Технологический процесс ремонта крышки цилиндра дизеля 14Д40 тепловоза М62 (технологический раздел дипломного проекта)

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И
ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА

1.1 Проектирование технологического процесса ремонта крышки
цилиндра дизеля 14Д40

1.1.1 Основные неисправности крышки цилиндра дизеля 14Д40
Неисправности крышки цилиндра дизеля 14Д40 их причины и способы предупреждения представлены в виде таблицы 1.
Таблица 1 – Неисправности крышки цилиндра дизеля 14Д40 их причины и способы
предупреждения
Виды неисправностей Причины Способы предупреждения
Трещины в цилиндровой крышке 1 Тепловые нагрузки
2 Механическая нагрузка
3 Газоабразивное изнаши-вание  1 Соблюдение темпера-турного режима
2 Соблюдение требований монтажа
Нарушение герметичности в стыковых плоскостях днища и крышки 1 Тепловые нагрузки
2 Повреждения механиче-ского характера 1 Соблюдение требований монтажа
Увеличенный зазор между стержнем клапана и по-верхностью втулки в ниж-ней части 1 Механические нагрузки
 1 Соблюдение требований монтажа
Дефекты выпускных кла-панов 1 Механические нагрузки
2 Повреждения химико-теплового характера
3 Газоабразивное изнаши-вание 1 Соблюдение темпера-турного режима
2 Регулировка тепловых зазоров

Местные выгорания, рако-вины или поперечные рис-ки на притирочной по-верхности клапана или ци-линдровой крышки  1 Тепловые нагрузки
2 Эрозионное изнашивание 1 Соблюдение темпера-турного режима
2 Соблюдение требований монтажа
3 Регулировка тепловых зазоров
Тещины, излом, обрыв концов пружин, потеря упругости, уменьшение высоты в свободном со-стоянии, неперпендику-лярность 1 Механические нагрузки
 1 Соблюдение требований монтажа
  
Продолжение таблицы 1
 
Виды неисправностей Причины Способы предупреждения
Выкрашивание цементи-рованного слоя на трущих-ся поверхностях направ-ляющей траверсы или гнезда 1 Механические нагрузки
 1 Соблюдение требований монтажа
2 Избегание ударных и статических нагрузок
Трещины в деталях ры-чажного механизма 1 Механические нагрузки
 1 Избегание ударных и статических нагрузок
2 Соблюдение требований монтажа
Увеличенный зазор между стержнем клапана и брон-зовой втулкой 1 Механические нагрузки
2 Повреждения химико-теплового характера
 1 Соблюдение требований монтажа



1.1.2 Составление технологической схемы ремонта крышки
цилиндра дизеля 14Д40
При разработке структурной схемы технологического процесса ремонта за основу берутся типовые технологические процессы с учетом достижений и передового опыта ремонтного производства. Особенность протекания технологического процесса ремонта сборочной единицы заключается в том, что последовательность данных операций никогда не нарушается.
Структурная схема технологического процесса ремонта крышки цилиндра дизеля представлена на рисунке 1 и листе 1 графической части проекта.

1.1.3 Разработка технологических документов по ремонту
(маршрутной карты, технологической инструкции, карты эскизов)
Маршрутная карта предназначена для описания технологического процесса ремонта сборочной единицы, включая контроль и перемещение по всем операциям, различных технологических методов в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, технологической оснастке, материальных нормативах и трудовых зарплатах. Маршрутная карта заполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1105 – 84, на формах 2 и 1б. Маршрутные карты представлены в приложении А.
Технологическая инструкция предназначена для описания технологических процессов, методов и приемов повторяющихся при ремонте деталей сборочной единицы. Технологическая инструкция заполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1105 – 84, на формах 5 и 5а. Технологические инструкции представлены в приложении А.
Карта эскизов является графическим документом, содержащим эскизы, схемы и таблицы, и предназначена для пояснения выполнения технологического процесса ремонта деталей сборочной единицы, включая контроль и перемещение. Карта эскизов заполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 1105 – 84, на формах 7 и 7а. Карты эскизов представлены в приложении А.

1.2 Проектирование специального оборудования для ремонта
1.2.1 Расчет и разработка чертежей специального оборудования
Для расчета специального оборудования выбираю станок для притирки клапанов, который изображен на листах 2, 3 и 4 графической части проекта.
Станок предназначен для притирки клапанов к гнездам днища крышки цилиндра после механической обработки гнезд (шлифовки) для создания герметичности пары клапан – гнездо клапана. На станке одновременно могут притираться 4 клапана.
Станок для притирки клапанов состоит из следующих основных узлов и деталей: стол поворотный 1, насадки притирочной 2, редуктора одноступенчатого конического 3, электродвигателя 4, муфты 6, упора 7, стойки 8, закрытия 9, штанги 10, эксцентрика 11, втулки 12, опоры 13, валика 14, плиты 15 и рычага 16. Все узлы смонтированы на монтажной плите, которая крепиться 4 анкерными болтами к фундаменту дизель-агрегатного отделения. Также станок соединен с рольгангом поточной линии по ремонту крышек цилиндра для обеспечения непрерывности технологического процесса.
В станке для притирки клапанов будем рассчитывать конический редуктор привода механизма притирки клапанов.

Определение потребной мощности

 (1)

где NP – мощность на рабочем валу, кВт; NP = 1,5 кВт;
– КПД конической пары; = 0,96.
= 1,56 кВт.
Заводом изготовителем, вместе со станком для притирки клапанов поставляется мотор-редуктор УДОПБ2070-003 с частотой вращения на выходном валу = 264 об/мин и мощностью 1,5 кВт.
Частота вращения выходного вала редуктора nр = 44 об/мин.

1.2.2 Описание работы разработанного специального оборудования

Работа стенда заключается в передаче крутящего момента с электродвигателя 4, через редуктор конический 3 на насадку притирочную 2, которая в свою очередь приводит в действие клапан, заставляя его реверсивно вращаться. При этом также вращается эксцентрик 11, который, воздействуя на штангу 10, двигает ее возвратно-поступательно, а она в свою очередь ударяет по хвостовику клапана, заставляя его подскакивать. Этим обеспечивается более качественная притирка клапана.
Крышку цилиндра по рольгангам поточной линии заводят на станок для притирки клапанов, затем, нажимая на рычаг, 16 поворачивают стол на 90 градусов и устанавливают крышку под насадку притирочную так, чтобы она уперлась в упор 7. После чего в гнезда крышки цилиндра устанавливают клапаны, предварительно смазывая их притирочной пастой. Чистовую притирку проводят на чистом керосине. Качество притирки проверяют, нанося риски мягким карандашом на поверхность притирочного пояска, повторной установкой клапана и проворачиванием его. Риски должны исчезнуть. Ширина пояска, должна быть 1,5–2,0 мм. Окончательную проверку герметичности пары клапан-гнездо клапана проводят наливом керосина на поверхность днища крышки. В течение 10 мин пропуск керосина не допускается.

2.4 Анализ выхода из строя крышек цилиндров по материалам
локомотивного депо Брест

Анализ выхода из строя крышек цилиндров за период четырех лет с 2007 года по 2010 год (графическая часть проекта, лист 8) показывает, что наибольшее количество заходов тепловозов М62 на неплановые ремонты по причине недоброкачественной работы крышек цилиндров приходится на 2010 год.
Из анализа причин неплановых ремонтов цилиндровых крышек следует, что наибольшее количество выходов из строя, причем с увеличением срока эксплуатации тепловозов, происходит по причине пропуска охлаждающей жидкости через корпус крышки цилиндра. Это приводит к большим затратам на восстановление крышки цилиндра.
На протяжении четырех лет много выходов из строя крышек цилиндров происходит по причине прогара выхлопных клапанов. Вследствие прогара выхлопных клапанов происходит потеря герметичности камеры сгорания, что в свою очередь влияет на коэффициент компрессии и давление сгорания.
Есть случаи захода тепловозов на неплановый ремонт по причине заклинивания клапанов крышки цилиндра. Такие случаи происходят в основном при выходе локомотивов из планового ремонта, что говорит о низкой технологической дисциплине и нарушении правил ремонта (заклинивание клапана крышки цилиндра из-за некачественных замеров клапанов).
Постоянные течи смазки по рычажному механизму, происходят из-за нарушения правил ремонта, отсутствия стенда для испытания рычажного механизма перед постановкой на дизель.
На протяжении четырех лет наблюдается большое количество случаев нарушения работоспособности крышек цилиндров из-за трещин днища, что свидетельствует о низкой технологической дисциплине и нарушениях при опрессовке крышек цилиндров.
Имеются случаи пробоя газов по уплотнению газового стыка. Причинами могут являться нарушения технологии сборки крышки цилиндра вместе со втулкой, некачественные запасные части.
Разрабатываем мероприятия по улучшению технологии ремонта крышек цилиндров.
Анализ выхода из строя крышек цилиндров показывает, что в депо имеются случаи нарушения технологической дисциплины, невыполнения правил ремонта.
При разборке и сборке не всегда производится качественная дефекта-ция деталей крышки цилиндра. Недостаточно качественно проводиться опрессовка крышки цилиндра. Участились случаи поставок бракованных запасных частей. В результате этого участились случаи захода локомотивов на неплановые ремонты по повреждению и выходу из строя крышек цилиндров после текущих ремонтов.
Для устранения вышеуказанных недостатков и повышения качества ре-монта крышек цилиндров в депо рекомендуется провести следующие мероприятия по улучшению технологии ремонта крышек цилиндров и их эксплуатации:
– строго соблюдать все указания и правила ремонта;
– повысить ответственность мастеров ремонтных бригад по обеспече-нию контроля за качеством выполнения ремонта;
– внедрить приспособление для правки выхлопных клапанов;
– не допускать выпуска тепловозов из ремонта с недостаточными испытаниями после сборки;
– в депо разработать и внедрить установку для прогрева тепловозов от постороннего источника;
– не допускать прогрева тепловозов на нулевой позиции;