Ремонт восстановление распределительных валов

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

ВИДЫ РЕМОНТА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ

В процессе эксплуатации на распределительный вал с конструктивно заложенной малой жесткостью воздействуют вибрация, знакопеременные нагрузки, сила трения, среда. Вследствие чего возникают дефекты вала: износ кулачков, опорных шеек и увеличение прогиба.

При выборе способов восстановления распредвала и разработке технологического процесса главным образом необходимо учитывать перспективность способов, определяемая возможностями достижения высокой производительности, требуемого качества и низкой себестоимости.

Устранение увеличенного прогиба распределительного вала, характеризуемого биением

Биение определяется с помощью часового индикатора и устраняется правкой на холодную (без применения нагрева) посредством выдавливания прессом или рихтовкой. При этом учитывают материал вала (чугун или сталь), а также допуски на биение предоставленные заводом-изготовителем. Далее вал необходимо подвергнуть динамической балансировке на специальном оборудовании с целью предупреждения возврата детали к прежнему изгибу.

Допускаемое биение средних опорных шеек относительно крайних не более 0,05 мм для большинства двигателей. При этом предусмотрены некоторые исключения. Биение шейки под распределительную шестерню допускается не более 0,03 мм.

Технология восстановления кулачков распределительного вала

Распределительные валы работают в условиях знакопеременных нагрузок. Для их восстановления наиболее рационально в качестве наплавки или напыления применять порошковые твердые сплавы. Для большинства кулачков требуется наплавить только верхушку. Однако при значительных износах кулачки наплавляют по профилю и затем шлифуют под номинальный размер.

Наиболее универсальными и совершенными методами нанесения защитных покрытий являются наплавка и напыление плазменной дугой. Опорные шейки распредвала наращивают методом электро-дуговой металлизации с последующей обработкой. В этом случае необходимо расточить постель головки в чистовой размер. Шлифуют шейки распредвала на круглошлифовальных станках типа ЗБ151. После процедуры напыления распредвала твёрдость покрытия не уступает заводским параметрам.

В последнее время наиболее активно внедряют технологию плазменной наплавки проволочными и порошковыми материалами. В связи с широкой универсальностью использования различной гаммы выпускаемых присадочных порошков процесс плазменной наплавки порошковыми материалами наиболее эффективен.

В настоящее время среди методов порошковой плазменной наплавки наиболее активно используется метод порошковой плазменной наплавки, получивший название РТА — процесс (plasma transferred arc). При этом методе действуют одновременно основная дуга (горящая между электродом и изделием) и косвенная или пилотная дуга (горящая внутри плазмотрона между электродом и плазмообразующим соплом). В связи с тем, что процесс нанесения покрытий только косвенной плазменной дугой в России называется плазменным напылением, новая технология получила название плазменная наплавка-напыление.

Процесс плазменной наплавки-напыления (РТА — процесс) обеспечивает использование пилотной (косвенной) дуги для расплавления присадочного порошка и основной дуги (переносимой) для поддержания необходимой температуры частиц порошка осажденной на детали. При этом увеличение времени нахождения частиц порошка при высокой температуре способствует максимальному сцеплению и уплотнению частиц с минимальным перегревом поверхности детали. Оптимизация основных характеристик процесса (токов основной и пилотной дуги, расстояния до изделия, скорости подачи порошка и скорости перемещения плазмотрона) выявило минимальную чувствительность к скорости подачи порошка и в определенных пределах к скорости перемещения плазмотрона.

Плазменную наплавку металла можно реализовать двумя способами:

1. Струя газа захватывает и подает порошок на поверхность детали;

2. В плазменную струю вводится присадочный материал в виде проволоки, прутка, ленты.

В качестве плазмообразующих газов можно использовать аргон, гелий, азот, кислород, водород и воздух. Наилучшие результаты наплавки получаются с аргоном и гелием.

Технология восстановления опорных шеек распредвала

Для восстановления работоспособности элемента применяют различные способы. Выбор рационального способа восстановления деталей определяется по критериям применяемости, долговечности и технико-экономической эффективности.

