содержание .. 1 2 3 4 ..
2.9. Коленчатые валы
Рисунок 9. Коленчатые валы: а - верхний; б -
нижний; 1 - шпилька; 2 - гайка; 3 - шестерня; цилиндров и совместно со щеками образуют кривошипы.
Для облегчения валов коренные и шатунные шейки выполнены полыми. 2.10. Коренные подшипники
Рисунок 9.1. Вкладыши коренных подшипников: Д - дно (нижний)
Рисунок 10. Поршень: вставку. Наружное кольцевое ребро соединено с
цилиндрической частью стакана радиальными ребрами жесткости. На наружной
поверхности стакана в верхней части выполнены четыре канавки, а в нижней
части три канавки для установки уплотнительных (компрессионных) и
маслосрезывающих колец. 2.12. Шатуны
Рисунок 11. Шатун: Нижняя головка шатуна разъемная. В ней установлены
два бронзовых вкладыша, залитые баббитом, - рабочий бесканавочный и
нерабочий канавоч-ный (в крышке). С обеих сторон рабочего вкладыша
имеются небольшие канавки и косые каналы, совпадающие с соответствующими
косыми каналами в шатуне. По краям вкладышей фрезеруются выемки для
выхода масла на всю ширину подшипника. С наружной стороны нерабочего
вкладыша имеется несквозное отверстие под штифт, фиксирующий вкладыш от
проворота. Крышка крепится двумя болтами, которые в средней части имеют
пояски, обеспечивающие точность сборки. Служит для передачи части мощности от верхнего
коленчатого вала к нижнему, защиты при заклинивании одного из них и
обеспечения опережения нижнего коленчатого вала по отношению к верхнему
на 12°.
Рисунок 12. Вертикальная передача: 2.14. Антивибратор
Рисунок 13. Антивибратор:
Рисунок 13.1. Схема работы маятникового
антивибратора: 1 - ступица; 2 - пальцы; 3 - груз 2.15. Дизель-генераторная муфта
Рисунок 14. Дизель-генераторная муфта:
Рисунок 14.1. Расположение меток на ведущем
диске муфты привода При установке валоповоротного механизма в рабочее
положение поворотом кронштейна за вал червя вводится в зацепление с
зубчатым венцом ди-зель-генераторной муфты и в этом положении
удерживается штоком. Шток вводится в совпадающие отверстия кронштейнов и
прижимается фиксатором.
Рисунок 15. 2.17. Кулачковые валы топливных насосов Первый подшипник также состоит из двух половинок,
которые по длине и форме отличаются от всех остальных. И отверстия на
смазку в первом подшипнике, а также в шейке вала имеют больший диаметр.
Рисунок 16. Кулачковый вал топливных насосов:
содержание ..
1
2
3
4 ..
Дизель 10Д100 (описание устройства, конструкции и работы) - часть 3
4,5,6 - фланцы; 7 - направляющее кольцо; С - каналы
Преобразуют возвратно-поступательное движение поршней во вращательное и
являются наиболее нагруженной частью дизеля. На них действуют силы
давления газов при сгорании топлива в цилиндре, силы инерции
возвратно-поступательно движущихся масс и вращающих моментов.
На дизеле установлены два коленчатых вала, отлитых из высокопрочного
чугуна, отличающихся друг от друга длиной и конструкцией концевых
частей. На переднем конце НКВ крепится антивибратор с удлиненной
ступицей, шестерня эластичного провода насосов (водяных и масляного) и
вилка карданного соединения. На заднем конце расположены фланцы для
крепления конической шестерни вертикальной передачи и ведущего диска
дизель-генераторной муфты. На переднем конце ВКВ крепится шестерня
привода кулачковых валов топливных насосов. На заднем конце расположены
фланцы для крепления конической шестерни вертикальной передачи и муфты
привода торсионного вала редуктора нагнетателя второй ступени. Нижний
вал опережает верхний по углу поворота на 12°.
Каждый вал имеет 12 коренных и 10 шатунных шеек. Шатунные шейки смещены
относительно друг друга на 36° в соответствии с порядком работы
Смазка из системы поступает к коренным подшипникам через штуцеры в
крышках ВКВ и в опорах НКВ, а затем по сверлениям в щеках кривошипов к
шатунным подшипникам.
а -
Коленчатые валы имеют 12 коренных подшипников: 11 подшипников являются
опорными (воспринимают радиальные нагрузки) и один опорноупорный
(воспринимает как радиальные, так и осевые нагрузки). Опорноупорный
подшипник стоит на 11-й шейке у фланца крепления конической шестерни
вертикальной передачи.
