Способ восстановления коленчатого вала Советский патент 1992 года по МПК B23P6/00 

Ю

ю

XI

о ел

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте коленчатых валов машин и механизмов.

В процессе ремонта коленчатые валы часто подвергаются термическим воздействиям: отжигу, закалке шеек и другим видом термообработки, вызывающим температурные напряжения, перераспределение которых после остывания приводит к деформированию щек, их схождению, что в результате вызывает укорочение коленчатого вала по сравнению с номинальной длиной и изменение радиуса кривошипа.

После таких термических воздействий восстановить полностью длину коленчатого вала до номинальной существующими способами не представляется возможным.

Известен способ растягивания коленчатого вала при термическом воздействии на шейку, заключающийся в жестком закреплении вала за оба конца в приспособлении, которое позволяет валу свободно удлиняться в процессе термического воздействия, но препятствует его укорочению при остывании.

Однако известный способ не устраняет полностью укорочение вала, а создает опасные растягивающие напряжения в галтелях, т.е. в наиболее слабых местах - пере- мычках между шейками вала, что значительно снижает его прочностные свойства. При этом способе удлинения вала невозможно указать, какие конкретно участки щек вала деформируются, а поэтому невозможно влиять на этот процесс.

Цель изобретения - повышение качества ремонта с обеспечением восстановления или сохранения первоначальной длины коленчатого вала.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, при котором шейку кривошипа коленчатого вала подвергают термическому воздействию, а затем шлифуют, перед термическим воздействием изгибают шейку коленчатого вала в плоскости кривошипа, позволяя сопряженным с ней щекам свободно поворачиваться в разные стороны, а после термического воздействия и остывания предварительно изогнутую шейку шлифуют на величину припуска ремонтного размера шейки, превышающую искривление ее оси от изгиба.

Изгиб шейки кривошипа коленчатого вала производят в плоскости кривошипа выпуклостью в сторону оси коленчатого вала. При этом щеки, примыкающие к этой шейке, свободно поворачиваясь в разные стороны, увеличивают длину вала.

Шейку изгибают на величину, учитывающую последующее деформирование щек в результате перераспределения термических напряжений после нагрева и остываимя вала, обеспечивая номинальное значение длины коленчатого вала.

Подбираемые усилия для изгиба шеек кривошипов коленчатых валов находятся в пределах 2-300 т на 1 мм длины коленчатого вала в зависимости от ее конструкции.

В предлагаемом способе шейку кривошипа устанавливают на опоры, расположенные по краям шейки, и прикладывают усилия к середине шейки.

На фиг.1 показана секция коленчатого вала до термического воздействия с номинальными параметрами: длиной, диаметром шейки и р адиусом кривошипа; на фиг.2 - то же, у которой изгибают предлагаемым

способом прямую кривошипную шейку и свободно перемещаются щеки, обеспечивая предварительное удлинение вала перед термическим воздействием; на фиг.З - то же, со специально изогнутой шейкой после

термического воздействия на шейку; на фиг.4 - то же, после шлифования изогнутой шейки на величину припуска ремонтного размера, превышающую искривление шейки, и восстановления номинальной длины и

радиуса кривошипа.

У коленчатого вала перед термическим воздействием замеряют длину и сравнивают ее с номинальной величиной 0 (фиг.1). Зная отклонение замеренной длины вала от

номинальной величины, подобранным усилием изгибают прямую шейку 1 кривошипа. Для этого, коленчатый вал устанавливают краями шейки 1 кривошипа на две опоры 2 таким образом, чтобы опоры находились со

стороны оси коленчатого вала (фиг.2).

С противоположной стороны посередине шейки 1 прикладывают подобранное усилие Р, изгибая ее выпуклостью в сторону оси коленчатого вала, свободно поворачивая сопряженные с ней щеки 3 в разные стороны, удлиняя коленчатый вал до значения, равного И (фиг.2).

Значения усилия Р и длины И выбирают

с таким расчетом, чтобы при последующей

деформации и схождении щек в процессе

термического воздействия и остывания вала

была обеспечена его номинальная длина.

Затем шейку вала подвергают термиче- скому воздействию, например, азотированию, подводя к ней необходимое количество теплоты. При этом щеки 3 в процессе нагрева и остывания вала в результате перераспределения термических Напряжений, деформируясь, сходятся, обеспечивая номинальную длину коленчатого вала lo (фиг.З).

Далее, после остывания шейки вала и покоробившихся щек шлифуют изогнутую шейку кривошипа на величину припуска ре- монтного размера, превышающую искривление оси шейки, полученное при ее изгибе, обеспечивая при этом номинальный размер радиуса кривошипа.

После последовательного выполнения всех действий работоспособность коленчатого вала восстанавливается.

Экспериментальные исследования и испытания способа восстановления коленчатых валов, подвергающихся термическо- му воздействию, показали, что способ эффективен, прост, управляем, позволяет сохранять или исправлять параметры кривошипов: диаметр шейки, радиус кривошипа, правильность геометрии кривошипа и длину коленчатого вала, не снижая его прочность. Кроме того, способ дает большой экономический эффект, сохраняя коленчатые валы, подлежащие выбраковке из-за чрезмерного укорочения.

Формула изобретения Способ восстановления коленчатого вала, заключающийся в том, что шейку криво- шипа коленчатого вала подвергают термическому воздействию, а затем шлифуют, отличающийся тем, что, с целью повышения качества ремонта с обеспечением восстановления или сохранения первоначальной длины коленчатого вала, перед термическим воздействием изгибают шейку коленчатого вала в плоскости кривошипа, позволяя сопряженным с ней щекам свободно поворачиваться в разные стороны, а после термического воздействия и остывания предварительно изогнутую шейку шлифуют на величину припуска ремонтного размера шейки, превышающую искривление ее оси от изгиба.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к методам восстановления и ремонта коленчатых валов двигателей. Цель изобретения - повышение кий ние ной орт, ЕНшисталов ние / 1 качества ремонта с обеспечением восстановления или сохранения первоначальной длины коленчатого вала. Шейку 1 кривошипа перед термическим воздействием изгибают, причем выгиб направлен в сторону оси коленчатого вала, При атом прилегающие к данной шейке 1 щеки 3 поворачиваются в противоположные стороны, тем самым увеличивают общую длину коленчатого вала. После термического воздействия и остывания происходит коробление щек 3 в сторону их схождения. Таким образом восстанавливается номинальная длина вала. Предварительно изогнутую шейку 1 шлифуют на величину припуска ремонтного размера шейки, превышающую искривление ее оси от изгиба. 4 ил. (Л С