Электроконтактные способы восстановления деталей по сравнению с другими, имеют ряд преимуществ на этапе восстановления шеек распределительного вала. Среди них – высокая производительность и низкая энергоемкость процесса, незначительная зона термического влияния, отсутствие мощного светового излучения и газовыделений, снижение потерь присадочного материала в результате разбрызгивания и выгорания легирующих элементов, сохранение первоначальных свойств материала детали при высокой прочности получаемого покрытия с основным металлом. Причем для получения покрытий ЭКП можно использовать однокомпонентные порошки, применяемые для других способов наплавки, используемые в порошковой металлургии; порошковые смеси, которые могут быть двух- или многокомпонентными и состоять из различных металлических и неметаллических порошков; спеченные из порошков ленты, стальные ленты и проволоки; комбинированные материалы.

Механическая обработка валов после восстановления

Точение закаленных сталей имеет ряд преимуществ по сравнению со шлифованием. При твердом точении в каждый момент времени участвует одна точка режущей кромки, что позволяет легко обрабатывать сложные контуры без применения дорогостоящих профильных кругов, используемых при шлифовании. К тому же, твердое точение дает возможность обрабатывать сложные поверхности за один установ.

В результате обеспечивается превосходная точность позиционирования, сокращается число установов заготовки и снижается риск поломки детали. Процесс твердого точения также более благоприятен для окружающей среды, так как на данной операции не образуются абразивная пыль, как при шлифовании, и не требуется применение СОЖ.

В конечном счете, при твердом точении сокращаются затраты на обслуживание станка, упрощается управление технологическим процессом, а также обеспечиваются высокая производительность и качество обработки. Благодаря всем этим преимуществам переход к твердому точению значительно сокращает расходы на производство.

Рассмотренные методы восстановления распределительных валов позволяют устранить наиболее распространенные дефекты данного элемента. Качественное восстановление обеспечивает долговременную последующую эксплуатацию, и снимает необходимость приобретения новой детали.

Список литературы

1. Глазунов С.Н. Курс лекций: Технологические процессы реновации. – М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.

2. Шиповалов А.Н. Технология восстановления кулачков распределительных валов плазменной наплавкой // Автореферат. –М: ФГОУ ВПО ГРАЗУ, 2010. – 17с.

3. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. – М: Колос, 1981. – 351 с.

4. Вощанов К.П. Ремонт оборудования сваркой. – М: Машиностроение, 1967. – 192 с.

Источник

Восстановление (напыление) распредвалов своими руками

Распределительный вал автомобиля – это элемент ГРМ, предназначенный для открытия или закрытия клапанов в определенные промежутки времени, когда поршень находится в верхней или нижней мертвой точке. Постель и сам распредвал также подвержены износу, что происходит из-за неправильного тюнинга.В этой статье вы узнаете о причинах износа, а также о том как происходит ремонт постели распредвала.

Причины износа постели распредвала

Вроде бы никаких видимых дефектов: шейки в норме, блок двигателя в порядке, вкладыши заменены. Паниковать нет причин. Проведем дефектовку постели распредвала.

Ремонт или восстановление постели распредвала своими силами возможно лишь в части, касающейся выявлению неисправностей и съёму постели. Ремонт, восстановление постели придётся выполнять на станке. Такова особенность этой детали. Но, давайте по порядку.

Причины выхода из строя постели распредвала, напрямую влияют и на возникновение неисправностей шеек распредвала.

• относительно долгий срок службы двигателя;
• «масляное голодание». Проще говоря, работа двигателя определенное время с недостаточным уровнем моторного масла;
• отсутствие определенного масляного давления в двигателе;
• двигатель работает со старым или засорившимся масляным фильтром;
• разжижение масла, происходящее из-за попадания в него топлива;
• перегрев двигателя, и не обязательно он может быть явным (когда пар над капотом до неба).

Для того, чтобы принять решение о том, что нужно: замена, ремонт, восстановление постели распредвала, необходимо провести элементарную проверку состояния постели.

