Главная Коллекция "Revolution" Транспорт Ремонт рефрижераторных вагонов

Ремонт рефрижераторных вагонов

Основные виды ремонта и ремонтный цикл. Методы организации производственного процесса. Повышение эффективности технического обслуживания и ремонта оборудования рефрижераторного подвижного состава. Анализ диагностики технического состояния дизеля.

Рубрика Транспорт
Вид учебное пособие
Язык русский
Дата добавления 31.10.2018
Размер файла 5,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Усиливающее действие люминесцентных экранов обусловлено воздействием на пленку светового излучения, возникающего в люминофоре под действием рентгеновского или гамма-излучения.

Дефектоскопия просвечиванием рентгеновскими и гамма лучами. В основе рентгеновского метода обнаружения внутренних пороков лежит просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами радиоактивных изотопов.

Основными источниками гамма-излучения, применяемыми для контроля сварных швов, являются: Кобальт-60, Цезий-137, Иридий-192, Тулий-170.

Технологический процесс рентгено- и гамма-дефектоскопии состоит из следующих операций:

- подготовка к просвечиванию (сварные швы очищаются от шлака, брызг, визуально осматриваются, производится разметка швов по участкам, зарядка кассет рентгеновской пленкой);

- рентгено- и гамма-просвечивание: установить на контролируемый участок дефектомер, свинцовые указатели и маркировочные знаки; установить и закрепить кассеты со стороны, противоположной расположению источника излучения; кассета должна прижиматься к поверхности контролируемого шва, установить источник излучения на заданном фокусном расстоянии; экспонировать контролируемый участок шва;

- фотообработка пленок и оценка качества сварных соединений. При обнаружении в сварных швах недопустимых дефектов швы бракуются и после исправления повторно просвечиваются.

Просвечиванию рентгеновскими и гамма-лучами подвергаются стыковые швы котлов цистерн при их постройке, а также воздушные запасные резервуары автотормозов. При этом выявляются дефекты: трещины, шлаковые включения, поры, непровары и т.д. При толщине 20 мм используют рентгеновские лучи А при толщине более 50 мм - гамма-лучи.

Дефектомер служит для определения чувствительности снимка и выявления размеров дефекта в сварном шве и основном металле. Эта пластинка из того же металла, что и изделие с канавками различной глубины (от 1 до 20% толщины просвечиваемого изделия с градуировкой 3…5% толщины).

Чувствительность снимка устанавливается по наименьшей глубине видимой на снимке канавки, а глубину распространения дефекта по снимку определяют сравнением степени потемнения изображения в месте дефекта с потемнением изображения в местах канавок дефектомера.

Контроль проникающими веществами. Этот контроль под-разделяется на капиллярные методы и течеискания. В свою очередь капиллярные методы подразделяются на люминисцентные и цветные. Эти методы основаны на использовании свойств специальных свето- и цветоконтрастных индикаторных веществ заполнять полости дефектов, открытых с поверхности, и излучать световые волны видимого спектра под воздействием ультрафиолетовых лучей.

При люминесцентном методе дефектоскопии применяются три группы веществ:

- проникающие индикаторные жидкости, в состав которых входят люми-нофоры;

- вещества для очистки деталей от остатков индикаторных жидкостей и тушители люминесценции;

- проявляющие материалы.

Индикаторные жидкости состоят из активной светящейся части жидкости (масло, нориол, антрацен) и эмульгаторов керосина, бензина.

Для проявления дефектов применяются:

- порошки (окись магния, тальк, каолин, мел, селикагель МСМ и др.)

- суспензии: спиртоводная, смесь талька или мела в этиловом спирте;

- краска ПР - 1.

Известны два метода люминесцентной дефектоскопии:

Порошковый (сорбционный) и беспорошковый.

Наиболее распространен порошковый метод, технологический процесс которого состоит из следующих операций:

1. Очистить (обезжирить) контролируемую деталь;

2. Выдержать изделие в индикаторном растворе в течение 5…10 мин (жидкость заполняет полости дефектов);

3. Удалить индикаторную жидкость с поверхности изделия;

4. Нанести на поверхность тонкий слой порошка - сорбента и выдержать в течение заданного времени (силами сорбции индикаторная жидкость извлекается на поверхность дефекта и пропитывает порошок, прочно связывая его с деталью);

5. Освободить поверхность от излишнего сорбента, облучить ее ультрафиолетовым светом и осмотреть. Индикаторная жидкость, поглощенная сорбентом, даст четкую картину формы и расположения дефектов.

Основными элементами светильников ультрафиолетового света являются ртутно-кварцевые лампы, газоразрядные лампы высокого давления и светофильтры ультрафиолетового света.

Для цветной дефектоскопии используются различные индикаторные жидкости и краски. (красная индикаторная жидкость К, проявляющая белая краска М).

Технологический процесс проверки деталей методом красок состоит из следующих технологических операций:

1. Подготовить детали к контролю (промывка водой, бензином, ацетоном, растворителями, а также ультразвуковая очистка).

2. Смочить деталь индикаторной жидкостью и выдержать в течение 4…5 мин (жидкость проникает в трещины).

3. Удалить остатки индикаторной жидкости сухой ветошью или смоченной бензином (жидкость остается в порах).

4. Нанести тонкий (0,01…0,02 мм) слой белой краски на поверхность детали.

5. Произвести контроль поверхности дважды:

1-й раз - через 5…6 мин после нанесения белой краски (для обнаружения глубоких трещин);

1-й раз - через 15…20 мин (для выявления мелких трещин).

6. Снять белую краску (растворителем, ацетоном).

Капиллярные методы рекомендуются для обнаружения слабо видимых невооруженным глазом дефектов в деталях со шлифованной поверхностью (коленчатые валы дизелей и компрессоров, поршневые пальцы, другие детали шатунно-поршневой группы).

Интроскопический метод диагностики. В настоящее время Иркутский государственный университет путей сообщения совместно с НИИЭФА и ВСЖД в рамках научно-технического сотрудничества ведет работы по применению линейных ускорителей электронов для создания пунктов комплексной технической диагностики в движении грузовых вагонов интроскопическим методом.

Интроскопический метод позволяет осуществлять техническую диагностику элементов конструкции, недоступных или неудобных для непосредственного осмотра. Компьютерная обработка оцифрованного интроскопического изображения (путем сравнения его с эталонными изображениями или путем определения по изображению значений контролируемых линейных размеров объекта и сравнения их с допускаемыми значениями) дает возможность в автоматическом режиме:

* обнаруживать и оценивать по величине износы и деформации деталей;

* обнаруживать скрытые изломы и разрывы элементов конструкции;

* осуществлять качественно и количественно контроль взаимного положения деталей;

* контролировать ряд линейных размеров, влияющих на безопасность движения вагонов.

2.3 Метрология

Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить их результаты даже при условии, что они выполнены в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств, но, безусловно, с предельной точностью. Этому способствует единообразие измерительной техники - единство градуировки шкалы одинаковых средств измерений, соответствие их метрологических свойств установленным нормам.

Система метрологического надзора за средствами измерений представляет собой комплекс правил, положений и требований технического, экономического и правового характера, определяющих организацию и порядок проведения работ по проверке, ревизии и экспертизе средств измерений.

Важнейшей формой государственного надзора за измерительной техникой являются поверки средств измерений для установления их метрологической исправности - первичные, периодические, внеочередные и инспекционные.

Первичная поверка производится при выпуске средств измерений в обращение из производства или ремонта.

Периодическая поверка осуществляется при эксплуатации и хранении средств измерений через определенное время, установленное с расчетом обеспечения их метрологической исправности между поверками.

Внеочередная поверка проводится при необходимости удостовериться в исправности средств измерений, при повреждении поверительного клейма, пломбы или при утрате документов, подтверждающих прохождение средством измерения периодической поверки. Сроки проведения внеочередной поверки назначаются независимо от сроков периодических поверок.

Инспекционная поверка проводится для выявления метрологической исправности находящихся в обращении средств измерений при проведении метрологической ревизии в организациях, учреждениях, на предприятиях, складах и базах снабжения.

Средством для обмера деталей и определения других параметров процессов, протекающих в агрегате (установке и т. П.), а, следовательно, и общей оценки технического состояния объекта, является контрольно-измерительный инструмент. С его помощью не только выявляют неисправности, но и определяют наиболее рациональный способ восстановления деталей. Умение пользоваться контрольно-измерительным инструментом повышает эффективность ремонтного процесса.

Щупы предназначены для измерения зазоров между сопрягаемыми деталями, например, зазора между клапаном и коромыслом в механизме газораспределения. Щуп представляет собой набор стальных пластин длиной 100 мм различной толщины. Промышленность изготовляет семь различных наборов щупов классов точности 1 и 2.

Масштабная линейка - один из самых простых контрольно-измерительных инструментов, изготовленный из листовой инструментальной стали в виде полос шириной 10 - 25 мм с делениями через 1; 0,5 и 0,25.

Штангенциркуль используется для измерения наружных и внутренних диаметров, глубины и высоты деталей. С помощью штангенциркуля можно проводить измерения с точностью до 0,1; 0,05 или 0,02.

Индикаторы часового типа выпускаются с ценой деления 0,01 мм и диапазоном измерений до 10 мм. С их помощью замеряют незначительные изменения линейных величин: биения валов, непараллельность плоскостей, зазоры между сопрягаемыми деталями и т.д. Индикаторный нутромер широко используется для измерения внутреннего диаметра цилиндров дизелей или компрессоров.

Микрометрические инструменты - микрометр, микрометрический нутромер, микрометрический глубиномер - используют для замеров с точностью до 0,01 мм.

Кроме того, при ремонте оборудования широко используют различные угломеры, зубомеры и набор электроизмерительных приборов.

3. РЕМОНТ ДИЗЕЛЕЙ

3.1 Диагностика технического состояния дизеля

Под технической диагностикой дизелей рефрижераторного подвижного состава понимается процесс определения с необходимой точностью фактического технического состояния объекта без его разборки. В отдельных случаях для монтажа средств диагностики или их датчиков допускается частичная разборка дизеля.

Практика разработки и внедрения методов технической диагностики оборудования рефрижераторного подвижного состава в вагонных депо Фастов II и Предпортовая и Сыр-Дарьинская показала, что можно с необходимой точностью предсказывать техническое состояние любого агрегата, если имеющийся статистический материал по диагностическим параметрам относится к большому числу агрегатов. Точность же прогноза, построенного на данных поведения единичных экземпляров агрегатов, практически не имеет реальной достоверности. Кроме того, опыт диагностирования рефрижераторного оборудования выявил, что отказ агрегата независимо от его конструктивной или функциональной сложности для обслуживающего персонала возникает внезапно, хотя подготовка этого отказа протекает иногда в течение длительного времени: изнашиваются рабочие поверхности деталей, накапливаются усталостные явления в металле, ухудшаются свойства смазочных материалов, возникают другие аналогичные процессы, являющиеся функциями условий и продолжительности времени эксплуатации.

Техническая диагностика, разработанная рационализаторами рефрижераторных депо, дает возможность оценивать фактическое техническое состояние каждого агрегата для прогнозирования момента предполагаемого отказа. Это позволяет создать целенаправленную систему проведения работ по техническому обслуживанию для поддержания агрегата на требуемом уровне надежности, обеспечив, таким образом, полную наработку заложенного в конструкцию моторесурса.

Для предсказания момента возможного отказа агрегата необходимо знание его первоначального технического состояния и закономерностей процессов, от которых зависит уменьшение его моторесурса (динамики нарастания износов). Планомерно проводимая техническая диагностика позволяет накопить статистический материал, дающий возможность необходимой для практического применения точностью проследить динамику изменения технического состояния агрегата и в итоге прогнозировать момент отказа или время проведения ремонта.

В ремонтной практике ряда рефрижераторных депо широкое применение нашли система общего технического диагностирования (диагностирование изделия в целом), локальное диагностирование составной части изделия, предремонтная и послеремонтная функциональная диагностика. Причем в одинаковой степени используется объективный метод, основанный на применении контрольно-измерительных средств, и субъективный, проводи-мый исполнителем визуально или с помощью простейших технических средств, не дающих количественную оценку технического состояния элементов дизелей.

В ряде случаев при диагностике, помимо оценки фактического технического состояния объекта, предсказывается (прогнозируется) техническое состояние, в котором объект будет находиться через интересующий нас период времени или, наоборот, устанавливается срок, по истечении которого объект достигнет определенного технического состояния.

Подготовку оборудования к диагностике и диагностические операции в рефрижераторных депо проводят специальные бригады слесарей-диагностов или персонал ремонтно-производственного участка. По результатам диагностики составляется диагностическая справка, в которой фиксируют фактические значения диагностических параметров. Для приемщика вагонов справка является документом, на основании которою устанавливают объем требуемого ремонта или, наоборот, возможность отсрочки разборки дизеля. Сопоставление данных из нескольких справок позволяет судить о динамике, роста износа того или иного элемента диагностируемого агрегата, следовательно, прогнозировать оставшийся моторесурс.

Диагностика дизеля и его вспомогательных агрегатов перед началом ремонтных операций в депо условно может быть разбита на несколько этапов, каждый из которых должен быть предусмотрен технологическим процессом ремонта всего оборудования. Этими этапами являются получение информации от обслуживающей бригады о работе агрегата во время рейса; ознакомление с записями начальника или механика рефрижераторного поезда в «Книге учета ремонта оборудования рефрижераторного поезда (секции)» формы ВУ-87; анализ объема и характеристики сверхплановых работ при предыдущем деповском ремонте; внешний осмотр агрегата; запуск дизеля с замером параметров, необходимых для диагностирования его технического состояния, и диагностика агрегата в холодном состоянии с помощью контрольно-измерительных приборов и приспособлений.

Анализ полученных данных позволяет с необходимой точностью определить техническое состояние дизеля и его агрегатов, а также прогнозировать оставшийся моторесурс.

Информация бригады о работе оборудования в рейсе дает субъективную, полностью зависящую от уровня квалификации обслуживающего персонала информацию о техническом состоянии оборудования. Тем не менее, пренебрегать ею не следует, потому что только в результате опроса представляется возможность выявить не регистрируемые приборами отклонения от нормы в работе отдельных узлов или даже систем.

При последующей инструментальной диагностике агрегата эти косвенные диагностические признаки должны быть проверены методом, исключающим субъективный подход.

При опросе обслуживающего персонала в первую очередь выявляют общую оценку технического состояния дизелей, мнение о предполагаемых причинах отказов оборудования, претензии к качеству предыдущего планового ремонта и частные замечания по работе отдельных узлов и систем.

После этого выясняют, какие виды регламентных работ по техническому обслуживанию оборудования во время рейса были сделаны, что пропущено и по какой причине (отсутствие запасных частей или материалов, недостаток времени, отличное состояние агрегата). Система технического обслуживания дизелей является планово-предупредительной и выполнение предусмотренных ею операций обязательно. Нарушение регулярности и полноты производства отдельных операций приводит к повышенному износу деталей и отказу узла или целой системы агрегата в эксплуатации.

При опросе бригады о работе агрегата во время груженого рейса особое внимание необходимо обращать на организационно-технические вопросы: обеспечение секции или поезда комплектом запасных наиболее часто изнашивающихся деталей или узлов, необходимость в корректировке нормативно-технической документации, содержащей, например, перечень регламентных работ.

В процессе опроса бригады уточняется наработка моточасов дизеля от разборки до предыдущего деповского ремонта, от предыдущего до наступившего и в каком объеме был произведен деповской ремонт (например, полностью или частично разбирался дизель, если полностью, то по какой причине, что заменено новыми деталями и т.д.). Сравнение полученных сведений с предписанными нормами наработки часов, например до разборки дизеля с выемкой поршневой группы, дает ориентировочное представление о фактическом состоянии агрегата.

Особое внимание уделяется перечню наиболее часто (сверх установленной периодичности) произведенных регулировочных работ, особенно на топливной аппаратуре, и порождающим их причинам. Подозреваемый узел должен быть проверен с особой тщательностью.

После этого выясняют конкретные данные, непосредственно характе-ризующие техническое состояние агрегата в эксплуатации, например устойчивость работы регулятора частоты вращения коленчатого вала, особенно при перемене нагрузки. Этот показатель помогает безошибочно оценить исправность регулятора. Из-за неисправности или разрегулированности узла дизель при подключении нагрузки настолько резко замедляет вращение, что происходит автоматическое отключение генератора от силовых цепей. В случае нарушения настройки частота вращения коленчатого вала дизеля неустойчива, что также сопровождается изменением напряжения и частоты вырабатываемого тока.

Проверяется частота очистки топливных фильтров и степень их загрязненности. Необходимость в частой промывке фильтра или смене фильтрующей вставки указывает на наличие в топливе механических примесей сверх допустимого сертификатом количества. В данном случае целесообразно сделать более точный лабораторный анализ и при плохом результате сменить топливо в баках и промыть сами баки. Пробы для анализа желательно брать из каждого бака раздельно. Это позволит не только установить источник загрязнений, но и избежать нерационального расхода топлива в случае его замены. При анализе обращают внимание и на другие показатели, характеризующие качество топлива.

Мастера-диагноста должно интересовать, как часто и в каких количествах приходилось доливать масло в картер дизеля. Повышенный расход масла есть результат его угара при повышенном уносе в надпоршневое пространство из-за износа маслосрезывающих (маслосъемных) колец. На повышенный угар масла указывает наличие налета и копоти на внутренней поверхности картера, шатуне, коленчатом вале и загрязненность самого масла. Наиболее полную информацию о качестве масла, находящегося в картере агрегата, может дать только лабораторный анализ. Таким косвенным методом можно приближенно оценить и степень износа рабочих поверхностей втулок цилиндров или, по крайней мере, необходимость в более тщательной инструментальной проверке их рабочего диаметра.

Трудность запуска дизеля - убедительный показатель расстройства технического состояния пусковых устройств: аккумуляторной батареи, стартера, электрической проводки (для дизеля с электрической системой пуска), воздушных баллонов, воздушно-пускового (золотникового) механизма, пусковых клапанов (для дизелей с пневматическим пуском). При оценке пусковых качеств дизеля со слов персонала должны обязательно учитываться не только степень заряженности стартерной аккумуляторной батареи или давление воздуха в пусковых баллонах, но и температурное состояние агрегата.

Принимается во внимание и время раскрутки коленчатого вала до первых вспышек топлива.

Следующим этапом подготовки дизеля к диагностике является ознакомление с записями в «Книге учета ремонта оборудования рефрижераторного поезда (секции)» формы ВУ-87. В этой Книге фиксируются все случаи отказов оборудования в пути следования рефрижераторного поезда или секции и меры, принятые для ликвидации поломки. Часто работа, выполненная поездной бригадой в рейсе, в условиях специализированного депо требует переделки с более квалифицированным подходом и применением индустриальной технологии.

После информации бригады и ознакомления с поездной документацией производят внешний осмотр оборудования. При этом обращают внимание на комплектность оборудования, внешнее не только техническое, но и эстетическое состояние дизелей, наличие подтеков топлива, масла или воды из водяной рубашки, а также утечки воздуха из системы пневматического пуска агрегата.

Осмотренный дизель проверяют в рабочем состоянии, для чего в установленном порядке пускают в работу для проверки на ходу с подключением нагрузки. После пуска дизеля проверяют центробежные топливозакачиваюшие насосы (производительность, плотность топливопровода в соединениях, крепление насоса и приводного электродвигателя к станине, состояние соединительной муфты, нет ли посторонних звуков, особенно в подшипниковых узлах), систему зарядки воздушных баллонов продуктами сгорания или от воздушных компрессоров с электроприводом.

В завершение контролируют на слух с помощью стетоскопа работу самого дизеля. С особой тщательностью проверяют места, прилегающие к постелям коренных подшипников коленчатого и распределительного валов. Работа прогретого до эксплуатационных режимов дизеля под нагрузкой должна быть ритмичной, без посторонних стуков и шумов.

В процессе предремонтной диагностики у работающего дизеля замеряют температуру выхлопных газов по каждому цилиндру, воды в системе охлаждения до и после дизеля, масла до и после дизеля, если эта возможность предусмотрена конструкцией, а также давление масла в системе смазки и частоту вращения коленчатого вала.

3.2 Возможные неисправности дизеля

При техническом диагностировании дизелей мастеру-диагносту приходится сталкиваться с неисправностями и отказами, возникающими в процессе эксплуатации. Мастер-диагност обязан быстро и безошибочно устанавливать причины, порождающие эти неисправности. Для этого он должен в совершенстве знать термодинамику процессов, протекающих в работающем дизеле, а также частоту возникновения тех или иных неполадок в работе отдельных узлов агрегата, их внешние признаки (симптомы) и располагать соответствующими контрольно-диагностическими средствами.

Неисправности дизеля наиболее часто возникают из-за нарушения силовых и нагрузочных режимов работы, а также в результате использования недоброкачественного дизельного топлива и смазочных материалов. Например, при пуске охлажденного дизеля температура воздуха и цилиндре в конце такта сжатия может быть недостаточной для самовоспламенения топливовоздушной смеси, из-за чего дизель долго не запускается. При этом режиме масло из картера не забрызгивается на стенки цилиндропоршневой группы.

При работе охлажденного дизеля вязкость картерного масла в несколько раз выше, чем при нормальном тепловом режиме. Поэтому на трущихся поверхностях деталей усиливается трение, а следовательно, увеличивается выделение тепла. С ростом нагрузки повышается удельное давление на трущиеся поверхности, и тепловыделение резко увеличивается. Это вызывает разжижение смазки, находящейся между трущимися поверхностями, и она усиленно вытекает сквозь зазоры. Поступление на поверхности трения свежей смазки из-за ее загустения практически не происходит, и детали работают в условиях полусухого трения. Это влечет за собой усиленное молекулярно-механическое изнашивание пар трущихся поверхностей. При этом особенно тяжелые условия создаются в кривошипно-шатунном механизме, испытывающем большие знакопеременные нагрузки от давления рабочих газов и инерционных сил. Поэтому одновременно с интенсивным износом сопряженных, деталей на них образуются задиры (например, на шатунных шейках коленчатого вала, подшипниках, цилиндровых втулках). По мере разогревания деталей дизеля и циркулирующего масла несоответствие между количеством вытекающего масла и подачей его к подшипникам сглаживается и при достижении нормальной температуры совсем устраняется. Недопустимо высокие нагрузки возникают для шатунных подшипников дизеля 4NVD-12,5 при запуске его в холодном состоянии (без предварительного прогрева с помощью нагревательного прибора). В этом случае возможны задиры рабочих поверхностей шатунных и коренных подшипников, дефекты масляного насоса, зубчатого венца маховика и шестерни стартера, а также выход из строя самого стартера. При работе переохлажденного дизеля между поршневыми кольцами и зеркалом цилиндра имеются просветы, которые исчезают лишь после прогрева двигателя. Поэтому во время прогрева холодного двигателя наблюдается усиленный прорыв газов в картер и угар картерного масла. Это в свою очередь ухудшает работу поршневых колец, создает условия для повышенного коксообразования в поршневых канавках, и заклинивания колец. Кроме того, в непрогретом масле вследствие усиленного окисления образуются смолистые вещества, также способствующие закоксованию поршневых колец. Причиной повышенного смолообразования является также плохая фильтрация холодного масла Смолистые осадки, отлагаясь и накапливаясь на поверхности компрессионных колец, постепенно заполняют зазоры между канавками и поршневыми кольцами, препятствуя свободному передвижению последних. Под действием рабочих газов накопившиеся отложения выталкиваются внутрь канавок и продвигаются дальше вокруг колец. Движение колец настолько затрудняется, что они утрачивают способность пружинить.

На техническое состояние дизеля отрицательно влияет его чрез мерный нагрев. Перегрев двигателя чаще всего возникает при его пере грузках, наличии в системе охлаждения большого количества накипи загрязнении охладителя воды, выходе из строя электродвигателя водоохладителя или неисправностях водяного насоса. При перегреве воз можно закипание воды в водяной рубашке блока и цилиндровых головках с одновременным повышением температуры картерного масла; свыше 100 °С. Наряду с ускоренным старением масла возрастает интенсивность изнашивания деталей в результате чрезмерного уменьшении слоя масла и значительных температурных деформаций деталей. При перегреве двигателя в зонах наибольшего нагрева водяной рубашки (перемычки между клапанными гнездами в головке цилиндров и верхний пояс втулки цилиндра) образуются паровые мешки, способствующие интенсивному короблению перечисленных деталей, прожогу про кладки между головкой цилиндра и блоком, а также образовании трещины в днище головки.

Вследствие чрезмерно высокой температуры стенок камеры сгорания и осевшего на них масляного слоя происходит усиленное нагарообразование, которое влечет за собой ухудшение отвода тепла от поверхностей нагрева.

По мере изнашивания деталей шатунно-поршневой группы возрастает угар масла, т.е. Потери картерного масла в результате попадания его в камеру сгорания и уноса с выхлопными газами, а также испарен» и термического разложения (сгорания) в условиях повышенных температур и давления. Угар зависит, главным образом, от степени изношенности деталей, а также от режима работы двигателя. При оценке технического состояния шатунно-поршневой группы двигателя угар мае; иногда выражают в процентном отношении к расходу топлива за один и тот же период работы. Повышенный износ и неисправности отдельных узлов или систем двигателя влекут за собой, как правило, стук в местах сопряжения деталей, ухудшение процесса сгорания топлив снижение мощностных и экономических показателей, перебои в работе двигателя и другие последствия. Изношенный (неисправный) дизель трудно запускается, особенно в переохлажденном состоянии.

Дизель представляет собой сложную систему отдельных взаимосвязанных элементов. Поэтому многие неисправности в его работе проявляются одинаковыми внешними признаками. Чтобы их распознать, необходим определенный опыт. Неисправности двигателя часто находят методом исключения. Например, при работе четырехцилиндрового дизеля на трех цилиндрах неработающий цилиндр выявляют путем поочередного отключения подачи топлива в форсунки.

Чтобы предупредить преждевременный износ двигателя и возникновение различных неисправностей, в первую очередь необходимо выполнять следующие требования: 1) перед запуском дизеля в холодную погоду прогревать картерное масло и воду в системе охлаждения, если эта возможность предусмотрена конструкцией агрегата; 2) при прогреве дизеля нагружать его постепенно, доводя до полной нагрузки при температуре воды в системе охлаждения не ниже 40°С и температуре масла в картере не ниже 50 °С; 3) следить за тем, чтобы дизель долгое время не работал с перегрузкой, и не допускать его перегрева; 4) не допускать работу с перебоями; 5) не допускать холостого хода двигателя более 20 мин.

При эксплуатации наблюдаются неисправности топливной аппаратуры: они составляют 75% всех неисправностей и отказов, возникающих на дизелях рефрижераторного подвижного состава. Наиболее частыми из них являются: неудовлетворительная работа форсунок, неравномерная подача топлива насосными элементами, задиры на рабочих поверхностях, заедание и преждевременный износ прецизионных пир, слишком ранний или, наоборот, поздний впрыск топлива в цилиндры, неудовлетворительная работа регулятора частоты вращения и др.

Основными причинами перечисленных неисправностей являются небрежное хранение дизельного топлива, несоблюдение правил техническое обслуживания системы питания, а также несвоевременная и некачественная регулировка топливной аппаратуры. Чтобы обеспечить ее бесперебойную работу в течение длительного срока, необходимо тщательно фильтровать дизельное топливо, не допускать попадания в него воды, своевременно сливать отстой из топливного бака и корпусов фильтров, промывать и заменять фильтрующие элементы, доливать в корпус топливного насоса и регулятора частоты вращения и промывать их при замене масла.

3.3 Диагностика дизеля без разборки

Диагностика дизеля делается только при деповском ремонте, так как мо время капитального ремонта дизель разбирают независимо от технического состояния. При этом диагностику условно разделяют на общую, когда оценивается фактическое техническое состояние дизеля в целом по совокупности ряда параметров, и поэлементную (локальную), позволяющую оценить техническое состояние отдельных узлов или систем

Двигателя (топливный насос высокого давления, водяной насос, форсунка и т.д.)

Общая диагностика основана на анализе различных внешних признаков и на результатах инструментального исследования. Наибольшее распростра-нение в рефрижераторных депо получили методы, основанные на анализе цвета выхлопных газов, шумов от работающего двигателя и развиваемой мощности. Анализ цвета газов основан на зависимости между техническим состоянием отдельных систем дизеля и цветом выпускаемых продуктов сгорания, например: белый цвет указывает на неполноту сгорания топлива из-за позднего впрыска или плохого распыливания, низкую компрессию цилиндра, попадание в цилиндр воды, переохлаждение дизеля, пропуски вспышек топлива, износ топливного насоса высокого давления или засорение фильтров тонкой очистки;

Темно- или светло-синий цвет бывает при дефектах форсунки, выгорании масла при переполнении картера, залегании поршневых колец, износе направляющих втулок рабочих клапанов;

Черный дым выхлопных газов свидетельствует о плохом распыле топлива форсункой или уменьшении угла опережения впрыска. Этот признак характерен для недостаточной подачи воздуха и завышенной подачи топлива;

Сизый или светло-серый цвет газов наблюдается при запуске двигателя после ремонта, когда детали поршневой группы еще не успели приработаться, или в случае залегания поршневых колец и при износе деталей поршневой группы.

Если после пуска дизеля нет дыма или он выбрасывается редкими клубами, то это значит, что недостаточна подача топлива, сломана пружина топливоподкачивающего насоса, заклинило плунжер или лопнула его пружина, отказала форсунка или обратный клапан топливного насоса высокого давления.

Рис. 3.1. Зона прослушивания дизелей

Метод диагностирования дизеля по издаваемому шуму распространен не менее, чем по цвету выпускных газов. Он также не требует дорогостоящего оборудования (обычно прослушивается с помощью различных стетоскопов), хотя и доступен только квалифицированным специалистам. В последние годы создан ряд механических и электронных стетоскопов, существенно облегчающих поиск неисправного сочленения деталей.

На Рисунке 3.1 показаны рекомендуемые зоны прослушивания дизелей серий NVD-21 и 4VD-21/15; диагностические признаки приведены в таблице 3.1.

Мощность дизеля проверяют путем подключения к главному генератору печей отопления грузовых вагонов.

Таблица 3.1

Пара деталей

Зона прослушивания

Условия диагностики

Характерный шум

Дефект

Поршень-цилиндр

Правая сторона вдоль цилиндра 1

Малая частота вращения колен-чатого вала с пе-реходом на рабо-чую (рекомендуе-тся периодически выключать подачу топлива в прослу-шиваемый цилиндр)периодически яна рабочуюндра

Глухие удары пу-стого металличе-ского предмета

Увеличенный зазор между поршнем и втулкой, погнутость шатуна

Поршень-кольцо

Правая сторона на уровне

Н.м.т. 7

Рабочая частота вращения коленчатого вала

Щелкающий звук высокого тона

Излом кольца, износ ручья

Поршневой палец - поршень или втулка шатуна

Правая сторона на уровне

В.м.т. 3

Малая частота вращения с резким переходом на рабочую

Сильные металлические удары

Ослабление пальца в бобы-шках, износ втулки шатуна, большое опережение впрыска

Коленчатый вал - шатунный подшипник

Правая сторона в зоне коренных подшипников 6

Малая частота вращения с плав-ным увеличением до рабочей

Металлический сильный звук среднего тона

Выработка шатунного подшипника

Распределительный вал -подшипник

Сторона укладки вала 4

Малая и рабочая частота вращения

Четкий удар среднего тона

Выработка подшипника

Боек коромысла - стержень клапана

Крышка головки цилиндра 2

Малая частота вращения коленчатого вала

Металлические звонкие удары

Большой зазор

Шестеренный привод распредели-тельного вала, насосов

Блок цилиндров со стороны во-дяного насоса 5

Малая частота вращения коленчатого вала

Рокочущий шум

Излом зуба шестерни

При нормально отрегулированной топливной аппаратуре, частоте вращения коленчатого вала 50 Гц по частотомеру на главном распределительном щите, или 1000 об/мин по тахометру, дизель должен устойчиво отдавать мощность 62-70 квт, что соответствует току генератора 93-104 А. Превышение мощности указывает на разрегулирование топливной аппаратуры и не должно приниматься за положительный фактор. В практике ремонта дизелей превышение мощности дизеля по сравнению с номинальной и менее чем на 5%, как и снижение ее на 7% и более, считается отказом. Превышение верхнего предела мощности на 10% влечет за собой увеличение скорости изнашивания отдельных деталей на 25-30%.

Регулятор частоты вращения проверяют на устойчивость работы путём мгновенного отключения от генератора максимальной нагрузки. После этого частота вращения коленчатого вала не должна превысить 1000 об/мин.

Равномерность распределения нагрузки по цилиндрам определяется по эффективной мощности дизеля при работе на трех цилиндрах с поочередным отключением подачи топлива в каждый из них. Разность мощности (ток по амперметру), замеренной при работе на четырех и трех цилиндрах, равна условной индикаторной мощности отключенного цилиндра. После замеров по всем цилиндрам определяют коэффициент равномерности их работы

Д=Ni min / Ni max ,

Где Ni min и Ni max наименьшая и наибольшая условная индикаторная мощность. Допустимое значение коэффициента Д = 0,93 ч0,96.

Износ цилиндров, ухудшение технического состояния компрессионных колец сопровождаются увеличенным пропуском газов в картер дизеля. Износ шатунных и верхних головных подшипников приводит к преждевременному выходу из строя этих узлов. Отклонения от нормы выявляют с применением комплекта средств, состоящего из приспособлений и приборов, подключа-емых к дизелю (рис.3.2.).

Для создания в цилиндре дизеля 2 повышенного против атмосферного давления или разрежения используется компрессорно-вакуумная установка 1. Расходомер 3 со стандартным дифнапоромером типа дтнмпкр позволяет определить количество воздуха, просачивающегося из камеры сгорания по неплотностям между поршнями с кольцами и цилиндровыми втулками. Пневмоизмеритель 4 с индикатором часового типа ИЧ позволяет, не демонтируя головку цилиндра и не извлекая из дизеля поршень с шатуном, определить размер зазора в шатунном подшипнике и верхнем головном подшипнике шатуна.

Рис. 3.2. Схема подключения к дизелю серии NVD-21 средств диагностики

Распределительная станция 5 является своеобразным пультом управления, с которого переключаются трубопроводы на отсос воздуха из цилиндра или, наоборот, для создания в нем давления. Кроме того, приспособлением с индикатором оценивается осевой разбег коленчатого вала, а контрольным манометром типа МТИ класса точности 0.6 - давление смазки в масляной магистрали.

Состояние цилиндро-поршневой группы дизеля в целом определяется на работающем без нагрузки агрегате. При этом дизель должен иметь температуру воды 75-80 °С, масла 50-60°С, давление масла 0,5 мпа, частоту вращения коленчатого вала 800-850 об/мин, что соответствует показаниям вольтметра 240-250 В, установленного на главном распределительном щите.

Для оценки износа цилиндров и компрессионных колец необходимо от сапуна отсоединить вентиляционный шланг и на его место подключить диффтягонапоромер дтнмкр. При пропуске газа более 60 л/мин необходимо проверить герметичность каждого цилиндра, обратив особое внимание на состояние клапанов газораспределения.

Герметичность цилиндра проверяют с частичной разборкой дизеля: снимают крышки клапанных коробок, коромысла клапанов газораспределения, демонтируют форсунки и на их место устанавливают пневмоизмерители.

Проверка заключается в создании давления в камере сгорания проверяемого цилиндра 0,6-0,7 мпа и в определении индикатором цилиндро-поршневой группы количества воздуха, прорывающегося через компрессионные кольца и клапаны газораспределения.

Если при давлении воздуха в камере сгорания более 0,5 мпа утечка его будет составлять менее 40 л/мин, то состояние цилиндро-поршневой группы хорошее и возможна дальнейшая эксплуатация дизеля.

Если при давлении менее 0,5 мпа утечка будет составлять более 40 л/мин, то детали цилиндро-поршневой группы или клапаны газораспределения требуют ремонта. Если общий прорыв газов в картер был менее 50 л/мин, то большая утечка воздуха при опрессовке цилиндро-поршневой группы указывает на необходимость ремонта мест посадки клапанов газорас-пределения. Если же общий прорыв газов в картер был более 50 л/мин, то неисправен один или группа цилиндров.

Общее состояние системы смазки дизеля проверяют методом сравнении показаний контрольного и установленного на дизеле манометров. Если их показания расходятся в ту или иную сторону более чем на 0,05 мпа, то производят подетальную проверку состояния масляной системы: плотность посадки редукционного клапана, исправность самого манометра, соответствие масла предъявляемым требованиям, плотность масляной магистрали и чистоту масляных фильтров. Если при проверке перечисленных элементов отклонений от нормы не будет, то припомнит зазоры в подшипниковых узлах коленчатого вала.

Общее состояние зазоров в коренных подшипниках коленчатого вала определяют косвенным путем. Для этого затягивают редукционный клапан до предела, при этом давление масла в магистрали должно быть для дизеля типа 4NVD-21 не менее 0,5 мпа, а для 4VD-21/15-не менее 0,7 мпа. Кроме того, у дизеля типа 4NVD-21 оценивается техническое состояние второго опорно-упорного коренного подшипника, зазор в котором не должен превышать 0,4мм.

Наибольшую трудность представляет проверка зазоров в верхнем головном и шатунном подшипниках. Делается это с помощью специального приспособления, устанавливаемого вместо форсунки на головку цилиндров. Для этого поршень проверяемого цилиндра ставят и понижение, когда оба клапана закрыты. Посредством вакуумной установке цилиндре плавно создается разрежение. За счет вакуума поршень проверяемого цилиндра «мягко» подсасывается вверх сначала на размер зазора в верхнем головном подшипнике шатуна (зазор между пальцем и втулкой шатуна), линейный размер которого фиксируется по индикатору, установленному на приспособлении, а затем на зазор в шатунном подшипнике. С целью перепроверки эта операция повторяется дважды или трижды, и средний результат записывают в карту обмера. Практика показала, что первый замер не обеспечивает достоверность.

Общий расход топлива определяют жидкостным расходомером (ротаметр типа РМ-5 и др.) При работе дизеля под полной нагрузкой при работе вращения коленчатого вала 1000 об/мин и напряжении сети 380 В. После этого нагрузка ступенчато снимается и при 50; 65; 80 и 110 повторно замеряется расход топлива в литро/часах. Результаты замеров сравнивают с данными, полученными на эталонном дизеле.

Применение диагностики в рефрижераторном депо позволяет снизить трудоемкость деповского ремонта почти на 30% и расход горюче-смазочных материалов, обычно расходуемых при ремонте, на 10%.

3.4 Ремонт дизеля

Коленчатый вал. Учитывая высокую трудоемкость демонтажа и монтажа коленчатого вала, при деповском ремонте техническое состояние коленчатых валов дизелей 4VD-21/15, 4NVD-12.5 и К-461 (К-461М) определяют без их выемки из агрегата. Делают это только при каждом четном деповском ремонте после постройки или заводского ремонта. В депо широко практикуется выборочное вскрытие, коренных подшипников, при котором имеется возможность осмотреть состояние рабочих поверхностей, как самих валов, так и антифрикционной композиции вкладышей.

Забракованные вкладыши подшипников можно заменять исправными только попарно. Сборка подшипниковых узлов после осмотра или замены деталей должна производиться лишь после предварительной очистки рабочих поверхностей деталей. В случаях, когда производилась замена хотя бы одной пары вкладышей, необходимо проморить развал щек вала. Никакой ремонт коленчатых валов на месте без выемки из дизеля не производится. Если по результатам осмотра потребуется ремонт вала, то дизель полностью разбирают. Геометрические формы коренных и шатунных шеек коленчатого вала восстанавливают шлифованием с доведением диаметра до ближайшего ремонтного размера. Ремонтные размеры для дизелей 4NVD-12,5 4VD-21/15 приведены в табл. 4, а дизелей К-461 и К-461М-В табл. 5.

Заменяют коленчатые валы, имеющие хотя бы одну из перечисленных неисправностей:

Трещина любого размера независимо от места расположения;

Износ или срыв резьбы более двух ниток под болты крепления противовесов и маховика;

Изгиб (биение средней коренной шейки) у дизеля 4 VD -21/15 более 4мм; 4 NVD -12,5-более 3,5 мм и К-461 (К-461 М)-более 3 мм;

Диаметр шатунных или коренных шеек у дизеля 4 VD -21/15 менее 94,35мм, 4 NVD -12,5-менее 63,42мм и К-461 шатунных менее 73 мм и коренных менее 82,95 мм.

Таблица 3.2

Размер

Диаметр коренных и шатунных шеек, мм

Размер

Диаметр коренных и шатунных шеек, мм

Номинальный и допустимый после ремонта

Допустимый без ремонта

Номинальный и допустимый после ремонта

Допустимый без ремонта

Дизель 4NVD-12,5

Дизель 4VD-21/15

Номинальный

95,85

Номинальный

64,92

I ремонтный

95,60

I ремонтный

64,67

II ремонтный

95,35

II ремонтный

64,42

III ремонтный

95,10

III ремонтный

64,17

IV ремонтный

94,85

IV ремонтный

63,92

V ремонтный

94,60

V ремонтный

63,67

VI ремонтный

94,35

VI ремонтный

63,42

Коленчатые валы, имеющие изгиб не более 0,02 мм (дизель 4VD-21/15-не более 0,04 мм), выправляют на прессе с последующей термической стабилизацией. Не менее эффективным способом правки искривленных валов является наклеп при помощи пневматического молотка с шарообразной головкой. В этом случае коленчатый вал крайними коренными шейками укладывают на призмы или устанавливают в центрах специального приспособления. Наклепывают внутренние или наружные шейки поверхности со стороны шатунной шейки в зависимости от направления изгиба. При этом наносить в одну точку более трех-четырех ударов не рекомендуется. Эффективность правки постоянно контролируют индикатором. После правки коленчатый вал обязательно промеряют магнитным дефектоскопом.

Таблица 3.3

Размер

Диаметр шатунных шеек, мм

Диаметр коренных шеек, мм

Номинальный и допустимый после ремонта

Допустимый без ремонта

Номинальный и допустимый после ремонта

Допустимый без ремонта

Номинальный

74,9

84,85

I ремонтный

74,5

84,45

II ремонтный

74,0

83,95

III ремонтный

73,5

83,45

IV ремонтный

73,0

82,95

Геометрическую форму коренных и шатунных шеек коленчатых валов восстанавливают шлифованием на специальных станках до ближайшего ремонтного размера. Этим же методом валы ремонтируют, когда диаметр хотя бы одной шейки меньше допустимого. Шлифование под разные ремонтные размеры одноименных шеек коленчатого вала не допускается. Шероховатость рабочих поверхностей шлифованных шеек коленчатого вала должна быть не ниже 9-го класса, а овальность и конусность не должны превышать 0,02 мм.

Маховик от коленчатого вала отсоединяют в случае необходимости механической обработки вала или ремонта самого маховика. При этом дефектную шпоночную канавку в хвостовике вала устраняют наплавкой с последующим фрезерованием под номинальный или следующий стандартный размер. Смещение оси вновь профрезерованной канавки относительно плоскости симметрии, пересекающей коленчатый вал вдоль по шатунным шейкам, не должно превышать 0,1 мм для дизеля 4NVD-12.5 и ±30' для дизеля К-461 (К-461М).

Маховик дизелей К-461 (К-461М) и 4 NVD -12,5 заменяют исправным при наличии:

Трещин и отломов любого размера и расположения;

Диаметра хотя бы одного отверстия под установочный штифт более 16,03 мм (дизель К-461) или болта крепления к коленчатому валу более 12.87 мм (дизель 4 NVD -12.5);

Срывов или износов резьбы более чем одной нитки в резьбовых отверстиях под болты крепления муфты;

Обломов зубьев на зубчатом венце;

Толщины зуба менее 6,5 мм для дизеля К-461 и К-461М (установочная высота штангензубомера - 4,26 мм) или 4,45 мм (дизель 4 NVD-12,5),

Новый зубчатый венец должен напрессовываться на маховик после предварительного равномерного нагрева до 250 °С. Биение торца венца, проверенное индикатором часового типа, не должно превышать 0,3 мм,

Подшипники. Вкладыши коренных и шатунных подшипников после разборки узла тщательно очищают в дизельном топливе, насухо вытирают и обстукивают деревянным или резиновым молотком для выявления дефектов антифрикционного слоя. Вкладыши с трещинами даже волосовидного характера и отслоениями антифрикционной композиции, как и имеющие задиры, наволакивания, остекленение рабочей поверхности, подлежат замене или ремонту. При этом толщина слоя антифрикционной заливки должна быть не менее 0,6 мм.

Бракованные вкладыши коренных подшипников, бывшие в эксплуатации, можно растачивать с III ремонтного размера под I и с VI под IV и повторно использовать. Механически обработанные вкладыши не должны иметь трещин, забоин, вмятин и отслоений антифрикционном композиции. Непараллельность торцовых поверхностей вкладышей проверяемая индикатором на поверочной плите, не должна быть более 0,02 мм. Разностенность отремонтированных вкладышей не должно превышать 0,01 мм, а толщина антифрикционной заливки должна быть не менее 0,7 мм.

Гильзы цилиндров. При деповском ремонте дизелей 4VD-21/15 и К-461 (К-461М) гильзы демонтируют при обнаружении неустранимых на месте дефектов:

Трещин любого размера и расположения;

Износа рабочей поверхности до диаметра более 151,15мм (дизель 4- VD 21/15) и 121,10 мм (дизель К-461 и К-461 М);

Задиров на зеркале рабочей поверхности, глубина которых не выпи имея при расточке внутреннего диаметра гильзы под II ремонтный ими 1 ремонтный размер;

Отломов посадочного бурта;

Раковин гнездового характера и одиночных диаметром более 1,5 мм на посадочной поверхности бурта;

Раковин одиночных диаметром более 2 мм и гнездовых в ручьях под резиновые кольца уплотнения водяной рубашки;

Цветов побежалости на рабочей поверхности гильзы.

Дизель 4NVD-12,5 гильзы не имеет, но браковочные признаки цилиндра те же. Кроме того, недопустимым считается излом наружных ребер охлаждения более 12% общей оребренной поверхности и износ внутренней поверхности цилиндра до диаметра более 92,10 мм.

Первой операцией при ремонте гильзы цилиндра или самого цилиндра является определение индикаторным нутромером степени износа его рабочей поверхности. Обмер производится в двух-трех горизонтальных поясах и в двух вертикальных плоскостях, пересекающихся под прямым углом.

Таблица 3.4

Размер

Диаметр коренных и шатунных шеек, мм

Размер

Диаметр коренных и шатунных шеек, мм

Номинальный и допустимый после ремонта

Допусти-

Мый без ремонта

Номинальный и допустимый после ремонта

Допустимый без ремонта

Дизель 4NVD-21/15

Дизель 4NVD-12,5

Номинальный

65,03

Номинальный

96,03

I ремонтный

64,78

I ремонтный

95,78

II ремонтный

64,53

II ремонтный

95,53

III ремонтный

64,28

III ремонтный

95,28

IV ремонтный

64,03

IV ремонтный

95,03

V ремонтный

63,78

V ремонтный

94,78

VI ремонтный

63,53

VI ремонтный

94,53

Это позволяет выявить овальность, конусность и бочкообразность расточки. Задиры и риски на рабочей поверхности цилиндра выявляют визуальным осмотром с подсветкой переносной лампой. При подозрении на трещины деталь необходимо спрессовать водой давлением 0,4-0,5 мпа с выдержкой 3-4 мин. Браковочным признаком является появление на металле просочившихся капель воды или «потение» в виде легкого налета влаги.

Цилиндровые гильзы дизелей 4VD-21/15 и К-461 (К-461М) и цилиндры дизеля 4NVD-12,5, забракованные по износу или нарушению геометрии детали, можно растачивать до ремонтных размеров (таблица 3.5).

После механической обработки внутренняя поверхность гильзы цилиндра должна быть зеркальной без следов обработки резцом, царапин и забоин. Шероховатость рабочей поверхности допускается не более 0,16 мкм, а овальность и конусность - не более 0,03 мм.

Таблица 3.5

Размер

Допустимый внутренний диаметр, мм

...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2025, ООО «Олбест» Все наилучшее для вас