Способ восстановления шеек коленчатого вала, изношенных сверх пределов ремонтных размеров

(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛАИЗНОШЕННЬ 1 Х СВЕРХ ПРЕДЕЛОВ РЕМОНТНЫХ РАЗМЕРОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Буйкус Кястас Вито (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет (ВУ)Способ восстановления шеек коленчатого вала, изношенных сверх пределов ремонтных размеров, включающий механическую обработку шеек с технологическим заглублением в тело восстанавливаемой поверхности на ширину вкладыша с галтелями радиусом большим или равным 0,4-0,5 номинального радиуса основного галтельного перехода, не затрагивающим основные галтельные переходы, наращивание слоя, компенсирующего износ металла, отличающийся тем, что слой, компенсирующий износ металла, наращивают газотермическим напылением, в процессе которого по масляным каналам вала пропускают охлаждающую жидкость, температуру и расход которой подбирают так, чтобы температура коленчатого вала не превышала 100 С.Изобретение относится к технике восстановления ступенчатых валов и может быть использовано при восстановлении поверхностей трения коленчатых валов и других деталей с Цилиндрическими поверхностями, имеющими сквозные масляные каналы, проходящие через весь вал.В качестве прототипа выбран способ восстановления шеек коленчатого вала, изношенных сверх пределов ремонтных размеров, при котором осуществляют механическую обработку шеек с технологическим заглублением в тело восстановленной поверхности, не затрагивая основных галтельных переходов, а затем наращивают слой компенсирующего износ металла, а технологические углубления выполняют на ширину вкладыша с галтелями радиусом большим или равным 0,4-0,5 номинального радиуса основного галтельного перехода 1.Однако существующие способы восстановления исходного размера изношенных шеек коленчатого вала в результате значительного теплового воздействия на материал вала снижают его усталостную прочность 2, 3.Задача Изобретения - повышение качества коленчатых валов при их восстановлении путем исключения снижения усталостной прочности деталей.Технический результат выражается в снижении теплового воздействия на материал вала при нанесении восстановительных покрытий на шейки.Поставленная задача решается тем, что в способе восстановления шеек коленчатого вала, изношенных сверх пределов ремонтных размеров, включающем механическую обработку шеек с технологическим заглублением в тело восстанавливаемой поверхности на ширину вкладыша с галтелями радиусом большим или равным О,4-О,5 номинального радиуса основного галтельного перехода, не затрагивающим основные галтельные переходы, наращивание слоя, компенсирующего износ металла, слой, компенсирующий износ металла, наращивают газотермическим напылением, в процессе которого по масляным каналам вала пропускают охлаждающую жидкость, температуру и расход которой подбирают так, чтобы температура коленчатого вала не превышала 100 С.В зависимости от состоянии шеек вала до восстановления предварительные операции способа осуществляют следующим образом.Состояние Не 1. Шейки вала изношены сверх пределов ремонтных размеров, но вал не подвергался восстановлению, а ремонтировался перешлифовкой на ремонтный размер или шейки вала изношены сверх пределов ремонтных размеров, вал подвергался восстановлению до номинальных размеров и ремонтировался перешлифовкой на ремонтный размер.Сначала восстанавливают проектную, то есть предусмотренную чертежом, геометрию галтельного перехода, потом производят технологическое заглубление.Состояние Не 2. Шейки вала изношены сверх пределов ремонтных размеров, но вал ранее не восстанавливался и не ремонтировался перешлифовками.Шлифование шеек вала для создания технологических заглублений производят, отступая от щек по ширине вкладыша. Этим сохраняют геометрию галтели, не создают на ней концентраторы напряжений от механической обработки и не искажают ее чистоту поверхности. Заглубление производят с образованием технологического галтельного перехода с радиусом кривизны, равным или большим О,4-О,5 радиуса основной галтели на глубину примерно О,О 1-1.Изготавливают теплостойкие заглушки и устанавливают их в выводные отверстия масляных каналов в шейках вала, оставляя крайние коренные шейки без заглушек для подключения подводящего и сливного шлангов.При восстановлении шеек методами газотермического напыления производят абразиво-струйную обработку и обезжиривание поверхности. Устанавливают защиту на галтельные переходы от наносимого на шейки металла.Присоединяют к крайним коренным шейкам подводящий и сливной шланги и подают охлаждающую жидкость, например воду, по масляным каналам коленчатого вала.Температуру и расход охлаждающей жидкости подбирают так, чтобы температура коленчатого вала в процессе нанесения покрытия не превышала 100 С.Наращивают слой компенсирующего износ металла на шейки газотермическим напь 1 лением.Прекращают подачу охлаждающей жидкости и отсоединяют подводящий и сливной шланги.Затем восстанавливают размеры крайних коренных шеек.После нанесения слоя производят шлифовку шеек, предохраняя галтели от воздействия абразивного круга. Допускаются после восстановления только финишные операции на галтельных переходах, например полирование галтели.Восстанавливали изношенные шейки коленчатого вала двигателя Д-240.Производили заглубления на шейках на глубину 0,01-1 0,75 мм и радиусами г (0,40,5) -К 1,5 мм, затем осуществляли нанесение слоя металла, компенсирующего износ, газотермическим напылением и выполняли окончательную механическую обработку шеек.В процессе нанесения слоя металла, компенсирующего износ, измеряли температуру шейки посредством вмонтированных термопар. Температура шеек, восстанавливаемых по предлагаемому способу, составила 80-100 С, что в 2,5-3 раза ниже температуры шеек,восстанавливаемых по способу-прототипу.Восстановленные валы подвергали испытаниям на усталостную прочность. Усталостная прочность валов, восстановленных по предлагаемому способу, в 2-3 раза выше по сравнению с усталостной прочностью валов, восстановленных по способу-прототипу.2. Дорожкин Н.Н., Гимельфарб В.Н. Восстановление деталей сельскохозяйственных машин. - Мн. Ураджай, 1987. - С. 31.3. Сковородин В.Я., Тишкин Л.В. Справочная книга по надежности сельскохозяйственной техники. - Л. Лениздат, 1985. - С. 72.Национальный Центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.