Проверка диаметров производится при помощи индикаторного нутромера, который настроен на определенный размер.

Полученные результаты вы сравниваете с теми параметрами, которые указаны в мануале от производителя. Кстати, данную операцию очень желательно выполнять и тогда, когда вы решили произвести замену штатного распредвала на тюнинговый распредвал.

После получения результатов и сравнения их с требуемыми, нужно принимать решение. Вариантов всего два: замена постели и ремонт (восстановление) постели распредвала. Третьего не дано. Мы не станем вам описывать последствия того, как неисправная постель распредвала, в итоге, приводит к необходимости капитального ремонта двигателя или замене головки блока цилиндров.

Как провести диагностику распредвала

Структурные особенности автомобиля подразумевают наличие множества деталей и механизмов, работающих во взаимодействии друг с другом. Однако, некоторые элементы изнашиваются быстрее, а другие медленнее. Именно к последним уделяется незначительное внимание, потому что срок их службы достаточно длительный. Такое отношение не приемлемо, если речь идет о высоком уровне эксплуатации транспортного средства.

К одним из более прочных элементов автомобиля относится распредвал. За счет выполняемой функции, структура распредвала отличается высокими показателями устойчивости, что определяет время его изнашивания. Тем не менее, стоит отметить тот факт, что при изготовлении деталей на предприятии, возможны нарушения, способствующие возникновению брака. Этому моменту уделяется особое внимание.

Иногда встречаются ситуации, когда распредвал выходит из строя, но эксплуатация автомобиля не прекращается. Такой режим работы приводит к нарушению деятельности смежных элементов, находящихся в тесной взаимосвязи. В случае дестабилизации функциональных возможностей распредвала, следует прекратить самостоятельное движение и обратиться за помощью, чтобы отбуксировать автомобиль.

Ремонт постели распредвала

Восстановление постели распредвала своими силами, как уже говорилось, сводится к тому, что вы определяете неисправность и снимаете постель. Затем вы везёте её в мастерскую, где существует специальный станок, на котором можно провести расточку или хонингование постели распредвала. Станки для восстановления постели распредвала относятся к разряду постельно-расточных.

Желательно для консультации и подготовки везти и ГБЦ. Это связано с тем, что перед ремонтом постели ГБЦ потребует специальной обработки – напыления алюминиево-цинкового порошка.

Восстановление постели распредвала проводится одним из двух способов: расточка или хонингование. Саму технологию вам вряд ли будет интересно знать. Специалист, работающий на данном станке, доводит поверхность постели до требуемых параметров.

При этом вам скажут, возможен ли ремонт постели распредвала, или проще и эффективней будет произвести замену постели на новую.

Параллельно с ремонтом постели распредвала

Вы помните, какие причины приводят к выходу из строя постели распредвала. Поэтому, расточка постели является всего лишь шагом в комплексе ремонтно-диагностических работ. Попутно вам придётся выяснить и устранить причину возникновения неисправности постели распредвала.

А для этого нужно:

• диагностировать систему смазки в т.ч. и масляного насоса;
• провести чистку и промывку масляных каналов блока и ГБЦ;
• проверка системы охлаждения двигателя;
• проверка топливной системы.

Естественно, при обнаружении неисправностей – ремонт для того, чтобы исключить в дальнейшем возникновение причин выхода из строя постели распредвала.

Удачи вам при ремонте постели распредвала.

Ремонт постели распредвала своими руками

Ремонт деталей двигателей

Тел., ул.Кантемировская, 59А [схема проезда]

Специальное предложение

Новая установка для гидравлических испытаний позволяющая опрессовывать крупногабаритные детали размером:

Новости

Внимание. По многочисленным просьбам наших клиентов, мы изменили часы работы. Теперь наши двери открыты для вас с 8:30 по будням!

Автозапчасти и комплектующие

Услуга от компании ООО»МоторИнтех» Автозапчасти и комплектующие для вашего автомобиля в наличии и на заказ. Телефоны: 8 (495) 325 0131, 8 (495) 785 8137 (многоканальный)

Правила оказания услуг

Правила оказания услуг (выполнения работ) по восстановлению деталей и узлов двигателей ООО «МоторИнтех»

Вопросы и ответы

Ознакомтесь с нашим F.A.Q. Ответы на часто задаваемые вопросы.

