Введение
Вкладыши подшипников работают в сложнонапряженных условиях. Работоспособность антифрикционного слоя зависит от свойств материала антифрикционного слоя, конструкции подшипников, а также от эксплуатационных характеристик - скорости вращения вала, удельного давления, температуры, вибрационных нагрузок, наличия и характеристик смазочного масла.
Основными видами отказов тонкостенных вкладышей подшипников СОД являются: износ антифрикционного слоя, задиры и потеря натяга. Анализ технического состояния заменяемых вкладышей рамовых и мотылевых подшипников главных и вспомогательных дизелей показывает, что в 90 % случаев причинами их отказов являются различные виды изнашивания антифрикционных слоев: абразивное, гидроэрозионное, усталостное и др. Кроме износа, который возникает в результате трения, антифрикционный слой раз рушается под воздействием знакопеременных циклических нагрузок, кавитационного воздействия масла.
Подшипники скольжения различных механизмов в настоящее время изготавливаются с антифрикционными слоями из различных материалов (баббит, бронза, сплавы на основе алюминия и свинца и др.). Изготовление подшипников производится различными способами: статической и центробежной заливкой антифрикционного сплава на стальную основу, гальваническим способом нанесения антифрикционного материала, изготовлением из плакированной ленты, ионно-плазменным напылением тонких слоев, газопламенным и плазменным напылением антифрикционного слоя на стальную основу.
1. Техническая характеристика объекта ремонта
1.1 Назначение и характеристики объекта на ремонт
Дизелестроительная фирма МАН изготовляет двухтактные двигатели простого действия, крейцкопфные реверсивные двигатели с турбонаддувом и четырехтактные двигатели средней быстроходности.
Мощные двухтактные крейцкопфные дизели МАН маркируются в следующем порядке: К — крейцкопфный; следующая цифра обозначает число цилиндров; Z— двухтактный; далее геометрические размеры, см, обозначающие диаметр и ход поршня; затем буквенное обозначение, характеризующее степень наддува и конструкторско-технические изменения.
Двигатели МAHK6Z57/80 С, А3 двухтактные, вертикальные с рядным расположением цилиндров, крейцкопфные, реверсивные с газотурбинным наддувом. Спецификационные данные даны в таблице 1.
Таблица 1. Спецификационные данные по двигателю МANK6Z57/80 С, А3
| Наименование | Единица измерения | Характеристика |
| Номинальная эффективная мощность | Э.Л.С. | 4000/3250 |
| Номинальное число оборотов | мин-1 | 225/185 |
| Диаметр цилиндра | мм | 570 |
| Ход поршня | мм | 800 |
| Порядок нумерации цилиндров | от маховика | |
| Порядок работы цилиндров на передний ход | 1-5-3-4-2-6 1 | |
| Давление сжатия | кгс/см2 | %5-47 |
| Максимальное давление сгорания | кгс/см2 | 98 |
| Среднее индикаторное давление | кгс/см2 | 7,6 |
| Среднее элективное давление | кгс/см2 | 6,45 |
| Марка турбонагнетателя | VTR400/ATL №6 | |
| Число туобонагнетателей | шт | 2 |
| Температура наддувочного воздуха перед двигателем | °с | 30 |
| Температура выхлопных газов за цилиндром при номинальной нагрузке | °с | не более 370 |
| Температура выхлопных газов за цилиндром при перегрузках | не более 400 | |
| Температура охлаждающей пресной воды цилиндров и цилиндровых крышек при номинальной нагрузке на выходе | °с | 60-65 |
| Разница температуры охлаждавшей пресной воды цилиндров и цилиндровых крышек при номинальной нагрузке на входе и выходе | °с | не более 7-10 |
| Давление охлаждающей пресной воды | кгс/см2 | 2 |
| Температура охлаждающего масла поршней при номинальной нагрузке на входе | °с | 40-45 |
| Температура охлаждавшего масла поршней при номинальной нагрузке на выходе | °С | 50-55 |
| Разница температуры охлаждавшего масла поршней при номинальной нагрузке па входе выходе | °с | не более 6-10 |
| Температура смазочного масла при номинальной нагрузке на входе | °С | 40-45° |
| Давление охлаждающего масла на входе | кгс/см2 | 4-6 |
| Давление смазочного масла на входе | кгс/см2 | 2 |
| Давление пускового воздуха | ||
| а) номинальное | кгс/см2 | 30 |
| б) наименьшее, достаточное для пуска холодного двигателя | кгс/см2 | 15 |
| Удельной расход топлива | г/элс.ч | 160+10% |
| Удельный расход смазочного масла цилиндрово – поршневой группы. | г/элс.ч | 0,8-1.0 |
1.2 Конструктивные особенности двухтактных двигателей
Фундаментная рама состоит из высоких сварных продольных балок и сварных поперечных балок с литыми постелями подшипников.
Для ее крепления к судовому фундаменту используются длинные податливые фундаментные болты и приспособления для гидрозатяжки.
Масляный поддон, изготовленный из стального листа, приварен к фундаментной раме. В масляном поддоне собирается масло, сливаемое из систем циркуляционной смазки и масляного охлаждения. В районе каждого третьего цилиндра в поддоне предусмотрены горловины с сеткой для вертикального слива масла. В качестве дополнения могут быть предусмотрены горизонтальные сливы с каждого торца.
Рамовые подшипники состоят из стальных вкладышей, залитых белым металлом. Нижний вкладыш выкатываться и закатываться с помощью специального инструмента и гидравлических приспособлений для подъема коленчатого вала. Вкладыши удерживаются на месте крышкой подшипника.
Упорный подшипник типа B&W-Michell состоит, в первую очередь, из упорного гребня на коленчатом валу, опоры подшипника и чугунных сегментов, залитых белым металлом. Упорный гребень является при этом неотъемлемой частью коленчатого вала.
Упор гребного винта передается через упорный гребень, сегменты, фундаментную раму фундаменту двигателя и концевым клиньям. Упорный подшипник получает смазку от системы смазки двигателя.
Маховик валоповоротного устройства крепится к фланцу упорного гребня. Маховик вращается шестерней редуктора валоповоротного механизма, смонтированного на фундаментной раме.
Валоповоротный механизм приводится электродвигателем с встроенной передачей и тормозом. Валоповоротное устройство оборудовано блокировкой, не допускающей пуска главного двигателя при включенном валоповоротном устройстве. Включение и выключение валоповоротного устройства осуществляется вручную путем осевого перемещения шестерни.
Блок цилиндров выполнен из чугуна. Совместно с цилиндровыми втулками он образует полость продувочного воздуха и водяную охлаждающую полость. В верхней части отсека цепного привода установлен блок звездочек. На стороне распределения двигателя блоки цилиндров снабжены лючками для очистки полости продувочного воздуха и осмотра продувочных окон.
К блоку цилиндров крепится коробка распределительного вала и лубрикаторы.
Кроме того, к блоку цилиндров крепятся маслопроводы подачи масла для охлаждения поршней и для смазки. На днище блока цилиндра располагается сальник поршневого штока с уплотнительными кольцами для продувочного воздуха и маслосъемными кольцами, препятствующими попаданию масла в продувочную полость.
В верхней части блока цилиндров размещен подвод охлаждающей пресной воды и на блоке цилиндров размещены сливы из сальников поршневых штоков.
Втулки цилиндров отлиты из легированного чугуна. Верхняя часть втулки окружена чугунной охлаждающей рубашкой. Втулка цилиндра имеет продувочные окна и сверления для штуцеров цилиндровой смазки.
Крышка цилиндра откована из стали, цельная, имеет сверления для охлаждающей воды. Она имеет центральное отверстие для выпускного клапана и каналы для форсунок, предохранительного клапана, пускового клапана и индикаторного крана. Крышка цилиндра присоединяется к блоку цилиндра шпильками и гайками, затягиваемыми гидродомкратом.
Выпускной клапан и его гидропривод
Выпускной клапан состоит из корпуса клапана и штока. Корпус клапана чугунный и имеет водяное охлаждение. Нижняя часть корпуса клапана изготовлена из стали с наплавкой твердого сплава на седло. Нижняя часть охлаждается водой. Шток изготовлен из жаростойкой стали, также с наплавленной твердым сплавом тарелкой. В корпусе установлена направляющая клапана.
Корпус выпускного клапана крепится к крышке цилиндра на шпильках с гайками. Выпускной клапан открывается гидравлически, и закрывается сжатым воздухом. При работе клапан медленно вращается под действием выпускных газов, воздействующих на небольшие лопатки, укрепленные на штоке клапана. Гидравлическая система состоит из поршня насоса, трубки высокого давления и рабочего гидроцилиндра на выпускном клапане. Насос гидропривода клапана приводится посредством кулачной шайбы распределительного вала.
Предусмотрено воздушное уплотнение направляющей штока выпускного клапана.
Двигатель снабжается как минимум шестью лубрикаторами цилиндровой смазки. Лубрикаторы устанавливаются на переднем конце блока цилиндров.
Лубрикаторы имеют возможность подрегулировки подачи масла. Они выполнены по типу SIGHTFEEDLubricator и снабжены прозрачной трубкой (дозатором) для каждой точки смазки. Масло поступает в лубрикаторы через трубопровод из напорной цистерны, установленной с возвышением.
Будучи отрегулированными, лубрикаторы, в основном, сохраняют подачу масла пропорционально частоте вращения двигателя.
Стандартными для лубрикаторов являются сигнализаторы отсутствия подачи и низкого уровня. Кроме того лубрикаторы оборудованы электрообогревом. В качестве альтернативы лубрикатору с подачей масла в зависимости от частоты вращения, может быть установлен лубрикатор, обеспечивающий изменение подачи масла в зависимости от частоты вращения и среднего эффективного давления. Система, зависимая от изменения нагрузки (LoadChangeDependent), - будет автоматически увеличивать подачу масла в случае внезапного изменения нагрузки двигателя, например при маневрах или в условиях волнения моря.