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
Ремонт судовых дизельных установок
Профилактические работы и ремонт судовой дизельной установки
Длительная, безотказная работа судовой дизельной установки возможна только в том случае, если экипаж судна во главе с механиком не только хорошо ее знает и технически грамотно использует, но и обслуживает активно. Под активным техническим обслуживанием подразумевается такое обслуживание, при котором экипаж не ждет появления каких-либо неполадок и дефектов в силовой установке, а путем системы периодических осмотров, проверок, обмеров и других работ своевременно обнаруживает зарождающиеся дефекты и предупреждает их дальнейшее развитие.
Анализ нарушений нормальной работы и аварий судовых двигателей показывает, что в подавляющем большинстве случаев таким явлениям предшествует некоторый период работы, в течение которого постепенно назревают необходимые для них условия. Например, серьезным повреждениям или поломке отдельных деталей двигателя обычно предшествует нарушение нормального режима смазки или охлаждения, ослабление крепления, развитие трещины, чрезмерный износ и т. п.
Внимательное наблюдение за работой и состоянием механизмов позволяет вовремя обнаружить назревание неисправностей и активными действиями предупредить их.
Осмотры деталей, проверка креплений и зазоров, замена ненадежных деталей, смена масла, промывка фильтров и другие работы, имеющие целью своевременно обнаружить и устранить причины, способные при дальнейшей
работе привести к усиленному износу, срыву нормальной работы или аварии двигателя, называются профилактическими мероприятиями.
Профилактические мероприятия по характеру и объему входящих в них работ подразделяются на «профилактические осмотры» («технические уходы») и «планово-предупредительные ремонты».
Профилактические осмотры состоят из внешних осмотров, проверок и других мелких работ, как правило, не связанных со значительной разборкой и потому не нарушающих нормальной эксплуатационной готовности механизмов. Эти работы выполняются обычно во время межрейсовых стоянок или на ходу, и специального времени для их выполнения в плане эксплуатации теплохода не предусматривается.
Планово-предупредительные ремонты состоят из вскрытия внутренних узлов для их осмотра, замены изношенных деталей, сложных регулировочных работ, притирки клапанов и т. п. Эти работы выводят дизели из состояния эксплуатационной готовности, и потому для их выполнения в плане работы теплохода предусматривается специальное время.
Систематическое, тщательное выполнение всех профилактических мероприятий гарантирует надежную работу судовой силовой установки, исключает или сводит к минимуму возможность выхода из строя или нарушения нормальной работы двигателей и обслуживающих их механизмов и систем. Эксплуатируемая таким образом установка во время ходовых вахт не требует пристального внимания, что особенно важно при эксплуатации судов методом совмещения профессий.
При работе с совмещением профессий малочисленность экипажа и широкий круг обязанностей его членов мешают тщательному и полному выполнению всех профилактических мероприятий, поэтому в настоящее время разрабатываются методы выполнения этих работ в пунктах стоянки силами специальных береговых бригад или станций технического обслуживания.
1. Очистка, окраска или смазка внешних поверхностей отдельных деталей дизеля, вспомогательных механизмов и трубопроводов для защиты их от коррозии и поддержания опрятного вида.
2. Контрольные осмотры деталей и узлов для выявления появившихся на них дефектов.
3. Проверка затяжки гаек шпилек, болтов и других резьбовых соединений.
4. Проверка плотности соединений и сальниковых устройств, при необходимости их подтяжка.
5. Проверка зазоров в соединениях подвижных деталей и их подрегулировка.
6. Определение путем измерений степени износа некоторых деталей.
7. Проверка работы и регулировка топливных насосов и форсунок.
9. Промывка фильтров.
10. Очистка и осмотр внутренних полостей рабочих цилиндров, рубашек охлаждения, картера, отстойников, газовыпускных трактов, турбонагнетателей, холодильников и т. п.
11. Притирка клапанов.
12. Смена отдельных деталей и узлов, имеющих дефекты и тех, дальнейшая работа которых, судя по степени их износа или числу проработанных часов, ненадежна.
13. Контрольная опрессовка систем трубопроводов и отдельных внутренних полостей.
14. Проверка контрольно-измерительных приборов, автоматических устройств и систем.
Профилактические работы проводятся по заранее составленному механиком плану. Периодичность проведения профилактических работ, принятая в системе Министерства речного флота, следующая: ежедневный уход и профилактические работы через каждые 50; 100 (только для быстроходных дизелей); 500; 1000 и 2000 ч работы дизеля.
Рекомендованные периоды проведения профилактических работ в условиях эксплуатации флота, как правило, строго не выдерживаются, так как указанные круглые числа часов работы дизелей чаще всего попадают на ходовое время. Поэтому механик должен разумно корректировать сроки выполнения профилактических работ, немного изменяя их в ту или другую сторону в зависимости от технического состояния дизелей, продолжительности и условий ближайших межрейсовых стоянок.
В подготовке и проведении профилактических работ механику помогают его помощники и мотористы, за каждым из которых в порядке заведывания закреплены определенные механизмы и системы.
Основанием для включения в план профилактических работ тех или иных конкретных операций служат:
а) соответствующие приказы МРФ, указания группового механика или представителя Регистра и рекомендации теплотехников;
б) рекомендации по составу профилактических работ Руководства по эксплуатации данного типа двигателя;
в) обнаруженные командой ненормальности в работе двигателя или обслуживающих его систем;
г) опыт эксплуатации данного типа двигателя и материалы предыдущих профилактических осмотров и проверок.
Успешному выполнению профилактических работ способствует четкое распределение обязанностей между работающими в соответствии с их квалификацией и опытом, предварительная подготовка необходимых запасных частей, инструмента, измерительных приборов и приспособлений.
В процессе длительной эксплуатации вследствие износа рабочих деталей техническое состояние двигателя ухудшается, т. е. понижаются его технико-экономические показатели работы и надежность. В случае аварии (поломки) двигатель может полностью утратить работоспособность.
Для восстановления до нормального уровня технического состояния аварийного или изношенного двигателя необходимо его отремонтировать.
По своему характеру ремонты делятся на планово-предупредительные и аварийные. Необходимость и сроки проведения планово-предупредительных ремонтов устанавливаются заранее на основании результатов систематического наблюдения за техническим состоянием двигателя.
В эту группу входят навигационные, текущие, средние и капитальные ремонты. Аварийные ремонты — ремонты внеплановые, вызванные необходимостью восстановить утраченную в результате аварии нормальную работоспособность двигателя. Вообще всякий внеплановый ремонт, срывающий график нормальной эксплуатации судна, даже если он не является следствием аварии, считается аварийным.
При технически грамотной, нормальной эксплуатации судовых двигателей аварийные ремонты — явление исключительное редкое.
Своевременное и высококачественное выполнение ремонтов судовых двигателей — одно из основных условий, обеспечивающих безаварийную, рентабельную работу флота.
Длительная, безотказная работа судовой дизельной установки возможна только в том случае, если экипаж судна во главе с механиком не только хорошо ее знает и технически грамотно использует, но и обслуживает активно. Под активным техническим обслуживанием подразумевается такое обслуживание, при котором экипаж не ждет появления каких-либо неполадок и дефектов в силовой установке, а путем системы периодических осмотров, проверок, обмеров и других работ своевременно обнаруживает зарождающиеся дефекты и предупреждает их дальнейшее развитие.
Анализ нарушений нормальной работы и аварий судовых двигателей показывает, что в подавляющем большинстве случаев таким явлениям предшествует некоторый период работы, в течение которого постепенно назревают необходимые для них условия. Например, серьезным повреждениям или поломке отдельных деталей двигателя обычно предшествует нарушение нормального режима смазки или охлаждения, ослабление крепления, развитие трещины, чрезмерный износ и т. п.
Внимательное наблюдение за работой и состоянием механизмов позволяет вовремя обнаружить назревание неисправностей и активными действиями предупредить их.
Осмотры деталей, проверка креплений и зазоров, замена ненадежных деталей, смена масла, промывка фильтров и другие работы, имеющие целью своевременно обнаружить и устранить причины, способные при дальнейшей
работе привести к усиленному износу, срыву нормальной работы или аварии двигателя, называются профилактическими мероприятиями.
Профилактические мероприятия по характеру и объему входящих в них работ подразделяются на «профилактические осмотры» («технические уходы») и «планово-предупредительные ремонты».
Профилактические осмотры состоят из внешних осмотров, проверок и других мелких работ, как правило, не связанных со значительной разборкой и потому не нарушающих нормальной эксплуатационной готовности механизмов. Эти работы выполняются обычно во время межрейсовых стоянок или на ходу, и специального времени для их выполнения в плане эксплуатации теплохода не предусматривается.
Планово-предупредительные ремонты состоят из вскрытия внутренних узлов для их осмотра, замены изношенных деталей, сложных регулировочных работ, притирки клапанов и т. п. Эти работы выводят дизели из состояния эксплуатационной готовности, и потому для их выполнения в плане работы теплохода предусматривается специальное время.
Систематическое, тщательное выполнение всех профилактических мероприятий гарантирует надежную работу судовой силовой установки, исключает или сводит к минимуму возможность выхода из строя или нарушения нормальной работы двигателей и обслуживающих их механизмов и систем. Эксплуатируемая таким образом установка во время ходовых вахт не требует пристального внимания, что особенно важно при эксплуатации судов методом совмещения профессий.
При работе с совмещением профессий малочисленность экипажа и широкий круг обязанностей его членов мешают тщательному и полному выполнению всех профилактических мероприятий, поэтому в настоящее время разрабатываются методы выполнения этих работ в пунктах стоянки силами специальных береговых бригад или станций технического обслуживания.
1. Очистка, окраска или смазка внешних поверхностей отдельных деталей дизеля, вспомогательных механизмов и трубопроводов для защиты их от коррозии и поддержания опрятного вида.
2. Контрольные осмотры деталей и узлов для выявления появившихся на них дефектов.
3. Проверка затяжки гаек шпилек, болтов и других резьбовых соединений.
4. Проверка плотности соединений и сальниковых устройств, при необходимости их подтяжка.
5. Проверка зазоров в соединениях подвижных деталей и их подрегулировка.
6. Определение путем измерений степени износа некоторых деталей.
7. Проверка работы и регулировка топливных насосов и форсунок.
9. Промывка фильтров.
10. Очистка и осмотр внутренних полостей рабочих цилиндров, рубашек охлаждения, картера, отстойников, газовыпускных трактов, турбонагнетателей, холодильников и т. п.
11. Притирка клапанов.
12. Смена отдельных деталей и узлов, имеющих дефекты и тех, дальнейшая работа которых, судя по степени их износа или числу проработанных часов, ненадежна.
13. Контрольная опрессовка систем трубопроводов и отдельных внутренних полостей.
14. Проверка контрольно-измерительных приборов, автоматических устройств и систем.
Профилактические работы проводятся по заранее составленному механиком плану. Периодичность проведения профилактических работ, принятая в системе Министерства речного флота, следующая: ежедневный уход и профилактические работы через каждые 50; 100 (только для быстроходных дизелей); 500; 1000 и 2000 ч работы дизеля.
Рекомендованные периоды проведения профилактических работ в условиях эксплуатации флота, как правило, строго не выдерживаются, так как указанные круглые числа часов работы дизелей чаще всего попадают на ходовое время. Поэтому механик должен разумно корректировать сроки выполнения профилактических работ, немного изменяя их в ту или другую сторону в зависимости от технического состояния дизелей, продолжительности и условий ближайших межрейсовых стоянок.
В подготовке и проведении профилактических работ механику помогают его помощники и мотористы, за каждым из которых в порядке заведывания закреплены определенные механизмы и системы.
Основанием для включения в план профилактических работ тех или иных конкретных операций служат:
а) соответствующие приказы МРФ, указания группового механика или представителя Регистра и рекомендации теплотехников;
б) рекомендации по составу профилактических работ Руководства по эксплуатации данного типа двигателя;
в) обнаруженные командой ненормальности в работе двигателя или обслуживающих его систем;
г) опыт эксплуатации данного типа двигателя и материалы предыдущих профилактических осмотров и проверок.
Успешному выполнению профилактических работ способствует четкое распределение обязанностей между работающими в соответствии с их квалификацией и опытом, предварительная подготовка необходимых запасных частей, инструмента, измерительных приборов и приспособлений.
В процессе длительной эксплуатации вследствие износа рабочих деталей техническое состояние двигателя ухудшается, т. е. понижаются его технико-экономические показатели работы и надежность. В случае аварии (поломки) двигатель может полностью утратить работоспособность.
Для восстановления до нормального уровня технического состояния аварийного или изношенного двигателя необходимо его отремонтировать.
По своему характеру ремонты делятся на планово-предупредительные и аварийные. Необходимость и сроки проведения планово-предупредительных ремонтов устанавливаются заранее на основании результатов систематического наблюдения за техническим состоянием двигателя.
В эту группу входят навигационные, текущие, средние и капитальные ремонты. Аварийные ремонты — ремонты внеплановые, вызванные необходимостью восстановить утраченную в результате аварии нормальную работоспособность двигателя. Вообще всякий внеплановый ремонт, срывающий график нормальной эксплуатации судна, даже если он не является следствием аварии, считается аварийным.
При технически грамотной, нормальной эксплуатации судовых двигателей аварийные ремонты — явление исключительное редкое.
Своевременное и высококачественное выполнение ремонтов судовых двигателей — одно из основных условий, обеспечивающих безаварийную, рентабельную работу флот а.
Источник