Способ Дагиса восстановления шеек валов Советский патент 1992 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к механосборочному производству, преимущественно к ремонтным сборочным процессам, и может быть использовано при восстановлении шеек валов автотракторных двигателей установкой ремонтных деталей.

В современном ремонтном производстве восстанавливают шейки коленчатых валов установкой на них ремонтных деталей, выполненных в виде ремонтных секторов (полуколец),и соединяют их на шейках сваркой стыков с одновременной приваркой к шейкам.

Однако в известном способе при сборке не обеспечивается надежная ориентация ремонтных секторов на шейках, например, снабженных масляными каналами, так как секторы на шейках удерживаются за счет сил трения. Поэтому при установке прижимных приспособлений происходит разориентация ремонтных секторов и шеек, пере-- крытие ремонтными секторами масляных каналов и требуется дополнительная затруднительная корректировка положения ремонтных секторов на шейках.

Целью изобретения является сокращение трудоемкости сборки шеек с ремонтными деталями, упрощение процесса сборки w повышение надежности ориентации.

Поставленная цель достигается тем, что при известном способе восстановления шеек валов, включающем операции обработки изношенных шеек, в том числе имеющих масляные каналы, для установки ремонтных секторов, установку ремонтных секторов на шейках, прижатие их к шейкам, сварку стыков и обработку шеек, при сборке ремонтных секторов с шейками установку ремонтных секторов на шейках производят по масляным каналам шеек посредством быстросьемных технологических штифтов, имеющих величину одностороннего выступаиия над поверхностью шеек, определяемую из соотношения 0,51 h t, где t - толщина ремонтного сектора после обработки внутренней поверхности; h - одностороннее выступание технологического штифта, а после сварки стыков ремонтных секторов технологические штифты извлекают мз масляных каналов.

Кроме того, ориентации установки ремонтных секторов на шейках производят предварительную приварку в точке одного конца каждого сектора к шейкам и после прижатия ремонтных секторов к шейкам с заданным усилием поочередно сваривают их стыки.

Помимо этого, при частичном перекрытии ремонтными секторами выходов масляных каналов в шейках, вызванном неточностью расположения масляных каналов в шейках, кромки масляных каналов в шейках обрабатывают и расширяют их выход в Отверстия ремонтных секторов, при этом ориентируют обрабатывающий инструмент по отверстиям в ремонтных секторах.

На фиг.1 изображена шейка в сборе с ремонтными секторами, обжимными секторами и сьемным технологическим штифтом, сечение: на фиг.2 - технологический штифт; на фиг.З - шейка в сборе с ремонтными секторами и первая схема расположения точек предварительной прихватки их к шейкам электросваркой, сечение; на фиг.4 - вид А на фиг.З; на фмг.5 - шейка в сборе с ремонтными секторами и вторая схема расположения точек предварительной прихватки их к шейкам электросваркой, сечение; на фиг.6 - вид Б на фиг.5; на фиг,7 - шейка, которая снабжена масляным каналом, расположенным под углом к оси шейки (показан вариант перекрытия выхода масляного канала ремонтным сектором), осевое сечение; на фиг.8 - шейка в сборе с ремонтными секторами и выходом масляного канала в шейке, обработанным через отверстие в ремонтном секторе, осевое сечение.

Приняты следующие обозначения: 1 - шейка вала, 2 - полость шейки, 3 и 4 - ремонтные секторы, 5 - технологический штифт, 6 и 7 - поджимные секторы приспособления, 8 - сварочная точка, фиксирующая ремонтный сектор 3 на шейке 1, 9 - сварочная точка, фиксирующая ремонтный сектор4 на шейке 1,10-отверстие в ремонтном секторе, совмещаемое с масляным каналом шейки, 11 - масляный канал в шейке (радиальный), 12 - масляный канал шейки, расположенный под углом к ее оси, 13 - выход масляного канала после обработки

кромок через отверстие 10, t - толщина ремонтного сектора, h - заданное одностороннее выступание технологического штифта над поверхностью шейки, ZMHH - наименьший припуск на обработку ремонтных секторов, dH - номинальный диаметр шейки, dp - диаметр шейки после ее обработки для установки ремонтных секторов, dui - диаметр технологического штифта. I - дли0 на быстросъемного технологического штифта, f - величина изгиба технологического штифта.

По первому варианту (фиг.1 и 2) способ включает обработку изношенных или по5 врожденных шеек 1 под ремонтные секторы 3 и 4, зачистку и притупление острых кромок масляных каналов 11 (фиг.З) шеек, установку в масляные каналы 11 быстросъемных технологических штифтов 5 с заданной величи0 ной одностороннего выступания над поверхностью h, которое выбирают из соотношения 0,51 h t, где t - толщина ремонтного сектора, сборку шеек 1 с ремонтными секторами 3 и 4, поджатие ремонтного сек5 тора, сборку шеек 1 с ремонтными секторами 3 и 4. поджатие ремонтных секторов к шейкам с заданным усилием Р. поочередное соединение стыков ремонтных секторов заваркой зазоров s в стыках и приварку их к

0 шейкам, извлечение штифтов 5 из шеек, обработку шеек на заданный размер, обработку кромок выходов масляных отверстий 10 а ремонтных секторах 3 и 4, очистку, консервацию и упаковку валов.

5 По второму варианту (фиг.3-6) ремонтные секторы при сборке на шейках ориентируют и совмещают их отверстия 10 с масляными каналами 11 шеек визуально, без применения технологических штифтов,

0 после ориентации, руками досылают ремонтные секторы до плотного их прилегания к шейкам, производят предварительное закрепление ремонтных секторов 3 и 4 путем приварки в точках 8 и 9(прихватки) одного

5 конца каждого сектора к шейке, поджимают ремонтные секторы к шейкам с заданным усилием при помощи приспособления, поочередно сваривают стыки и приваривают их к шейкам.

0 Неточность расположения выходов масляных каналов на шейках приводит к их частичному перекрытию ремонтными секторами (фиг.7) и уменьшению выходного сечения. Если перекрытие масляных каналов

5 превышает заданную величину (перекрытие площади сечения превышает 30%), кромки выходов масляных каналов в шейках обрабатывают после закрепления ремонтных секторов на шейках и расширяют выход масляных каналов в шейках с учетом несовпадения отверстий (фиг.8), причем обрабатывающий инструмент ориентируют по отверстиям в ремонтных секторах.

Затем шейки в сборе с ремонтными секторами обрабатывают на заданный размер, обрабатывают острые кромки выходов масляных каналов ремонтных секторов, проводят отделочную обработку поверхностей шеек, очистку валов, консервацию и упаковку.

П р и м е р 1. Требуется восстановить шатунные шейки стальных коленчатых валов автотракторных 8-цилиндровых дизельных двигателей ЯМЗ-238НБ. Шатунные шейки снабжены полостями и сквозными диаметральными каналами. Диаметр масляных каналов 6 мм (фиг.1),

Для восстановления шеек применяют толщину ремонтных секторов, равную tH 2,5 мм, наименьший припуск на обработку наружной поверхности ремонтных секторов ZMHH 0,5 мм,

Определяют диаметр шеек, обработанных для установки ремонтных секторов:

dp dH-2tH 83,0 мм.

Определяют толщину ремонтных секторов перед установкой на шейки.

t tH + 2МИН 3,0 ММ,

одностороннее выступание технологических штифтов над поверхностью шеек, подготовленных для установки ремонтных секторов, определяют по формуле, выбранной из соотношения 0,5t h t:

h 0,9t 2,MM.

Длина быстросьемного технологического штифта

l dp + 2h 88,4MM.

Диаметры технологических штифтов выбирают меньше диаметра масляного канала примерно в пределах 0,5-1,0 мм. Это исключает возможность их заклинивания в масляных каналах и обеспечивает быстро- съемность. Стрелу прогиба f технологических штифтов (фиг.2) выбирают больше разности диаметров масляного канала и диаметра штифта. При этом должна обеспечиваться фиксация технологического штифта в масляном канале за счет сил трения и возможность его извлечения (выталкивания) из масляного канала вручную.

Восстанавливают шейки следующим образом.

Шлифуют шатунные шейки до диаметра 83,0 мм, защищают и притупляют острые .кромки выходов масляных каналов. Устанавливают коленчатый вал на стенд-кантователь, предназначенный для сборки шеек с ремонтными секторами и сварки их стыков. Ставят коленвал в вертикальное положение. Устанавливают в масляные каналы технологические штифты и выравнивают величину их выступания из шеек. На шейки устанавливают ремонтные секторы, причем в отверстия ремонтных секторов вводят технологические штифты. Переводят коленвал в горизонтальное положение. Поджимают

при помощи приспособления ремонтные секторы к шейкам с заданным усилием (9000-15000 Н), сваривают стыки ремонтных секторов и приваривают их к шейкам. Снимают приспособление, поджимающее

ремонтные секторы к шейкам. Извлекают технологические штифты из шеек и направляют коленвал на шлифование.

Шлифуют шейки на заданный размер, обрабатывают фаски масляных каналов в

ремонтных секторах, производят отделочную обработку шеек, очистку, консервацию и упаковку коленвала.

П р и м е р 2. Требуется восстановить коренные шейки чугунных коленвалов автомобильных двигателей ЗМЗ-53.

Номинальный диаметр коренных шеек 70.0 мм, шейки снабжены масляными каналами, которые расположены под углом к оси шеек и их образующим (фиг.7 и 8).

Задают номинальную толщину ремонтных секторов тн 2,0 мм и наименьший односторонний припуск на обработку наружной поверхности ремонтного сектора

2мин 0,50 ММ.

Определяют диаметр шеек, обработан- 0

ных для установки ремонтных секторов,

dp dH-2tH 66,0 мм, толщину ремонтного сектора t XH+ZMHH 2,5 мм.

При восстановлении шеек, снабженных наклонными масляными каналами (фиг.7), применение технологических штифтов для ориентации ремонтных секторов при сборке неприемлемо.

Восстановление шеек коленчатого вала выполняют следующим образом.

Шлифованием обрабатывают коренные шейки коленвала до диаметра 66,0 мм. Защищают и притупляют кромки масляных каналов. Устанавливают коленвал в

стенд-кантователь и располагают его в вертикальном положении.

На шейки устанавливают ремонтные секторы и визуально совмещают масляные каналы в шейках с отверстиями в ремонтных секторах, выравнивают зазоры в стыках и досылают ремонтные секторы вручную до полного прилегания их к шейкам. Производят предварительную приварку в точке одного конца каждого ремонтного сектора к шейке (фиг.3-6). Для приварки применяют электродуговую сварку в среде углекислого газа, сварочную проволоку Св-08Г2С ГОСТ 2246-70,01,2 мм.

Устанавливают коленвал в горизонтальное положение. Поджимают ремонтные секторы к шейкам с заданным усилием при помощи приспособления, сваривают их стыки и приваривают к шейкамтюочередно.

В связи с наклонным положением масляных каналов в шейках при их шлифовании под ремонтные секторы выходы масляных каналов смещаются. Поэтому наблюдается их неизбежное частичное перекрытие.

Если перекрытие масляных каналов приводит к уменьшению выходного сечения канала больше чем на 30%, то после закрепления ремонтных секторов на шейках сваркой производят обработку кромок выходов масляных каналов в шейках и расширяют площадь выхода с учетом перекрытия. При обработке кромок выходов масляных каналов шеек обрабатывающий инструмент (сверло, зенкер и т.д.) ориентируют по отверстию в ремонтном секторе.

После сварки стыков ремонтных секторов и обработки перекрытых выходов масляных каналов шейки коленчатых валов шлифуют на заданные размеры и обрабатывают кромки масляных каналов в секторах. Производят отделочную обработку шеек, очищают, консервируют и упаковывают коленвал.

Предлагаемый способ восстановления упрощает выполнение сборочных работ и сокращает трудоемкость сборки шеек с полукольцами, исключает недопустимые смещения ремонтных секторов относительно шеек при выполнении операций поджа- тия и сварки стыков. Кроме того, упрощен процесс расширения выходов масляных

каналов шеек, частично перекрытых ремонтными секторами, причем обработка масляных каналов выполняется с учетом фактического несовпадения каналов и отверстий в ремонтных секторах,

Формула изобретения

1. Способ восстановления шеек валов, включающий обработку изношенных и поврежденных шеек, установку на шейках ремонтных секторов, имеющих отверстия для

выхода масляных каналов, прижатие их к шейкам, сварку стыков и обработку шеек с ремонтными секторами под заданный размер, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости сборки шеек с

ремонтными секторами, установку ремонтных секторов на шейках производят по масляным каналам шеек посредством быстросъемных технологических штифтов, имеющих величину одностороннего выступания над поверхностью шеек, определяемую из соотношения 0,5t h t. где t - толщина ремонтного сектора после обработки внутренней поверхности, включающая наименьший припуск на механическую обработку наружной поверхности;

h - одностороннее выступание технологического штифта, а после сварки стыков ремонтных секторов технологические штифты извлекают из масляных каналов.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что после установки ремонтных секторов на шейках производят предварительную приварку в точке одного конца каждого сектора к шейке и после прижатия ремонтных секторов к шейкам с заданным усилием поочередно сваривают их стыки.

3. Способ по пп,1 и 2, отличающий- с я тем, что при частичном перекрытии ремонтными секторами выходов масляных каналов в шейках их кромки обрабатывают, ориентируя обрабатывающий инструмент по отверстиям в ремонтных секторах.

Изобретение относится к восстановлению шеек валов установкой ремонтных деталей, выполненных в виде ремонтных секторов. Цель изобретения - сокращение трудоемкости технологического процесса ремонта. Способ включает обработку изношенных шеек, установку на шейках ремонтных секторов, ориентацию секторов на шейках, поджатие их к шейкам, сборку стыков и приварку их к шейкам, обработку выходов масляных каналов в ремонтных секторах на заданную величину, обработку шеек с ремонтными секторами на заданный размер, обработку острых кромок выходов масляных каналов ремонтных секторов, отделочную обработку шеек, очистку, консервацию и упаковку валов. При восстановлении шеек применяют быстросъемные технологические штифты и приварку каждого ремонтного сектора к шейке электросваркой. При обработке выходов масляных каналов инструмент ориентируют по отверстиям в ремонтных секторах. Способ позволяет сократить трудоемкость ремонта шеек валов. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

А/с /

-е.1

s&«г. 2

г

tt 10 3,

ФигЗ

Bad A

A

8

4

/О

Ј{/ Б

&иг.в