быков тех. рем.. Учебник для средних специальных учебных заведений ж д. трансп. М. Желдориздат, 2001. 559с. ил
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
1 — муфта; 2 — манометр; 3 — демпфер; 4— калибровочное отверстие; 5 — регулировочная игла; б, 10, 12 — штуцеры; 7 — редуктор; 8— коллектор; 9, 11 — вентили; 13 — испытательный наконечник клапанов, поршневых колец и прокладок головки цилиндра. Разность утечки воздуха в начале и конце такта сжатия при отсутствии утечки через клапаны и прокладку головки цилиндра характеризует состояние цилиндров. Предельному износу поршня и цилиндровой втулки соответствует разность утечки более 30%. Размеры утечки при положении поршня в начале такта сжатия характеризуют состояние поршневых колец, клапанов. Если утечка более 18%, кольца заменяют. Повышенный расход топлива также может характеризовать износ дизеля. Общий расход топлива определяют жидкостным расходомером (ротаметр типа РМ-5 и др.) при работе дизеля под полной нагрузкой при частоте вращения коленчатого вала 1000 об/мин, и напряжении сети 390 В, после этого нагрузка ступенчато снимается и повторно замеряется расход топлива в л/ч. Результаты замеров сравнивают с данными, полученными на эталонном дизеле. Виброакустический метод диагностики дизелей. Дизель можно рассматривать как совокупность отдельных деталей, колебания которых при возмущающих воздействиях происходят на собственных частотах. При увеличении зазоров в сопряженных деталях растет энергия вибрации при работе двигателя. Эти колебания передаются остову дизеля в результате неуравновешенности центробежных и инерционных сил, вращающихся и возвратно-поступательно движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма, топливной системы, механизма газораспределения, процесс сгорания, вспомогательными механизмами и т.д. Колебания возникают в результате ударных взаимодействий в сопряженных деталях. Эти упругие колебания являются основополагающими диагностическими сигналами с точки зрения виброакустической диагностики, так как вызывают вибрацию деталей механизмов и всего дизеля. При этом ударные воздействия происходят с частоты вращения коленчатого вала дизеля или кратной ей и могут быть с достаточной точностью привязаны к углу поворота коленчатого вала и, в частности, к положению поршня, когда он находится в верхней мертвой точке. При прочих равных условиях чем больше зазор в сопряженных деталях, тем больше скорость, момент удара, при этом возрастает энергия виброимпульсов. Для дизелей характерно то, что каждая сопряженная пара деталей имеет собственную, только ей присущую частоту колебаний, отличную от частот колебаний других сопряженных пар деталей, которые быстро затухают по определенному закону. Время между возбуждающими воздействиями у отдельных сопряженных деталей в 2-2,5 раза больше длительности колебательного процесса. В настоящее время для диагностики дизелей используется всевозможная электронная виброаппаратура, создан ряд новых приборов и диагностических схем («Брюль и Къер», RTF, ДИПС, ЭМДП, Нева-306 и др.). Разборка дизеля и подготовка к дефектации Демонтированный с вагона дизельно-генераторный агрегат направляется в дизельный цех на участок разборки и мойки. Перед разборкой дизеля производят его наружную обмывку струйным методом раствором моющих веществ «Лабомит-101», «Лабомит-203» или МС- 6 концентрацией 15 г/л (температура моющего раствора 80±5°С). Перед наружной обмывкой снимают дизель с поддизельной рамы, демонтируют электрооборудование, контрольно-измерительные приборы, щиток автоматики и соленоидный вентиль. Обмывку производят в течение 15-20 мин. После обмывки дизель разбирают на основные сборочные единицы. Последовательность разборочных и сборочных операций зависит от конструкционных особенностей агрегата, поэтому не существует единого для всех дизелей технологического процесса разборки. Тем не менее можно выделить общие правила: рассмотрим их на примере разборки дизеля 4VD-21/15-2. Для полной разборки дизеля необходимо снять все трубопроводы водяной, топливный, масляный и воздушной систем; узлы системы впуска воздуха и выпуска отработанных газов (воздухоочиститель, впускной и выпускной коллекторы, выпускные патрубки); топливные фильтры, топливный насос высокого давления с центробежным регулятором частоты вращения коленчатого вала; сдвоенный масляный фильтр, обратный клапан, трехходовой кран, магнитный фильтр, ручной и шестеренчатый масляные насосы, центрифугу и маслоохладитель; зарядную головку, воздухораспределитель, ручной воздушно-пусковой клапан; водяной центробежный насос; крышки, защитные кожухи головок цилиндров; форсунки; кронштейны с коромыслами, штанги механизма газораспределения; крышки люков для осмотра кривошипо-шатунного механизма и механизма газораспределения; крышки коробки шестеренчатого привода, кулачкового распределительного вала механизма газораспределения, толкатели, промежуточные шестерни с осей, кулачковый распределительный вал; головки цилиндров; нижние крышки шатунов и поршни с шатунами; маховое колесо, блок цилиндров, крышки коренных подшипников, коленчатый вал с противовесами, нижние половины вкладышей, перепускной клапан; выпрессовать втулки цилиндров. Разборку дизелей К-461 и 4ВД-12,5/9 производят на стендах-кон- тователях. В процессе разборки дизеля проверяют наличие установочных рисок и клейм спаренных деталей. Если они отсутствуют, следует нанести их, например, на картер с крышками рамовых подшипников, коленчатый вал с противовесами и маховиком, шатун с крышками и т.д. Частичная разборка дизеля осуществляется в той же последовательности. После разборки дизеля производят промывку сборочных единиц струйным методом растворами, указанными выше в течение 4-5 мин, концентрацией 10 г/л (температура моющего раствора 65±5°С). После обмывки узлов производят их разборку на детали, мойку и очистку деталей. Мойку деталей рекомендуют производить аналогично обмывки узлов и деталей. Перед мойкой привалочные поверхности очищают от остатков прокладок и герметизирующих веществ. Очистку масляных каналов производят растворами «Лабомит-101», «Лабомит 203» или МС-6 концентрации 20 г/л (температура раствора 80±5°С давлением 0,49-0,53 МПа) на специальном стенде или с использованием приспособлений, обеспечивающих подачу жидкости в масляные каналы под указанным давлением. Очистку деталей, имеющих слоистые отложения, рекомендуется производить методом погружения в раствор моющего средства «Лабомит-315» концентрацией 1 ООО г/л при температуре раствора 20±30°С в течение 20 мин. После удаления смолистых отложений производят ополаскивание деталей раствором «Лабомит-101»,«Лабомит-203» или МС-6 концентрацией Юг/л (температура 65±5°С) в течение 10 мин. Очистку деталей от накипи рекомендуется производить раствором соляной кислоты (концентрацией 300 г/л) с добавлением ингибитора (5 г/л) при температуре раствора 70-75°С в течение 30 мин, противотоком. После удаления накипи детали необходимо обмыть моющими растворами «Лабомит-101», «Лабомит-203» или МС-6 концентрацией 10 г/л при температуре 65±5°С в течение 15 мин. Очистку деталей при нагаре рекомендуется производить косточковой крошкой. Разрешается производить очистку впускных и выпускных полостей головок цилиндров и внутренних поверхностей выхлопных коллекторов дробеструйным способом, предохранив предварительно посадочные поверхности. Допускается производить очистку узлов и деталей дизеля другими известными методами и растворами, обеспечивающими необходимую чистоту деталей без их повреждения. Качество очистки деталей характеризует остаточная загрязненность в зависимости от шероховатости обрабатываемых поверхностей: Снятые приборы автоматики, электрооборудование передают в специальные цехи (участки), а детали дизеля на соответствующие ремонтные участки. К основным неисправностям блока цилиндров относятся: отложение накипи и других осадков на стенках водяной рубашки; трещины из за скрытых пороков литья, температурных и механических перенапряжений: свищи и раковины в водяной рубашке эрозионного и коррозионного происхождения; износ и деформация посадочных отверстий под втулки цилиндров; износ втулок цилиндров; деформация, несоосность и износ гнезд под вкладыши коренных подшипников; износ отверстий толкателей клапанов; износ или срыв резьбы в