Каждый подшипник состоит из двух половинок - вкладышей. Вкладыши
изготавливают из бронзы и внутреннюю поверхность заливают баббитом
(0,5±0,2 мм). С наружной стороны вкладышей имеется несквозное отверстие
под штифт для правильной установки и фиксации от проворота. Между собой
вкладыши также фиксируются штифтами. Один вкладыш опорно-упорного
подшипника имеет бурты, которые охватывают опоры. Вкладыши в средней
части несколько толще, поэтому с боков образуются зазоры (на масло)
0,15...0,23 мм, в котором находится масло для улучшения смазки
подшипников.
Условно вкладыши разделяются на рабочие - бесканавочные (верхние у ВКВ и
нижние у НКВ) и нерабочие - канавочные. Бесканавочные вкладыши НКВ и ВКВ
конструктивно отличаются, что связано со способом подвода смазки. У
рабочего вкладыша ВКВ с наружной стороны имеется дугообразная канавка,
по краям которой просверлены два отверстия для прохода смазки внутрь
подшипника.
Вкладыши маркируются со стороны управления НЧ10ВД(Г), где НЧ - условное
буквенное обозначение дизеля 10 - десятая опора В - верхний коленчатый
вал
Г - гора (верхний
Вкладыши имеют восемь градаций - номинал (0) и семь ремонтных размеров.
Толщина номинального вкладыша do = 19 мм. Каждая градация +0,25 мм.
2.11. Поршни
Образуют камеру сгорания и передают усилие от давления газов на шатуны.
Нижние поршни передают коленчатому валу около 70% мощности. Каждый
поршень состоит из стакана, вставки и двух опорных плит (верхней и
нижней).
1 - стакан; 2 - маслосъемные кольца с прорезями для прохода масла;3 -
маслосъемное кольцо без прорезей; 4 - стопорное кольцо; 5 - нижняя
опорная плита; 6,16 - комплекты прокладок; 7 - бронзовая втулка;8 -
поршневой палец; 9 - вставка; 10 - ползушка; 11 - пружина; 12,17 -
компрессионные кольца; 13 - верхняя опорная плита; 14 - винт; 15 -
ступенчатый штифт; 18 - болт
Стакан отливается из специального чугуна. Сложная форма днища
обеспечивает лучшее перемешивание топлива с воздухом. Форма днища
верхнего поршня является зеркальным отражением нижнего. На внутренней
поверхности днища имеются концентричные незамкнутые ребра, образующие
каналы для прохода охлаждающего масла. Этими ребрами стакан опирается на
Головка поршня имеет два конуса, что позволяет избежать задира поршней,
и хромируются для повышения жаростойкости. Юбка поршня покрывается слоем
полуды для лучшей прирабатываемости к зеркалу цилиндра. Юбка нижнего
поршня удлинена за счет специальных козырьков.
Вставка отлита из чугуна и в сборе с плитами и регулировочными
прокладками фиксируется в стакане стопорным кольцом. Верхняя плита
крепится к вставке винтами и имеет запрессованный ступенчатый штифт,
который фиксирует стакан, плиту и вставку в определенном положении. Под
верхней плитой установлены прокладки для регулирования линейной величины
камеры сжатия. Нижняя плита фиксируется штифтом и двумя болтами.
Прокладки служат для регулирования зазора между плитой и стопорным
кольцом.
В вертикальной расточке вставки установлена и поджата пружиной
алюминиевая ползушка, которая притирается к сферической поверхности
верхней головки шатуна. В двух расточках, выполненных перпендикулярно
оси поршня, запрессованы бронзовые втулки, служащие опорой для
поршневого пальца. Поршневой палец стальной пустотелый диаметром 82 мм
свободно вращается во втулках, а его осевое смещение ограничено
специальными приливами на внутренней стороне юбки.
Каждый поршень имеет четыре компрессионных и три маслосрезывающих
кольца. Первое и третье компрессионные кольца на нижнем и первое на
верхнем поршне имеют прямые замки, отлиты из высокопрочного чугуна и по
наружной поверхности хромированы. На этой поверхности имеются канавки,
заполненные дисульфидом молибдена для лучшей прирабатываемости. Второе и
четвертое кольца на нижнем и три на верхнем поршне изготовлены из
специального чугуна, покрыты слоем полуды, имеют косые замки, а для
приработки скосы в 1° с двух сторон и запрессованный бронзовый поясок.
Маслосрезывающие кольца изготавливают из специального чугуна и покрывают
полудой. Два нижних кольца имеют 12 прорезей для прохода масла и косые
замки. У верхнего замок ступенчатый, прорезей нет.
1 - стержень; 2 - корончатая гайка; 3 - болт; 4 - штифт; 5 -
крышка;6,7-вкладыши; 8 - втулка
Преобразуют возвратно-поступательное движение поршня во вращательное
движение коленчатого вала и передают усилие от поршня на коленчатый вал.
