Способ ремонта цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания


 


Владельцы патента RU 2542035:

Макушин Александр Александрович (RU)

Изобретение относится к области технологических процессов при ремонте металлических конструкций, и в частности при ремонте цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), пример, двигателей КамАЗ. Установку поршня осуществляют путем центрирования по днищу канавки под компрессионные кольца, последующего ориентирования по одной из боковых поверхностей упомянутой канавки за счет поджатия в патроне токарного станка вращающимся упором, и окончательного зажатия поршня с помощью кулачков, выполненных с выступами по форме упомянутой канавки. Изобретение позволяет осуществлять качественный ремонт на предприятиях при восстановлении ДВС автомобилей, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин, а также обеспечивает пробег двигателей с отремонтированными поршнями не менее 80% ресурса двигателей. 1 ил.

 

Изобретение относится к области технологических процессов машиностроения, ремонта металлических конструкций, а в частности к технологии ремонта цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение позволяет предлагаемым способом увеличить ресурс цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя внутреннего сгорания после ремонта, повысить надежность и работоспособность двигателя в целом.

Технология может быть использована при ремонте и восстановлении ЦПГ ДВС автомобилей, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является технология осуществления способом базирования поршня на станке с целью проточки канавок под поршневые кольца и устройство для осуществления предлагаемого способа.

Поршни двигателей, поступающих в ремонт, имеют износ канавок компрессионных колец. Износы остальных поверхностей поршня в большинстве случаев не превышают допустимых пределов, оговоренных документацией, в том числе по поверхностям маслосъемной канавки.

Известен способ восстановления деталей машин (аналог [1]), (Тавлыбаев Ф.Н, патент RU №2005033 от 30.12.1993, МПК B23P 6/00), заключающийся в восстановлении ширины изношенных канавок поршня сдвигом металла перемычек между канавками и прорезки технологической канавки для восстановления последней канавки.

Недостатком данного технического решения является следующее:

- способ требует последующей проточки канавок с применением стандартного базирования поршня на станке при обработке канавок, например, по наружным поверхностям юбки поршня, что не обеспечивает достаточную точность ремонтируемого участка по сравнению с заводскими нормативами, т.к. базирование производится по поверхности, не являющейся цилиндрической и имеющей эллипсность и конусность поверхности поршня.

Предлагаемое техническое решение направлено для обеспечения наиболее точного базирования поршня перед механической обработкой канавок профильными резцами с одной их установки и может быть использовано при ремонте цилиндропоршневой группы ДВС. При ремонте и восстановлении поршневой группы ДВС чаще всего используют технологию проточки в них канавок под ремонтные кольца, при этом в качестве базовой поверхности используют юбку поршня или наружную поверхность огневого пояса. Проблема состоит в том, что базы, которые использовались на заводе-изготовителе в производстве при обработке поршней и проточке канавок, удаляются (срезаются) на последних операциях, а юбка поршня не может использоваться для базирования, так как имеет овальность и бочкообразность, допускаемые конструкторской документацией в чертеже порядка 0,4…0,5 мм. Лишь в некоторых конструкциях поршней закладываются технологические сохраняемые базовые поверхности в виде поясков на внутренней поверхности юбки поршня.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является базирование поршня в патроне станка за огневой пояс с упором в днище поршня и выверкой его положения по минимальному биению [2] (прототип: Хрулев А.Э. «Ремонт двигателей зарубежных автомобилей», изд-во «За рулем», 1998 г., стр.274-286). Недостатком указанного способа является то, что при этом требуется установка поршня по минимальному биению при помощи индикатора.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и работоспособности ДВС за счет применения технологии восстановления поршневой группы путем проточки канавок компрессионных колец и устройства для его осуществления.

В предлагаемом способе для базирования при ремонте поршня в качестве базовых поверхностей используются торцевые поверхности и днище компрессионной канавки, которые практически не изнашиваются в процессе эксплуатации ДВС. С этой целью изготавливаются специальные кулачки и поджим со стороны днища поршня. Обработка производится профильными резцами с одной установки.

Сущность изобретения поясняет чертеж на фиг.1 (способ базирования поршня для проточки канавок компрессионных колец при ремонте) и состоит в следующем. Дефектовка поршней перед ремонтом сводится в основном к визуальному осмотру для выявления грубых забоин и повреждений, крупных трещин в районе камеры сгорания и нирезистовой вставки, прогаров. У поршня допустимы: износ графитового покрытия, зачистка отдельных забоин на головке и юбке, риски в отверстии под поршневой палец, трещины по кромке камеры сгорания, но не должно быть забоин, выходящих на канавку компрессионного кольца. Перед дефектовкой и ремонтом поршни промывают и очищают от нагара (особенно тщательно очищают поверхность канавок компрессионного кольца). Нагар хорошо удаляется капроновой щеткой после выпаривания поршней в течение 30 мин в растворе «Лабомид-203» при температуре 80°C. Нельзя применять для очистки острые металлические предметы - шаберы, шила и т.п.

