Ремонт клапанов судового двигателя

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

Разборка и ревизия выпускного клапана

Операции по технике безопасности:

• 1.Остановить двигатель, т.е. он должен быть в не работе.
• 2.Заблокировать пуско-реверсивную систему.
• 3.Закрыть пусковой воздух как на двигателе, так и на воздушных баллонах.
• 4.Ввести в зацепление валоповопротное устройство.
• 5.Закрыть клапана охлаждающей системы.
• 6.Закрыть клапаны на топливной системе двигателя.
• 7.Остановить масляный насос.

Технические значения эксплуатационных величин

• Максимальное значение диаметра шпинделя выпускного клапана — вверх — 72.5, вниз -74,5
• Минимальный размер шпинделя — 71,8
• Кольца масляного цилиндра, минимальная толщина — 3,2
• Усилие затяжки гаек масляного цилиндра -100 Нм
• Усилие затяжки винта подъемного приспособления — 50 НМ
• Усилие затяжки предохранительного клапана — 50-30 Нм
• Давление открытия предохранительного клапана- 21 бар
• Угол аксиальный конуса шпинделя — 60
• Вертикальный угол притирки шпинделя /седла — 30
• Максимальный износ седла — 2,3 мм
• Максимальное выгорание шпинделя — 12 мм
• Максимальный износ веретена шпинделя — 2 мм

Для снятия корпуса выпускного клапана с цилиндровой крышки его необходимо освободить от трубопроводов всех систем, установить рым в верхней части корпуса выпускного клапана. Зацепить гаком талей.

Также освободить трубы гидравлической системы.

Первая технологическая операция для снятия выпускного клапана — это разборка трубопровода высокого давления системы гидравлики

• Отдать все трубы высокого давления.
• Отдать крепежные болты фланцев верхнего и нижнего на трубопроводе высокого давления.
• Снять трубопровод.
• Отдать трубку системы утечки.

• Детали фланцевого соединения очистить и осмотреть на предмет наличия дефектов, если имеется — устранить

3-я операция (см. рис. 1.19)

Проверить уплотнительные поверхности и притереть их притиром и пастой 200/500. Сначала грубой, потом мелкой.

4-я операция (см. рис. 1.20)

• После притирки замерить расстояние втулки
• Проверить упорные колодки в выпускном клапане сервомотора на предмет меток на уплотняющих поверхностях.
• Заменить уплотнительные кольца.
• Освободить с помощью отвертки упорные подушки.

5-я операция (см. рис. 1.21)

• Сборка трубы высокого давления.
• Совместить уплотнительные поверхности трубы высокого давления и сервомотора, обращая внимание на уплотнительные кольца упорных подушек.
• После правильной установки трубы высокого давления относительно выхлопного клапана и сервомотора Обжать болты фланца «крест накрест».
• Проверить систему на плотность.

Последовательность дальнейших технологических операции по разборке выпускного клапана

1-я операция (см. рис. 1.22)

• Установить корпус выпускного клапана на деревянную подставку.
• Отдать восемь гаек масляного цилиндра и предохранительную ленту

2 -я операция (см. рис. 1.23)

• Снять масляный цилиндр и установить на деревянный поддон.
• Разобрать, осмотреть уплотнительные кольца и упорную деталь, трубы высокого давления на предмет меток.
• Заменить, если необходимо, упорную деталь и кольца. Проверить индикатор вращения веретена шпинделя.

3-я операция (см. рис. 1.24)

• Отдать болты и снять рым подъема с масляного цилиндра, чтобы добраться до отверстия пробки.
• Отвернуть и почистить пробку отверстия.
• Осмотреть, почистить отверстие пробки на верху масляного цилиндра.

4-я операция (см. рис. 1.24,а)

• Уложить масляный цилиндр горизонтально.
• Снять и убрать уплотнительные кольца.
• Снять фланец и вынуть поршень.
• Произвести осмотр, сделать обмер диаметра цилиндра.
• Если износ превышает допустимые величины — заменить.

5-я операция (см. рис. 1.25)

• Отдать вентиляционную пробку расположенную над шаровым клапаном на воздушном цилиндре.
• Отдать четыре болта фланца сверху воздушного цилиндра и снять фланец.
• Освободить воздушный цилиндр от конического стопорного кольца с помощью свинцового молотка и убрать коническое стопорное кольцо.

б-я операция (см. рис. 1.26)

• Застопорить корпус выпускного клапана и поднять его без шпинделя.

7-я операция (см. рис. 1.27)

• Установить корпус выпускного клапана в 10 см от деревянной площадки и отдать стопорные болты седла клапана, сбить седло.
• Снять уплотнительное кольцо и очистить все отверстия охлаждения.
• Осмотреть посадочное место седла и тщательно очистить, после чего проверить шаблоном.
• Произвести замеры седла по шаблону в 4-х местах по наружности, как показано на рис. 1.28.
• Замерить зазоры G2 и G3 щупом и сравнить с рекомендованными величинами инструкции.
• Если на посадочном месте есть повреждения, забоины или зазор G3 не соответствует значениям инструкции — притереть. Если калибр ложится в канавку — седло заменить.

8-я операция (см. рис. 1.29)

• Установить седло на притирочный станок, отцентровать и произвести притирку посадочного места.
• После притирки проверить по шаблону и щупом (см. рис. 1.28) замерить зазор G3. При несоответствии величины зазора G3 продолжить притирку так чтобы зазор G3 соответствовал значениям инструкции.

9-я операция (см. рис. 1.30)

• Тщательно очистить шпиндель клапана.
• Осмотреть посадочную поверхность клапана шпинделя на предмет наличия дефектов. Проверить степень износа посадочной поверхности F1, измеряя в точках АВСДЕ. Замерить зазор G1 между шаблоном и посадочным местом, как показано на рис. 1.31.

