Ремонт коренных постелей блока цилиндров камаз

Ремонт коренных постелей блока цилиндров камаз

Блок цилиндров двигателя КамАЗ-740 V-образной конструкции показан на рис. 27.

Наиболее распространенными дефектами блоков цилиндров двигателей могут быть:
– трещины на стенках водяной рубашки блока цилиндров; трещины перемычек между цилиндрами;
– задиры, прижоги, деформация, износ или несоосность гнезд вкладышей коренных подшипников коленчатого вала;
– износ торцов 5 опоры коренной шейки коленчатого вала; износ отверстий во втулках распределительного вала; износ посадочных поверхностей под втулки распределительного вала;
– износ или деформация посадочных гнезд под гильзы цилиндров;
– коробление поверхностей сопряжения блока цилиндров с головками цилиндров;
– трещины в каналах масляной магистрали. Блок цилиндров двигателя КамАЗ-740 имеет 8 штук отдельных головок, изготовленных из алюминиевого сплава А1-4, которые устанавливают на каждый цилиндр.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 27. Возможные дефекты блока цилиндров двигателя КамАЗ-740: 1 — трещины водяной рубашки; 2 — места коробления поверхностей сопряжения плоскостей разъема блока цилиндров с головками цилиндров; 3 — поверхность деформации или износа посадочных гнезд под гильзы цилиндров; 4 — поверхность деформации или износа гнезд вкладышей коренных подшипников; 5 — поверхность износа втулок распределительного вала; 6—гильза цилиндра

Наиболее распространены такие дефекты головок цилиндров:
– обрыв шпилек крепления форсунок и стоек коромысел;
– ослабление посадок седел клапанов;
– износ фасок седел клапанов;
– кавитационный износ отверстий (втулок), через которые проходит охлаждающая жидкость.

Трещины на стенках водяной рубашки блока цилиндров заваривают. Клеевые композиции для заделки трещин на стенках водяной рубашки блока цилиндров при их капитальном ремонте не применяют, так как под влиянием высокого теплового режима двигателя прочность клеевого состава нарушается.

Для заделки трещин на стенках блока цилиндров двигателя клеевые композиции могут быть применены только на непродолжительный период работы двигателя.

Заварку трещин на стенках водяной рубашки могут производить без подогрева и с подогревом блока по правилам сварки деталей, изготовленных из чугуна. Заварку трещин блока без подогрева производят электродуговой сваркой постоянным током обратной полярности. В процессе заварки нельзя допускать нагрев.

Для предотвращения распространения трещины по поверхности водяной рубашки она на конце засверливается. Диаметр сверла 3—5 мм. Трещину после засверливания разделывают под углом 90—120° на 1/3 толщины стенки по всей длине трещины с помощью шлифовальной машинки. Заварку трещины производят обратноступенчатым способом. Сначала заваривают концы трещины. Для этого отступают от засверленных концов на 8— 10 мм, накладывают небольшие участки швов по направлению к середине трещины. Далее трещину заваривают обратноступенчатым способом в любом удобном для сварщика направлении. После наложения каждого участка, сразу же после гашения дуги, шов следует проковать легкими ударами конусной части молотка. Очередной участок шва накладывают после того, как металл в зоне сварки остынет ниже температуры 50…60 °С. При сварке электрод наклоняют под углом 10- 15° от вертикали в сторону направления сварки. При таком положении электрода лучше просматривается сварочная ванна и легче вести процесс.

При сварке чугуна длина дуги должна быть равна диаметру электрода. Чем короче длина дуги, тем меньше глубина провара, и, наоборот, с удлинением дуги возрастает напряжение тока, увеличивается глубина расплавленного металла, возрастают его объем и ширина шва. Это в свою очередь приводит к повышению температуры стенок блока цилиндров более 60 °С и образованию трещин.

