Ремонт коленчатых валов двигателя

Коленчатый вал – очень нагруженная базовая деталь двигателя внутреннего сгорания подверженная следующим факторам, вызывающих его поломку:

• Износ – (явление вызванное сухим или пограничным трением между коленчатым валом и другими деталями, которые с ним соприкасаются) неизбежно приводит к износу коленчатого валом. Такие факторы, как недостаточная смазка, избыточные нагрузки (как со стороны ЦПГ, так и маховика), присутствие абразивных частиц (в моторном масле, внешней среде), ускоряют износ.
• Деформация, излом - это повреждения, в результате которых вал деформируются или ломается из-за избыточных нагрузок (как со стороны ЦПГ, так и маховика)
• Задиры - недостаточная смазка, избыточные нагрузки (как со стороны ЦПГ, так и маховика), присутствие абразивных частиц в моторном масле
• Дисбаланс - несбалансированные вращающиеся части ЦПГ являются причиной чрезмерных нагрузок на коленчатый вал, которые приводят к преждевременному выходу из строя или поломки (обрыв) коленчатого вала.
• Сколы, царапины, коррозия: это следствие неквалифицированного ремонта с нарушением технологии ремонта или хранения коленчатого вала.

Проведение регулярного и правильного ТО снижает факторы повреждения и износа дорогостоящего коленчатого вала, предотвращает его преждевременный выход из строя.

Коленчатые валы большинства двигателей изготовлены штамповкой из стали 45, 40Х, 50Т. У некоторых двигателей валы изготовлены литьем из высокопрочного магниевого чугуна.
Основными дефектами коленчатых валов являются износ коренных и шатунных шеек, изгиб вала. Реже встречаются повреждения резьбы, трещины, износы шпоночных канавок, отверстий под болты крепления маховика, посадочных мест под шестерню и шкив, маслосгонной резьбы.

Восстановление коленчатого вала

Основные операции:

• Мойка
• Напыление
• Дефектовка
• Шлифовка
• Полировка

В случае выхода детали из ремонтных размеров, восстановить шейки и посадочные места коленчатого вала можно при помощи технологии активированной дуговой металлизации.

Перед ремонтом коленчатый вал промывают в моечной машине, открывают заглушки, особенно тщательно промывают полости для центробежной очистки масла и масляные каналы.

Отбор и дефектовка

Коленчатый вал выбраковывают при наличии трещин, за исключением небольших продольных трещин на коренных и шатунных шейках длиной до 3 мм. В случае износа шеек, превышающего последний ремонтный размер, коленчатые валы дизелей также выбраковывают. Необходимость восстановления коленчатого вала, замены подшипников определяют по превышению допустимых зазоров в подшипниках. Для проверки трещин на шейках вала используется магнитный дефектоскоп. Изгиб вала устраняют с помощью специальной правки местным наклепом.

Восстановление посадочных мест

Изношенные посадочные места под шестерню или шкив восстанавливают наплавкой в среде углекислого газа с использованием проволоки Св-18ХГСА, после обрабатывают под номинальный размер. Изношенные шпоночные канавки, отверстия под штифты для установки маховика заварены полуавтоматом в среде углекислого газа с проволокой Св-08Г2С. Шпоночную канавку фрезеруют на том же месте, чтобы не нарушить установку распределительных шестерен. Заваренные отверстия после зачистки торцовой поверхности просверливают, зенкуют, развертывают на сверлильном станке.

Шлифование шеек

Наиболее распространенным способом восстановления коренных, шатунных шеек коленчатых валов является шлифование их под ремонтные размеры, установленные для каждой марки двигателя. Перед шлифованием шеек устраняют все другие дефекты вала, измеряют шейки в двух сечениях: на расстоянии 10 мм от щек, в двух плоскостях — в плоскости кривошипа, перпендикулярно ей.
Для шлифования применяют универсальный шлифовальный станок или специализированные станки. Все шейки шлифуют под один ремонтный размер, начиная с коренных шеек. За установочные базы при шлифовании коренных шеек принимают фаску отверстия под храповик и фаску или отверстие в торце вала под подшипник. Эти базы проверяют, при необходимости исправляют.
Коленчатый вал устанавливают в центры для измерения биения по неизношенным поверхностям. Радиальное биение шейки под шестерню и фланца маховика не должно превышать соответственно 0,03 и 0,05 мм.
При шлифовании шатунных шеек за установочные базы принимают шейку под шестерню, наружную цилиндрическую поверхность фланца маховика или прошлифованные крайние коренные шейки.