10-я операция (см. рис. 1.32)

• При наличии дефектов на посадочной поверхности клапана необходима притирка до ликвидации дефектов.
• Если зазор G1, F1 превышают допустимые, шпиндель клапана заменить.
• Поместить шпиндель клапана в притирочный станок с проверкой центровки и произвести притирку посадочной поверхности клапана с периодической проверкой зазора G1 — он не должен превышать допустимый.
• Если притиркой не удалось вывести дефекты и прогары и зазор G1 достиг предела — шпиндель клапана заменить.

11-я операция (см. рис. 1.33)

• Произвести замеры штока шпинделя на предмет износа на расстоянии от верха 280 мм и 410 мм как показано на рис. 1.33.
• При выявление износа выше допустимых значений шпиндель подлежит замене.

12-я операция (см. рис. 1.34)

• Демонтировать воздушный цилиндр и проверить тефлоновые направляющие и уплотнительные кольца.
• Демонтировать сальниковую коробку.
• Демонтировать воздушный цилиндр.

13-я операция (см. рис. 1.35)

• Очистить воздушный цилиндр и осмотреть на предмет износа, дефектов.
• Удалить 4-е болта в дне цилиндра.
• Демонтировать фланцы поршня и произвести осмотр фланца и уплотнительных колец на предмет износов и дефектов.
• При сборке установить новые уплотнительные кольца для присоединения фланца к днищу цилиндра. Уплотнительные кольца установить согласно эскизу рис. 1.35.

14-я операция (см. рис. 1.36)

• Заменить уплотнительное кольцо в канавке на дне воздушного цилиндра.
• Снять защитную крышку с предохранительного клапана.
• Заменить прокладку и уплотнительное кольцо.
• Опрессовать предохранительный клапан и при необходимости отрегулировать на давление согласно инструкции (см. рис. 1.37).

15-я операция (см. рис. 1.38)

• Произвести осмотр направляющей втулки шпинделя на предмет дефектов и сделать замер диаметра для определения износа.
• При необходимости — заменить.

16-я операция (см. рис. 1.39)

• После ревизии и притирки посадочного места седла клапана, седло устанавливают на место в корпусе клапана и крепят двумя стопорными болтами.
• Далее устанавливают шпиндель выпускного клапана, который прошел ревизию и притирку. После сборки вышеуказанных деталей устанавливают на место воздушный цилиндр (см. рис. 1.40) с осторожностью, не повредив уплотнительных колец.

17-я операция (см. рис. 1.41)

• Снять пробку-фильтр с узла рабочего воздуха.
• Произвести очистку и осмотр пробки-фильтра и заменить уплотняющее кольцо.
• После всех операции установить уплотняющее кольцо на место, собрать пробку-фильтр, установить на место.
• Перед установкой тефлоновых колец нагрейте их в воде до 100°С в течение 5 мин. (см. рис. 1.43).

18-я операция (см. рис. 1.14)

• Заполнить сальниковую камеру и нижнюю часть воздушного цилиндра чистым маслом.

19-я операция (см. рис. 1.44)

• Поставить коническое направляющее кольцо воздушного поршня на воздушный цилиндр.
• Опустить поршень вниз по шпинделю в пневмоцилиндр, при этом соблюдая осторожность при прохождении канавок стопорного конического кольца.
• Снять рым и направляющее коническое кольцо с воздушного поршня.

20-я операция (см. рис. 1.45)

• Установить стопорное коническое кольцо и поднять поршень.
• Снять рымы.
• Установить фланец на поршень и закрепить 4-мя болтами.

21-я операция (см. рис. 1.46)

• С масляного поршня снять кольца и осмотреть на предмет наличия дефектов и износа, если обнаружиться — заменить.
• При сборке метки на кольцах должны быть вверху.

• Установить масляный поршень в верхней части шпинделя и проверить работу демпфера.
• Подсоединить воздушную трубу к объемному пространству под поршнем.
• Установить измерительный прибор на воздушный цилиндр.
• Проверить способом замера ход поршня демпфера, при необходимости — отрегулировать.

23-я операция (см. рис. 1.49)

• Установить масляный поршень в спец. приспособление.
• С помощью болта спец. приспособления выпрессуйте диск.
• Произвести осмотр поршня и пружины на предмет дефектов, при необходимости — заменить.

24-я операция (см. рис. 1.50)

• Установить масляный поршень с новым диском в спец. приспособление и впрессовать диск в поршень.
• Проверить ход поршня.
• После ревизии всех деталей масляного поршня собрать поршень и установить на место согласно инструкции. См. рис. 1.51.
• Установить новое уплотнительное кольцо во внутреннюю канавку масляного цилиндров.
• Установить защитную ленту и обжать гайки.

25-я операция (см. рис. 1.52)

• Продуть все трубы сжатым воздухом.
• Установить регулятор воздуха на пневмоцилиндр.

Произвести проверку выпускного клапана:

• поднять корпус выпускного клапана — он должен открываться;
• подвести воздух к регулятору — клапан должен закрываться;
• проверить — щуп 1 мм должен проходить 15 мм в зазор G.
• перекрыть воздух — клапан должен открыться.
• повторить эти операции несколько раз, затем закрыть воздух, при этом клапан остается закрытым.

26-я операция (см. рис. 1.53)

• Перед установкой клапана в крышку цилиндра заменить уплотнительное кольцо и смазать пушечным маслом.
• После постановки выпускного клапана сразу подвести воздух, чтобы клапан был в закрытом состоянии, произвести обжатие гаек.

Рабочий воздух должен всегда быть подведен раньше пуска масляного насоса распредвала. Это важно, потому что в противном случае клапан будет открываться больше, чем надо.

Источник