Техническое обслуживание и ремонт гильзы цилиндра

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Описание конструкции узла и объемы работ, выполняемых на ТО и ТР

1.1 Конструкция

Гильза цилиндра 10Д100 отлита из специального чугуна - твердость рабочей поверхности HB 202-255, поверхность гильзы по диаметру 207 мм для лучшей приработки и защиты от коррозии фосфатирована. Рубашка гильзы изготовлена из стали 38 ХА, твердость HB 285-241. Вокруг отверстия под адаптер упрочнена наружная поверхность по кольцу шириной 20 ± 5мм, а внутренняя 10 ± 5мм при помощи наклепа. Глубина наклепанного слоя не менее 0,3 мм. Упрочненные места покрыты бакелитовым лаком в 3 слоя. На внутренней поверхности ширина бакелитового кольца не менее 5 и не более 10 мм. Поверхности "А" рубашки внутри и "Ж" снаружи на длине соприкосновения с ребрами гильзы до отверстий под адаптеры упрочнены накаткой роликом с усилием 350±10 кгс на каждый ролик.

Корпуса адаптеров форсунок и индикаторного крана уплотнены в гильзе прокладкой, изготовленной из листовой меди М3 толщиной 2 мм с допускаемой разностью не более 0,2 мм. Внутренний диаметр 30 мм и наружный 38 мм. твердость ? 45. Ширина пояска обжатия медного уплотнительного кольца не менее 4 мм. Гильзы и рубашки разбиты по величине допуска на 3 группы.

Таблица 1 Классификация рубашек и гильз по величине допуска

Уплотнения между гильзой и рубашкой, гильзой и блоком, гильзой и выпускной коробкой, а также адаптеров осуществляется резиновыми кольцами.

Втулка цилиндра дизеля типа Д100 (рис. 1) включает в себя втулку 1, рубашку 2, адаптеры 3 для установки двух форсунок и индикаторного крана, упорное кольцо 4, выпускную коробку 6, уплотнительное кольцо 5.

Втулку отливают из хромоникелемолибденомедистого| чугуна с пластинчатым графитом. Она имеет фланец (лапы) для крепления к блоку дизеля, ручьи (канавки) для установки уплотнительных колец, ребра для опоры на рубашку и выемки для прохода охлаждающей воды, продувочные и выпускные окна, бонки (приливы) 6 для адаптерных отверстий и выточки для образования камеры охлаждающей воды. Ниже нижнего посадочного пояса имеется канавка для постановки упорного кольца. Внутренняя (рабочая) поверхность втулки хонингуется и подвергается горячему фосфотированию для улучшения прирабатывающей способности. Поверхности сопряжения А -- с блоком дизеля, Б -- с рубашкой и В- с выпускной коробкой шлифуют.

Заготовкой для рубашки цилиндра является цельнокатаная труба из стали 38ХА или 40Х. После отрезки заготовки и предварительной обработки рубашки производят алмазную расточку ее внутренних поверхностей, сопрягаемых со втулкой. Кромки адаптерных отверстий скруглены радиусом 3 мм, наклепаны дробью и покрыты бакелитовым лаком, как и внутренняя поверхность отверстий.

Для подвода охлаждающей воды в камеру охлаждения цилиндровой втулки в нижней части рубашки предусмотрены два отверстия, рядом с которыми имеются по два резьбовых отверстия для шпилек крепления водяных переходников (патрубков). В верхней части выполнено такое же одно отверстие для отвода воды. В верхнем поясе рубашка на наружной поверхности имеет канавку для кольца уплотнения в блоке.

Рубашка сажается на втулку цилиндра в нагретом до температуры 100--120°С состоянии с натягом по посадочным поясам 0,004--0,08 мм и по средней, сопрягаемой с оребренной частью втулки поверхностью--с натягом 0,02--0,05 мм.

Уплотнение рубашки на втулке осуществляется двумя резиновыми уплотнительными кольцами на каждом поясе и покрытием их поверхностей эластомером ГЭН-150(В). При посадке на перевернутую втулку рубашка с помощью пресса продвигается дальше своего нормального положения для постановки упорного кольца 4 в канавку втулки (см. рис. 1), после чего она прессом сдвигается в обратную сторону до упора в кольцо 4. Совмещение адаптерных отверстий рубашки с одноименными отверстиями втулки происходит при повороте рубашки, что контролируется пробкой, ввертываемой в отверстие втулки. Несовпадение осей отверстий допускается не более 1,5 мм.

Втулка цилиндра в блоке дизеля Д100 центрируется по трем посадочным местам расточек (гнезд) горизонтальных листов блока, опирается фланцами (лапами) на обработанные мест (платики) верхнего листа блока и закрепляется четырьмя шпильками.

Диаметральный монтажный зазор между посадочными боковыми опорными поверхностями втулки и поверхностями расточек блока равен по верхнему (первому) листу 0,026--0,11 мм, а но второму и третьему -- 0,07--0,209 мм.