Протачивать канавки компрессионных колец поршня нужно на токарном станке с применением специальных кулачков фиг.1 поз.1. Расположение, фиксация и обработка поршня фиг.1 поз.2 в патроне фиг.1 поз.3, имеющего упоры фиг.1 поз.4 станка фиг.1 поз.5, осуществляется по днищу и одной из боковых поверхностей компрессионной канавки. Специальные кулачки 1 имеют выступы по форме упомянутой канавки шириной 4,5…4,8 мм. Базовые поверхности кулачков 1 (поверхности А и Б) обработаны на этом же станке в собранном состоянии. Биение базовых поверхностей не должно превышать 0,05 мм. Использование компрессионной канавки в качестве базовой поверхности допускается вследствие незначительности ее износа, а также потому, что при изготовлении нового поршня она обрабатывается с одной установки одновременно с канавками под компрессионные кольца. Поршень 2 центрируется сначала по днищу канавки (поверхность Б), затем за счет поджатия в патроне 3 вращающимся упором 4 со стороны камеры сгорания происходит ориентирование по боковой поверхности А канавки, после чего поршень 2 окончательно зажимают кулачками 1 в патроне 3 станка 5. Протачивать компрессионные канавки можно раздельно или одновременно. Проточка двух компрессионных канавок ведется одновременно за счет установки резцов фиг.1 поз.6 в специальный резцедержатель фиг.1 поз.7, позволяющий регулировать вылет резцов и расстояние между ними. Профиль канавки обеспечивается специальной заточкой резцов. Припуск на обработку (0,5 мм) распределяется между двумя поверхностями канавки таким образом, чтобы после обработки не оставалось необработанной поверхности (черноты). Днище канавок обрабатывается касанием носика резца. После обработки поршень должен удовлетворять основным параметрам. В расточенные канавки поршня надо устанавливать ремонтные поршневые кольца, увеличенные по высоте на 0,5 мм.

Для контроля поршня после ремонта разработан комплект контрольной оснастки, включающий ролики измерительные диаметром 3,43 мм, скобу индикаторную СИ 100-160, контрольные приспособления для проверки биения вновь обработанных канавок в соответствии с требованиями чертежа.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что можно отремонтировать с использованием такого способа базирования 80% поршней, поступивших на ремонт двигателей внутреннего сгорания, при этом снижается расход запасных частей, новых поршней на ремонт двигателей, появляется возможность наиболее полно использовать ресурс поршней, экономится алюминиевый сплав, необходимый для производства новых поршней. Надежность, качество и эффективность восстановленных поршней двигателей КамАЗ проверены и подтверждены в соответствующих испытаниях.

Способ базирования поршня для проточки канавок компрессионных колец при ремонте может быть применен на предприятиях ремонта двигателей на основе использования восстановленных поршней с целью повышения качества ремонта и увеличения долговечности двигателей.

Описанный способ ремонта позволяет обеспечить пробег двигателей с отремонтированными поршнями не менее 80% ресурса двигателей, отремонтированных с использованием новых поршней, что соответствует установленным требованиям при ремонте двигателей и агрегатов.

Способ ремонта цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания, включающий установку поршня соосно с патроном токарного станка, зажим кулачками патрона с поджимом вращающимся упором и проточку канавок под компрессионные кольца, отличающийся тем, что установку поршня осуществляют путем центрирования по днищу упомянутой канавки, последующего ориентирования по одной из боковых поверхностей упомянутой канавки за счет поджатия в патроне токарного станка вращающимся упором, и окончательного зажатия поршня с помощью кулачков, выполненных с выступами по форме упомянутой канавки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ремонта корпусных конструкций агрегатов, содержащих элементы с трещинами, в частности к ремонту блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к области контактной сварки, в частности к области восстановления изношенных валов контактной приваркой стальных проволок. Восстанавливают вал одновременной приваркой двух присадочных проволок с противоположных сторон вала, причем точное их взаиморасположение перед наплавкой обеспечивают при помощи кондуктора с двумя направляющими сквозными отверстиями.

Изобретение относится к области восстановления деталей и может быть использовано при ремонте цилиндра двухтактного двигателя внутреннего сгорания ПД-10М. Восстановление ведут методом внутреннего шлифования в два этапа на внутришлифовальном станке с последующим хонингованием из условия получения дополнительного ремонтного размера D=74,25 мм.

