Способ восстановления коленчатых валов

(51) 5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ институт тракторабпреиму- шенных нутрен- аботаютения - аэвития Изобретениероизводству, претановлении изношалов двигателей вругих валов, рабо елен коленчатыи вал варенными между соми полувтулками; на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - к внахлест с меткой вты; на фиг. 4-штифт, верстие в оболочке и фоканалы на фиг 5 - к оболочки замковым кина хвоста с углами тносится к ремонтному имущественно при еосенных шеек коленчатых нутреннего сгорания или ающих в условиях смазотвЦельюащение оболочке,руэок, имеа шейкусловий см ктер, ение нных аследую ом. При восстановленалое шен коленчатых работку иэ еншипн ости в зи ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Государственный всесоюзный научноисследовательский технологическийремонта и эксплуатации машинноного парка(56) Авторское свидетельство СССРМ 1207666, кл, В 23 К 1/12, В 23 Р 6/001983.(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ(57) Изобретение относится к ремонтномпроизводству и м.б. использованощественно при восстановлении изношеек коленчатых валов двигателей внего сгорания или других валов, рщих в условиях смазки. Цель изобрепредотвращение образования и р изобретения является пре бразования и развития трещ ликвидация дополнительнь ющих гидравлический хара и оболочку, а также улучш азывания шатунных и коре ов в пусковой период в ос них условиях,трещин в оболочке, ликвидация дополнительных нагрузок, имеющих гидравлический характер, на шейку и оболочку, а также улучшение условий смазывания шатунных и коренных подшипников в пусковой период в особенности в зимних условиях. Полувтулки оболочки изготавливаются перфорированными, Для замены оболочки при ремонте вала без обработки шейки оболочка имеет метки мест разреза. Соединение полувтулок оболочки между собой выполняется типа ласточкина хвоста. Крепление оболочки к шейке вала выполняется запрессовкой специальных штифтов в материал вала с последующей сваркой к оболочке. Выполнение перфорированной оболочки создает перфоканалы, которые снижают процесс трещинообразования оболочек, являются резервуаром для накопления в них масла, а также выхода масла из-под оболочки, что улучшает условия работы подшипников коленчатого вала, 3 э,п, ф-лы, 5 ил. На фиг. 1 предстас установленными и сбой перфорированныфиг. 2 - разрез А - А насоединения полувтулосечении Ж - Ж, варианзапрессованный в оттеле шейки вала, и персоединение полувтулометодом типа ласточа конусов Морзе,Способ осуществлных шеек, изготовление ремонтных полу- втулок 2 и 3 (оболочек) и крепление их к шейкам, полувтулки (оболочки) выполняют перфорированными, т.е. с множеством отверстий, которые затрудняют процесс образования и в особенности развитие трещин, Кроме того, при наличии перфорации на оболочке под воздействием возникающих усилий и больших нагрузок, масло, находящееся под оболочкой, перетекает через отверстия (фиг. 2) и тем самым возникающие гидродинамические нагрузки уменьшаются.Перфорация может быть сплошной или местной, Это зависит от конструкции вала и условий его работы. Так, для чугунных валов, обладающих, как правило, большей жесткостью и усталостной прочностью, условия работы отличаются меньшей нагруженностью и поэтому можно применить местную перфорацию вдоль концентраторов напряжения, Для замены оболочки без повреждения шейки вала полувтулки выполняются с уступом и выступом или скосами с тем, чтобы имелась возможность соединения их внахлест, Для того, чтобы после сварки полувтулок было известно, в каком месте нужно разрезать при ремонте оболочку, на полувтулках до установки их на шейку вала делают метки.После установки полувтулок на шейки (с предварительным и поддерживающим нагревом или под давлением для получения необходимого натяга) и сварки между собой в наименьшее нагруженной зоне выполняют отверстия (фрезерованием с профилированной пальчиковой фреэой) через оболочку в материал вала с плавным переходом боковой образующей отверстия в его основание с последующей калибровкой отверстия и запрессовкой штифтов 4 с закругленным основанием и дополнительным закреплением штифта сваркой с телом оболочки. Запрессовка штифтов позволяет снизить расчетный натяг посадки оболочки, что снижает грещинообразование,Соединение полувтулок можно выполнить и беэ сварки, используя замковый метод типа ласточкина хвоста с углами, равными углам конусов Морзе. Это соединение значительно более сложно в осуществлении, но преимуществом его является снижение концентраторов напряжения.