При работе дизеля на поверхности втулок цилиндров оказывают влияние тепловые, химические и электрохимические процессы, а также механические взаимодействия их с другими деталями. В стенках втулок создаются термические и механические напряжения. Длительное воздействие этих процессов и нагрузок вызывает изменения первоначального состояния стенок, часто достигающих предельных значений, что приводит к нарушению работоспособности двигателя.

Общность условий работы цилиндровых втулок всех двигателей внутреннего сгорания определяет возникновение в них характерных неисправностей, а особенности конструктивного исполнения и различная напряженность обуславливают появление, кроме того, специфических для данного двигателя отклонений от нормы.

Цилиндровые втулки двигателей внутреннего сгорания (д. в. с.) выполняют ряд важных функций в процессе преобразования энергии топлива в механическую работу. Стенки втулки вместе с крышкой (головкой) цилиндра и поршнем образуют камеру сгорания двигателя, служат направляющими для движения поршня, передают тепло от газов и поршня в систему охлаждения, воспринимают и передают на остов (блок) двигателя давление газов и боковые силы от поршня.

Втулка цилиндра дизеля работает в весьма сложных условиях: давление газов на стенку втулки достигает 14 МПа и наблюдается тенденция к увеличению его; под действием циклически изменяющегося давления газов и смены направления действия боковой силы от поршня в стенке втулки возникают высокие напряжения, снижающие усталостную прочность втулки, а интенсивные колебания приводят к механическим разрушениям мест сопряжения втулок с блоком и повреждениям стенок, рубашек и блока дизеля со стороны охлаждающей жидкости.

Высокие тепловые нагрузки также приводят к напряжениям и вызывают деформации стенок цилиндровых втулок, ухудшают условия для взаимодействия с поршнем.

Различные отверстия в стенках цилиндровых втулок -- для выпуска газов и продувки цилиндров, установки форсунок и других переходных деталей (индикаторные краны, пусковые и предохранительные клапаны и т. п.) -- создают местную концентрацию напряжений и снижают прочность.

+Цилиндровая гильза 10Д100 имеет следующие основные неисправности:

-износ рабочей поверхности,

-задиры,

-трещины,

-потери герметичности,

-нарушение резьбы

1.2 Объемы работ, выполняемых на техническом обслуживании и текущем ремонте по узлу

ТО-3 Очистить от нагара окна цилиндровых гильз.

ТР-1 Проверить состояние рабочих поверхностей цилиндровых гильз.

ТР-2 При наличии течей воды или масла по уплотнениям втулки цилиндров вынуть из блока и отремонтировать с соблюдением требований ТР-3, втулки имеющие трещины заменить. Заменить все резиновые (из нитрильной резины) и паронитовые уплотнения между гильзой и блоком, адаптеров и водных патрубков (отвода и подвода охлаждающей воды) независимо от состояния.

ТР-3 Цилиндровая гильза 10Д100 демонтируется с дизеля для дефектации и ремонта.

Рисунок 1 Втулка цилиндра:

1-втулка цилиндра; 2-рубашка; 3-адаптр (переходник); 4-уплотнительное кольцо; 5-упорное кольцо; 6-выпускная коробка

2. Съемка, разборка и очистка узла

2.1 Съемка гильзы

Перед выемкой предварительно требуется выполнить следующие работы: снять верхний коленчатый вал, вынуть поршни с шатунами, снять форсунки, индикаторный кран и адаптеры, отсоединить водяные переходники и вывернуть шпильки крепления их к рубашке. Для выемки втулки следует отвернуть два болта крепления ее фланца к блоку, завернуть в отверстия фланца два выжимных болта до выхода втулки из посадочных мест блока, закрепить чалочное приспособление и краном вынуть втулку из блока.

Рисунок 2. Приспособление для выемки из блока втулок цилиндров:

1 - планка; 2 - рым-болт; 3 - болты; 4 - штифты; 5 - втулка цилиндра;

Перед выемкой гильзы из блока, а также после установки ее в блок, определить величину и характер износа, а также степень деформации ее рабочей поверхности (зеркала). Измерения выполнить индикаторным нутромером в двух плоскостях и шести поясам.

Необходимо очистить гильзу, с помощью струйной очистки, использовать моющее средство типа МС-8, концентрацией 10-20 г/л, с температурой 75-85С, время очистки - 10-25 мин. Поверхности втулок цилиндров от нагара очистить в выварочной ванне или моечной машине.