отверстиях; излом шпилек. Способ очистки водяной рубашки от накипи и прочих отложений рассматривается в разделе ремонта системы водяного охлаждения. Трещины в блоке (рис. 13.4) чаще всего возникают в тонких перемычках 4 между расточками под втулки, у резьбовых гнезд 1 под шпильки крепления головки цилиндров, по краю посадочного пояса 3, у водоперепускных отверстий 2. В картере трещины появляются вокруг гнезд 5 для шпилек крепления крышек коренных подшипников. Одной из причин появления трещин в этих местах является перенапряжение металла в результате затягивания шпилек с моментом более расчетного. В некоторых случаях наблюдается течь воды сквозь поры металла водяной рубашки по незначительным свищам литейного происхождения и местным неплотностям, возникшим при ремонте блока сваркой. Дефектные места обычно обнаруживаются в процессе эксплуатации или при гидравлическом испытании ремонтируемого блока, которое производится до демонтажа втулок цилиндров. Испытание ведется под давлением 0,4 МПа в течение 5 мин, водой температурой 80-90°С. Другими способами выявления трещин является визуальный осмотр с использованием лупы 5-10-кратного увеличения или мелового раствора и керосина.  Блок цилиндров и картер выбраковывают при наличии следующих дефектов: трещины и изломы между цилиндрами; трещины, проходящие через отверстия под подшипники коленчатого вала; трещины, проходящие через отверстия под оси промежуточных шестерен; износ отвер- Рис. 13.4. Места наиболее частого стий П°Д подшипники распре- появления трещин в блоке делительного вала для дизеля цилиндров и картере дизеля 4VD-21/15-2 более чем на 0,8 мм от 4VD-21/15-2 номинального размера; трещины в перегородках (ребрах жесткости) любого размера и расположения; трещины в постелях под вкладыши коренных подшипников коленчатого вала; трещины, проходящие через отверстия или охватывающие их. Мелкие трещины, находящиеся не на посадочных местах, длиной не более 150 мм заделывают эпоксидной смолой и сваркой. В настоящее время широко применяется способ заделки трещин клеевыми составами на основе эпоксидных смол ЭД-5 и ЭД-6. Смола ЭД-5 имеет меньшую вязкость, чем ЭД-6. Ее применяют без наполнителя при заделке тонких трещин и пор, когда необходим более жидкий клеевой состав, обладающий большой прочностью на изгиб и ударной вязкостью. Примерный технологический процесс заделки трещины в блоке цилиндров предусматривает следующие операции: сверление отверстия диаметром 3—4 мм по концам трещины; разделка кромок трещины по всей длине под углом 60-90° на глубину 0,7-0,8 мм; зачистка поверхности вдоль разделанной трещины на расстояние 15-20 мм по обе стороны; обезжиривание подготовленной поверхности ацетоном или бензином Б-70; заполнение подготовленной трещины эпоксидной пастой в два слоя; второй слой наносят с таким же расчетом, чтобы он заполнил всю трещину, перекрыл ее на 10-15 мм вокруг и был толщиной 2-3 мм; выдерживание блока в сушильной камере при температуре 70-80°С в течение 3-4 ч и последующее охлаждение до 18-20°С (можно вести сушку при 18-20°С в течение 24 ч); зачистка поверхности блока от наплывов и подтеков пасты; гидравлическое испытание водяной рубашки блока цилиндров под давлением в течение 2 мин. Для увеличения прочности и улучшения герметичности (рис. 13.5) при устранении пробоин и трещин применяют стеклоткань толщиной 0,1—0,3 мм. Накладки из стеклоткани 1 покрывают поочередно слоями эпоксидной пасты и прикатывают валиком 2. Каждый слой стеклоткани перекрывает предыдущий на 5-10 мм. После этого наносят последний, третий слой состава и деталь выдерживают до отвердения покрытия не менее трех суток при температуре 20°С. Для ускорения процесса отвердения можно выдержать блок в течение 24 ч при 20°С, а затем 2 ч при температуре 100°С. Отремонтированную поверхность зачищают от подтеков и наплывов, после чего блок подвергают гидравлическому испытанию. Перед выполнением ремонта блока с применением эпоксидных смол необходимо изучить специальные требования техники безопасности, так как некоторые из химикатов могут быть токсичны. Ремонт следует производить в хорошо проветриваемом помещении вдали от открытого пламени. Хранение растворителей и эпоксидной смолы должно исключать доступ к ним посторонних лиц.  Рис. 13.5. Использование стеклоткани при заделке трещин У дизеля К-461М масляный поддон сделан штампосварным из стального листа толщиной 1,5 мм. От резонанса вибраций, возникающих при работе дизеля и движения вагона, в местах концентрации напряжений нередко возникают сквозные трещины, их устраняют сваркой постоянным током. Нарушенную резьбу в корпусе, в блоке Цилиндров под шпильки и болты восстанавливают путем нарезания увеличенного следующего по ГОСТу размера. Кроме шпилек крепления головок цилиндров в этих случаях разрешается применять ступенчатые ншильки. Допускается постановка вверты- Шей из эпоксидной смолы. При ослаблении посадки втулки распределительного вала в блоке цилиндров устанавливают втулки увеличенного диаметра. Износ гнезд под вкладыши коренных подшипников устраняют наплавкой с последующей механической обработкой до номинального размера. Ремонт головок цилиндров Основными неисправностями головок цилиндров являются: износ направляющих втулок клапанов механизмов газораспределения; ослабление направляющих втулок клапанов в головке; нарушение герметичности посадки клапанов; отложение накипи на стенках водяной рубашки; забоины и раковины на уплотнительном бурте; трещины в головке. Трещины в головке выявляют опрессовкой водой давлением 0,6 МПа в течение 5 мин или сжатым воздухом при том же давлении в ванне с водой, подогретой до температуры 45-50°С. Несквозные трещины обнаруживают с использованием керосина и меловой обмазки или при помощи лупы. Головки цилиндров выбраковывают при обнаружении следующих дефектов: трещин, проходящих или охватывающих отверстия; трещин между гнездами впускных и выпускных клапанов; высоте центрирующего буртика (дизеля 4VD-21/15-2) менее 5,9 мм; срыве или износе резьбы под форсунку; ширине конической части седла клапанов более 2,2 мм (дизель 4VD-21/15-2); обломе ребер охлаждения (дизель 4VD-12,5/9) более 10% всей оребренной поверхности. Ремонт головок цилиндров заключается в очистке их нижней плоскости от нагара, а водяных полостей — от накипи, в исправлении резьбы отверстий, в заделке мелких трещин на наружных стенках, в устранении прогаров в фасках седел клапанов. Трещины в головках цилиндров устраняют путем заварки или заделки их пастами, приготовленными на основе эпоксидных смол. Технологические заглушки заменяют на новые при их деформации и негерметичности в местах запрессовки. Качество ремонта после сварки обычно проверяют гидравлической опрессовкой. Прочность предкамеры головки дизеля 4VD-21/15 проверяют давлением 10-12 МПа. Во всех случаях испытание производят водой, подогретой до температуры 70-80°С. Каплеобразование и «потение» на поверхности металла при опрессовке не допускаются. Направляющие втулки клапанов заменяют при износе их по внутреннему диаметру более допустимого размера. Наружную резьбу под шпильки и болты в головке цилиндра восстанавливают путем нареза- Рис. 13.6. Положение головки цилиндра при обработке седла клапана:  I шпиндель станка; 2 — оправка; j зенкер; 4 — цилиндровая голов- ка; 5 — опорная плита ния увеличенного до следующего по ГОСТу размера. Кроме того, разрешается постановка ввертышей на эпоксидной смоле. При этом ввертыши должны быть ввернуты заподлицо с телом головки цилиндров. Риски, задиры на центрирующем буртике по поверхности прилегания прокладки головки цилиндра устраняют шлифованием. При этом высота буртика (дизель 4VD-21/15-2) должна быть не менее 5,9 мм, а шероховатость — не менее R? = 1,25. Гнездо клапана обычно фрезеруют специальными фрезами (шарошками) (рис. 13.6). Первоначальную притирку клапанов к гнездам производят мелким абразивным порошком с дизельным маслом. Затем порошок последовательно заменяют пастой ГОИ и чистым маслом. Притирку осуществляют с помощью специального приспособления круговыми движениями на 1/3-1/4 длины окружности легким пристукиванием. Для Придания клапану подвижности в вертикальном направлении на стержень его надевают пружину. Под пружину подкладывают шайбу из Войлока или технического фетра, чтобы паста не попала на стержень. |