Есть вопросы? Задавайте!

Если у Вас возникли вопросы Вы можете отправить письмо.

Перед обработкой плоскости или диагностикой клапанного механизма проводится опрессовка ГБЦ. Единственной операцией выполняемой до этого – технологическая мойка. Опрессовка представляет собой проверку рубашки охлаждения на герметичность. Если выявляются повреждения – производится оценка возможности дальнейшего ремонта. По результатам оценки принимается решение о целесообразности ремонта данной головки блока цилиндров. Опрессовка производится так же после удалении форсунок, обломков свечей накаливания, замене седел и технологических заглушек, сварочных работ проводимых на данной головке блока цилиндров(ГБЦ).

Под ремонтом ГБЦ подразумевают так же работы с клапанной группой. Притирка клапана, замена седла клапана, замена втулки клапана.

Стоит отметить, что опрессовка головки блока — одна из услуг, предоставляемых ООО «МоторИнтех». Данная технология применяется при опрессовывании:

• радиаторов;
• теплообменников;
• коллекторов в легковых автомобилях;
• упомянутых ГБЦ.

Мы готовы предложить вам полный спектр услуг по диагностике и ремонту ГБЦ. Благодаря своему профессионализму, огромному опыту работы и наличию всего необходимого инструмента, мы можем выявить все имеющиеся проблемы и эффективно их устранить. Мы гарантируем вам высокое качество выполнения всех работ, в том числе и ремонт ГБЦ, также наши сотрудники помогут вам осуществить подбор вкладышей.

Вас интересует выгодная цена на ремонт головки блока цилиндров двигателя? Наиболее доступную стоимость готов предложить вам специализированный . Доверять все работы, связанные с двигателем в целом и с ремонтом ГБЦ можно только профессионалам. Почему? По той простой причине, что без соответствующего опыта и знаний, без профессионального инструмента, мотор так и останется до конца «не долеченным».

Правильная работа ГБЦ — основная составляющая успешной работы двигателя в целом. Наиболее качественный ремонт ГБЦ возможен только при наличии высокотехнологичного оборудования и квалифицированных специалистов.

Ремонт ГБЦ включает в себя несколько этапов: подготовительные работы (мойка и опрессовка, разборка и дефектация), ремонт деталей клапанного механизма, ремонт постелей распределительных валов, ремонт резьбовых соединений и отверстий, обработку плоскостей и окончательную сборку.

Подготовительные работы

Любые работы по ремонту ГБЦ начинаются с демонтажа навесного оборудования и технологической мойки. Это позволяет очистить ГБЦ от масляных отложений, продуктов горения и других загрязнений, которые могут скрыть поверхностные дефекты ремонтируемой детали. Первоначальная оценка объема работ и порядок их выполнения в случае обнаружения таких дефектов может значительно изменяться.

Следующий этап подготовки к ремонту — опрессовка ГБЦ, в ходе которой проверяется герметичность рубашки охлаждения, при обнаружении микротрещин, в большинстве случаев ГБЦ подлежит замене. Опрессовка также проводится после замены прогоревших, износившихся или разрушенных седел клапанов. Работы по опрессовке выполняются специалистами ООО «МоторИнтех» на специальном оборудовании в условиях максимально приближенных к условиям работы двигателя.

Для дальнейшего определения состояния ремонтируемой головки необходима разборка клапанного механизма и его последующая дефектация. Даже такая незначительная операция должна выполняться исключительно профессионалами, что гарантирует сохранность разбираемых деталей и возможность дальнейшего их использования. Дефектация, ремонтируемых ГБЦ, проводится с помощью специального измерительного инструмента. В ходе дефектации определяется объем предстоящих работ по ремонту ГБЦ.

Ремонт деталей ГБЦ

После проведения подготовительных работ производится замена изношенных и деформированных деталей новыми. При отсутствии заводских направляющих втулок клапанов, таковые могут быть изготовлены в нашем специализированном из аналогичных сплавов. Всегда заменяются все резиновые детали, прокладки и сальники.

Инструменты для замены распредвала

Наличие данных инструментов упростит процедуру:

• набор ключей и головок, включая трещотку;
• комплект отвёрток — обязательна шлицевая отвёртка для работы с сальником или пинцет;
• микрометр;
• вороток для зажима и вращения;
• динамометр — гаечный ключ для затяжки резьбовых соединений с точно заданным моментом;
• монтировка;
• съёмник и оправка для запрессовки;
• молоток.

Обязательно подготавливается перед заменой ремкомплект, включающий помимо самого изделия: вкладыши, сальник, болты крепления. Если система с гидрокомпенсаторами, то нужно заменить и эти детали.

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.

Восстановление распределительных валов

Валы большинства двигателей изготавливают штамповкой из стали 40 и 45 или отливкой из специального чугуна (двигатель ЗИЛ-130).

Основные дефекты распределительного вала:

• изгиб вала
• износ и отколы кулачков и опорных шеек
• износ шпоночной канавки и посадочного места под распределительную шестерню
• износ или повреждение резьбы

Вал выбраковывают при трещинах, аварийном изгибе или скручивании, отломах металла на вершине кулачка более 3 мм его ширины.

Изгиб вала устраняют правкой в холодном состоянии на призмах под прессом. Допускаемое биение средних опорных шеек относительно крайних — не более 0,05 мм для большинства двигателей и не более 0,10 мм для двигателей А-41 и А-01М. Биение шейки под распределительную шестерню допускается не более 0,03 мм.

Опорные шейки распределительных валов шлифуют под уменьшенный ремонтный размер в центрах специального станка 3A433 или на круглошлифовальных станках электрокорундовыми кругами зернистостью 46-60 и твердостью СМ. Перед шлифованием зенкуют масляные отверстия, углубляют масляные каналы. В этом случае в блок цилиндров необходимо устанавливать втулки ремонтного размера.

При значительном износе опорных шеек их наплавляют в среде углекислого газа вибродуговой или плазменной наплавкой, наращивают железнением или газотермическим напылением. Перед наплавкой масляные каналы защищают графитными вставками, а перед железнением — свинцовыми. Наплавленные шейки шлифуют. При необходимости после грубого шлифования проводят закалку на глубину 2-3 мм.

Изношенную шейку под распределительную шестерню восстанавливают наплавкой в среде углекислого газа или железнением и обработкой под номинальный размер. Шпоночную канавку заправляют электродом Э42 или в среде углекислого газа проволокой Св-18ХГСА и фрезеруют под номинальный размер. Смещение шпоночной канавки относительно диаметральной плоскости допускается не более 0,05 мм.

Изношенную шпоночную канавку можно восстановить фрезерованием под увеличенный размер шпонки. Ремонтную шпонку изготавливают из стали 45 и термически обрабатывают до твердости HRC3 40-50.

Изношенные кулачки шлифуют по копиру на станке 3A433 до выведения следов износа и восстановления профиля. После шлифования кулачка высота подъема клапана не изменяется.

При износе кулачков по высоте больше допустимого значения их наплавляют ручной электродуговой сваркой электродом Т-590 или Т-630, автоматической наплавкой в среде углекислого газа порошковой проволокой при помощи специального копировального приспособления с охлаждением вала в процессе наплавки.

При ручной электродуговой или газовой наплавке на боковые стороны кулачков устанавливают защитные экраны из меди или графита. Распределительный вал помещают в ванну с водой на подставки так, чтобы половина диаметра вала была в воде. После наплавки проверяют изгиб вала и при необходимости правят.

Затем наплавленные кулачки предварительно обрабатывают абразивным кругом по шаблону, а после этого окончательно шлифуют на станке 3A433 по копиру.

Восстановленный распределительный вал должен иметь твердость поверхности кулачков и опорных шеек HRC3 54-62, шероховатость Ra 0,63-0,32 мкм.

Источник