Для обмывки применять раствор следующего состава (в %): 2,5 каустической соды; 3,5 кальцинированной соды; 1 жидкого стекла; 1 жидкого мыла; остальное - вода. Втулку выдержать и растворе 2--3 ч при 80--100°С. Затем вынуть, промыть горячей водой, обдуть сжатым воздухом и начисто обтереть. Оставшийся после обмывки нагар удалить механическим способом. Поверхности втулок и рубашек цилиндров, омываемые водой, очистить от накипи. Для этой цели применяют установку А-321, использующую для очистки косточковую крошку, которая не повреждает поверхности деталей. Деталь размещают в закрытой камере 5. Крошка из бункера 9 подводится к соплу 6, которое может перемещаться вертикально. В нижней части камеры расположена планшайба 7, на которую устанавливается втулка или рубашка. Планшайба приводится во вращение через передачу электродвигателем мощностью 1,7 кВт. Взвешенные частицы отсасываются через магистраль 3, циклон 2 и вентилятор 1. Бункер имеет смеситель10, запорный клапан 8 для загрузки косточковой крошки. Управление производится рычагами 4.

2.2 Очистка узла

Очищенные от нагара и масла втулки цилиндров подать на участок ремонта, имеющий следующее оборудование: пресс для напрессовки и распрессовки рубашек А-353, электроиндукционный нагреватель для рубашек (ПР-1403), стенд для опрессовки водяной полости втулок (И36), станок для зачистки наружных поверхностей втулки и рубашки цилиндра, дефектоскоп с понижающим трансформатором, установку для очистки косточковой крошкой наружной поверхности гильзы от накипи (А-321), хонинговальный станок, установку для восстановления изношенных поверхностей ребер втулки электроискровым способом. Кроме того, для ремонта втулок цилиндров используют ванны гальванического отделения для горячего фосфатирования рабочей поверхности втулки, осталивания рубашек, хромирования рабочей поверхности, цинкования рубашек.

Перед распрессовкой рубашки проверить совпадение адаптерных отверстий втулки и рубашки. По чертежу и правилам I ремонта допускается несовпадение центров этих отверстий не более 1,3 мм, что проверить ввертыванием в адаптерное отверстие стержня, имеющего поясок диаметром 43 мм, который должен свободно входить в адаптерное отверстие рубашки. В связи с переходом на адаптеры новой конструкции, у которых уплотнительное резиновое кольцо расположено в отверстии рубашки и защищает ее от коррозйонно-кавитационных повреждений, допуск на смещение центров отверстий уменьшен до 1 мм. Следовательно, поясок контрольного стержня должен иметь диаметр 44 мм. Если смещение отверстий не превышает 1 мм, на рубашке и втулке ставится контрольная риска, по которой контролируют последующую посадку рубашки на втулку.

Рубашку распрессовать на прессе А-353. Для этого рубашку сначала надвинуть на втулку дальше ее нормального положения на 20--30 мм, до выхода упорного кольца, снять упорное кольцо, после чего спрессовать рубашку.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Поверхности втулки, омываемые охлаждающей водой, очистить от накипи косточковой крошкой на установке А-321, а внутреннюю поверхность рубашки -- войлочными полировальными кругами с помощью пневматической машинки или на токарном станке. Особое внимание обратить на кромки и внутренние поверхности адаптерных отверстий рубашки. Их зачистить до металлического блеска с последующим нанесением защитной пленки бакелитового лака, клея ГЭН-150(В), БФ или композиции эпоксидной смолы с каучуком СКН-10А или клеем 6Ф. После очистки определить натяг рубашки на втулке по ребрам и посадочным поясам измерением их соответствующих диаметров, в также проверить износ наружных посадочных поясов рубашки, сопрягаемых с блоком.

Поверхности омываемые водой покрываются накипью и коррозией. Для очистки от коррозии нагара, накипи и масляных отложений использовать растворы солей и щелочей.

1-ая ванна. Расплав: 65% каустической соды, 30% азотного натрия и 5% поваренной соли; с температурой 380-420 С, время очистки 5-15 мин. Перед окунанием гильзу нагреть над паром; время нагрева 10-15 мин.

2-ая ванна. Горячая вода с температурой 70-90 С, время очистки 1-3 мин. Перед окунанием гильзу охладить на воздухе до температуры 120-150 С.

3-ая ванна. Раствор: 50% ингибированной соляной кислоты, 50% воды; с температурой 30-40 С, время очистки 1-3 мин.

4-ая ванна. Водный раствор концентрацией: 3-5 г/л кальцинированной соды,1,5-2 г/л тринатрийфосфата, с температурой 30-40 С, время очистки 1-3 мин.

2.3 Разборка узла

Рисунок 7-Схема разборки гильзы цилиндра 10Д100

Наиболее характерные неисправности гильзы: износ рабочей поверхности, потеря герметичности водяными и газовыми стыками и трещины.

Гильзы бракуют при наличии хотя бы одного из следующих дефектов:

а) глубокие риски, подплавление металла на рабочей поверхности;

б) трещины независимо от размера и места расположения;

в) износ и овальность рабочей поверхности, а также посадочных поясов более допустимых норм.

Разность в овальности зеркала гильзы до спрессовки и после напрессовки рубашки не более 0,05 мм. Несовпадение контрольных рисок на гильзе и рубашке не более 1,5 мм

цилиндровый втулка ремонт очистка

Рисунок 6 - Ремонтные размеры втулки цилиндра дизеля 10Д100

Размещено на Allbest.ru