Изобретение относится к способу механической обработки компонентов двигателя внутреннего сгорания посредством изменяющего качество поверхности обрабатывающего инструмента.

Изобретение относится к области восстановления и ремонта металлических изделий и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способам восстановления изношенных поверхностей деталей типа валов. .

Изобретение относится к восстановлению изношенных шеек валов механической обработкой. .
Изобретение относится к восстановлению физико-механических свойств металла корпусов энергетических реакторов. .

Изобретение относится к авторемонтному производству и может быть использовано при восстановлении постелей коренных подшипников блока цилиндров (КПБЦ) двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области технологических процессов машиностроения, в частности к ремонту блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к ремонтному производству и может быть использовано для восстановления внутренней поверхности изношенных гильз цилиндров ДВС. Способ включает установку оправки с восстанавливаемой гильзой в герметичную камеру и обжатие гильзы по введенной внутрь нее оправке радиальными по отношению к цилиндрической поверхности гильзы усилиями. Используют заполненную водой разрядную камеру, внутренняя полость которой образована двумя соосно расположенными коническими поверхностями, оси которых совпадают с геометрической осью канала электрического разряда, при этом обжатие гильзы по введенной внутрь нее оправке осуществляют энергией электрогидравлического удара с фокусированной направленностью воздействия взрывной волны. Изобретение обеспечивает получение равномерный обжим гильзы в радиальном направлении, исключив при этом операцию отпуска, и увеличивает процент повторного использования гильз при значительных износах внутренней поверхности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано для восстановления чугунных рабочих валков с поврежденной в процессе эксплуатации рабочей поверхностью. После механического съема поврежденного слоя производят нагрев валка до температуры 150-270°C. Осуществляют электродуговую наплавку износостойкого покрытия с подачей порошковой проволоки в зону сварки не менее чем в три слоя общей толщиной не более 9 мм. Непосредственно после наплавки валок нагревают до температуры 250-300°C и выдерживают при этой температуре не менее 1 часа с последующим замедленным охлаждением до температуры не выше 60°C. При необходимости получения наплавленного слоя толщиной более 9 мм предварительно производят наплавку порошковой проволокой на поверхность валка дополнительного подслоя требуемой толщины. Для наплавки дополнительного подслоя используют сварочную проволоку, содержащую, мас.%: 0,25-0,45 C, 0,7-1,2 Cr, 0,5-1,2 Mn, 0,15-1,2 Si, Cu<0,3, Ni<0,4, Fe - остальное. Для наплавки износостойкого покрытия используют порошковую проволоку, содержащую, мас.%: 0,25-0,45 C, 2,0-2,7 Cr, 0,5-1,2 Mn, 0,15-1,2 Si, 7-11 W, 0,15-0,55 V, Fe и газо- и шлакообразующие компоненты - остальное. Технический результат изобретения состоит в повышении износостойкости и срока службы чугунных прокатных валков. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к области технологических процессов машиностроения, в частности к ремонту блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. В способе осуществляют выполнение расточки отверстия блока цилиндров двигателя в зоне посадки втулки блока цилиндров с последующей компенсацией образовавшегося зазора между отверстием расточки блока цилиндров и втулкой, в отверстие расточки блока цилиндров устанавливают предварительно охлажденное опорное кольцо, выполненное ступенчатым с большой и малой наружными боковыми сторонами, опорным буртом и нижним торцом, причем опорное кольцо контактирует с блоком цилиндров большой наружной боковой стороной, обеспечивают натяг кольца в пределах 0,236-0,330 мм и оставляют зазор между нижним торцом кольца и блоком цилиндров двигателя не менее 0,1 мм, охлаждение опорного кольца производят в жидком азоте в течение 15-25 мин. При этом большую и малую наружные боковые стороны опорного кольца перед запрессовкой покрывают цинком или медью, причем толщиной покрытия компенсируют величину шероховатости поверхности, а малую наружную боковую сторону опорного кольца и расточку отверстия блока цилиндров выполняют с обеспечением натяга в пределах 0,236-0,330 мм. Изобретение позволяет снизить трудозатраты и время ремонта за счет исключения зазора между малой наружной боковой стороной опорного кольца и торцом расточки блока цилиндров со стороны прилегания крышки цилиндра, а также увеличить ресурс блока цилиндров и повысить их надежность. 1 ил.

Изобретение относится к технологии термической обработки. Для повышения хладостойкости и снижения коробления изделия осуществляют его восстановительный отпуск при температуре 450±10°С с выдержкой от 3 до 7 часов с последующим охлаждением на воздухе, при этом нагрев изделия в диапазоне температур от 100 до 450°С ведут со скоростью до 50°С/час.2 пр., 2 ил.
Наверх