Ремонт опорных шеек распредвала

Ремонт опорных шеек распредвала

Главное меню

Судовые двигатели

Ремонт опорных шеек производится шлифованием под ремонтные размеры, а восстановление — наплавкой или хромированием с последующим шлифованием под нормальные размеры.

Так как при восстановлении деталей хромированием практически целесообразно наносить слой толщиной не более 0,15—0,20 мм, то можно восстанавливать хроми­рованием под нормальные размеры опорные шейки с износами не более 0,2 мм на диаметр, т. е. при диаметре первой шейки не менее 54,8 мм, второй — 51,8 и тре­тьей — 47,8 мм. Хромирование опорных шеек с большим износом можно производить только под ближайший ре­монтный размер (табл.25).

Восстанавливать опорные шейки наплавкой целесооб­разно при их износе до диаметров менее последних ре­монтных размеров.

При постановке в ремонтируемый блок-картер рас­пределительного вала с нормальными или с уменьшен­ными опорными шейками подшипники ремонтируют постановкой ремонтных втулок во 2-ю и 3-ю опоры и ремонтного подшипника в 1-ю опору. Чтобы избежать этого, следует считать целесообразным и рекомендовать для применения в ремонтном производстве износившиеся подшипники распределительного вала растачивать под увеличенные ремонтные размеры для постановки в эти подшипники распределительных валов с увеличенными по диаметру опорными шейками.

Источник

Восстановление (напыление) распредвалов своими руками

О том, что распредвал вашего двигателя требует ремонта или, как минимум диагностики, вы узнаете практически сразу. О неисправности вам подскажут: датчик распредвала и нарушение штатной работы двигателя. Ведь распредвал – это деталь, которая во многом влияет на фазы газораспределения, а значит за стабильную работу цилиндров и т.д.

Методы ремонта распредвала

И, прежде, чем сразу же бросаться в крайность и думать о замене распредвала, его нужно попробовать отремонтировать. Если, конечно, вы уже не задумывались о том, чтобы поменять свой штатный на тюнинговый спортивный распредвал.

Когда речь идёт о такой процедуре, как ремонт распредвала, то своими руками основную процедуру ремонта в гараже вы вряд ли сможете выполнить. Ваша задача, снять головку блока цилиндров и вместе с распредвалом приехать в мастерскую, где возможен ремонт или восстановление распредвалов.

Основные дефекты, при которых требуется восстановление распредвала: биение (деформация) вала, износ кулачков и износ шеек. Не забывайте, для чего мы привозим в мастерскую ГБЦ – дефектовка и, при необходимости ремонт постели распредвала, обязательная комплексная процедура.

Устранение деформации распредвала. Этот дефект устраняется способом поэлементной холодной правки, которая позволяет привести в порядок как стальные, так и чугунные распредвалы.

Биение (изгиб) распредвала устраняют на призмах при помощи пресса. При этом методе естественным образом должны быть учтены допуски производителя распредвала, относительно допустимого биения.

После устранения биения обязательно производится динамическая балансировка. Иначе все усилия были напрасны. Восстановление распредвалов таким методом производится на специальных станках.

Восстановление кулачков распредвала и износ шейки устраняется таким методом, как напыление распредвала либо шлифовкой.

Изношенный кулачок шлифуется до вывода износа и восстановления профиля. Не следует забывать, что после шлифовки кулачка высота подъёма клапана не должна измениться. Иначе будет нарушен процесс фаз газораспределения.

Восстановление кулачков распредвала методом шлифовки, рекомендуется выполнять всего один раз. В противном случае нарушается радиус вершины кулачка, и, соответственно, происходит сбой фазы газораспределения. То есть, следующим этапом, после первого ремонта распредвала, служит замена распредвала.

Для опорных шеек распредвала применяется расточка (шлифовка) до уменьшенных ремонтных размеров. При этом варианте ремонта распредвала, затем применяются втулки. Если же шейки наращивают, то другие детали растачивают под их размер. Для небольшого слоя наращивания применяется осталивание либо хромирование шеек.

