упорного подшипника.

При переукладке коленчатого вала заменяют сначала вкладыши нечетных опор, а затем четных (или наоборот). Ступенчатость устраняют подбором вкладышей по толщине.

Правильность укладки коленчатого вала дизеля ПД1М определяют по расхождению его щек. Наибольшее значение расхождения щек допускают у шестого кривошипа (не более 0,05 мм). По расхождению щек этого кривошипа также контролируют соосность коленчатого вала с якорем главного генератора. Для измерения расхождения щек применяют приспособление, устанавливаемое между щеками. При нижнем положении шатунной шейки стрелку индикатора устанавливают против нулевого деления. Проворачивая вал по часовой стрелке (если смотреть со стороны масляного насоса), фиксируют отклонение стрелки индикатора в четырех положениях шатунной шейки (через 90°). По отклонению стрелки индикатора определяют расхождение щек в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Расхождение щек вала более 0,05 мм регулируют постановкой металлических прокладок между фланцами статора генератора и картером.

Восстановление геометрических размеров коренных и шатунных шеек по ремонтным градациям, а также повышение износостойкости и прочности элементов коленчатых валов в основном производят при заводских ремонтах коленчатых валов. В качестве примера на рис. 5.2 приведена структурная схема заводского ремонта коленчатых валов тепловозных дизелей.

Структурная схема ремонта коленчатых валов тепловозных дизелей:

1-очистка от загрязнений; 2-дефектоскопия и обмер коренных и шатунных шеек; 3-контроль прогиба оси коренных шеек; 4-правка прогиба термостатическим способом; 5-предварительная шлифовка галтелей коренных и шатунных шеек; 6-накатка галтелей; 7-шлифовка коренных шеек; 8-шлифовка шатунных шеек; 10-очистка масляных каналов; 11-сборка узлов зубчатой передачи и контрольный обмер геометрических размеров.

6. Дефектоскопия коленчатых валов

Контроль состояния коленчатых валов обеспечивает безаварийную работу дизеля, а также позволяет оценить уровень надежности этой ответственной детали. При эксплуатации тепловозных дизелей применяют несколько методов выявления трещин в коленчатых валах. Наибольшее распространие получил магнитно-порошковый метод. Однако его использование при определении трещин в азотированных валах не всегда позволяет оценить объективное состояние вала.

Магнитно-порошковый контроль коленчатого вала выполняется в магнитном поле, напряженность которого снижается плавным уменьшением до нуля выходного напряжения на зажимах автотрансформатора. В этом случае намагничивание коленчатого вала после дефектоскопирования близко к нулю.

Без снятии коленчатого вала коленчатого вала, магнитно-порошковый метод применять нельзя из-за неизбежного загрязнения порошком масла в картере дизеля. В этом случае применяют ультразвуковой метод.

Опыт эксплуатации стальных коленчатых валов показывает, что большинство возникающих трещин имеет усталостный характер. Чаще всего они образуются на галтелях в местах сопряжения коренных и шатунных шеек со щеками коленчатого вала. Длина трещин может быть от 8 мм и более. Трещины, как правило, располагаются последовательно, с небольшими промежутками между ними. При дальнейшей работе вала они соединяются в единую трещину. Большие трещины могут иметь выход на обе стороны щеки. Одновременно с ростом длины трещины увеличивается и ее глубина. Установлено, что трещины длиной 35--40 мм имеют глубину 1,5--1,8 мм, а трещины длиной 200--300 мм проникают в металл на глубину до 50--60 мм. По окружности шейки трещины располагаются в основном в нижней части колена, со стороны шатунной шейки. Помимо поперечных трещин, на галтелях и шейках вала могут быть различного рода продольные трещины. В большинстве случаев это не усталостные трещины, а различного рода литейные пороки металла (расслоения, плены и др.).

Мероприятия, повышающие износостойкость элементов коленчатых валов.

. Чаще всего эти изломы у валов дизелей типа ПД1М возникают по щекам между первой, четвертой, шестой, седьмой коренными и шатунными шейками,

Зона наибольшей напряженности галтелей у валов различных конструкций примыкает к щеке (при щеках малой жесткости) или к цилиндрической части шейки. Поэтому при механическом упрочнении поверхности металла методом накатывания галтелей шеек у стальных коленчатых валов целесообразно охватывать всю поверхность галтели, т.е. производить накатывание по всей длине ее образующей. Накатывать галтели можно как жестко фиксированным роликом или шариком, так и роликом, самоустанавливающимся относительно галтели. При накатывании упрочняемой детали поверхностный слой металла деформируется, что приводит к повышению его прочности, сопровождающемуся возникновением остаточных сжимающих напряжений.

Поверхностное деформирование (наклеп) металла отличается от равномерного по сечению деформирования (например, волочение или холодная прокатка) тем, что поверхностный наклеп дает значительно большее повышение предела выносливости, чем равномерный наклеп, так как при этом в поверхностных слоях металла возникают сжимающие остаточные напряжения.

После накатывания остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое металла могут достигать больших значений (350 МПа и более). Эти напряжения, складываясь с растягивающими напряжениями от внешних сил, уменьшают значение последних, и, следовательно, поверхностный слой в этом случае оказывается менее напряженным, чем в ненакатанных деталях. Сжатые слои детали также замедляют скорость роста трещин усталости.

Усилие на ролики накатного приспособления является основным параметром процесса накатывания, так как оно в наибольшей степени влияет на величину и характер распределения остаточных напряжений. Поэтому выбор величины усилия при накатывании производят на образцах, вырезанных из основного металла упрочняемой детали. Причем диаметр образца и радиус галтелей должны быть равны диаметру шейки и галтели упрочняемого вала. Значения остаточных напряжений в этом случае определяют методом Закса на дисках толщиной 25 мм, вырезанных из накатанных образцов.

Степень пластической деформации и остаточные напряжения связаны с контактными давлениями при накатывании. Чрезмерная пластическая деформация может вызвать разупрочнение поверхностного слоя металла, возникновение микротрещин, т.е. явление «перенаката», приводящего не к повышению, а к снижению прочностных и упругих свойств металла у поверхности детали.

Устройства для накатывания коленчатых валов различаются по характеру нагрузки, приложенной к накатным роликам. Существуют три варианта устройств: со статической, ударной и комбинированной (вибрирующей) нагрузками на ролики. Коленчатые валы накатывают на токарных станках с использованием накатных приспособлений или на специальных станках для накатывания коленчатых валов, а также на устройствах для внестаночного наклепа (накатки) галтелей вала.

Для создания усилия на ролики в устройствах со статической нагрузкой используют гидравлические, пневматические или комбинированные (пневмо-гидравлические) приводы, а также пружинные механизмы. Пневмогидравлические приводы наиболее удобны в управлении и сохранении заданного режима накатывания, так как они позволяют достигать высокого уровня автоматизации всех операций процесса накатывания. Наиболее широкое распространение получило накатное устройство с пневмогидравлическим приводом (рис. 5.3). С помощью этого устройства за одну установку вала можно накатывать галтели одновременно всех коренных и шатунных шеек или раздельно, исходя из конкретного состояния коленчатого вала. Упрочняющее накатывание галтелей как коренных, так и шатунных шеек производится на вращающемся коленчатом валу, что исключает деформацию оси вала под действием собственной массы.

Автоматизация проведения цикла накатывания обеспечивает постоянство установленного режима и позволяет осуществить бесступенчатое регулирование всех параметров режима накатывания. Устройство сбалансировано с помощью противовесов через кулисы, на противоположных концах которых имеются скобы с накатными роликами, и поэтому в процессе накатывания оно не нагружает вал своей массой и не вызывает дополнительного его прогиба, т.е. не вызывает деформации вала в процессе его упрочнения.

Для исключения деформации вала в процессе упрочнения вал вращают, а ролики плавно нагружают. Снимают нагрузки плавно за один оборот, для чего накатное устройство снабжено полуавтоматическим управлением. После одного полного оборота вала командующий аппарат, посылающий в заданной последовательности команды исполнительным органам станка, осуществляет подачу



масла из пневмогидроусилителя в силовые цилиндры скоб и обеспечивает автоматическое сохранение выбранного режима в течение всего цикла накатывания одной шейки вала.

Для обеспечения равномерного уплотнения (наклепа) металла всей поверхности галтели, а также для снижения усилия накатывания и уменьшения коробления вала каждую галтель накатывают одновременно тремя роликами с различными радиусами по своему профилю.

Для устранения провисания вала от собственной массы в проемы станины станка вмонтированы четыре подвижные подпружиненные опоры, которые с помощью пневмоцилиндров выдвигаются в верхнее рабочее положение, фиксируемое жесткими регулируемыми ограничителями. В процессе накатки эти опоры попеременно убираются вниз при подходе суппорта станка к месту их расположения.

Управление опорами производится с помощью расположенного на суппорте станка специального кулачка, который поочередно выключает золотники цилиндров соответствующих опор.

Значительное распространение получили приспособления для накатывания галтелей коленчатых валов и галтелей пальцев кривошипов. Для установки накатываемого коленчатого вала на станок верхний ролик накатного устройства смонтирован на откидной скобе. Усилие на ролик контролируется гидравлическим манометром. Двух- и четырехроликовые пружинные накатные устройства с само- устанавливающимися роликами позволяют накатывать одновременно обе галтели одной шейки. Для облегчения вписывания роликов в галтель шейки при ее накатывании они жестко монтируются на поворотных траверсах приспособления.

Четырехроликовое приспособление более совершенно, чем двухроликовое, так как возникающие при накатывании усилия, действующие параллельно оси вала и попарно направленные в разные стороны, гасятся самой рамой приспособления. Приспособление крепится к суппорту станка, а его масса частично воспринимается накатываемым коленчатым валом, что является существенным недостатком.

Накатные устройства, созданные в Научно-исследовательском тракторном институте (НАТИ), отличаются тем, что их профильные ролики, накатывающие галтели шеек вала, не связаны с корпусом приспособления. Давление на профильные ролики передается от корпуса приспособления через дополнительные ролики таким образом, что каждый профильный ролик получает три точки опоры (точка касания с галтелью вала и две точки касания с дополнительными роликами). Вследствие этого профильные ролики самоустанавливаются по профилю галтели. Профильные ролики нагружаются в приспособлении тарированной пружиной, что является существенным недостатком этого устройства.

Для увеличения производительности труда процесс упрочнения галтелей шеек коленчатого вала совмещают с чистовой обработкой цилиндрической части поверхности шеек (рис. 5.4). В то время, когда профильные ролики 1 интенсивно накатывают металл галтелей, широкий цилиндрический ролик 2 сглаживает шероховатость поверхности шейки, уравновешивая усилия, воз Управление опорами производится с помощью расположенного на суппорте станка специального кулачка, который поочередно выключает золотники цилиндров соответствующих опор.

Значительное распространение получили приспособления для накатывания галтелей коленчатых валов и галтелей пальцев кривошипов. Для установки накатываемого коленчатого вала на станок верхний ролик накатного устройства смонтирован на откидной скобе. Усилие на ролик контролируется гидравлическим манометром.

...