Конспект, МТ, раздел -ДВС КШМ и поршневая группа 3 серии. Методическое пособие Устройство и ремонт тепловоза
 Скачать 1.58 Mb.
|
|
Горьковская железная дорога – филиал Открытого акционерного Общества «Российские железные дороги» Горьковский учебный центр профессиональных квалификаций – Нижегородское подразделение Методическое пособие «Устройство и ремонт тепловоза» Разделы: «Дизель-генераторные муфты, антивибра- торы, валоповоротные механизмы, вертикальные передачи», «КШМ и поршневая группа» Наименование профессии «Машинист тепловоза» Код профессии: 14241 2 Оглавление Тема. Дизель-генераторные муфты, антивибраторы, вертикальная передача, валоповоротный механизм ................................................................... 3 Дизель-генераторная (соединительная) муфта дизеля ..................................... 3 Антивибратор ..................................................................................................... 3 Антивибратор дизеля 10Д100. ................................................................... 3 Антивибратор 2А-9ДГ................................................................................ 4 Антивибратор тепловоза ЧМЭ-З. .............................................................. 5 Принцип работы антивибраторов .............................................................. 5 Вертикальная передача дизеля .......................................................................... 6 Валоповоротный механизм ................................................................................ 7 Тема. Коленчатые валы и коренные подшипники ........................................... 8 Коленчатые валы дизеля 10Д100....................................................................... 8 Коренные подшипники коленчатых валов дизеля 10Д100. ............................. 9 Коленчатый вал дизеля 2А 9ДГ ....................................................................... 10 Коренные подшипники 2А-9ДГ ...................................................................... 11 Коленчатый вал дизеля 310DR ........................................................................ 11 Коренные подшипники коленчатого вала дизеля 310DR .............................. 12 Тема. Шатуны и шатунные подшипники ........................................................ 12 Шатуны и шатунные подшипники дизеля 10Д100. ....................................... 12 Смазка шатунно-поршневой группы дизеля 10Д100. ............................ 13 Шатуны и шатунные подшипники дизеля 2А-9ДГ ........................................ 13 Шатуны и шатунные подшипники дизеля 310DR .......................................... 14 Смазка шатунно-поршневой группы ЧМЭЗ. .......................................... 15 Тема. Поршни, поршневые кольца и пальцы ................................................. 15 Поршни поршневые кольца и пальцы дизеля 10Д100. .................................. 15 Поршневые кольца. .................................................................................. 16 Поршни поршневые кольца и пальцы дизеля 2А-9ДГ ................................... 17 Поршни тепловоза ЧМЭ-З. .............................................................................. 18 3 Тема. Дизель-генераторные муфты, антивибраторы, верти- кальная передача, валоповоротный механизм Дизель-генераторная (соединительная) муфта дизеля Муфты дизелей 10Д100 и 2А-9ДГ аналогичны. Муфта служит для соедине- ния коленчатого вала дизеля с валом ротора тягового генератора и обеспечивает надежную работу соединения, при небольшой несоосности коленчатого вала и вала тягового генератора. Муфта (рис. 1) состоит из ведущего и ве- домого дисков, между которыми установлен набор тонких стальных колец (80 шт. толщи- ной 0.5 мм). Пакет колец, пятью болтами повы- шенной точности крепится к ведущему диску, а пятью болтами повышенной точности – к ве- домому диску. Ведущий диск имеет зубья для поворачи- вания коленчатого вала дизеля валоповорот- ным механизмом и крепится болтами и штиф- тами к коленчатому валу, а ведомый диск - болтами к валу ротора генератора. На хвостовик ведущего диска муфты и на вал ротора генератора установлены направляющие кольца. На ЧМЭЗ фланец коленчатого вала соединяется с фланцем якоря тягового генератора болтами. Антивибратор Антивибратор предназначен, для исключения резонанса и уменьшения напряжений, возникающих в коленчатом вале и связанных с ним механизмах от действия крутильных колебаний. Антивибратор дизеля 