Реставрация методом напыления распредвала производится с применением порошковой проволоки многокомпонентного состава (алюминий – цинк). После процедуры напыления распредвала твёрдость покрытия не уступает заводским параметрам. Но, специалисты не рекомендуют проводить ремонт методом напыления более одного раза.

Необходимые параметры после ремонта распредвала

Реставрированный распредвал должен иметь следующие, обязательные параметры:

• допустимая шероховатость поверхности изделия – не ниже 8 класса;
• конусность и овальность элементов распредвала не более 0,01 мм;
• отреставрированные поверхности должны иметь твёрдость НКС 54-62.

Ремонт распредвала сопровождается обязательной заменой на новые, изношенных: роликов, осей, подшипников, втулок толкателей.

Удачи вам при восстановлении распредвала. Не торопитесь покупать новый распредвал, если не собирались этого делать.

Источник

Восстановление (напыление) распредвалов своими руками

Конструктивно распредвал представляет собой стержень, на который словно «нанизаны» кулачки особой формы (капли), выполняющие роль шипов, и пазы-шейки. Основные элементы сборки (отсоединяемые в отличие от кулачков и шеек): приводная шестерня, шайба, звёздочка, упорная пластина.

Всё это надевается на шпонку, а сам распредвал устанавливается в головке блока цилиндров. В большинстве современных авто он ставится именно в верхней части ГБЦ (до 50-х годов ему отводилось место внизу блока цилиндров и сегодня в некоторых семействах еще встречаются ограниченные серии, в которых такая традиция соблюдена).

В зависимости от количества тактов и цилиндров автомобильного двигателя, в его ГБЦ могут присутствовать 1 или 2 распределительных вала. Количество кулачков на каждом из них равняется численности клапанов, с которыми они работают (по кулачку на каждый клапан).

Раскручивается распредвал коленчатым «коллегой» посредством цепи или ремня. Цепь ГРМ используется в более дорогих автомобилях, потому как служит намного дольше (правда, и работает эта связка громче, но это «лечится» изоляцией). Ременный привод дешевле, но требует более внимательного отношения, так как его обрыв очень часто приводит к необходимости ремонта распределительного вала.

Функция у распредвала всего одна: плавно накатываясь кулачками на рычаги или роллеры клапанов, открывать или закрывать их, обеспечивая циркуляцию топливной смеси. Соответственно, любая его неисправность вёдет к остановке автомобиля (в лучшем случае), а то и выходу из строя его двигателя.

Схема распределительного вала

Ремонт распределительного вала

Основными дефектами распределительного вала являются:

1. износ опорных шеек;
2. износ винтовой шестерни привода масляного насоса;
3. износ кулачков;
4. прогиб;
5. увеличение осевого зазора.

Опорные шейки при износе ремонтируют двумя способами:

• шлифованием их на меньший диаметр
• хромированием

Первый способ ремонта применяют в тех случаях, когда опорами для шеек вала служат сменные втулки, запрессованные в гнезда блока. Если распределительный вал вращается в гнездах, выполненных непосредственно в блоке, то опорные шейки ремонтируют хромированием.

Шейки шлифуют на круглошлифовальном или токарном станке супортно-шлифовальным приспособлением.

Перед шлифованием вал проверяют в центрах по индикатору и выправляют под прессом, если биение превышает 0,05 мм. При шлифовании шеек необходимо учитывать высоту кулачков, так как иначе может создаться положение, при котором вал нельзя будет установить во втулки уменьшенного ремонтного размера. Высота кулачка должна быть меньше самой малой опорной шейки вала на 1—1,5 мм.

После шлифования шеек из блока выпрессовывают старые опорные втулки и запрессовывают новые полуобработанные, внутреннее отверстие которых необходимо обработать под размер шеек развертыванием.

Втулки двигателя ГАЗ-51 имеют два диаметрально расположенных отверстия, из которых одно — большего диаметра — служит для подвода смазки и должно точно располагаться против смазочного канала, а другое, меньшего размера, служит для закрепления втулки и должно располагаться против лунки в гнезде блока.

Рис. Установка опорной втулки распределительного вала: 1 — опорная втулка; 2 — масляный канал; 3 — бородок.

Втулку закрепляют длинным бородком, устанавливаемым в масляный канал, при помощи которого раскернивают малое отверстие втулки; образующийся при этом выступ входит в лунку гнезда блока.

После закрепления втулок их развертывают длинной раздвижной разверткой, обеспечивающей сохранение параллельности осей коленчатого и распределительного валов. При отсутствии сменных втулок (автомобили ГАЗ-MM, «Москвич») гнездам в блоке придают правильную геометрическую форму развертыванием, а опорные шейки хромируют и прошлифовывают на требуемый размер.

Кулачки с небольшим износом и задирами зачищают вначале крупной, а затем мелкой наждачной бумагой, которая должна облегать не менее половины профиля кулачка.

При большом износе кулачков вал заменяют или наплавляют изношенные места газовой сваркой сплавом сормайт. При этом вал помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только часть кулачка, подлежащую наплавке. При наплавке поверхность кулачка достаточно нагреть до состояния «потения», и расплавленный сормайт будет хорошо растекаться по поверхности. При отсутствии сормайта наплавлять можно проволокой от старых клапанных пружин при помощи газовой или электродуговой сварки.

После наплавки сормайтом последующая обработка заключается только в зачистке, а при наплавке сталью необходима закалка. При значительном износе приводной шестерни масляного насоса распределительный вал следует заменить.

Рис. Крепление распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — шестерня; 3 — упорная шайба; 4 и 6 — болты крепления упорной шайбы; 5 — распорное кольцо.

Увеличенный осевой зазор распределительного вала устраняют путем регулировки упорного болта, помещенного в крышке распределительных шестерен (автомобили ЗИС-5 и ЗИС-150). Для этого болт завертывают до упора в торец вала, а затем, отвертывают на 1/6 оборота и закрепляют контргайку. Если распределительный вал от осевого смещения удерживается упорной шайбой (автомобили М-20 «Победа», ГАЗ-51), то уменьшение осевого зазора до нормальной величины 0,10—0,20 мм достигается заменой изношенной упорной шайбы. Если же это окажется недостаточным, то следует уменьшить толщину распорного кольца, установленного между задним торцом ступицы распределительной шестерни и торцом первой опорной шейки распределительного вала.

Восстановление распредвала

О том, что распредвал вашего двигателя нуждается в восстановлении или хотя бы диагностике, вам не придется долго гадать. Вы сразу определите возникшую неисправность по нехарактерной работе мотора и датчику распределительного вала.

Не стоит принимать поспешных решений и сразу же менять распредвал, однако затягивать с восстановлением распредвала тоже не стоит, ведь данная деталь имеет непосредственное отношение к фазам газораспределения, что отражается и на стабильной работе цилиндров.

Провести сложную процедуру восстановления или ремонта распредвала своими руками, без специального оборудования, конечно, не получится, поэтому лучше довериться профессионалам.

Так, восстановление распредвалов в Ростове-на-Дону — одна из самых популярных оказываемых нами услуг, и мы гарантируем качественное проведение ремонтных работ.

Как правило, восстановление распредвала требуется в случае возникновения следующих дефектов:

• деформация вала (биение);
• износ кулачков;
• износ шеек.

Первый из перечисленных дефектов можно устранить при помощи поэлементной холодной правки, с помощью которой можно исправить распредвалы из чугуна и стали. Биение (его ещё называют изгиб) исправляется с помощью пресса на призмах. Во время этого метода важно учитывать возможные допуски производителя о биении распределительного вала.

Цены на восстановление распредвала

Восстановление распредвала грузовиков

12000-35000 руб.

После того, как биение будет завершено, в обязательном порядке следует произвести динамическую балансировку, чтобы затраченные усилия не были напрасными. Для данного метода восстановления используются специальные станки.

С помощью метода напыления сварки распредвала либо шлифовки выполняется восстановление кулачков распредвала восстановление шейки.

Вышедший из строя кулачок будет отшлифован до того момента, как износ будет выведен, и профиль — восстановлен.

Важно, чтобы после проведения данной процедуры не изменилась высота подъема клапана, в противном случае может быть нарушение процесса фаз распределения газов.

Чтобы восстановить опорные шейки, используется метод шлифовки, который уменьшает ремонтные размеры. В этом случае после шлифовки применяются ремонтные втулки. В случае, если происходит наращивание шеек, то прочие детали растачивают под их размер. Если нужен небольшой слой наращивания, то используется осталивание или хромирование или сварка.

После окончания работ твёрдость покрытия равна заводским параметрам.

А ещё ремонт распредвала обязательно должен сопровождаться заменой старых деталей на новые: оси, ролики, подшипники, втулки толкателей.

Ремонт клапанов

Дефектами клапана могут быть:

1. износ и обгорание рабочей фаски;
2. коробление головки;
3. износ поверхности и торца стержня;
4. погнутость стержня.

Небольшой износ рабочей фаски клапана устраняется притиркой клапана к седлу.

Рис. Приборы для притирки клапанов: а — коловорот; б — притирочная дрель; 1 — ведущая шестерня с шестью зубьями; 2 — ведущая шестерня с девятью зубьями; 3 — ведомая шестерня шпинделя; 4 — шпиндель.

Для притирки клапана проделывают следующие операции:

1. Надевают на стержень клапана слабую пружину и устанавливают клапан в направляющую втулку.
2. Рабочую фаску клапана смазывают притирочной пастой и при помощи коловорота (рис. а) или специальной притирочной дрели (рис. б) вращают клапан вправо и влево на 1/4 оборота, постепенно поворачивая клапан кругом. При пользовании специальной притирочной дрелью ее рукоятку повертывают все время в одну сторону, причем ведомая шестерня и шпиндель вращаются попеременно то в одну, то в другую сторону. Достигается это тем, что две ведущие шестерни, вращаемые рукояткой, имеют по своей окружности неполное число зубьев (у одной шесть зубьев, у другой — девять), расположенных на противоположных сторонах. При вращении клапан прижимают к седлу, а при изменении направления вращения отпускают, причем клапан приподнимается от седла пружиной. В процессе притирки необходимо добавлять пасту.
3. Конец притирки определяют появлением на рабочей фаске ровного матово-серого кольца без пятен.
4. Герметичность клапана проверяют специальным прибором (рис. а) под давлением воздуха. При проверке стакан прибора плотно прижимают к поверхности блока и резиновой грушей создают давление 0,6—0,7 ат. Если в течение 1/2 мин. давление по манометру не падает, — герметичность хорошая. Герметичность клапана проверяют и более простым прибором (рис. б), причем поверхность вокруг клапана вытирают и припудривают мелом. Прибор устанавливают на клапан, затем рукояткой плотно прижимают резиновый присос книзу и отпускают его. Если клапан хорошо притерт, то прибор прочно удерживается на поверхности блока (прибор слегка покачивают рукой за головку).При недостаточной герметичности прибор держаться не будет. При наличии глубоких раковин и рисок рабочую фаску клапана сначала прошлифовывают, а затем только притирают. Шлифование фаски клапана выполняют на приборах с ручным или электроприводом.Клапан закрепляют под определенным углом по отношению к шлифовальному камню (45 или 30°) в патроне прибора. При работе прибора шлифовальный камень вращается с числом оборотов 4000—5000 в минуту, а патрон с клапаном — 120—140 в минуту.Подача патрона с клапаном и бабки с камнем осуществляется рукоятками.