Заварку трещин могут производить в среде защитного газа (аргона) с применением полуавтомата А-547 или без него. Режимы заварки трещин при применении защитного газа (аргона): сила сварочного тока— 125—150 А; напряжение — 27—30 В. Давление аргона в зоне сварочной дуги 0,3—0,5 МПа; электродная проволока марки МНЖКТ; диаметр электродной проволоки 1,2 мм.

Заварку трещин без применения защитного газа производят электродами со специальной обмазкой, защищающей зону сварного шва от окисления при ее плавлении в виде оболочки.

Режимы заварки трещин без применения защитного газа: сила сварочного тока — 130 А; напряжение — 36 В; марка электродов: МНЧ-1, ОЗЧ-1, АНЧ-1, ЦЧ-3 или ЦЧ-4.

Заварка трещин этими электродами обеспечивает образование аустелитовой структуры наплавленного металла, которая способна противостоять возникновению сварных трещин. Шов после наплавки этими электродами легко обрабатывается режущим инструментом.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона АН УССР разработан эффективный способ сварки проволокой ПАНЧ-11.

Полуавтоматическая сварка проволокой ПАНЧ-11 не требует специального оборудования. Для полуавтоматической сварки проволокой ПАНЧ-11 пригодны шланговые полуавтоматы А-547, А-547У, А-825, подающие проволоку диаметром от 1 до 1,6 мм в комплекте с выпрямителями ВС-200, ВС-300 или сварочными преобразователями с жесткой характеристикой.

Заварку трещин на стенках водяной рубашки блока с подогревом производят ацетиленовым пламенем горелки. В качестве присадочного материала используются чугунные прутки диаметром 5 мм. От окисления шов предохраняется бурой. Подогрев блока цилиндров производится до температуры 600…650 °С. Понижение температуры ниже 600 °С не допускается. В интервале температур 60…600 °С во время заварки трещины при быстром нагреве в результате соединения углерода с железом происходит образование карбида железа (белый чугун). В этом случае при охлаждении блока образуются большие внутренние напряжения с трещинами.

Задиры, прижоги, износ или несоосность гнезд вкладышей коренных подшипников коленчатого вала в блоке цилиндров двигателя устраняют расточкой в блоке гнезд под ремонтный размер на станке нижней борштанги для расточки постелей блока и втулок распределительного вала.

Овальность средних гнезд вкладышей относительно оси крайних гнезд должна быть не более 0,025 мм.

Изношенные отверстия под втулки распределительного вала восстанавливают расточкой на станке для расточки постелей блока под ремонтный размер верхней борштанги. После этого в отверстия для блока цилиндров запрессовывают втулки ремонтного распределителя.

При запрессовке втулок необходимо обеспечить совпадение масляных отверстий в блоке и втулках. После запрессовки в блок цилиндров втулки растачивают под ремонтный размер с учетом обеспечения размера диаметра опорных шеек распределительного вала и зазора между шейкой вала и втулкой.

Расточку постелей блока цилиндра под вкладыши коленчатого вала и втулки распределительного вала производят на станке одновременно двумя борштангами.

Вкладыши перед установкой b постели блока цилиндров и их крышки подвергают контролю в приспособлении. На посадочную поверхность вкладыша наносят слои краски, после чего вкладыш устанавливают в контрольное приспособление, как показано на рис. 28, извлекают из него и осматривают, пятно контакта от краски по наружной поверхности вкладыша должно быть не менее 90% от общей ее площади.

Рис. 28. Установка вкладышей в контрольное приспособление:
1 — вкладыш; 2 — упор; 3 — контрольное приспособление; 4 — постель контрольного приспособления; 5 — точка приложения силы; Н — размер для коренных вкладышей 50,01 ±0,01 мм; шатунных вкладышей 42,51+0,01 мм; Р— сила, прижимающая вкладыш к постели контрольного приспособления

Изношенные посадочные пояски под гильзы в блоке цилиндров растачиваются под ремонтный размер.

Блоки цилиндров, имеющие коробление поверхности сопряжения с головками цилиндров более 0,08 мм, восстанавливают шлифованием. Блок цилиндров устанавливают в приспособление и производят шлифование плоскости горизонтальным плоскошлифовальным станком до устранения коробления плоскости разъема.

Неплоскостность поверхностей головок цилиндров контролируется на поверочной плите щупом. Щуп, вставленный между головкой и поверочной плитой, по толщине должен быть не более 0,07 мм.

Изношенные внутренние поверхности отверстий под толкатели восстанавливают развертыванием под ремонтный размер на ра-диально-сверлильном станке.

Повреждение резьбы в блоке цилиндров восстанавливают постановкой резьбовых ввертышей.

После восстановления блок цилиндров должен отвечать следующим техническим требованиям:
– крышки коренных подшипников не должны быть разукомплектованы с блоком цилиндров;
– при испытании на герметичность водой под давлением не менее 0,4 МПа подтекание воды не допускается.

Расстяние между осями коленчатого вала и промежуточной шестерни (157,5 + 0,03) мм, а распределительного вала и промежуточной шестерни— (112,5 + 0,03) мм (замеряется индикаторным приспособлением).

Выпавшие заглушки водяной рубашки головок цилиндров заменяют новыми; оборванные шпильки вывертывают и вместо них ввертывают новые; ослабевшие седла клапанов извлекают; гнездо развертывают под ремонтный размер и вместо него запрессовывают гнездо ремонтного размера; изношенные фаски шлифуют и клапаны притирают по месту их посадки в гнездах.

Изношенные отверстия (втулки) для прохода охлаждающей жидкости восстанавливают запрессовкой в расточенное отверстие бронзовых втулок.

После восстановления головки цилиндров подвергают испытаниям в соответствии с требованиями ТУ на сборку и испытания.

Масляную магистраль головки цилиндра испытывают под давлением воздуха 0,6 МПа. Утечка воздуха допускается не более 8 см3/мин. Водяную рубашку головки цилиндра испытывают под давлением 0,3 МПа. Утечка воздуха допускается не более 15 см /мин.

Источник

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОСТЕЛИ КОЛЕНВАЛА

В процессе эксплуатации коренные опоры коленчатого вала испытывают значительные нагрузки, что приводит к погрешностям форм отверстий в любой из плоскостей в пределах 0,03..0,05 и если не принимать мер по устранению таких дефектов, то в процессе эксплуатации возникают более значительные повреждения:

• деформация привалочных плоскостей в блоке под установку крышек коренных опор;
• деформация подшипниковой крышки в результате перегрева;
• проворот вкладышей коленчатого вала с образованием глубоких вырывов и катастрофический износ отверстий;
• разрушение крышек подшипников коленвала.

Ремонт таких отверстий только расточкой не позволяет обеспечить высокие эксплуатационные характеристики, так как довольно сложно обеспечить стабильный размер и необходимые геометрические параметры отверстий по всем шейкам. Велика опасность прослабить отверстие, большие трудности обработки наваренного отверстия или имеющего наклеп после проворота вкладышей, высокая шероховатость обработанной поверхности ухудшает теплоотвод, этому также способствует наварка лентой и применение эпоксидных композиций. Поэтому с целью обеспечения минимальных геометрических погрешностей при ремонте отверстий опор коленвала, жесткого допуска и необходимой шероховатости следует применять в качестве финишной операции – хонингование.

Выпускаемые в настоящее время за рубежом станки для расточки коренных опор коленчатого вала дороги, а если сюда добавить инструмент и оборудование для хонингования, то получается довольно « круглая » сумма. Кроме того, импортные хонголовки для восстановления постелей коленвала в силу конструктивных особенностей имеют малый диапазон обработки, пониженную радиальную и осевую жесткость, применяются только дорогостоящие абразивные бруски импортного производства.

С целью восстановления коренных опор коленвала в номинальный размер с гарантированным качеством в ООО « Прецизион » разработана комплексная технология, изготавливается инструмент и оснастка для ремонта постелей любых блоков ДВС с любыми повреждениями, с обеспечением всех требований завода-изготовителя.

Во всех случаях при проведении ремонтных работ обязательно производится замер парных плоскостей в тоннеле блока под установку крышек подшипников. Операция производится с помощью контрольной оправки и щупа 0,02 мм.

При неплоскостности более 0,02 мм, плоскость необходимо обработать. Это можно сделать при помощи шабровки, на расточном или фрезерном станке, однако это очень трудоемко.

Поэтому, разработано и изготавливается приспособление «ПРЕЦИЗИОН Т», позволяющее фрезеровать эти плоскости с монтажом всей оснастки непосредственно на блоке.

Следует отметить, что неплоскостность имеют примерно 50% блоков, поступающих в ремонт, а если шейки перегреты или произошел проворот, то неплоскостность в таких случаях бывает всегда и может достигать 0,3мм.

Операция подрезки плоскости (при выявлении неплоскостности) при ремонте постели должна производиться обязательно, так как при установке крышки на «косые» плоскости неизбежно деформируется крышка и блок. Неплоскостность на блоке практически всегда имеет следующий вид:

При креплении крышки блок деформируется и начинает испытывать крайне нежелательные для чугуна нагрузки на разрыв, поэтому очень часто блок после непродолжительной эксплуатации разрывается либо в районе масляного канала по центру, либо происходит разрыв блока с выходом трещин на боковые поверхности блока.

Очень страдают от этого блоки «КАМАЗ», на которых увеличена мощность, а жесткость блока конструктивно осталась прежней. Все это, а также недопустимые нагрузки, могут служить причиной выхода из строя как новых двигателей, так и двигателей прошедших ремонт.

РАССМОТРИМ НАИБОЛЕЕ ХАРАКТЕРНЫЕ ВИДЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ КОРЕННЫХ ОПОР И ПОДГОТОВКУ ИХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОБРАБОТКИ:

1. Самый распространенный случай. Отверстия на одной опоре коленчатого вала или на нескольких имеют деформацию от длительных знакопеременных нагрузок, в результате незначительного перегрева или других причин. Величина геометрических погрешностей не более 0,1 мм. При таких погрешностях коленчатый вал иногда вращается при укладке. Но эксплуатация двигателя с такими погрешностями неизбежно приведет к более серьезным повреждениям постели коленвала. В этом случае подготовка отверстия производится следующим образом:

• все крышки подшипников осаживаются на абразивной плите, либо на фрезерном или шлифовальном станке на 0,1..0,2 мм;

• крышки устанавливаются на место, болты затягиваются необходимым моментом;
• отверстия обмеряются нутромером. Отверстия должны иметь припуск на обработку в пределах 0,06-0,25 мм. В районе замков размер может быть в допуске готового отверстия.

2. В том случае, если погрешности превышают 0,1мм или необходимо заменить, например крышку коренного подшипника (в результате поломки или другой причины) применяется следующая технология:

• « неродная » крышка одна или несколько, осаживается на 0,5…1 мм на фрезерном станке, с последующей шлифовкой на абразивной плите, остальные — — крышки осаживаются на 0,1…0,2 (как в предыдущем случае);
• крышки устанавливаются на место;
• отверстия обмеряются нутромером на наличие припуска на обработку.

Часто встречаются случаи, когда в результате перегрева одна или несколько крышек опор коленвала деформируются, ее края выступают внутрь отверстия на 0,2…0,5 мм и она имеет большой боковой зазор в тоннеле блока (V-образные двигатели) поверхность отверстия в крышке имеет характерный синий цвет. Если крышка базируется на штифты, то происходит уменьшение межцентрового расстояния между штифтами в крышке, и она устанавливается на место с недопустимо большим натягом. В этом случае проводятся следующие операции:

• плоскость разъёма крышек обрабатывается « как чисто »;
• крышка (с базированием в туннеле) устанавливается на место, с помощью щупов определяются боковые зазоры с каждой стороны, крышки снимаются, и производится наварка боковых поверхностей (наварка самозащитной проволокой ПАНЧ-11 полуавтоматом без подогрева крышки и без углекислоты), с последующей их шлифовкой или фрезеровкой с обеспечением необходимой посадки ее в туннеле блока;

• крышки опор коленчатого вала (с базированием по штифтам) обрабатываются следующим образом: с помощью концевых мер вымеряется межцентровое расстояние штифтовых отверстий, расположенных в блоке. На фрезерном станке или расточном, обрабатываются отверстия увеличенного диаметра в подшипниковой крышке. На токарном станке изготавливаются ступенчатые штифты и устанавливаются на место.

3. Случай, когда провернулись вкладыши и отверстие имеет большой диаметр вкруговую , на поверхности видны глубокие вырывы и борозды. В этом случае часть отверстия, находящихся в блоке навариваются, крышка заменяется, а если нет возможности поставить другую крышку, то наваривается и крышка. Наварка (в случае сильного проворота) производится самозащитной проволокой ПАНЧ-11 полуавтоматом без подогрева блока и без углекислоты. Наплавленный слой имеет хорошую адгезию, практически отсутствуют поры, нет отбела чугуна, удовлетворительно обрабатывается твердосплавным резцом.

Когда износ не катастрофичный, то на постель или крышку наносится методом напыления порошковый материал С-01-11. При этом используется оборудование «ДИМЕТ» (мод. 405).

4. Случай, когда отверстия имеют большой плюс около плоскости разъёма (характерно для V- образных блоков). В этом случае крышки осаживаются на 0,5…1 мм. Часть отверстий, прилегающих к разъёму в блоке цилиндров, напыляются (навариваются).

Подготовленные таким образом отверстия коренных опор коленвала поступают на расточку всех шеек с одной установки с последующим хонингованием.

Обработка подготовленной постели производится следующим образом:

• торцевые плиты крепятся к торцам блока и на них устанавливаются люнеты;
• ролики устанавливаются на крайние опоры, но если они наварены, то используются соседние;
• борштанга укладывается на ролики и прижимается к ним;
• с помощью подвижных башмаков люнетов через втулки фиксируется положение борштанги, которое контролируется 4-мя индикаторами. Диаметры роликов выполнены так, что обеспечивается смещение оси борштанги вниз на 0,02мм.. При необходимости на блок устанавливается промежуточная опора (для предотвращения вибрации) с компенсатором деформации борштанги, который после фиксации промежуточной опоры снимается с блока;
• убираются индикаторы и ролики;
• « браслет » с настроенным резцом устанавливается и крепится на борштанге на обработку первой шейки;
• растачивается отверстие;
• « браслет » открепляется и переустанавливается для расточки соседней шейки. Таким образом производится расточка всех шеек за одну установку.

Расточка может производится одним оператором с помощью передвижного расточного привода «ПРЕЦИЗИОН ПП», либо с помощью электродрели — в этом случае работают два оператора.

» ПРЕЦИЗИОН ПП» имеет привод вращения через зубчатую ременную передачу от электродвигателя переменного тока, частотный преобразователь для бесступенчатого регулирования числа оборотов, регулировку по высоте, двухкарданную подвеску, педальный включатель оборотов, бесшумен и удобен в работе и может эксплуатироваться в любом помещении с твердым покрытием пола. Кроме того, «ПРЕЦИЗИОН ПП» при обработке (расточке) постелей среднеразмерных блоков на горизонтально-расточном станке «ПРЕЦИЗИОН П3», является его неотъемлемой частью и может осуществлять привод расточной борштанги с любого торца блока (гбц) в зависимости от конструкции растачиваемого узла.

При расточке с помощью электродрели один оператор удерживает дрель, второй производит подачу. Расточка наваренных (напыленных) отверстий производится за несколько проходов.

• открепляется и снимается расточной « браслет »;.
• борштанга снимается и производится замер диаметра отверстий всех опор, при необходимости производится повторная расточка опор, имеющих наименьший диаметр;
• снимаются люнеты, торцевые плиты и поддержка борштанги — блок готов к хонингованию;
• хонголовка заводится в отверстие и производится разжим брусков вручную с помощью ключа.

Привод при хонинговании осуществляется малооборотной дрелью через карданную подвеску; жесткий разжим брусков с хонингованием в режиме выхаживания обеспечивает высокую точность и необходимую шероховатость. Режущие бруски отечественного производства, их стойкость 200…300 блоков, после чего они заменяются в условиях потребителя. Бруски крепятся к колодкам эпоксидной смолой.

Хонингование производится с СОЖ- дизтопливом или отработкой (только при напылении «ДИМЕТ») с периодическим поливом из лейки, расход СОЖ- 100..200 мл на обработку одного блока.

Настройка хонголовки с одного диаметра на другой производится путем замены опорных шайб под опорными колодками. Например, после хонингования Ø100 ( КАМАЗ) необходимо хонинговать Ø11 1 ( МЕРСЕДЕС). Для этого необходимо подложить шайбы толщиной 5,5мм. (по 3 шайбы под каждую опорную колодку).

Подрезка торцов под упорные подшипники производится инструментом с радиальной подачей резца, обеспечивающего перпендикулярность обрабатываемых поверхностей относительно оси постели. Вся оснастка устанавливается и фиксируется в уже обработанной постели коленчатого вала.

Время расточки всех шеек, например блока КАМАЗ, (без наварки) занимает 10….15 мин. Если какая-то из опор наварена, то она обрабатывается за несколько проходов и время соответственно увеличивается.

Время хонингования при припуске 0,02…0,03 мм — 4…5 мин.

Общее время обработки постели коленвала, например КАМАЗ, (без наварки) — 2,5…3 часа и в основном это время настройки, замеров и т.д., с наваркой — 3,5…4 часа.

Данная технология не требует никакого специального оборудования, так как вся расточная оснастка (навесная оснастка) монтируется на блоке. Для менее габаритных блоков мы предлагаем станок «ПРЕЦИЗИОН П3».

В результате проведения расточки с использованием нашего оборудования обеспечиваются все требования завода-изготовителя (овальность, конусность не более 3..4 мкм, непрямолинейность не более 0,005) производится восстановление коренных опор в номинальный размер с минимальным смещением оси (0,02…0,03) и любыми повреждениями, успешно внедрена и эксплуатируется на многих крупных и малых предприятиях.

Инструмент и оснастка для обработки коренных опор состоит из хонголовки (в комплекте с шайбами на необходимый диаметр) и расточной навесной оснастки, состоящей из:

• расточной борштанги (используется и как установочная);
• комплекта установочных роликов для конкретного диаметра*;
• люнетов со втулками и индикаторами;
• « браслета » для установки резца в любом месте борштанги с оснасткой для настройки вылета резца;
• комплекта базовых втулок;
• комплекта опорных секторов для конкретного диаметра*;
• торцевых плит для конкретного блока**;
• приспособления для поддержки борштанги и компенсатора ее деформации;
• инструмента и оснастки для подрезки торцов под упорные подшипники с радиальной подачей резца;
• абразивной плиты с измерительной оснасткой;
• вспомогательной оснастки;
• фрезерного приспособления «ПРЕЦИЗИОН Т» (по дополнительному заказу);
• расточного привода «ПРЕЦИЗИОН ПП» (по дополнительному заказу).

* — позиции индивидуальны для каждого диаметра постели

** — позиции индивидуальны для каждой модели двигателя

Для обработки коренных опор различных диаметров изготавливаются хонголовки с диапазонами Ø50…Ø65; Ø63…Ø80; Ø78…Ø100; Ø98…Ø130 + спец.диапазон от 170мм.

• вертикально фрезерный станок для фрезерования боковых поверхностей крышек после наварки, фрезерования плоскости разъёма крышки (при большом съёме) и расточке отверстий под штифты;
• сварочный полуавтомат;
• комплект оборудования «ДИМЕТ» (мод. 405).

Источник