Перфорированными можно выполнять и оболочки, получаемые методом свертных втулок. Эти оболочки целесообразны к применению в тех случаях, когда по соображениям циклической усталостной прочности (стойкости к длительным знакопеременным нагрузкам) недопустим значительный сьем мегалла с шейки вала, 10 15 соса,П р и м е р . Проводят процесс восстановления шеек коленчатых валов дизелей ЯМЗНД.Шейки коленчатого вала шлифуют: шатунные до диаметра 84 мм, коренные до диаметра 106 мм 20 25 30 35 40 45 50 55 Перфорация улучшает условия смазывания трущихся поверхностей подшипников коленчатого вала в период пуска двигателя. Это имеет значение для пуска двигателя в зимних условиях, когда наблюдается масляное голодание ввиду запаздывания подачи густого масла к поверхностям трения шатунных и коренных подшипников. Перфорация улучшает смазывание трущихся поверхностей, так как перфоканалы 5, находящиеся в верхней части оболочки вала, выполняют функцию сосудов, в которых масло накапливается и не вытекает, а в период пуска растекается по поверхностям трения еще до поступления масла от масляного наИэ листа стали 45 толщиной 3 мм вырубаются заготовки полуколец с размерами 73 х 135 в количестве 8 шт. и 45 х 170 в количестве 10 шт, На заготовки наносится перфорация и отверстия для масляных каналов, Затем производят гибку перфорированных заготовок в полукольца в специальных штампах до диаметров: шатунных полуколец 88 мм и коренных 110 мм, после чего наносится метка места для разреза оболочки.Полукольца подвергают термической обработке: температура закалки с = 820 - 840 С, выдержка 5 - 7 мин, охлаждающая среда - вода. После закалки полукольца подвергают отпуску при с = 400 С, время выдержки 30 - 40 мин. Твердость поверхности должна быть в пределах 45 - 50 НРС,Термически обработанные полукольца устанавливают на шейки вала. Операцию крепления полувтулок осуществляют путем нагрева полувтулок до температуры образования необходимого монтажного зазора в сопряжении оболочка - шейка за счет термического расширения полувтулок (оболочки) и при непрерывном подводе к ним теплоты они устанавливаются на холодные шатунные или коренные шейки вала, сжимаются между собой. Затем снимают прижимающее усилие, полувтулки остывают, Усилие сдвига сваренной втулки (оболочки) эквивалентно усилию, возникающему при напрессовке целой втулки с необходимым расчетным натягом, Стыки оболочек сваривают без приварки к шейке вала,На шейках вала с помощью специального кондуктора изготавливают два диаметрально-противоположных отверстия диаметром1636168 А Фиг.1 Спазка Фиг. 2 7 мм, в которые запрессовывают специальные штифты, удерживающие оболочку отпроворачивания и привариваемые к ов )лочкам. Затем шейки подвергают черновому шлифованию в размер: шатунные 88.25 и коренные 110,25 мм и чистовому шлифованию в размер; шатунные 88-0,015 и коренные 110-0,015 мм, 10Восстановленный вал подвергают мойке, сушке, контролируют чистоту перфоканалов. После этого шейки вала подвергают консервации, а сам коленчатый вал укладывают в специальную тару. 15 Использование способа обеспечивает ликвидацию дополнительных гидравлических нагрузок на шейки и оболочки, возможность многократного повторного восстановления 20 шеек валов и существенное увеличение ре. сурса валов до выбраковки, предотвращение образования трещин и их развития в оболочках, а также снижение износа сопряжения шейка - вкладыш в пусковой период 25 двигателя,Формула изобретения 1. Способ восстановления коленчатых валов, включающий механичес; ую обработку изношенных шеек, изготовление разрезных ремонтных оболочек и крепление их к шейкам. отличающийся тем,что,с целью повышения надежности в работе коленчатых валов, оболочки изготавливают перфорированными.2, Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью замены оболочки беэ повреждения шейки вала, оболочку снабжают метками, указывающими места разреза.3. Способ поп.1, отл ича ю щи йся тем, что после установки оболочки в теле вала через оболочку выполняют отверстия, боковая образующая которых имеет плавный переход в основание и в которые эапрессовывл от штифты, имеющие сферические основания, и дополнительно закрепляют сплавлением с материалом оболочки.4. Способ по и, 1, отл и ч а ю щий с я тем, что соединение полувтулок разреэных ремонтных оболочек между собой выполняют замковым методом.1636168Составитель А.Синельников едактор М,Бланар Техред М,Моргентал Корректор О,Ципле783 Тираж 471 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5ул. Гагарина, 101роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж