Механиками-практиками создано большое количество конструкций борштанг, однако основные детали всех борштанг сходны между собою, отличаются они чаще всего конструкцией привода.

К основным деталям борштанги относятся: вал-труба (рис.58), опирающаяся на буксу, запрессованную в гнездо грунд-буксы, и буксу, плита борштанги, патрон, в котором закрепляются резцы, ходовой винт, ходовая гайка и приводная головка.

Вал-труба представляет собой массивную чугунную трубчатую конструкцию диаметром 200—250 мм с толщиной стенок 20-г-30 мм.

Рис. 58. Расточка цилиндра борштангой:
1— вал-труба; 2— втулка, запрессованная в гнездо грундбуксы; 3— втулка в плите головки борштанги; 4— плита головки борштанги; 5— червячная пара привода вала.трубы; 6— шестерни привода ходового винта; 7—ходовой винт; 8— ходовая гайка; резец; 10— патрон.

Чугунная плита имеет ряд продолговатых отверстий для крепления фланцев, имеющих различные диаметры, к цилиндрам паровых машин.

Приводная головка чаще всего комплектуется червячной парой, передающей движение от электромотора к валу-трубе с уменьшением оборотов до необходимой скорости резания и комплекта из двух пар цилиндрических шестерен для передачи движения от вала-трубы к ходовому винту, обеспечивающая соответствующую величину подачи резца.

Другая конструкция приводной головки (рис. 59) укомплектована червячной парой и одной парой цилиндрических шестерен со звездочкой для передачи движения на ходовой винт. Взаимодействие деталей привода показано на рис. 59.

Приводная головка также может быть выполнена с применением только цилиндрических шестерен (рис. 60).

Расточку цилиндров производят проходным резцом с напаянной пластинкой из твердых сплавов (ВК-8 или др.) при скорости резания 25—30 м/мин, глубине резания 1—2 мм и подаче 0,1 — 0,2 мм, причем второй резец является чистовым.

Рис. 59. Упрощенная приводная головка борштанги:
1 — пластинка, зякренлеиная к кронштейну борштанги; 2— червячное колесо; 3— ходовой винт; ведомая шестерня привода ходового винта; 6— звездочка, прикрепленная жестко к ведущей шестерне.

В зависимости от передаточного числа червячной пары (цилиндрических шестерен вала-трубы), головки борштанги и необходимой скорости устанавливается электромотор 960 или 1450 об/мин. мощностью 1,5—2,5 кет.

Установку борштанги производят от заточки под заднюю крышку цилиндра по штихмасам, закрепленным в патрон вместо резцов.

Передняя часть борштанги центрируется буксой, запрессованной в гнездо грундбуксы.

Проточку производят в несколько проходов с таким расчетом, чтобы можно было снять минимальный слой металла для восстановления цилиндрической формы и вывода рисок с зеркала цилиндра.

После последнего чистового прохода необходимо восстановить заточки по краям цилиндра, равные 0,1—0,2 ширины кольца, для нормального свеса колец (рис. 61).

Рис. 61. Свес поршневого кольца.

Правильно расточенный цилиндр не должен иметь конусности и эллиптичности более чем 0,0008 мм на 100 мм диаметра, отклонение перпендикулярности оси цилиндра от плоскостей фланцев не должно превышать 0,07 мм на 1 м длины цилиндра, поверхность зеркала цилиндра должна быть чистой, без выступов и рисок.

Рис. 62. Державка для абразивного бруска при шлифовании зеркала цилиндра:
1— абразивный брусок; 2— сургучная заливка; 3— рамка; 4— пружина; 5— хвостовик для зажима в патрон борштанги.

После расточки цилиндра в патрон закрепляется абразивный брусок (рис. 62), производится замена шкивов для увеличения числа оборотов вала-трубы и шестерен, для увеличения подачи патрона с абразивным бруском и производится шлифование зеркала цилиндра.

При шлифовании зеркала цилиндра в рабочую зону необходимо подавать керосин, что обычно выполняют с помощью шприца.

Рис. 63. Ремонт цилиндровой втулки клиньями.

Шлифование зеркала цилиндра ведут до полного удаления рисок от резца.

Если рассчитанное по данной формуле напряжение в стенке цилиндра более 150 кг/см2, то необходимо с участием опытных конструкторов принять решение о вставке в цилиндр гильзы или уменьшить давление пара, поступающего в цилиндр машины, однако в обоих случаях после ремонта паровая машина не будет развивать первоначальную мощность.

В цилиндрах, имеющих сменную цилиндровую втулку, вопрос решается сменой втулки с последующей ее расточкой борштангой после запрессовки.

При обнаружении трещин в стенках цилиндровой втулки до изготовления новой втулки производится ремонт клиньями (рис. 63) из сплава никеля с железом или чугуном, имеющим коэффициент расширения в 10—12,5. раз меньше коэффициента расширения чугуна. Края трещины необходимо тщательно исследовать и засверлить сверлом диаметром 5—6 мм.

В эксплуатации паровой машины, имеющей трещину в цилиндровой втулке, следует строго выдерживать тепловой режим работы цилиндра, для чего следует стремиться к безостановочной работе паровой машины на постоянной нагрузке, производить медленно прогревание или охлаждение цилиндра при пуске в ход и остановке машины.

При ремонте трещин в рубашке цилиндра применяется сварка (рис. 64).

Рис. 64. Ремонт рубашки цилиндра сварным швом со шпильками.

Подготовка к сварке проводится в такой последовательности: края трещины засверливают сверлом диаметром 5—6 мм, разделывают кромки трещины под углом 90°, устанавливают по всей длине трещины на резьбу штифты диаметром 5 Ч- 6 мм на расстоянии 20—25 мм один от другого, глубина нарезки отверстий под штифты 7—10 мм, и производят заварку качественными электродами.

После капитального ремонта цилиндр паровой машины должен быть подвергнут гидравлическому испытанию, при котором давление должно быть больше максимального давления пара, поступающего в цилиндр, на 25%.

Поршень для расточенного цилиндра изготовляют новый.

Поршень представляет собой пустотелую отливку из чугуна марки СЧ 21-40 с мелкоперлитной структурой твердостью меньше твердости цилиндровой втулки на 10—15 НБ.

После обдирки заготовки поршня производится расточка и нарезка резьбы в отверстиях под пробки, которые изготовляются из чугуна той же марки, что и поршень.

Перед постановкой пробок на место резьбу обильно смазывают цинковыми белилами, разведенными в вареном масле.

Перед чистовой обработкой поршня необходимо произвести гидравлическое испытание на давление на 25% больше максимального давления пара, поступающего в цилиндр паровой машины.

Зазор между новым поршнем и стенкой цилиндра должен быть равен /боо диаметра цилиндра, причем поршни паровых машин, шток которых опирается на крейцкопф и контркрейцкопф, изготовляются строго цилиндрической формы.

Для паровых машин, не имеющих контркрейцкопфа, в которых поршень нижней частью опирается на цилиндр, обточку поршня производят по двум центрам с таким расчетом, чтобы можно было обеспечить прилегание поршня к цилиндру примерно на 1/3 окружности поршня, на таком поршне должна быть метка «низ».

Рис. 65. Обточка серповидного сегмента на поршне паровой машины, не имею

Во всех случаях чистовую токарную обработку наружной поверхности поршня и проточку канавок для поршневых колец необходимо производить после расточки отверстия для штока на оправке.

Новый поршень комплектуется новыми поршневыми кольцами, посадочное место отверстия подгоняется по штоку.

Капитальный ремонт штока поршня заключается в замене его новым, если его диаметр вследствие многократно производимых переточек и шлифовки уменьшился более чем на 5% первоначального диаметра, при повреждении резьбы крепления штока, при обнаружении трещин в стенках окон клина и при изгибах, не поддающихся правке в центрах токарного станка.

Новый шток поршня изготовляется из хорошо обжатой поковки стали марки 45 по образцу старого штока.