Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Эксплуатация экскаваторов

Публикация:
   Шатунно-кривошипные механизмы экскаватора

Читать далее:



Шатунно-кривошипные механизмы экскаватора

Двигатели внутреннего сгорания — сложные машины, состоящие из большого числа узлов и деталей. На рис. 97 дана принципиальная схема дизеля, на рис. 98 представлен четырехцилиндро-вый дизель Д-48 в продольном разрезе, на рис. 99 — дизель Д-108 в поперечном разрезе. Эти дизели чаще всего устанавливают на отечественных экскаваторах.

Шатунно-кривошипный механизм – один из главных в двигателях внутреннего сгорания. Он преобразует возвратно-поступательные движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Шатунно-кривошипный механизм (см. рис. 97) включает нижнюю и верхнюю части картера двигателя, цилиндры, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховик.



Картер является основанием двигателя, которое предназначено для установки приборов и механизмов.

Цилиндры, отлитые заодно с верхней частью картера, образуют блок-картер двигателя. Нижняя съемная часть картера выполняет роль поддона для смазочного масла.

Внутри блока цилиндров (см. рис. 98 и 99) расположены вставные гильзы цилиндров, детали шатунно-кривошипного механизма, главный маслопровод и часть деталей клапанного механизма и механизма декомпрессора. К верхней части блока цилиндров с помощью шпилек и гаек крепят одну или две головки блока, по одной на каждые два цилиндра. У дизелей Д-48 и У2Д6 головка блока представляет собой одну общую отливку для всех цилиндров.

В дизеле Д-108 смесеобразование и сгорание топлива происходят в камере 10 (рис. 100), расположенной в днище поршня. Форсунки вставлены в бронзовые втулки, которые запрессованы в голозки цшциндров и закреплены двуплечими рычагами 3 и шпильками 5 с гайками 1. Чтобы фланец форсунки был равномерно прижат, под гайку устанавливают сферическую шайбу 2. Распылитель 8 впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр и в камеру поршня. Давление впрыска топлива — 200 кГ/см2. Для создания герметичности между поверхностями прилегания головок и блока помещают медно-асбестовые прокладки.

Дизель охлаждают водой, заполняющей рубашку между стенками гильз и блока (см. рис. 97).

Гильзы цилиндров обычно отливают из легированного чугуна и подвергают термической обработке. Внутренняя шлифованная и полированная поверхность гильзы, называемая зеркалом, очень твердая и износостойкая. На наружной поверхности гильзы сделано два посадочных пояска для центрирования ее в блоке. Нижний посадочный поясок снабжен двумя кольцевыми канавками, в которые вставляют резиновые уплотнительные кольца, предохраняющие картер дизеля от попадания воды из водяной рубашки.

Рис. 97. Схема дизеля:
1 — нижняя съемная часть картера (поддон), 2 — масломерная линейка, 3 — верхняя часть картера, 4 — мас-лозаливная горловина, 5 — сапун, 6 — водяной насос, 7 — цилиндр, 8 — поршень с кольцами, 9 — воздухоочиститель, 10 — впускной клапан, 11 — выпускной клапан, 12 — головка (крышка) цилиндра, 13 — форсунка, 14 — рубашка охлаждения, 15 — поршневой палец, 16 — топливный насос, 17 — шатун, 18 — шатунная шейка коленчатого вала, 19 — коленчатый вал, 20 — поперечная перегородка картера, 21 — опорный (коренной) подшипник коленчатого вала, 22 — маховик

Рис. 98. Дизель Д-48 в продольном разрезе:
1 — блок-картер, 2 — уплотнительная прокладка головки блока, 3 — головка блока, 4 — форсунка, 5 — вихревая камера, 6 — крышка клапанного механизма, 7 — вал декомпрес-сионного механизма, 8 — рукоятка декомпрессионного механизма, 9 — коромысло распределительного механизма, 10— пружины клапана, 11 — направляющая втулка клапана, 12 — впускной клапан, 13 — выпускной клапан, 14 — компрессионные поршневые кольца, 15 — поршень, 116—‘Поршневой палец, 17 — маслосъемные кольца, 18 — гильза цилиндра, 19 — уплотнительные резиновые кольца. 20 — шатун, 21 — вкладыши шатунного подшипника, 22 — шестерня распределительного вала, 23 — крышка шатуна, 24 — вкладыши коренного подшипника, 25 — передняя опора двигателя, 26 — шестерня коленчатого вала, 27 — шкив привода вентилятора и генератора, 28 — шестерни привода масляного насоса, 29 — пробка спускного отверстия, 30 — масляный насос, 31 — поддон картера, 32 — коленчатый вал, 33 — маховик

Поршни большинства дизелей (Д-48, Д-108, У2Д6) отливают из алюминиевого сплава. На наружной боковой поверхности поршня сделано от четырех до шести канавок для поршневых колец (рис. 101).

Три или четыре верхние канавки предназначены для компрессионных колец, а одна или две нижние — для маслосъемных колец.