Шатуны изготовлены из стали 40ХФА. Состоят из стержня двутаврового
сечения и двух головок - верхней и нижней. Конструкция верхнего и
нижнего шатунов одинакова, но стержень нижнего шатуна длиннее на 102,2
мм. В стержне шатуна просверлены два косых канала, которые соединены с
продольным, совпадающим с кольцевой канавкой в средней части верхней
головки шатуна. Диаметр продольного канала у нижнего шатуна больше. Это
вызвано необходимостью подачи большего количества масла для охлаждения к
нижнему поршню как к более нагруженному.
В верхнюю головку шатуна запрессована втулка, состоящая из двух втулок:
внешней стальной и внутренней бронзовой, соединенных двумя
горизонтальными штифтами. В обеих втулках просверлены восемь радиальных
отверстий, совпадающих с кольцевой канавкой в бронзовой втулке, которая
по внутренней поверхности имеет поперечные косые канавки для смазки
пальца по всей длине. Сферическая поверхность верхней головки шатуна
притерта совместно с ползушкой поршня.
2.13. Вертикальная передача
Состоит из двух больших и двух малых конических шестерен со спиральными
зубьями, двух вертикальных валов, вращающихся в подшипниках верхнего и
нижнего корпусов, торсионного вала, ступицы, шлицевой втулки и муфты.
Большие шестерни крепятся призонными болтами к фланцам коленчатых валов.
Малые шестерни посажены на шпонках на нижний и верхний вертикальные
валы. Каждый вал вращается в роликовом и двух радиально-упорных
шариковых подшипниках. Наружные кольца шариковых подшипников зажимаются
фланцами. Под фланцы крепления корпусов к блоку дизеля ставят стальные
прокладки для регулировки бокового зазора между зубьями шестерен.
Нижний вертикальный вал выполнен пустотелым и имеет внутренние шлицы.
Торсионный вал своими нижним и верхним концами соединен со шлицевыми
частями нижнего вала и шлицевой втулки. Муфта болтами присоединена к
ступице, посаженной на шпонке на конусную часть верхнего вала и
закрепленной на нем гайкой со стопорной планкой. В ней установлена
шлицевая втулка. Соединение нижнего и верхнего валов обеспечивается за
счет натяга и шпонки.
Шестерни смазываются струями масла из сопел с калиброванными
отверстиями, связанных трубками с нижним и верхним масляными
коллекторами. Подшипники верхнего корпуса смазываются маслом, стекающим
с шестерен. К подшипникам нижнего корпуса масло подводится через штуцер
ввернутый во фланец.
1 - нижний корпус; 2,17,20,27 - гайки; 3 - торсионный вал; 4,10 - болты;
5,24 - радиально-упорные шариковые подшипники; 6 - проставочное кольцо;
7 - регулировочное кольцо; 8 - малая коническая шестерня; 9 - большая
коническая шестерня; 11,25 - роликовые подшипники; 12 - регулировочная
прокладка; 13 - распорная втулка; 14 - верхний вал; 15 - верхний корпус;
16,23 - нажимные фланцы; 18 - ступица; 19 - конический штифт; 21 -
шлицевая муфта; 22 - шлицевая втулка; 26 - нижний вал.
Служит для устранения явления резонанса крутильных колебаний путем
изменения частоты собственных колебаний нижнего коленчатого вала.
1 - ступица; 2,4,6,7, - пальцы; 3 - груз; 5 - болты крепления стопорных
планок; 8 - втулка в отверстии груза; 9 - планка стопорная; а,б -
канавки; в - каналы радиальные; г - выточка кольцевая; д - канал
Так как коленчатый вал является сложной системой, то он имеет несколько
частот собственных колебаний. Установлено, что опасные (критические)
крутильные колебания будут возникать при следующих частотах вращения:
330, 470, 550 и 825 об/мин.
Антивибратор состоит из ступицы с тремя неподвижными дисками. Между
дисками расположены 8 грузов в виде секторов (4 с одной стороны и 4 с
другой) массой 10,34 кг каждый. Грузы насажены на 16 пальцев разного
диаметра (4 комплекта по 4 пальца одинакового диаметра). Поэтому зазоры
между пальцами и отверстиями в грузах разные (от 3,75 мм до 20,7 мм).
Осевое перемещение пальцев ограничено стопорными планками. Отверстия в
неподвижных дисках и в грузах защищены от износа вставными втулками.
Каждый груз свободно (с зазором) посажен на два пальца одинакового
диаметра. Грузы, расположенные друг против друга по диаметру, имеют
одинаковы размер пальцев. Таким образом, имеется 4 пары грузов с разной
величиной перемещения в соответствии количеством критических частот
вращения коленчатого вала. Каждая пара гасит критическую частоту
вращения одного из порядков.