10Д100. Явление резонанса, для дизеля 10Д100, возможно при следующей частоте вращения коленчатого вала дизеля: 470об/мин; 550об/мин; 825об/мин; 1100об/мин. Эти частоты вращения коленчатого вала дизеля называется критическими. Антивибратор (рис. 2) состоит из ступицы, которая имеет три диска с отвер- стиями. Между дисками на стальных пальцах подвешены восемь грузов. Масса каждого груза – 10,34кг. Диаметр отверстий в грузах и в дисках одинаковый, но Рисунок 1 Муфта соединительная 4 стальные пальцы, на которых подвешены грузы, применяются четырех диаметров, причем противоположные грузы подвешены на стальных пальцах одинакового диаметра. От выпадения стальные пальцы удерживаются стопорными планками, которые кре- пятся к крайним дискам. На внутренней стороне ступице ан- тивибратора выполнены проточки с радиальными отверсти- ями, для прохода масла; антивибратор крепится на передний конец нижнего коленчатого вала. На удлиненную часть сту- пицы крепится шестерня привода двух водяных и масляного насосов. Масло к ступице антивибратора поступает от пер- вой коренной шейки коленчатого вала, и через радиальные отверстия в ступице, поступает к стальным пальцам, на ко- торые подвешены грузы. Антивибратор 2А-9ДГ Состоит из маятникового антивибратора и установленного на нем демпфера вязкого трения. Крепится болтами и штифтами на переднем фланце коленчатого вала. В отверстия ступицы маятникового антивибратора (рис. 3) запрессованы втулки. С помощью пальцев к ступице подвешены шесть грузов, четыре из которых настроены на одну частоту, а два других – на другую. При вращении вала с часто- той ниже или выше критической, грузы под действием центробежных сил переме- стятся от центра в крайнее положение в пределах зазора между пальцами и втул- ками. При достижении критической частоты вращения одна пара грузов, рассчи- танная для гашения этих резонансных колебаний, придет в действие, а именно: при увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы в силу инерции будут стре- мится сохранить прежнюю частоту, а следовательно, отставать на некоторый угол и препятствовать закручиванию вала. При уменьшении частоты вращения колен- чатого вала частота вращения грузов будет наоборот опережать вал, а следова- тельно, препятствовать закручиванию вала в другую сторону. Рисунок 2 Антивибратор дизеля 10Д100 Рисунок 3 Антивибратор дизеля Д49 5 Демпфер вязкого трения состоит из маховика, направляемого двумя боко- выми кольцами, корпуса и крышки. Пространство между маховиком и корпусом заполнено силиконовой жидкостью (жидким каучуком) с высокой вязкостью. Ко- гда коленчатый вал вращается равномерно, маховик за счет сил трения между ним и жидкостью также будет вращаться с постоянной скоростью. Если возникают кру- тильные колебания на валу дизеля, то благодаря наличию вязкого трения энергия колебаний будет поглощаться. Антивибратор тепловоза ЧМЭ-З. Состоит из диска и четырех грузов (маятников) (рис. 4), которые подвешены к диску при помощи стальных пальцев. Каждый маятник состоит из двух боковин. Боковины скреплены с помо- щью стального пальца, кото- рый имеется на проставке. Масса каждого маятника 17,6кг. Диаметр всех отвер- стий одинаковый. Стальные пальца – разных диаметров (3 диаметра) Пальцы от вы- падения удерживаются стопорными кольцами, которые крепятся к боковинам бол- тами. Антивибратор крепится к фланцу коленчатого вала при помощи 15 болтов. Втулки и пальцы смазываются маслом, поступающим из нижнего масляного кол- лектора на смазывание шестерен привода насосов. Принцип работы антивибраторов При вращении вала с частотой ниже или выше критической, грузы под дей- ствием центробежных сил переместятся от центра в крайнее положение в пределах зазора между пальцами и втулками (рис. 5). При достижении критической частоты вращения одна пара грузов, рассчитанная для гашения этих резонансных колеба- ний, придет в действие, а именно: при увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы в силу инерции будут стремится сохранить прежнюю частоту, а следо- вательно, отставать на некоторый угол и препятствовать закручиванию вала. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала частота вращения грузов будет наоборот опережать вал, а следова- тельно, препятствовать закручиванию вала в дру- гую сторону. Демпфер вязкого трения состоит из маховика, направляемого двумя боко- выми кольцами, корпуса и крышки. Пространство между маховиком и корпусом Рисунок 4 Антивибратор дизеля 310DR Рисунок 5 Принцип работы антивибратора 6 заполнено силиконовой жидкостью (жидким каучуком) с высокой вязкостью. Ко- гда коленчатый вал вращается равномерно, маховик за счет сил трения между ним и жидкостью также будет вращаться с постоянной скоростью. Если возникают кру- тильные колебания на валу дизеля, то благодаря наличию вязкого трения энергия колебаний будет поглощаться. За счет колебаний грузов и не наступает явление резонанса. Вертикальная передача дизеля Служит для синхронного вращения коленчатых валов и передачи мощности от верхнего коленчатого вала к нижнему валу. Вертикальная передача (рис.6) имеет два корпуса – верхний и нижний. Верхний и нижний корпусы имеют квадратные фланцы с отверстиями. Этими фланцами корпуса крепятся к горизонтальным перегородкам в отсеке вертикальной пе- редачи. В верхнем корпусе, в роликовом и двух шариковых подшипниках, установлен верхний вал. Вверху на этом валу закреплена малая коническая шестерня, которая вхо- дит в зацепление с большой конической шестерней верх- него коленчатого вала. С нижней стороны к верхнему кор- пусу крепится болтами нажимной фланец. На нижний ко- нец верхнего вала при помощи шпонки крепится ступица, а к ней болтами крепится муфта, которая имеет шлицы. В эти шлицы ставится шлицевая втулка, во внутренние шлицы которой входит шлицами торсионный вал. Нако- нец торсионного вала наворачивается гайка, которая крепится болтами к шлицевой втулке. В нижнем корпусе в трех подшипниках установлен полый вал, который внизу, внутри имеет шлицы. В эти шлицы своими шлицами входит торсионный вал. На вал снизу наворачивается гайка. Внизу на полом валу при помощи шпонки крепится малая коническая шестерня, которая входит в зацепление зубьями с боль- шой конической шестерней нижнего коленчатого вала. К верхнему корпусу кре- пится масло подводящая трубка. Масло проходит по каналам в корпусе и поступает к подшипникам верхнего вала. К нажимному фланцу нижнего корпуса крепится штуцер, а к нему масло подводящая трубка. Масло через штуцер поступает к под- шипникам нижнего вала. Ремонт вертикальной передачи. На ТО-З производится осмотр вертикальной передачи через смотровые люки (открытые). При этом проверяется крепление кор- пусов, крепление соединительной муфты, отсутствие излома и трещин зубьев ше- стеренок (большой и малой конической шестерни), подача смазки к подшипникам и шестерням. Проверяется зазор в шлицевых соединениях. На ТР-1 и ТР-2 выпол- няются работы в объеме ТО-З и дополнительно: Рисунок 6 Вертикальная передача 7 Проверяется угол опережения коленчатых валов (нижний коленчатый вал опережает верхний на 12° по углу поворота кривошипа). Проверяется линейная величина камеры сжатия в одном из цилиндров ди- зеля. Она должна быть в пределах 5,5 мм. На ТР-З вертикальная передача снимается с дизеля, устанавливается на спе- циальном стенде и производится ее разборка. Проверяется магнитным дефектоско- пом верхний и нижний валы и торсионный вал. Шестерни заменяются при наличии следующих дефектов: -Трещины на зубьях. -Изломы зубьев. -Отколы зубьев. -Коррозия зуба более 25% толщины зуба. Проверяют надежность посадки конических шестерен. Проверяется износ шлиц торсионного вала, нижнего вала и шлицевой втулки. Валоповоротный механизм Служит для проворота коленчатых валов дизеля. Валоповоротный механизм (рис. 7) состоит из неподвижного кронштейна, в котором установлен подвижный кронштейн. В подвижном кронштейне в двух втулочных подшипниках установлен чер- вяк с валом. В неподвижном кронштейне имеется валик, к которому одной стороной кре- пятся две спиральные пру- жины, а другой стороной они крепятся к подвижному крон- штейну. Рядом с неподвижным кронштейном на кронштейне закреплена блокировка 105, контакты которой выведены в электрической цепи пуска дизеля. Замыкание и раз- мыкание контактов в 105 блокировке происходит за счет стопорного болта, кото- рый взаимодействует с кнопочным выключателем. Валоповоротный механизм кре- пится к блоку дизеля над ведущим диском дизель-генераторной муфты. Для поста- новки валоповоротного механизма в рабочее положение, необходимо вынуть сто- порный болт. При этом размыкаются контакты 105 блокировки, и одновременно повернуть подвижный кронштейн, преодолев усилие двух пружин. При этом зубья червяка войдут в зацепление с ведущим диском дизель-генераторной муфты. И спе- циальным ключом проворачивать червяк. После проворота коленчатых валов, ва- лоповоротный механизм надо поставить в нерабочее положение. Для этого валик из корпуса смещаем вправо, после чего подвижный кронштейн под действием двух Рисунок 7 Валоповоротный механизм 8 пружин поворачивается и ставится в исходное положение (червяк выходит из за- цепления с зубьями ведущего диска дизель-генераторной муфты). Устанавливаем стопорный болт – замыкаются контакты 105 блокировки. Тема. Коленчатые валы и коренные подшипники Коленчатые валы тепловозных дизелей служат для преобразования воз- вратно-поступательного движения поршней во вращательное движение генера- тора. Коленчатые валы дизеля 10Д100. На дизеле 10Д100 установлены два коленчатых вала – верхний и нижний. Ко- ленчатые валы (рис.8) отлиты из высококачественного чугуна. По конструкции, они одинаковы, отличаются между собой только конструкцией концевых частей. Коленчатый вал имеет 12 ко- ренных шеек, и 10 шатунных. Коренные и шатунные шейки соединяются между собой ще- ками. Две щеки и шатунная шейка образуют кривошип ко- ленчатого вала. 10 кривошипов коленчатого вала смещены на 36º в порядке работы цилин- дров. Коренные и шатунные шейки – полые и имеют ради- альные отверстия, а в щеках каналы, которые совпадают с радиальными отверстиями. Коренные и шатунные шейки тщательно отработаны и отшлифованы. К шатунным шейкам подсоединяются нижние головки шатунов. Коренными шейками коленчатые валы установлены в коренных подшипниках. Одиннадцатые коренные шейки установлены в опорно- упорных подшипниках, которые ограничивают осевой разбег коленчатых валов. Двенадцатая коренная шейка нижнего коленчатого вала является опорой для якоря тягового генератора. На передний конец нижнего коленчатого вала крепится антивибратор, а в то- рец этого конца вворачивается шпилька для крепления вилки карданного привода. На заднем конце нижнего коленчатого вала напрессовано центрирующее кольцо 14 для вала якоря ТГ. Рядом имеется фланец 15, к которому крепится ведущий диск дизель-генераторной муфты. Ведомый диск этой муфты крепится к фланцу якоря Рисунок 8 Коленчатый вал дизеля 10Д100 9 тягового генератора. Ко второму фланцу 16 крепится большая коническая ше- стерня вертикальной передачи. На передний конец верхнего коленчатого вала кре- пится ведущая шестерня привода двух кулачковых валов. К заднему концу верх- него коленчатого вала крепится фланец 13, который имеет внутренние шлицы. В эти шлицы входит торсионный вал редуктора нагнетателя второй ступени. К фланцу верхнего коленчатого вала 16 крепится большая коническая шестерня вер- тикальной передачи. Смазка коленчатого вала. На коренные шейки коленчатого вала смазка по- ступает через отверстия в коренных подшипниках. При этом смазывается коренная шейка и рабочая поверхность коренного подшипника. При этом часть смазки сте- кает в картер дизеля. Другая часть смазки поступает через радиальное отверстие коренной шейки в канал в щеке и через радиальное отверстие шатунной шейки вы- ходит на эту шейку. При этом смазывается шатунная шейка и подшипник нижней головки шатуна. Коренные подшипники коленчатых валов дизеля 10Д100. Коренных подшипников – 12 штук. Из них 11 – опорные и один – опорно- упорный (одиннадцатый). Он отличается от опорных тем, что имеет бурты. Опорно-упорный подшипник ограничивает осевой разбег коленчатого вала. Под- шипники – бронзовые. Ра- бочая поверхность покрыта слоем баббита. Каждый подшипник состоит из двух вкладышей. Альбомная тол- щина подшипника 19 мм. Имеются более толстые подшипники (ремонтные) шести градаций (размеров) через 0,25 мм. Один вкла- дыш имеет сквозное отвер- стие для прохода смазки к коренной шейке и кольцевую канавку. На наружной по- верхности вкладышей есть глухие отверстия для штифтов, за счет которых исклю- чается проворот вкладышей. Крышки коренных подшипников. Опоры коренных подшипников (бугели) приварены к вертикальным перегородкам блока дизеля. Один вкладыш установлен в опору, а другой – крышку. Опора имеет масляное отверстие и к ней крепится мас- лоподводящая трубка. Крышка коренного подшипника изготавливается штампов- кой из стали. Верхняя крышка коренного подшипника крепится к опоре при по- мощи двух шпилек. Нижняя крышка – при помощи двух болтов. Рисунок 9 Коренные подшипники коленчатых валов дизеля 10Д100. 10 Коленчатый вал дизеля 2А 9ДГ Коленчатый вал (рис.10) отлит из высокопрочного чугуна, азотирован, что повышает усталостную прочность вала и износостойкость шеек (Примечание. Азо- тирование шеек коленчатого вала — это процесс насыщение шеек вала азотом пу- тем нагревания КВ в атмосфере аммиака для повышения износостойкости). Коленчатый вал имеет десять коренных и восемь шатунных шеек (согласно количествам цилиндров в одном ряду), у первой коренной шейки имеются упорные бурты, которые ограничивают осевое перемещение коленчатого вала при работе дизеля под нагрузкой. На фланец коленчатого вала со стороны переднего торца блока дизеля уста- навливается комбинированный антивибратор и шлицевая втулка, посредством ко- торой через торсионный шлицевой вал передаётся вращение на эластичную ше- стерню привода двух водяных и двух масляных насосов, механического топливо- подкачивающего насоса и вал отбора мощности. Между первой и нулевой коренными шейками коленчатый вал имеет фланец, к кольцу которого прикреплена шестерня, передающая вращение шестерням рас- пределительного вала. Коленчатый вал пустотелый, внутри его имеются косые каналы для подвода масла от каждой коренной к соседней шатунной шейке. Масло из коренных подшипников по отверстиям в шейках коленчатого вала поступает на смазку шатунных подшипников. Подвод масла для смазки нулевого коренного подшипника осуществляется следующим образом: масло от первого коренного подшипника по радиальным от- верстиям первой коренной шейки поступает в полость, затем по радиальным отвер- стиям нулевой коренной шейки поступает к нулевому коренному подшипнику. За- глушка с прокладкой служит для уплотнения полости, крепится к валу при помощи болтов с шайбами. Болты попарно обвязаны проволокой. Масло для смазки шлицев Рисунок 10 Коленчатый вал дизеля 2А-9ДГ 11 шлицевой втулки подводится от девятого коренного подшипника по радиальному отверстию через полость, а также по наклонному отверстию. Коренные подшипники 2А-9ДГ Коренной подшипник состоит из верхнего (нерабочего) и нижнего (рабочего) стальных вкладышей, залитых свинцовистой бронзой, на которую нанесено галь- ваническое трехкомпонентное покрытие: сплав олова – 10 %, свинца – 88 %, меди – 2 %. Толщина каждого вкладыша – 7,40 мм. Верхний и нижний вкладыши невза- имозаменяемые. Верхний вкладыш на внутренней поверхности имеет канавку и от- верстия, через которые масло поступает из канала в стойке блока цилиндров в под- шипник. Нижний вкладыш в районе стыка имеет карманы, которые служат для по- ступления смазки к трущимся поверхностям и для непрерывной подачи масла к шатунным подшипникам и поршню. Коленчатый вал дизеля 310DR Коленчатый вал (рис.11) – стальной, кованный. Имеет семь коренных шеек и шесть шатунных. Коренные и шатунные шейки полые. Поло- сти в шейках с обеих сторон за- крыты заглушками (крышками), которые стягиваются между со- бой шпилькой. В коренных и шатунных шейках выполнены радиальные отверстия, а в щеках – каналы для прохода масла. К щекам крепятся проти- вовесы массой 42кг. Крепление их – за счет наклонных поверх- ностей и распорных болтов. Эти противовесы служат для равномерного вращения коленвала и уменьшения сил инерции. Балансировка коленчатого вала произво- дится за счет изменения массы противовеса путем сверлений в нем. Передний ко- нец коленчатого вала имеет фланец, к которому крепится антивибратор. К торцу переднего конца болтами крепится шестерня насосов и поводковый вал (вал отбора мощности). На заднем конце коленчатого вала имеется фланец, к которому болтами крепится фланец якоря тягового генератора. Рядом с этим фланцем, у бортика крепится разъемная шестерня привода ку- лачкового распределительного вала. Смазка коренных и шатунных шеек коленчатого вала. К коренным шейкам смазка поступает через отверстия в коренных подшипниках. При этом смазывается коренная шейка и рабочая поверхность коренного подшипника. Часть смазки при этом стекает в картер дизеля. Другая часть масла проходит через радиальное отвер- стие в коренной шейке во внутреннюю полость этой шейки, из этой полости – по Рисунок 11 Коленчатый вал дизеля 310DR 12 каналу в щеке во внутреннюю полость шатунной шейки и из этой полости через радиальное отверстие выходит на шатунную шейку. Коренные подшипники коленчатого вала дизеля 310DR Коренных подшипников – семь штук. Из них шесть – опорных и один – опорно-упорный (седьмой, он ограничивает осевой разбег коленчатого вала 0,4-0,8 мм). Коренной подшипник (рис.12) состоит из двух стальных вкладышей, рабочая поверхность которых покрыта слоем свинцовистой бронзы (баббит). Один вкладыш ставится в опору пе- регородки картера дизеля (поддизельной рамы). Дру- гой вкладыш – в крышку. Этот вкладыш имеет на рабочей поверхности проточку с тремя сквозными отверстиями. В среднее отверстие этого вкладыша входит полый штифт с ра- диальными отверстиями. В месте стыковки вкладыши опорных подшипников фиксируются штифтами, а на рабочей поверхности имеют проточки (холодиль- ники). В крышке и в вертикальной перегородке блока имеются сферические углубления, в которые ставятся распорные болтовые крепления. В средней части крышки имеется отверстие для прохода масла. К этому отверстию при помощи штуцера крепится масло подводя- щая трубка. Тема. Шатуны и шатунные подшипники Шатуны и шатунные подшипники дизеля 10Д100. Шатунов двадцать штук (десять верхних и десять нижних). Шатуны (рис.13) служат для соединения поршня с коленчатым валом и для передачи усилий от поршня к коленчатому валу. Кроме того, шатун преобразует возвратно-поступа- тельные движения поршня во вращательные движения ко- ленчатого вала. Сам шатун совершает сложные движения. Шатуны стальные штампованные. Нижний шатун длиннее верхнего на 102,2 мм для обеспечения условия выемки порш- ней через картер. У шатуна различают верхнюю головку, нижнюю разъемную головку и среднюю часть (стержень) двутаврового сечения. К нижней головке шатуна при по- мощи двух болтов крепится крышка. В стержне шатуна име- ется осевой канал, который в нижней головке разделяется на два канала. Этот канал выходит в верхнюю головку, в кото- рой сделана кольцевая проточка. С верхней стороны верхняя головка имеет отверстие. Сверху на этой головке расположена ползушка. Рисунок 13 Шатуны дизеля 10Д100. Рисунок 12 Крепление крышки коренного под- шипника 13 Шатунные подшипники. Подшипник верхней головки шатуна выполнен из двух втулок. Наружная – стальная, внутренняя – бронзовая. На бронзовой втулке выполнена кольцевая проточка и наклонные поперечные проточки. Этот подшип- ник по окружности имеет радиальные отверстия (в середине). Подшипник нижней головки состоит из двух бронзовых вкладышей, рабочая поверхность которых по- крыта баббитом. Один вкладыш ставится в нижнюю головку. Он имеет два отвер- стия, совпадающие с каналами нижней головки. На рабочей поверхности от этих отверстий сделаны проточки. Второй вкладыш ставится в крышку. На рабочей по- верхности он имеет проточку с отверстием. Второе отверстие – для штифта. В ме- сте стыковки вкладыши имеют проточки (холодильники) (на рабочей поверхности вкладышей). Смазка шатунно-поршневой группы дизеля 10Д100. От шатунной шейки (рис.14) часть масла проходит через два отверстия во вкладыше нижней головки и по двум каналам поступает в осевой канал стержня шатуна, выходит в кольце- вую проточку верхней головки ша- туна и через радиальное отверстие в подшипнике выходит на рабочую по- верхность подшипника. При этом смазывается и поршневой палец. Дру- гая часть масла из кольцевой про- точки верхней головки и верхнее от- верстие головки поступает к отвер- стиям ползушки и выбрасывается на днище поршня. После чего стекает по вертикальной проточке вставки, через отверстие во вставке и далее в катер дизеля. Шатуны и шатунные подшипники дизеля 2А-9ДГ Шатунный механизм (рис.15) состоит из главного и прицепного шатунов. Шатуны соединены между собой пальцем, который установлен во втулке, запрес- сованной в проушины главного шатуна. Прицепной шатун крепится к пальцу двумя болтами. В верхние головки обоих шатунов запрессованы стальные втулки, покры- тые свинцовистой бронзой. Для подвода масла к поршневому пальцу в средней ча- ста каждой втулки имеется канал с отверстием. Нижняя головка главного шатуна имеет съемную крышку, которая крепится к стержню четырьмя болтами. Разъем нижней головки стержня и крышки имеет зубцы трапецеидальной формы, препят- ствующие поперечному смещению крышки. В нижнюю головку главного шатуна установлены верхний и нижний тонкостенные сталебронзовые вкладыши. Верхний и нижний вкладыши – не взаимозаменяемы. В нижнем вкладыше, в отличие от нижний поршень верхний поршень Рисунок 14 Схема смазки и охлаждения порш- ней 14 верхнего, имеются отверстия для перетока масла. Шатунный подшипник смазыва- ется и охлаждается маслом, поступаю- щим из коренных подшипников че- рез каналы колен- чатого вала. По от- верстиям в нижнем вкладыше и по ка- налу в крышке масло перетекает в канал нижней головки шатуна, а по втулке, уплотненной кольцом, в канал стержня главного шатуна. Далее часть масла поступает через продольный канал в стержне главного шатуна к втулке. Другая часть масла поступает к втулке и через отверстие в пальце и продольному каналу в стержне прицепного шатуна к втулке. Из верхних головок главного и прицепного шатунов масло поступает на охлаждение поршней. Шатуны и шатунные подшипники дизеля 310DR На дизеле шесть шатунов. Шатуны (рис.16) стальные штампованные. Шатун имеет верхнюю и нижнюю разъемную головки. Средняя часть шатуна – стержень двутаврового сечения. Крышка крепится к нижней головке при помощи четырех болтов. Стыковочные поверхности крышки и нижней головки имеют шлицы, за счет чего исключается смещение крышки. В стержне шатуна – осевой канал, кото- рый выходит в проточку нижней головки, а с противоположной стороны он выхо- дит в верхнюю головку. Шатунные подшипники дизеля ЧМЭЗ. Подшипник верхней головки шатуна – это стальная втулка, рабочая поверхность кото- рой покрыта слоем свинцовистой бронзы. На наружной поверхности имеется кольцевая про- точка с радиальными отверстиями: из них два от- верстия – большего диаметра. Эти отверстия на ра- бочей поверхности соединены проточкой. В отвер- стиях меньшего диаметра на рабочей поверхности – поперечные проточки. Подшипник нижней го- ловки состоит из двух вкладышей: один ставится в нижнюю головку, второй – ставится в крышку вкладыш, который ставится в головку, имеет два сквозных отверстия. На рабочей поверхности к этим отверстиям сделаны проточки. Вкладыш, ко- торый ставится в крышку, на рабочей поверхности имеет проточку. В месте стыковки вкладышей на рабочей поверхности выполнены холодильники, а Рисунок 16 Шатуны и шатунные подшипники дизеля 310DR Рисунок 15 Шатунный механизм 15 на наружной – проточки для прохода болтов. В месте стыковки с обеих сторон име- ются глухие отверстия для штифтов. Смазка шатунно-поршневой группы ЧМЭЗ. Для смазки масло поступает из НМК (рис.17) по семи трубкам в крышки ко- ренных подшипников, и через штуцер и полый штифт по канавке в крышке, а да- лее, через три отверстия во вкладыше и по канавке расходится двумя путями, меньшая часть через холодильник идет на смазывание коренных вкладышей и по- сле сливается в картер. Большая часть через радиальное отверстие и по наклон- ному каналу поступает в полость шатунной шейки. Часть масла от шатунной шейки колен- чатого вала проходит через два отверстия во вкладыше, проточку нижней головки шатуна и поступает в осевой канал стержня, выходит в верхнюю головку шатуна и заполняет кольце- вую проточку втулочного подшипника, и через радиальное отверстие выходит на рабочую по- верхность подшипника. При этом смазывается и поршневой палец. Часть масла при этом сте- кает, другая часть проходит через два радиальных отверстия в средней части поршневого пальца и поступает во внутреннюю полость пальца, из которой через четыре радиальных отверстия поступает в проточку бобышки поршня и по каналу поступает в змеевик. При этом охлаждается днище поршня. Пройдя змеевик, масло сливается в картер дизеля. Тема. Поршни, поршневые кольца и пальцы Поршни предназначены для передачи усилия от давления газов через порш- невой палец и шатун коленчатому валу. Поршни поршневые кольца и пальцы дизеля 10Д100. На дизеле 10Д100 установлено 20 поршней: 10 верхних и 10 нижних. Поршни (рис.18) передают усилие газов на ша- тун, который связан с коленчатым ва- лом. Оба поршня, находящиеся в ВМТ образуют вместе с цилиндром камеру сгорания. В цилиндре поршни совершают возвратно-поступатель- ные движения. Поршень состоит из стакана и вставки. Верхняя часть ста- кана – хромирована (головка). Ниже головки – направляющая часть Рисунок 17 Коренные подшипники коленчатого вала дизеля 310DR Рисунок 18 Поршень дизеля 10Д100 16 поршня – юбка покрыта оловом. В головке имеется сферическое углубление и по бокам – два углубления для прохода топлива. Нижний поршень отличается от верх- него конструкцией юбки (внизу юбки – два козырька). В головке поршня четыре кольцевые проточки для колец, а в юбке – три кольцевые проточки. Вставка выпол- нена из чугуна. Состоит из верхней и нижней плит, которые крепятся к средней части и фиксируются относительно ее штифтами. Штифт на верхней плите служит для фиксации вставки относительно стакана. В отверстие верхней плиты ставится ползушка. На ползушку сверху действует пружина. Ползушка служит для направ- ления потока масла на днище поршня. В отверстия вставки запрессованы бронзо- вые втулки с проточками, выполняющие роль подшипников для поршневого пальца. Между плитами и средней частью – регулировочные прокладки, с помо- щью которых регулируют объем камеры сжатия (7,4-7,8 мм). Вставка крепится в стакане при помощи стопорного кольца. Поршневые кольца. В четыре кольцевые проточки головки поршня устанавливаются компресси- онные кольца. В три нижние проточки – масло- съемные кольца. Все кольца чугунные. Ком- прессионные кольца обеспечивают компрессию (давление). Место разреза кольца называется замком. Замки бывают прямые, косые и слож- ные. При постановке колец на поршень, замками они должны смещаться. Компрессионные кольца с обеих сторон имеют фаски. У нижнего поршня второе и четвертое компрессионные кольца имеют бронзовые вставки. За счет чего лучше притираются кольца к цилиндру. В верх- нем поршне устанавливается одно хромирован- ное кольцо (со стороны камеры сжатия) и три кольца с бронзовыми вставками. Когда поршень перемещается вниз уплот- нительные кольца прижимаются к верхней плос- кости канавки поршня так, что между нижней и боковой плоскостями каждого кольца и канав- ками образуется свободное пространство, кото- рое заполняется маслом. При движении вверх кольца прижимаются к нижней плоскости канавок, и они выжимают попавшее в канавки масло кверху, в камеру сгорания. Маслосъемные кольца имеют острую кромку, а в средней части прорези (щели). В кольцевых проточках поршня сделаны радиальные отверстия. При пере- мещении поршней к ВМТ, маслосъемные кольца (рис.20) скользят по масляной пленке. При движении поршней к НМТ, острые кромки колец срезают масло со Рисунок 19 Виды поршневых колец Рисунок 20 Принцип работы маслосъем- ного кольца 17 стенок цилиндра. Это масло проходит через щели кольца, через радиальные отвер- стия в кольцевой проточке поршня и от нижних поршней масло стекает в поддон, от верхних поршней масло выбрасывается силами инерции в отсек верхнего колен- чатого вала, и через отсеки вертикальной передачи и управления масло стекает в картер дизеля. Поршневой палец. Служит для соединения поршня с верхней головкой ша- туна. Представляет собой толстостенную стальную втулку. Палец устанавливается в двух подшипниках вставки. Средняя часть пальца расположена в подшипнике шатуна. Поршни поршневые кольца и пальцы дизеля 2А-9ДГ Поршень (16 штук) (рис.21) составной конструкции, состоит из стальной го- ловки и алюминиевого тронка, скрепленных четырьмя шпильками. Головка поршня охлаждается маслом. Масло в полость охлаждения головки поступает из шатуна через плотно прижатый к ней пружиной стакан и далее охладив головку по отверстию в тронке стекает в картер дизеля. На режиме номинальной мощности температура головки над верхним компрессионным кольцом не превышает 190 °С. Рабочая поверхность тронка покрыта слоем дисульфида молибдена. В отверстия бобышек тронка установлен поршневой палец плавающего типа. Осевое переме- щение пальца ограничивается стопорными кольцами. Компрессионные кольца, имеющие трапециевидное сечение, изготовлены из легированного высокопрочного чугуна с хромированной рабочей поверхностью. Маслосъемные кольца изготов- лены из легированного чугуна и размещены выше оси поршневого пальца, что обеспечивает хорошую смазку опорной части тронка. Нижнее маслосъемное кольцо имеет экспандер. Резиновое кольцо препятствует вытеканию масла между головкой и тронком. Рисунок 21 Поршень дизеля типа Д49 18 Поршни тепловоза ЧМЭ-З. Поршней – шесть штук. Они выполнены из алюминиевого сплава. В головке поршня (рис. 22) четыре углубления. Они необходимы для того, чтобы обес- печить полное открытие клапанов. С внутренней стороны, поршень имеет приливы (бобышки), в которых выпол- нены два отверстия для поршневого пальца. В головке поршня имеется зме- евик, по которому проходит масло, то есть головка – с масляным охлажде- нием. Линейная величина камеры сжа- тия 13мм. Масса поршня 42кг. Поршень имеет пять кольцевых проточек вверху и одну проточку внизу. В четыре верхних ставятся компрессионные кольца, в две другие – маслосъемные кольца. Все кольца – чугунные. На компрессионных кольцах снимаются фаски, маслосъемные – имеют специальную кромку, а в средней части по окружности – прорези. Под верхнее маслосъемное кольцо ставится пружинное кольцо, за счет чего оно лучше прилегает к стенкам цилиндра. Все кольца имеют прямые замки. Верхнее компрессионное кольцо – хромированное, так как работает в самых тяже- лых условиях, при высоких температурах. Поршневой палец (рис. 23) представляет собой стальную толстостенную втулку. С обеих сторон к этой втулке крепятся заглушки (крышки). За счет чего образу- ется внутренняя полость. Поршневой палец имеет шесть радиальных отверстий: два – в средней части, четыре – на одном конце пальца. Поршневой палец ставится в отвер- стие бобышек и фиксируется в них стопорными кольцами Рисунок 22 Поршень дизеля 310DR Рисунок 23 Поршневой па- лец дизеля 310DR |