Шлифование масляных каналов

Перед шлифованием отверстия масляных каналов зенкуют на сверлильном станке или электродрелью с абразивным инструментом или сверлом диаметром 14-16 мм с твердосплавными пластинками.

Шлифовка шатунных шеек

При шлифовании шатунных шеек коленчатый вал устанавливают в трехкулачковых патронах центросместителей передней и задней бабок. С помощью центросместителей ось коренных шеек смещают относительно оси пинолей передней и задней бабок на величину радиуса кривошипа. Угловая ориентация вала осуществляется индикаторным приспособлением по шлифуемой шейке. Для предотвращения прогиба вала применяют люнет.

Шлифовальные круги, режимы

Шейки коленчатого вала шлифуют электрокорундовыми кругами на керамической связке зернистостью 16-60, твердостью СМ2, CI, СТ1, СТ2. Режимы шлифования:
- Окружная скорость шлифовального круга — 25-35 м/с.
- Окружная скорость вала при шлифовании коренных шеек — 18-25 м/мин, при шлифовании шатунных шеек — 7-12 м/мин.
- Поперечная подача круга — 0,003-0,006 мм/об.
- Продольная подача — 7-11 мм/об.

Обильное охлаждение применяется для предотвращения образования микротрещин при шлифовании. После шлифования шейки полируют пастой ГОИ № 20-30 для получения шероховатости Ra 0,16-0,32 мкм.

Шлифовальные круги, режимы

В случае выхода детали из ремонтных размеров, восстановить шейки и посадочные места коленчатого вала можно при помощи технологии активированной дуговой металлизации. Для восстановления используются материалы, которые наносятся на изношенные участки в виде слоя с помощью электрической дуги. Процесс металлизации обеспечивает высокую прочность восстанавливаемых поверхностей и улучшает их эксплуатационные характеристики, такие как износостойкость и сопротивление коррозии.

Динамическая балансировка, контроль

Восстановленные коленчатые валы подвергаются динамической балансировке. После шлифования, полирования шеек коленчатые валы, масляные каналы тщательно промывают, продувают сжатым воздухом.

При контроле восстановленных валов проверяют:

• Размеры всех шеек.
• Конусообразность, овальность, бочкообразность, седлообразность шеек с помощью скобы, настроенной по концевым мерам.
• Взаимное расположение коренных, шатунных шеек.
• Биение средних коренных шеек, фланца под маховик, поверхностей под шкив, шестерню.
• Смещение осей шатунных шеек относительно общей плоскости, проходящей через первую коренную, первую шатунную шейки.
• Радиус кривошипа.
• Шероховатость поверхности по образцам шероховатости.

Для всех этих проверок используются контрольные приспособления, что позволяет обеспечить точность, высокое качество восстановления.

После шлифования и полирования шеек коленчатые валы и масляные каналы тщательно промывают и продувают сжатым воздухом.

При контроле восстановленных валов проверяют размеры, определяют конусообразность, овальность, бочко- и седлообразность всех шеек с помощью скобы, настроенной по концевым мерам. Взаимное расположение коренных и шатунных шеек, биение средних коренных шеек, поверхности фланца под маховик, биение поверхностей под шкив и шестерню, смещение осей шатунных шеек относительно общей плоскости, проходящей через первую коренную и первую шатунную шейки, а также радиус кривошипа определяют контрольными приспособлениями. Шероховатость поверхности определяют по образцам шероховатости.

Участок по ремонту коленчатых валов в техническом центре Мотор Технология

* Обращаем ваше внимание на то, что данный Интернет сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации о стоимости услуг, пожалуйста, обращайтесь к менеджерам.