Рис. 99. Дизель Д-108 в поперечном разрезе:
1 — масляной насос, 2 — противовес коленчатого вала, 3 — шатун, 4— масломер-ная линейка, 5 — распределительный вал, 6 — топливный насос, 7 — поршневой палец, 8 — поршень 9 — поршневое кольцо, 10 — штанга толкателя, 11 — масляный фильтр, 12 — штанга декомпрессора, 13 — водоотводящий коллектор, 14 — колпааА. головки, 15 — коромысло клапана, 16 — форсунка, 17 — выпускная труба nycKOBoroWk двигателя, 18 — воздухоочиститель пускового двигателя, 19 — впускной коллек-тор, 20 — пусковой двигатель, 21 — блок-картер, 22 — коленчатый вал, 23 — мас-лоприемник, 24 — магнитная спускная пробка

Внутри поршня имеется два прилива— бобышки с расточенными отверстиями — под поршневой палец 5. Кольцевые канавки на внутренней поверхности бобышек служат для установки стопорных колец, удерживающих поршневой палец от осевого перемещения. Прилив на внутренней части днища поршня охлаждается масляной струей, вытекающей через сверления в верхней головке шатуна. Охлаждение днища поршня маслом облегчает работу верхних компрессионных колец и повышает срок их службы.

Во избежание повышенной вибрации дизеля от неуравновешенных сил инерции поршни тщательно подбирают по весу. Разница веса поршней в комплекте не должна превышать 10—15 г.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Пальцы изготовляют из малоуглеродистых или легированных сталей. Наружную поверхность пальцев шлифуют и тщательно полируют, а также цементируют (насыщают углеродом) и подвергают закалке и отпуску.

В дизелях чаще всего применяют пустотелые пальцы «плавающего» типа, которые легко могут поворачиваться при работе двигателя как в бобышках поршня, так и во втулке шатуна. Это повышает срок службы пальца вследствие более равномерного износа его поверхности.

Палец «плавающего» типа удерживается от осевого перемещения либо стопорными кольцами, либо двумя заглушками с выпуклыми сферическими головками. Заглушки вставляют в отверстия пальца с двух сторон, предохраняя поверхность цилиндра от соприкосновения с пальцем.

Рис. 100. Установка форсунки дизеля Д-108:
1 — гайка, 2 — сферическая шайба, 3 — накидной двуплечий рычаг, 4 — форсунка, 5 — шпилька, 6 — бронзовая втулка, 7 — медное уплотни-тельное кольцо, 8 — распылитель, 9 — поршень, 10 — камера в днище поршня

Рис. 101. Поршни:
а —дизеля Д-108, б —дизеля У2Д6; 1 — поршень, 2 — компрессионные кольца, 3 — маслосъемные кольца, 4 — стопорное кольцо, 5 —поршневой палец, 6 — заглушка пальца (грибок)

Поршневые кольца подразделяются на компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца необходимьГдля того, чтобы через зазор между поршнем и стенками цилиндра не проходил газ.

Для уменьшения износа наружную цилиндрическую поверхность верхних компрессионных колец покрывают слоем пористого хромг. В порах удерживается смазка, благодаря чему уменьшается износ колец и стенок цилиндров. Диаметр кольца делают несколько больше диаметра поршня, вследствие чего выступающая из канавки часть кольца перекрывает зазор между цилиндром и поршнем, а наличие в кольце разреза (замка) позволяет ему пружинить во время работы. Замки колец могут иметь прямую, косую или ступенчатую форму. Кольца устанавливают так, чтобы замки их были смещены один относительно другого во избежание прорыва газов через зазоры в замках.

Маслосъемные кольца используют для снятия со стенок цилиндра избытка масла, дающего большое количество нагара.

Зазор между поршневыми кольцами и канавками по высоте делают очень малым (0,03—0,15 мм). При увеличенном зазоре по высоте кольца нагнетают масло вверх на стенки цилиндра и поршня, что приводит к большому количеству нагара и к закоксовыва-нию колец в канавках. В результате кольца перестают пружинить и уплотнять за5оры. Зазоры у нижних колец должны быть меньше, чем у верхних, так как нижние кольца, ввиду сравнительно слабого нагрева, меньше коробятся. По толщине кольцо следует подбирать к канавке таким образом, чтобы оно могло легко перемещаться в канавке поршня и полностью углубляться в нее.

Шатун превращает возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Стержень шатуна обычно двутаврового сечения В верхнюю головку шатуна запрессовывают латунную или бронзовую втулку с отверстиями для подвода масла к поверхности пальца. В шатунах дизелей Д-108 масло к втулке подают принудительно из нижней головки по каналу в стержне. В дизеле Д-48 масло попадает во втулку верхней головки через отверстие разбрызгиванием. В стержнях шатунов сделан глухой колодец, который служит резервуаром для масла.

У дизеля Д-108 часть масла, подаваемого под давлением по каналу во втулку, впрыскивается через два отверстия в верхней части верхней головки шатуна на внутреннюю поверхность днища поршня и охлаждает его.

Во избежание трения о бобышки поршня длина верхней головки шатуна на 2—4 мм меньше, чем расстояние между торцами бобышек поршня.

Съемная часть нижней головки шатуна называется крышкой. Плоскость разъема нижней головки обычно перпендикулярна оси шатуна. У дизеля Д-48 крышку 9 фиксируют треугольными шлицами и крепят к шатуну двумя болтами, которые завертывают в резьбовые отверстия в теле шатуна и стопорят специальными пластинами.

У дизеля Д-108 крышку крепят к шатуну шлифованными шатунными болтами 2 с корончатыми гайками 8. Шатунные болты и гаики изготовляют из хромистой стали и подвергают термической обработке. Болты устанавливают по одному с каждой стороны, гайки стопорят шплинтами 7 : Чтобы при затяжке гаек болты не проворачивались, их головки удерживают штифтами.

Рис. 102. Шатуны:
а —дизеля Д-108, б —дизеля Д-48; 1 — отверстия для впрыскивания масла, 2 — шатунный болт, 3 — стержень, 4 — штифт, 5 — нижний вкладыш, 6 — установочный штифт крышки шатуна, 7 — шплинт, 8 — гайка, 9 — нижняя крышка, 10 — верхний вкладыш, 11 — колодец, 12 — втулка, 13 — отверстие в верхней головке шатуна, 14 — канал для подвода масла

Рис. 103. Коленчатый вал дизеля Д-108:
1 — шкив. 2 — болт, 3 — стопорный болт, 4 — передний конец вала, 5 — гайка, 6 — ведущая шестерня системы распределения, 7 — плита, 8 — дистанционная втулка, 9 г— противовес, 10 — маховик, 11 — зубчатый пенец, 12 — болт крепления маховика, 13, 18 — масло-сгонные резьбы, 14 — коренная шейка, 15 — шатунная шейка, 16 — щека, 17 — упорный диск, 19 — шпонка

Отверстие в нижней головке шатуна, которое служит постелью для установки шатунного подшипника, обрабатывают с большой точностью. Верхнюю часть нижней головки шатуна и крышку обрабатывают вместе, поэтому переставлять крышку с одного шатуна на другой нельзя. На поверхности обеих половин нижней головки шатуна ставят одинаковые метки, в соответствии с которыми соединяют крышку с шатуном и шатун с поршнем соответствующего цилиндра.

Шатунные подшипники большинства двигателей представляют собой тонкостенные вкладыши, изготовленные из стальной ленты толщиной 1—4 мм, внутренняя поверхность которой для уменьшения трения и износа шеек коленчртого вала покрыта тонким слоем антифрикционного сплава толщиной 0,25—0,7 мм.

Вкладыши шатунных подшипников взаимозаменяемые, то есть их можно устанавливать в шатун без подгонки.

Коленчатый вал (рис. 103) служит для восприятия усилий, передаваемых шатунами от поршней.

Коленчатый вал состоит из коренных шеек, которыми вал опирается на коренные подшипники, расположенные в картере; шатунных шеек, число»которых равно числу цилиндров; щек, связывающих коренные и шатунные шейки, противовесов, изготовляемых заодно с валом и предназначенных для уравновешивания инерционных сил и уменьшения нагрузок на коренные подшипники.

У коленчатых валов дизелей коренных шеек обычно бывает на одну больше, чем шатунных.

У дизеля Д-408 противовесы изготовлены в виде отдельной детали. Каждый противовес прикреплен к щеке двумя болтами, произвольное отвертывание которых предотвращено замковыми шайбами.

Коленчатый вал сбалансирован на заводе путем высверливания рталла в противовесах, поэтому последние не разрешается снижать, переставлять или обрабатывать.

На переднем конце вала устанавливают ведущую шестерню системы распределения и шестерни других механизмов двигателя.

На концах коленчатого вала сделаны маслосгонные резьбы, которые предотвращают вытекание масла из картера.

Просверленные каналы в коленах вала служат для подачи маета от рабочих поверхностей коренных шеек к шатунным.

У дизелей Д-108 и Д-48 на переднем конце коленчатого вала посажен шкив для привода вентилятора. На заднем конце сделан фланец, к которому крепят маховик. От осевых перемещений коленчатый вал удерживается упорным диском, зажатым гайкой между торцами передней коренной шейки вала и ведущей шестерней.

Упорный диск сидит на шпонке ведущей шестерни и вращается вместе с валом между двумя плитами, прикрепленными к блоку картера. Осевой зазор между диском и плитами создается дистанционными втулками.

Маховик предназначен для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода и отдачи ее для выполнения остальных подготовительных ходов. При помощи маховика пускают двигатель и плавно изменяют скорость вращения коленчатого вала, к которому маховик крепят с помощью фланца и болтов.

За счет запасенной энергии маховик облегчает работу двигателя и помогает преодолевать кратковременные перегрузки.

На ободе чугунного маховика устанавливают зубчатый венец, находящийся в зацеплении с шестерней пускового устройства (пускового двигателя или электрического стартера). От маховика к трансмиссии экскаватора движение передается через главную муфту, соединенную с маховиком при помощи пальцев, болтов или шестерен.

Реклама:


Читать далее:

Категория: - Эксплуатация экскаваторов

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 



Остались вопросы по теме:
"Шатунно-кривошипные механизмы экскаватора"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы