Разработка технологического процесса ремонта цилиндрической крышки дизеля ПД-1М (стр. 6 из 12)
Пружины клапанов, имеющие остаточную деформацию, восстанавливают, используя метод термофиксации (рис.1.10) при помощи клипа 1 и оправки 2. Пружины из стали 50ХФА подвергают термообработке по следующему режиму: закалке с нагревом в соляной ванне при температуре 850-820°С в течение 4 - 5 мин (в качестве охлаждающей среды служит масло), отпуску при температуре 440 - 460° С в течение 90 мин с последующим опусканием в воду (рисунок 1.15).
Рисунок 1.15 - Оправка для термофиксации пружин
Контроль состояния направляющей клапана крышки цилиндра и методы устранения дефектов
Направляющие клапанов выпрессовываются и заменяются на новые, если зазор между клапаном и нижней частью направляющей превышает допускаемый размер. Направляющие клапанов должны запрессовываться в крышку с натягом 0,01-0,052 мм. При ослаблении натяг восстанавливается нанесением на посадочную поверхность направляющей клапана клея ГЭН - 150В.
Ремонт деталей полимерными материалами (пластмассами) прост, экономичен и надежен. Ими можно наращивать поверхности для создания натяга в соединении или износостойкого покрытия, заделывать трещины и пробоины, склеивать детали, выравнивать поверхности, герметизировать соединения, надежно закрывать поры в любых деталях, даже в труднодоступных местах. Клеевые составы и пластмассы в ряде случаев успешно заменяют сварку и пайку, хромирование и осталивание, а иногда являются единственно возможными средствами восстановления.
Клей (эластомер) ГЭН-150В - это сополимер смолы ВДУ и нитрильного каучука СКН-40; его изготовляют в виде вальцованных листов (шкурок) толщиной 2.4 мм. Раствор клея приготовляют следующим образом: мелко нарезанные кусочки сухого клея помещают в стеклянную посуду с притертой пробкой, заливают смесью ацетона с бензолом (или одним ацетоном) в пропорции 1: 5 и выдерживают 8.10 ч. После этого бутыль с содержимым периодически взбалтывают в течение 2.1 ч, а затем раствор отстаивают 10 мин и профильтровывают через металлическую сетку (100.500 отверстий на 1 см2).
Раствор клея не должен содержать нерастворимых частиц, а при выливании на стекло он должен давать ровную однородную пленку. Пленка этого клея имеет высокую адгезию (сцепление с поверхностью) к металлу, обладает хорошей эластичностью и прочностью на растяжение, выдерживает высокие удельные давления, значительные ударные нагрузки, маслостойкая. После ее нанесения поверхности деталей не требуют обработки и, кроме того, не подвергаются фреттинг-коррозии. Клей ГЭН-150В является хорошим диэлектриком. Этот клеевой раствор применяется как для наращивания, так и для склеивания деталей. Высокая адгезия, эластичность, вибростойкость и маслостойкость придают пленке хорошие герметизирующие свойства, поэтому клей широко применяется для уплотнения различных полостей, для пропитки уплотнительных прокладок и т.п. Наиболее целесообразная толщина наращиваемого слоя составляет не более 0,20 мм.
Для нормальной работы клапанов необходимо соблюдение диаметрального зазора между штоком нового клапана и новой направляющей втулкой для выпускных клапанов 0,18-0,25 мм. Эти же нормы установлены для заводского ремонта. Принимая во внимание износ направляющей втулки и клапана, разрешается при выпуске из деповского ремонта предельный зазор для выпускных клапанов до 0,45 мм. Зазор определяется измерением индикаторным нутромером внутреннего диаметра направляющей втулки на всей длине, кроме нижней части, на расстоянии 40 мм от нижнего торца (см. рисунок 1.1) и измерением диаметра клапана микрометром. Новые направляющие втулки, поставленные в крышку с натягом 0,1 мм, проверяют на соосность отверстия и посадочного седла клапана при помощи калибра, вставляемого в отверстие направляющей втулки. Если калибр не садится, седло рейберуют.
Контроль состояния крышки цилиндра и методы устранения дефектов
В крышке чаще всего приходится иметь дело с повреждением рабочей части конуса седел клапанов и изъянами поверхности уплотнительного бурта. Трещина в днище крышки (в перемычках между отверстиями под клапаны и форсунку) является самым крупным, хотя редко встречающимся у дизеля ПД-1М, повреждением.
Местные выгорания, раковины, поперечные риски на притирочных фасках крышки устраняются притиркой или фрезеровкой.
Ремонт уплотнительного бурта следует выполнять особенно тщательно, так как между крышкой и гильзой цилиндра (газовый стык) никаких герметизирующих прокладок не ставят. Бурт крышки пришабривается по контрольной плите до обязательного устранения поперечных рисок. Прилегание бурта по краске должно быть по окружности непрерывным, а по ширине не менее 2 мм. Крупные изъяны на бурте устраняются наплавкой, или сваркой в соответствии с Инструкцией по сварочным и наплавочным работам при ремонте тепловозов, электровозов и дизель-поездов с последующей обработкой на станке. Биение бурта относительно отверстия в цилиндровой крышке для распылителя форсунки должно быть не более 0,6 мм. Высота бурта должна быть 4,9-5,9 мм.
Трещины в днище крышки, выходящие на поверхность, удается обнаружить осмотром или цветной дефектоскопией. Значительно сложнее проверить, сквозная трещина или не сквозная. Для этого очищенные от наружных и внутренних отложений крышки проходят гидравлическое испытание давлением 10 кПа в течение 5 мин, используя приспособление, показанное на рисунке 1.16. Крышку с несквозной трещиной можно не заменять. Однако, чтобы предупредить дальнейшее распространение трещины, по ее концам сверлят, если это возможно, несквозные (неглубокие) отверстия. При этом их центры располагают на расстоянии 1-4 мм от видимых концов трещины. Крышку со сквозной трещиной заменяют. При отсутствии запасной крышки трещину можно устранить сваркой или постановкой гужонов. Второй способ предпочтительнее, так как крышка, восстановленная сваркой (ввиду сложной конфигурации и значительных остаточных деформаций), работает менее надежно.
1 - штуцер подвода воды; 2 - резиновая прокладка; 1 - усилительные ребра; 4 - рукоятка; 5 - кран для выпуска воздуха; 6 - цилиндровая крышка; 2 - зажимное кольцо.
Рисунок 1.16 - Приспособление для опрессовки цилиндровой крышки дизеля ПД-1М:
Контроль расположения клапанов относительно крышки цилиндра и методы устранения дефектов
Во-первых, не следует торопиться "разлучать" клапаны с их гнездами в крышке. Если заметных на глаз изъянов на притирочных фасках тарелки клапана нет, то большой ошибкой будет устранение мелких повреждений станочной обработкой рабочих конусов деталей, так как снятие верхнего наклепанного слоя заметно сокращает срок службы клапана и крышки.
Во-вторых, до притирки клапанов к седлам нужно измерить:
а) приспособлением толщину “h” тарелки клапана;
б) микрометрическим глубиномером - утопание каждого клапана относительно поверхности “А” крышки (см. рисунок 1.1). В результате обработки крышки и клапанов меняется их взаимное расположение по высоте крышки относительно цилиндровой гильзы и привода клапанов. Поэтому для сохранения необходимой величины степени сжатия и технических условий сборки привода, а также обеспечения прочности утопание клапана в крышке ограничивается, например, для двигателей типа ПД-1М - до 2 мм (деповской ремонт), соответственно всех четырех клапанов - до 28 мм;
в) масштабной линейкой - выступание эталонного клапана над крышкой, для этого используют эталонный клапан, величина выхода стержня которого над цилиндровой крышкой должна быть для впускного не более 114,5 мм (деповской ремонт) и выпускного - 214,5 мм. Измеренные величины сравнивают с допускаемыми.
Очень важным является размер утопания клапана. Если он более допустимого, то понижается степень сжатия цилиндра (из-за увеличения объема камеры сжатия), что ухудшает процесс сгорания топлива в цилиндре. Уменьшают этот размер постановкой клапана с тарелкой большей толщины. Если это не дает желаемого результата, то протачивают крышку по поверхности “А” на станке. При этом по условиям прочности нельзя допускать, чтобы высота крышки была менее указанной. Притирочный след на рабочих конусах тарелки клапана и седла крышки должен быть непрерывным по окружности и шириной не менее 2 мм. Предпочтительнее, чтобы притирочный след располагался ближе к внешнему диаметру деталей, а не к внутреннему, так как при этом сбиваются случайно попавшиеся частицы нагара, и обеспечивается быстрая и плотная посадка.
Разработка карты технических требований на дефектацию узла
После разработки технологии ремонта “слабой" детали - выпускного клапана составляется карта технических требований на дефектацию всех остальных деталей узла - крышки цилиндра (большая и малая пружины, направляющие клапанов и деталь - крышку цилиндра).
Карта технических требований на дефектацию крышки цилиндра представлена в виде таблицы 1.5.
Комплектование, сборка и монтаж узла
Комплектование деталей
Каждую крышку деталями, а дизель - крышками комплектуют таким образом, чтобы:
1) детали, устанавливаемые вместо изъятых, имели допуски на посадку и размеры в пределах норм. При этом детали, ранее работавшие вместе, особенно пару “клапан - направляющая”, сохраняют;
2) линейная величина камеры сжатия каждого цилиндра была в пределах 1,5-4,5 мм, а разность этой величины у цилиндров одного дизеля не превышала 0,6 мм;