Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)

  • «неродная» крышка одна или несколько, осаживается на 0,5…1 мм на фрезерном станке, с последующей шлифовкой на абразивной плите, остальные крышки осаживаются на 0,1…0,2 (как в предыдущем случае);

  • крышки устанавливаются на место;

  • отверстия обмеряются нутромером на наличие припуска на обработку;

  • Часто встречаются случаи, когда в результате перегрева одна или несколько крышек опор коленвала деформируются, ее края выступают внутрь отверстия на 0,2…0,5 мм и она имеет большой боковой зазор в тоннеле блока (V-образные двигатели) поверхность отверстия в крышке имеет характерный синий цвет. Если крышка базируется на штифты, то происходит уменьшение межцентрового расстояния между штифтами в крышке, и она устанавливается на место с недопустимо большим натягом. В этом случае проводятся следующие операции:

  • плоскость разъёма крышек обрабатывается «как чисто»;

  • крышка (с базированием в туннеле) устанавливается на место, с помощью щупов определяются боковые зазоры с каждой стороны, крышки снимаются, и производится наварка боковых поверхностей, с последующей их шлифовкой или фрезеровкой с обеспечением необходимой посадки ее в туннеле блока; 

   В процессе эксплуатации коренные опоры коленчатого вала испытывают значительные нагрузки, что приводит к погрешностям форм отверстий в любой из плоскостей в пределах 0,03…0,05 и если не принимать мер по устранению таких дефектов, то в процессе эксплуатации возникают более значительные повреждения:  

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)
  • деформация подшипниковой крышки в результате перегрева

  • проворот вкладышей коленчатого вала с образованием глубоких вырывов и катастрофическому износу отверстий

  • разрушение крышек подшипников коленвала.

   Ремонт таких отверстий только расточкой не позволяет обеспечить высокие эксплуатационные характеристики, так как довольно сложно обеспечить стабильный размер и необходимые геометрические параметры отверстий по всем шейкам. Велика опасность прослабить отверстие, большие трудности обработки наваренного отверстия или имеющего наклеп после проворота вкладышей, высокая шероховатость обработанной поверхности ухудшает теплоотвод, этому также способствует наварка лентой и применение эпоксидных композиций. Поэтому с целью обеспечения минимальных геометрических погрешностей при ремонте отверстий опор коленвала, жесткого допуска и необходимой шероховатости следует применять в качестве финишной операции – хонингование. 
   Выпускаемые в настоящее время за рубежом станки для расточки коренных опор коленчатого вала дороги, а если сюда добавить инструмент и оборудование для хонингования, то получается довольно «круглая» сумма. Кроме того, импортные хонголовки для восстановления постелей коленвала в силу конструктивных особенностей имеют малый диапазон обработки, пониженную радиальную и осевую жесткость, применяются только дорогостоящие абразивные бруски импортного производства.

   С целью восстановления коренных опор коленвала в номинальный размер с гарантированным качеством в ООО «Прецизион» разработана комплексная технология, изготавливается инструмент и оснастка для ремонта постелей любых блоков ДВС с любыми повреждениями, с обеспечением всех требований завода-изготовителя.

Рассмотрим наиболее характерные виды погрешностей коренных опор и подготовку их для проведения обработки:

1. Самый распространенный случай: Отверстия на одной опоре коленчатого вала или на нескольких имеют деформацию от длительных знакопеременных нагрузок, в результате незначительного перегрева или других причин. Величина геометрических погрешностей не более 0,1 мм. При таких погрешностях коленчатый вал иногда вращается при укладке. Но эксплуатация двигателя с такими погрешностями неизбежно приведет к более серьезным повреждениям постели коленвала. В этом случае подготовка отверстия производится следующим образом:    

  • все крышки подшипников осаживаются на абразивной плите, либо на фрезерном или шлифовальном станке на 0,1..0,2 мм; 

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)
Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)
  •  крышки устанавливаются на место, болты затягиваются необходимым моментом;

  • отверстия обмеряются нутромером. Отверстия должны иметь припуск на обработку в пределах 0,06-0,25 мм. В районе замков размер может быть в допуске готового отверстия. 

2. В том случае, если погрешности превышают 0,1 или необходимо заменить, например крышку коренного подшипника (в результате поломки или другой причины) применяется следующая технология:

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)
  • крышки опор коленчатого вала (с базированием по штифтам) обрабатываются следующим образом: с помощью концевых мер вымеряется межцентровое расстояние штифтовых отверстий, расположенных в блоке. На фрезерном станке или расточном, обрабатываются отверстия увеличенного диаметра в подшипниковой крышке. На токарном станке изготавливаются ступенчатые штифты и устанавливаются на место.    

  • открепляется и снимается «браслет».

  • борштанга снимается и производится замер диаметра отверстий всех опор, при необходимости производится повторная расточка опор, имеющих наименьший диаметр.

  • затем снимаются люнеты, торцевые плиты и поддержка борштанги - блок готов к хонингованию. 

   Хонголовка заводится в отверстие и производится разжим брусков вручную с помощью ключа. Привод при хонинговании осуществляется малооборотной дрелью через карданную подвеску; жесткий разжим брусков с хонингованием в режиме выхаживания обеспечивает высокую точность и необходимую шероховатость. Режущие бруски отечественного производства, их стойкость 200…300 блоков, после чего они заменяются в условиях потребителя. Бруски крепятся к колодкам эпоксидной смолой.

   Хонингование производится с СОЖ- дизтопливом или отработкой с периодическим поливом из лейки, расход СОЖ- 100..200 мл на обработку одного блока.

Настройка хонголовки с одного диаметра на другой производится путем замены опорных шайб под опорными колодками. Например после хонингования Ø100 (КАМАЗ) необходимо хонинговать Ø116 (ЯМЗ). Для этого необходимо подложить шайбы толщиной 8мм.

   Подрезка торцов под упорные подшипники производится инструментом с радиальной подачей резца, обеспечивающего перпендикулярность обрабатываемых поверхностей относительно оси постели. Вся оснастка устанавливается и фиксируется в уже обработанной постели коленчатого вала.

3. Случай, когда провернулись вкладыши и отверстие имеет большой диаметр вкруговую ,

на поверхности видны глубокие вырывы и борозды. В этом случае часть отверстия, находящихся в блоке навариваются, крышка заменяется, а если нет возможности поставить другую крышку, то наваривается и крышка. Наварка производится самозащитной проволокой ПАНЧ-11 полуавтоматом без подогрева блока и без углекислоты. Наплавленный слой имеет хорошую адгезию, практически отсутствуют поры, нет отбела чугуна, удовлетворительно обрабатывается твердосплавным резцом.

4. Случай, когда отверстия имеют большой плюс около плоскости разъёма (характерно для V- образных блоков). В этом случае крышки осаживаются на 0,5…1 мм. Часть отверстий, прилегающих к разъёму в блоке цилиндров, навариваются. 

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)

      Подготовленные таким образом отверстия коренных опор коленвала поступают на расточку всех шеек с одной установки с последующим хонингованием.

     Обработка подготовленной постели производится следующим образом:

  • торцевые плиты крепятся к торцам блока и на них устанавливаются люнеты.

  • ролики устанавливаются на крайние опоры, но если они наварены, то используются соседние.

  • борштанга укладывается на ролики.

  • с помощью подвижных башмаков люнетов через втулки фиксируется положение борштанги, которое контролируется 4-мя индикаторами. Диаметры роликов выполнены так, что обеспечивается смещение оси борштанги вниз на 0,02мм.. При необходимости на блок устанавливается промежуточная опора для предотвращения вибрации.

  • убираются индикаторы и ролики.

  • «браслет» с настроенным резцом устанавливается и крепится на борштанге на обработку первой шейки.

  • растачивается отверстие.

  • «браслет» открепляется и переустанавливается для расточки соседней шейки. Таким образом производится расточка всех шеек за одну установку. 

 

   Расточка может производится одним оператором с помощью передвижной расточной установки, либо с помощью электродрели - в этом случае работают два оператора.


   Передвижная расточная установка имеет привод вращения через ременную передачу от электродвигателя переменного тока, частотный преобразователь для бесступенчатого регулирования числа оборотов, регулировку по высоте, двухкарданную подвеску, педальный включатель оборотов, бесшумна и удобна в работе и может эксплуатироваться в любом помещении с твердым покрытием пола.


   При расточке с помощью электродрели один оператор удерживает дрель, второй производит подачу. Расточка наваренных отверстий производится за несколько проходов.

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)
Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)
Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)
Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)

   Время расточки всех шеек, например блока КАМАЗ, (без наварки) занимает 10….15 мин. Если какая-то из опор наварена, то она обрабатывается за несколько проходов и время соответственно увеличивается.

   Время хонингования при припуске 0,02…0,05 мм - 4…5 мин.

   Общее время обработки постели коленвала, например КАМАЗ, (без наварки) - 2,5…3 часа и в основном это время настройки, замеров и т.д., с наваркой - 3,5…4 часа.

   Данная технология не требует никакого специального оборудования, так как вся расточная оснастка монтируется на блоке, обеспечивает все требования завода-изготовителя (овальность, конусность не более 3..4 мкм, непрямолинейность не более 0,005) позволяет производить восстановление коренных опор в номинальный размер с минимальным смещением оси (0,02…0,03) и любыми повреждениями, успешно внедрена и эксплуатируется на многих крупных и малых предприятиях.

   Инструмент и оснастка для обработки коренных опор состоит из:

-хонголовки (в комплекте с шайбами на необходимый диаметр)

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)

     расточной оснастки, которая состоит из:

  • расточной борштанги

  • «браслета» для установки резца в любом месте борштанги с оснасткой для настройки вылета резца

  • комплекта базовых втулок

  • комплекта опорных секторов для конкретного диаметра*

  • комплекта установочных роликов для конкретного диаметра*

  • люнетов со втулками и индикаторами

  • торцевых плит для конкретного блока**

  • приспособления для поддержки борштанги

  • инструмента и оснастки для подрезки торцов под упорные подшипники с радиальной подачей резца

  • абразивной плиты с измерительной оснасткой

  • вспомогательной оснастки

  • передвижной расточной установки (поставляется по дополнительному заказу) 

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)

* - позиции индивидуальны для каждого диаметра постели
** - позиции индивидуальны для каждой модели двигателя

   Для обработки коренных опор различных диаметров изготавливаются хонголовки с диапазонами Ø50…Ø65; Ø60…Ø80; Ø80…Ø100; Ø100…Ø130. 

Восстановление коренных опор коленвала (постель коленвала)

     Необходимое оборудование:

  • вертикально фрезерный станок для фрезерования боковых поверхностей крышек после наварки, фрезерования плоскости разъёма крышки (при большом съёме) и расточке отверстий под штифты.

  • сварочный полуавтомат.