Ремонт судовых двигателей внутреннего сгорания
Демонтаж, разборка и дефектация
В зависимости от производственных возможностей предприятия и конструктивных особенностей двигателя ремонт его может осуществляться на судне или в цехе. Как правило, при капитальном ремонте двигатель демонтируют (снимают с судового фундамента) и доставляют в цех для ремонта. Крупногабаритные дизели большой массы с фундамента не снимают, а демонтируют отдельными узлами.
Ремонт двигателя в цехе сокращает сроки ремонта, однако последующие работы на судне по монтажу и центровке двигателя могут быть весьма трудоемкими, поэтому необходимость демонтажа в каждом отдельном случае должна быть обоснована.
При капитальном ремонте двигателя в цехе основными этапами являются: разборка; дефектация (выявление износов и повреждений); восстановление деталей; изготовление новых деталей взамен забракованных; узловая сборка; общая сборка двигателя; испытание в цехе; монтаж на судовом фундаменте; испытание на судне.
Демонтажные работы начинают с отсоединения от двигателя всех трубопроводов, предварительно удалив из них и из двигателя воду, масло и топливо; затем снимают с двигателя контрольно-измерительные приборы, арматуру; все отверстия закрывают заглушками. Одновременно ведут работы по разборке площадок, приводов к арматуре и других частей, соединяющих двигатель с конструкциями корпуса судна. Затем разъединяют фланцы коленчатого и приводного валов, отсоединяют двигатель от судового фундамента, выгружают и транспортируют в цех, где устанавливают в горизонтальном положении на специальный фундамент или металлические балки.
Разборка двигателя — один из важнейших технологических процессов ремонта, во многом определяющий его продолжительность и стоимость. Небрежная разборка нередко приводит к повреждению, а иногда и к утере деталей.
Процесс разборки двигателя на судне и в цехе по существу одинаков, однако разборка в цехе удобнее и значительно производительнее, так как выполняется в более благоприятных условиях. Последовательность разборки двигателя зависит от его конструкции; в каждом отдельном случае разборка должна производиться в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
Должное внимание при разборке дизелей необходимо уделять клеймению и маркировке деталей и мест их установки в соответствии с инструкцией, чтобы при последующей сборке установить детали правильно. На специализированных предприятиях, ремонтирующих быстроходные дизели одного типа, детали при разборке не маркируют.
Последовательность разборки двигателей, имеющих в качестве основной детали остова фундаментную раму, примерно такова: сначала снимают контрольно-измерительные приборы, затем электрооборудование, трубопроводы, тяги топливных насосов и регулятора частоты вращения, удаляют стойки с клапанными рычагами, толкатели и штанги клапанов, навесные агрегаты, кожух шестерен, распределительный вал, крышки цилиндров, производят разъем нижних головок шатунов и, поворачивая коленчатый вал, последовательно поднимают поршни с шатунами, извлекая их из цилиндров. Затем выпрессовывают втулки цилиндров, отделяют цилиндры (блок цилиндров), снимают маховик, вскрывают рамовые подшипники, поднимают коленчатый вал и укладывают его на козлы. До выпрессовки втулок цилиндров зарубашечное пространство очищают от накипи и подвергают гидравлическому испытанию, причем выпрессовку втулок удобнее производить после демонтажа блока цилиндров или отдельных цилиндров. Если разборке подвергают несколько одинаковых двигателей, то их детали, как правило, не обезличивают. Ремонт быстроходных двигателей, как уже указывалось, производят на специализированных предприятиях, где внедрен технологический опыт заводов массового или крупносерийного производства данных двигателей. Высокая точность механической обработки, стандартизация и взаимозаменяемость многих деталей позволяют вести ремонт по поточной схеме с обезличиванием значительного количества-деталей; избегают обезличивания лишь совместно обработанных деталей. На ряде предприятий разборке двигателей предшествует их наружная мойка в специальных моечных машинах.
У двигателей крейцкопфного типа сначала отсоединяют шток поршня от поперечины крейцкопфа и только после этого, подняв поршень вместе со штоком, вынимают из цилиндра. Затем временно закрепляют крейцкопф на параллели, разбирают головные соединения и мотылевый подшипник шатуна (кривошип коленчатого вала находится в ВМТ). Медленно вращая коленчатый вал, выводят шатун из станины и вынимают его, снимают крейцкопфы и параллели.
Во время разборки любого двигателя рекомендуется соблюдать следующие общие правила:
— детали и трубы систем и приборы укладывать на заранее подготовленные места;
— разборку производить только специально предназначенными для этой цели инструментами и приспособлениями;
— при разборке не применять чрезмерных усилий, а если узел не поддается разборке, выяснить причины;
— все открытые полости закрывать специальными крышками (использование в качестве заглушек пакли и ветоши воспрещается) ;
— концы трубок глушить деревянными пробками или специальными заглушками;
— если деталь крепится несколькими гайками, то сначала последовательно ослабить их, а уже потом отвертывать; гайки после разборки навертывать обратно на болты или шпильки, а если этого сделать нельзя, то гайки с каждого узла собирать на отдельную проволоку с биркой.
Следующий этап — подетальная разборка, т. е. разборка узлов на отдельные детали.
Иногда при ремонте двигателя в цехе в целях уменьшения массы двигателя и предотвращения возможных повреждений его узлов и деталей при выгрузке с судна и транспортировке в цех производят демонтаж отдельных узлов на судне и отправляют их в цех. Облегченный двигатель отсоединяют от судового фундамента и также направляют в цех.
Рассмотрим технологию разборки некоторых наиболее ответственных узлов двигателя. Выпрессовку втулок цилиндров производят для их замены, а иногда для очистки водяного пространства. Втулки выпрессовывают с помощью приспособления, показанного на рис. 104. Снизу к торцу втулки подводится диск 8, имеющий по окружности четыре отверстия, в которые заводят стержни 7. Сверху на шпильки цилиндра устанавливают четыре подставки 6 и два гидравлических домкрата 5. На головки плунжеров домкратов помещают жесткие прокладки 4, которые упираются в скобу 3, насаженную на стержень 7 и закрепленную гайками. На две другие подставки 6 устанавливают скобу 2, соединенную с двумя другими стержнями 7; под эту скобу заводят клинья 1. Установив приспособление, в за-рубашечное пространство впускают пар низкого давления для подогрева цилиндра и облегчения выпрессовки втулки, слегка подбивают клинья и вводят в действие домкраты, с помощью которых и выпрессовывают втулку.
Последовательность разборки поршней зависит от их конструкции. Разборка большинства поршней двигателей крейцкопфного типа сводится к отсоединению штока поршня от его головки и снятию поршневых колец с поршня. Отсоединение поршня тронкового двигателя производится путем выпрессовки поршневого пальца с помощью специального приспособления, позволяющего избежать ударов по пальцу. На рис. 105 показано простейшее приспособление для выпрессовки пальца 1 поршня 2. Через пустотелый палец поршня пропущен болт 4, под головку которого подложена шайба 5. Вторым концом болт проходит через отверстие П-образной скобы 3, опирающейся на поверхность поршня. Навертывая гайку на болт 4, выпрессовывают палец и отсоединяют шатун от поршня. Если палец плавающий, а поршень силуминовый, то снимают заглушки, фиксирующие палец, нагревают поршень в масле до 250° С (523 К) и вынимают палец из поршня. Поршневые кольца снимают при помощи несложных приспособлений, предохраняющих их от поломки.
Разборка шатуна тронкового типа сводится к выпрессовке втулки головного подшипника с предварительным высверливанием стопоров, а также удалению вкладышей мотылевого подшипника.
Разбирая коленчатый вал, спрессовывают шестерню привода распределительного вала и маховик, снимают заглушки, обеспечивающие герметичность масляных полостей шеек вала; при необходимости снимают противовесы.
При разборке распределительного вала спрессовывают передаточную шестерню, а в случае необходимости и кулачковые шайбы. Если вал состоит из нескольких частей, их разъединяют.
Перед дефектацией разобранные детали двигателя чистят и моют для удаления нагара, коррозии, жирового слоя и накипи. Очистку производят химическим, механическим и ультразвуковым способами.
Дефектация деталей — ответственный этап технологического процесса ремонта ДВС. Задачей дефектации является проверка цельности деталей (обнаружение наружных и внутренних трещин, обломков и т. п.) и определение степени износа, деформации, нарушений взаимного расположения поверхностей и их чистоты.
От того, как организована дефектация, зависят качество и стоимость ремонта. При недостаточно внимательном контроле может снизиться его качество, а чрезмерно жесткий контроль может вызвать перерасход запасных деталей. Дефектация позволяет разделить все детали на три группы. К 1-й группе относят детали, имеющие допустимый износ, а также прошедшие необходимые виды проверки; ко 2-й группе — детали, которые имеют предельный износ и изменение геометрической формы поверхности, но восстановление которых возможно; к 3-й группе относят детали, имеющие признаки окончательного брака и непригодные к восстановлению.
При дефектации деталей производят внешний осмотр, проверку на специальных приборах для выявления невидимых глазом дефектов, проверку герметичности, измерение размеров и проверку для выявления отклонений от первоначальной геометрической формы.
Внешний осмотр предшествует всем остальным проверкам и производится с помощью лупы. Он позволяет обнаружить трещины, раковины и другие дефекты, а также изменения поверхностного слоя металла (например, перегрев — по наличию цветов побежалости). До применения лупы производят визуальную проверку, а места, недоступные осмотру, проверяют обстукиванием для выявления трещин. Для обнаружения в деталях пороков, невидимых простым глазом, на предприятиях применяют магнитную дефектоскопию, просвечивание рентгеновскими лучами, гамма-дефектоскопию, ультразвуковой и люминесцентный контроль.
При дефектации деталей ДВС (исключая детали топливной аппаратуры) необходимы следующие контрольно-измерительные инструменты, приборы и приспособления: микрометрические скобы с пределами измерений 0—75 мм, 25—50 мм и более в зависимости от размеров поршневых пальцев, шеек коленчатого вала и поршней; индикаторный нутрометр со вставками различной длины; микрометрический нутрометр; индикатор линейный со штативом; щупы; штангенциркули; уровень слесарный с ценой делений 0,05—0,20 мм на 1 м длины; резьбомеры; проверочная линейка стальная; приспособление для измерения расхождения щек кривошипа; грузы и тонкая стальная проволока для отвесов; металлические рулетки и метр.
На специализированных предприятиях наряду с обычным инструментом широко применяют браковочные калибры и специальные измерительные приборы. Контроль с помощью калибров высокопроизводителен. Калибры бывают необходимы при проверке размеров труднодоступных поверхностей. Для определения размеров деталей прецизионных пар топливной аппаратуры внедряется пневматический метод измерений. Пневматические приборы отличаются высокой производительностью и большей точностью, чем индикаторные.
Измеряя детали, пользуются определенной методикой, учитывающей конструктивные особенности и условия работы каждой детали. Диаметр цилиндрических поверхностей трения проверяют в нескольких поясах, определяя отклонения от цилиндрической формы по длине (конусность, бочкообразность, корсетность). Диаметр проверяют в нескольких взаимно-перпендикулярных плоскостях, определяя отклонения от цилиндрической формы по поперечному сечению (овальность). Записав данные измерений в карту замеров и обработав их, делают заключение о том, к какой группе по степени дефектности следует отнести данную деталь двигателя.
Источник
Инструкции по ремонту судового двигателя
Главное меню
Судовые двигатели
При эксплуатации судовых двигателей следует руководствоваться Правилами технической эксплуатации судовых паротурбинных и дизельных установок, Правилами техники безопасности и инструкциями завода-изготовителя. Обслуживание двигателей сводится к приготовлению их к действию и пуску, уходу во время действия, прекращению работы и уходу во время бездействия.
При подготовке к действию и пуску двигателей выполняется следующее:
— убирают посторонние предметы, тщательно осматривают двигатели и проверяют надежность их крепления;
— проверяют исправность контрольно-измерительных приборов, легкость хода штоков пусковых, маневровых, сопловых, быстрозапорных и газораспределения и предохранительных клапанов; проверяют наличие масла в маслобаке;
— запускают масляный сепаратор и насос и убеждаются в нормальной подаче масла к подшипникам, на зацепление и регулирование;
— проверяют отжатие тормозов валопровода, запускают валоповоротный механизм и, вращая его на передний и задний ход, прослушивают двигатель, при этом сила тока электродвигателя не должна превышать нормальной величины;
— отключают валоповоротный механизм, проверяют систему сигнализации и связи с ходовым мостиком и систему ДАУ.
При пуске двигателя в холодное время необходимо выполнить ряд мероприятий, облегчающих пуск, например прогрев масла в маслобаке, прокачку ДВС теплой водой от работающих дизель-генераторов.
В паротурбинных установках перед пуском:
— измеряют осевое и радиальное положение роторов турбин и колеса редуктора;
— записывают показания в вахтенный журнал;
— запускают в работу циркуляционный насос и систему охлаждения конденсатора и маслоохладителя;
— заполняют сборник конденсатора питательной водой и запускают в работу конденсатный насос;
— включают главный эжектор и вводят в действие систему укупорки и отсоса, поддерживая в камерах концевых уплотнений разрежение равным 0,003—0,004 Мн/м 2 .
В главном конденсаторе доводят вакуум до полного и, когда с мостика поступит разрешение на пуск, медленно подают пар соответствующим маневровым клапаном и начинают прогревать турбину, тщательно прослушивая агрегат и доводя постепенно частоту вращения его до рабочей. Продолжительность прогревания и развитие полной частоты вращения турбин определяются заводскими инструкциями и составляют около одного часа.
В дизельных установках перед пуском:
— проверяют системы охлаждения, пуска и подачи топлива;
— производят пробный пуск насоса пресной воды, если он имеет индивидуальный привод, и проверяют систему забортной воды;
— проверяют давление пускового воздуха, которое должно составить не менее 2,5—3,0 Мн/м 2 ;
— прокачивают топливную систему до полного удаления из нее воздуха.
Для запуска двигателя пусковую рукоятку из положения «Стоп» переводят в положение «Пуск». Когда коленчатый вал двигателя достаточно раскрутится, его переводят на работу топливом, тщательно прослушивают и осматривают двигатель и обслуживающие его системы. Прогрев двигателя на малых оборотах производят до тех пор, пока контролируемые температуры в системах не достигнут значений, указанных в инструкциях завода изготовителя. У двигателей, пуск которых производится при помощи электростартера, рукоятку управления ставят в положение малой подачи топлива. Если имеется декомпрессионное устройство или накальные свечи, то их включают. После раскрутки декомпрессионное устройство отключают. При появлении вспышек в цилиндрах стартер и свечи отключают.
Обслуживание главных двигателей во время работы заключается в поддержании установленных параметров и необходимой частоты вращения, соответствующей заданному ходу, в обеспечении высокой экономичности и надежности их работы. Переход от одного режима работы к другому необходимо осуществлять постепенно. Обязанности обслуживающего персонала следующие: поддержание нормальной работы масляной системы — давление масла в маслоохладителе должно быть выше давления охлаждающей воды, перепад давлений масла на входе и на выходе из маслоохладителя должен быть не более 0,03 Мнім 2 (при большем перепаде необходимо производить чистку фильтра), сепаратор должен работать до полного удаления воды из системы; содержание главных двигателей и вспомогательных механизмов должно быть в постоянной исправности и чистоте; о всех обнаруженных неисправностях немедленно сообщать и записывать в вахтенный журнал.
В паротурбинных установках необходимо поддерживать установленные для данного режима параметры пара, нормальную работу конденсационного устройства и системы уплотнений. Вакуум в конденсаторе следует поддерживать возможно высокий для данного режима работы при наименьшем переохлаждении конденсата (не более 2—3°С для обычных конденсаторов, не более 1°С для регенеративных); температурный напор конденсатора должен составлять не более 12—20° С. Один раз в вахту проверяют соленость конденсата (если соленость будет выше 0,5° Б, выясняют причину попадания морской воды и устраняют неплотности); кислородосодержание конденсата не должно превышать 0,05 мг/л. В системе укупорки наружных уплотнений надо поддерживать избыточное давление равным 0,01—0,03 Мн/м 2 , а в трубопроводе отсоса разрежение около 0,013 Мн/м 2 , не допускать утечек пара через уплотнения. Не реже одного раза в час измеряют осевое положение роторов, прослушивают турбины и зубчатую передачу с помощью слуховых стержней и результаты заносят в вахтенный журнал. В дизельных установках необходимо следить за работой систем охлаждения и подачи топлива. Температура воды и масла является показателем теплового состояния двигателя, исправной работы его узлов.
Остановка двигателя с полного хода допускается только в исключительных случаях.
В дизельных установках прежде необходимо уменьшить подачу топлива, снизить обороты и через 3—5 мин поставить рукоятку управления в положение «Стоп». В течение 3—5 мин прокачивают двигатель маслом, проворачивая его на 2—3 оборота; на протяжении 15—30 мин прокачивают воду через систему охлаждения двигателя насосом; проверяют температуру и состояние всех доступных для осмотра деталей двигателя.
В паротурбинных установках остановка производится в следующем порядке: закрывают последовательно сопловые и быстро- запорный клапаны и открывают все клапаны продувания; включают пусковой масляный насос для подачи масла на подшипники в течение 15—20 мин. После полной остановки турбин включают валоповоротный механизм и через каждые 10 мин производят проворачивание агрегата на I 1/3 оборота вала гребного винта в течение 2—3 ч, прокачивая агрегат маслом; прикрывают пар на эжектор, поддерживая вакуум 0,073—0,079 Мн/м 2 . В период осушения турбин запускают масляный сепаратор до полного удаления воды из масла; закрывают пар на эжекторы (главный и отсоса пара из уплотнений) и на уравнительный коллектор системы уплотнения; останавливают конденсатный и циркуляционный насосы и закрывают клапаны продувания.
В зависимости от длительности остановки необходимо произвести работы, указанные в инструкциях. При выходе из действия на короткий строк турбоагрегат необходимо поддерживать в горячем состоянии, для чего следует его периодически прогревать и проворачивать. При длительном бездействии необходимо устранить выявленные в процессе эксплуатации дефекты; один раз в сутки проворачивать ротор, прокачивая подшипники маслом; не допускать попадания пара в турбину и появления воды и шлака в масле; законсервировать шейки валов в подшипниках.
При выводе ДВС из эксплуатации на длительный период должна быть произведена его консервация. Если двигатель не работает длительное время и не законсервирован, то необходимо периодически проворачивать коленчатый вал на несколько оборотов, останавливая его в другом положении; при этом необходимо прокачивать масляную систе му.
Источник