Когда вал вращается с частотой ниже или выше критической, грузы под
действием центробежных сил перемещаются от центра в крайнее положения на
величину зазора между пальцами и отверстиями. При работе вала на
критической частоте одна пара грузов, рассчитанная для гашения этих
резонансных колебаний, придет в действие. При увеличении частоты
вращения грузы в силу инерции будут стремиться сохранить прежнюю
частоту, а, следовательно, отставать на некоторый угол и препятствовать
закручиванию вала. При уменьшении частоты вращения частота вращения
грузов будет опережать частоту вращения вала и препятствовать
закручиванию вала в другую сторону.
1 - диск ведомый; 2 - набор пластин; 3 - диск ведущий; 4,6,7,9 - болты;
5,8 - сухари
тягового генератора
Соединяет нижний коленчатый вал дизеля с якорем тягового генератора.
Состоит из ведомого диска, который болтами соединен с якорем тягового
генератора, и ведущего диска, соединенного болтами с фланце нижнего
коленчатого вала дизеля. Между дисками установлен комплект из 80
стальных пластин толщиной 0,5-0,8 мм. Пластины при помощи одних болтов
через сухари прижимаются к ведомому диску, а другими болтами через
сухари - к ведущему диску. Болты вставлены в отверстия дисков и пластин
плотно, а сухари в диски с большим зазором. Конструкция муфты допускает
работу этих валов при небольшом несовпадении осей.
По наружному ободу ведущего диска нарезаны косые зубья, которые входят в
зацепление с червячным винтом валоповоротного механизма. Окружность
ведущего диска разградуирована на 360° и на ней нанесены 12 меток. Из
них 10 от 1Т до 10Т соответствуют положениям кулачков распределительного
вала - по ним устанавливают топливные насосы соответствующих цилиндров.
Остальные две метки ВМТ Н1 и ВМТ В1 соответствуют внутренним мертвым
точкам поршней первого цилиндра дизеля.
2.16. Валоповоротный механизм
Служит для проворота коленчатых валов вручную при осмотре, регулировке и
т.д.
Валоповоротный механизм укреплен внизу на торцовой стенке блока дизеля
со стороны тягового генератора. На неподвижном кронштейне установлен
поворотный подвижный кронштейн с пружинами, в котором в бронзовых
втулках вращается вал с червяком. На поворотном кронштейне и неподвижном
кронштейне выполнены две пары совпадающих отверстий.
Во время работы дизеля подвижный кронштейн повернут (вверх) и укреплен
стопорным штоком так, что червяк не входит в зацепление с зубчатым
венцом ведущего диска дизель-генераторной муфты.
Для предотвращения пуска дизеля при включенном валоповоротном механизме
предусмотрена блокировка с электрической системой пуска. Чтобы ввести в
зацепление червяк с зубчатым венцом муфты, необходимо вывести шток из
отверстия, освободив удерживающий его фиксатор. При этом прекращается
нажим штока на кнопку конечного выключателя. В результате чего
разрывается электрическая цепь системы пуска, и дизель не может быть
запущен.
Служат для привода толкателей топливных насосов высокого давления в
строго определенное время.
Каждый из двух кулачковых валов состоит из четырех частей, имеющих
осевой канал и фланцы для соединения между собой. Вал уложен на 11
подшипниках. Все подшипники, кроме концевых, имеют одинаковую
конструкцию и размеры. Они состоят из двух половинок - вкладышей,
стянутых пружинными кольцами. Положение вкладышей зафиксировано
штифтами. Каждый подшипник вставлен во втулку и застопорен болтом, конец
которого заходит в несквозное отверстие в верхней половинке подшипника.
1 - вал; 2 - фланец упорный; 3 - кольцо нажимное; 4 - подшипник
опорно-упорный; 5 - средний подшипник; 6 - подшипник первый; 7 -
регулятор предельной частоты вращения; 8 - шестерня; 9 - фланец; 10 -
кольцо пружинное; 11 пята подшипника; 12 - гайка; а - смазочное
отверстие; б - кулачок; Д - упорный бурт
Задний подшипник опорно-упорный состоит из стальной втулки, залитой
баббитом. С одной стороны она упирается в бурт на кулачковом валу, а с
другой в бронзовый упорный фланец, который поджимается пятой и разрезной
гайкой. Фланец болтами соединяется с нажимным кольцом.
Смазка подается от верхнего масляного коллектора по трубкам к первому
подшипнику каждого вала, затем поступает в осевой канал и по радиальным
отверстиям к остальным подшипникам.
Кулачковые валы приводятся во вращение от верхнего коленчатого вала
через промежуточные шестерни, которые крепятся на кронштейнах с цапфами.
Отверстия для шпилек крепления в шестернях кулачковых валов
дугообразные, что позволяет регулировать положение кулачковых валов
относительно верхнего коленчатого вала.
На переднем торце правого вала укреплен предельный регулятор частоты
вращения.