Рис. Приборы для проверки герметичности клапанов: а — прибор с манометром; б — прибор с присосом; 1 — резиновая груша; 2 — манометр; 3 — стакан; 4 — головка; 5 — резиновый присос.

Изношенные головки клапанов восстанавливают до нормального размера путем их раздачи, при этом головку клапана нагревают до 900—1000°, устанавливают клапан в матрицу и оправкой под прессом или ударами молотка производят раздачу. Затем головка подвергается механической обработке способами, указанными выше. Клапаны, головки которых имеют коробление, заменяют новыми.

Погнутые стержни клапанов выправляют под прессом, а затем проверяют индикатором на биение в центрах. Биение стержня не должно превышать 0,03 мм.

Рис. Прибор для шлифования клапанов с электроприводом: 1 — рукоятка для подвода клапана к шлифовальному камню; 2 — патрон для закрепления клапана; 3 — клапан; 4 — шлифовальный камень; 5 — подвижная шлифовальная бабка; 6 — электродвигатель; 7 — рукоятка для осевого перемещения бабки.

Рис. Матрица и оправка для раздачи головки клапана.

Изношенные стержни клапанов шлифуют под ремонтный размер или восстанавливают до номинального или ремонтного размеров хромированием.

Изношенный торец стержня при регулируемых клапанах шлифуют до получения гладкой поверхности, а при нерегулируемых клапанах (автомобиль ГАЗ-MM) торец наплавляют сталью от старого клапана и затем обрабатывают до требуемого размера. При наплавке во избежание коробления стержня клапан помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только торец высотой 20—25 мм.

Регулировка зазора между клапаном и толкателем

Для регулировки зазора необходимо:

1. повернуть рукояткой коленчатый вал до полного закрытия регулируемого клапана;
2. удерживать толкатель ключом в течение всей регулировки;
3. отвернуть вторым ключом контргайку болта на 0,5—1 оборот и поворотом регулировочного болта установить зазор, в котором вставленный щуп соответствующей толщины будет проходить с небольшим усилием;
4. завернуть контргайку, повернуть коленчатый вал на два оборота и щупом снова проверить правильность зазора.

В такой последовательности надо регулировать и остальные клапаны.

В двигателях автомобилей ГАЗ-MM зазор при эксплуатации не регулируют, а устанавливают при ремонте, удлиняя стержень клапана (для уменьшения зазора) в холодном состоянии на оправке или подпиливая торец стержня (для увеличения зазора).

Ремонт толкателей

К основным дефектам толкателей относится износ стержня и торцевой поверхности тарелки. Стержень толкателя восстанавливают шлифованием его на меньший ремонтный размер. Шлифуют стержни на токарном станке с супортно-шлифовальным приспособлением или на круглошлифовальном станке. При небольшом износе торцевой поверхности тарелки ее шлифуют, а при значительном износе поверхность тарелки наплавляют металлом газовой или электродуговой сваркой. Во избежание отпуска наплавку делают опуская стержень в водяную ванну.

В качестве присадочного материала можно использовать старые клапанные пружины.

После наплавки, не давая остыть металлу, толкатель быстро опускают в ванну с холодной водой и закаливают наплавленную поверхность. После закалки плоскость обрабатывают на наждачном точиле, а затем шлифуют на станке.

О разных способах восстановления посадочного места на валу или наплавка против напыления.

В этой статье я постараюсь выяснить, каким способом наиболее эффективно можно восстановить поврежденную шейку вала.

Под «шейкой» я в данном случае подразумеваю любую посадочную поверхность на валу: под подшипник качения, под баббитовый подшипник или приводной цилиндрический или конический конец вала под муфту со шпоночными пазами.

Рассмотрим три наиболее распространенных варианта восстановления поверхности шейки: 1) изготовление втулки и последующая посадка с натягом, 2) электродуговая наплавка, 3) газотермическое напыление.

Изготовление втулки. Преимущества: весь технологический процесс может осуществить токарь, и не нужно привлекать других специалистов. Недостатки: очень трудоемкий способ, ограничен выбор материала для восстановления, невозможно восстановить шейку, имеющую меньший диаметр, чем соседние шейки (например, шейки коленвала), невозможно восстановить шейку со шпоночными пазами.

Электродуговая наплавка. Преимущества: покрытие монолитно связано с основой, есть выбор различных по свойствам наплавочных материалов.

Недостатки: при восстановлении незначительных износов (что чаще всего бывает) основная часть наплавленного металла (50 – 80%) уходит в стружку при последующей механической обработке, вал при дуговой наплавке из-за интенсивного нагрева деформируется (без деформаций можно наплавить только конец вала).

Валы обычно изготавливаются из углеродистых сталей (35, 40, 40Х и т. п. ), которые при наплавке закаливаются, что может привести к трещинообразованию в зонах, прилегающих к наплавке. Необходима сопутствующая наплавке термообработка (как минимум – предварительный подогрев).

Газотермическое напыление.

Преимущества: полное и принципиальное отсутствие термических структурных превращений и тепловых деформаций в детали вследствие низких температур нагрева при данной технологии восстановления (не выше 250 град С); наличие открытых микропор в покрытии благоприятно влияет на условия работы пар трения, так как в порах постоянно удерживается незначительное количество смазки. Недостатки: из-за слабой адгезии с поверхностью детали напыленное покрытие может работать только на сжатие, и если по условиям работы на поверхности могут возникать большие сдвиговые нагрузки, то не стоит эту поверхность восстанавливать напылением.

Предлагаю взвесить обозначенные «за» и «против» трех методов применительно, например, к восстановлению цилиндрического приводного конца вала из стали 35Х в термообработанном состоянии с номинальным диаметром 150 мм и длиной 150 мм, имеющего шпоночный паз. К моменту ремонта диаметр составляет минимум 149,5 мм. На этот конец может насаживаться муфта или шкив. На мой взгляд, довольно распространенный случай.

Наличие шпоночного паза, как Вы понимаете, исключает возможность установки втулки, и поэтому этот крайне нетехнологичный способ мы рассматривать не будем.

Рассчитаем затраты на электродуговую наплавку. Наплавлять будем дешевыми отечественными электродами НИИ-48Г с коэффициентом использования 0,58 и производительностью наплавки 1,9 кг/ч (данные АО «Спецэлектрод» Москва).

Среднюю толщину наплавленного слоя примем равной 3 мм.

На это нам понадобится 2,9 кг электродов (1 102,00 рубля без НДС) и 1,53 часа чистого времени горения дуги (без учета времени на кантование изделия, замену электродов и прочее).

Рассчитаем затраты на газопламенное порошковое напыление. Производительность метода – 3,2 кг/час. Напылять будем слой 1 мм на сторону.

Этого будет вполне достаточно для припуска на механическую обработку, так как напыление осуществляется в токарном станке с равномерной подачей горелки, и мы получим одинаковую толщину напыленного слоя по всей восстанавливаемой поверхности.

Для этого нам понадобится 0,6 кг порошка (1 314,94 рубля без НДС) и 0,19 часа чистого времени напыления. Здесь нужно учесть, что нет необходимости прерывать процесс напыления на всякого рода вспомогательные операции.

Также, прошу обратить внимание на последующую механическую обработку, объем которой при наплавке существенно выше (сравните 2 мм и 0,5 мм припуска на радиус) и практика показывает, что токарю при обдирке бугристой наплавленной поверхности, содержащей остатки шлаковой корки, приходится не один раз останавливаться для заправки затупившегося резца.

Рассмотрим риски. При дуговой наплавке вала из стали 35Х необходим предварительный подогрев примерно до 250 град С, для того чтобы избежать образования хрупких структур и, как следствие, трещин в металле, граничащем с наплавкой.

Источник