Инструкция по установке коленчатого вала, эксплуатация и ремонт

1. Краткое описание изменений

В применяемость коленчатых валов 740.62-1005020 упрочненных закалкой ТВЧ включены двигатели мощностью 320 л.с.: 740.51-320, 740.61-320. Добавлена комплектация 740.55-1005008 (ТВЧ) для двигателей Евро-2 мощностью до 320 л.с

В сентябре 2012г сняты с производства коленчатые валы 740.50-1005020 упрочненные азотированием, взамен которых поставляется новая модель 740.70­1005020 с двойным упрочнением: закалка ТВЧ коренных и шатунных шеек с по­следующим азотированием (патент Ru 2231565). Номера сборочных единиц при этом не изменились.

Исключен из номенклатуры коленчатый вал 740.35-1005020 фактически не производившийся. В связи с этим аннулированы комплектации на базе вала 740.35-1005020 (см таблицу 1).

Таблица замены аннулированных комплектаций коленчатого вала (Таблица 1).

Добавлены обозначения ремонтных полуколец упорного подшипника колен­чатого вала (таблица 12).

2. Комплектность поставки

Сборочные чертежи коленчатых валов в сборе представлены на рис.1-5. Обозначения коленчатых валов в сборе и входящих в них деталей с указанием их количества представлены в приложении 1.

 

Рис. 1. Сборочные чертежи коленчатых валов для двигателей Евро-0, Евро-1 и Евро-2, в комплектации с фланцем или гидромуфтой (а) и шлице­вым приводом (б), собранных на базе вала 740.13-1005020.

Рис.2. Сборочный чертеж коленчатого вала 7408.1005008-10, собранного на базе вала 740.13-1005020

Рис.3. Сборочный чертеж коленчатых валов двигателей Евро-2, собранных на базе валов 740.70-1005020, 740.62-1005020 (а) и 740.30-1005020 (б, в).

Рис.4. Сборочный чертеж коленчатых валов двигателей уровня Евро-3 с электрон­ной топливной аппаратурой (а), Евро-3 и Евро-4 с ТА2 «CR»3 и газовых двигателей (б), собранных на базе валов 740.70-1005020 и 740.62-1005020.  

Рис.5. Сборочный чертеж коленчатого вала двигателя 740.65-240, собранного на базе вала 740.65-1005020

3. Применяемость коленчатых валов на двигателях

3.1. Двигатели Евро-0 (740.10, 7403.10, 7408)

Применяемость коленчатых валов в сборе приведена в таблице 2.

Таблица 2.

3.2.    Двигатели Евро-1 (740.11-240, 740.13-260)

Применяемость коленчатых валов в сборе приведена в таблице 3.

Таблица 3. 

3.3.    Двигатели Евро-2 с ходом поршня 120 мм (740.30-260, 740.31-240)

Применяемость коленчатых валов в сборе приведена в таблице 4.

Таблица 4.

3.4.   Двигатели Евро-2 с ходом поршня 130 мм. (740.50-360, 740.51-320 , 740.35­400, 740.37-400).

Применяемость коленчатых валов в сборе приведена в таблице 5.

Таблица 5

3.5.   Двигатели Евро-3 (740.60-360, 740.61-320, 740.62-280, 740.63-400, 740.64-420 740.65-240)

Применяемость коленчатых валов в сборе приведена в таблице 6

Таблица 6

3.6.    Газовые двигатели (820.52-260, 820.53-260, 820.60-260, 820.61-260).

Применяемость коленчатых валов в сборе приведена в табл.7.

Таблица 7

4. Техническое описание

Коленчатые валы двигателей 740 изготовлены из высококачественной легированной стали 42ХМФА ТУ 14-1-5520-2005 и имеют пять коренных и четыре шатунных шейки, связанные щеками и сопряженные переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов шатунные шейки коленчатого вала рас­положены под углом 90°.

Конструктивные особенности коленчатых валов (Таблица 8)

Для упрочнения коленчатых валов могут быть использованы следующие техноло­гии:

1.  Азотирование на глубину 0,25...0,3 мм, твердость упрочненного слоя не ме­нее 600 HV (в настоящее время как отдельный вид упрочнения не применя­ется).

2.   Закалка ТВЧ коренных и шатунных шеек, включая переходные галтели, на глубину 2,5..5,5 мм., твердость упрочненного слоя 52.62 HRC.

Комбинированное упрочнение: закалка ТВЧ с последующим азотированием на глубину 0,25.0,3 мм, твердость упрочненного слоя не менее 600 HV; Основные конструктивные параметры коленчатых валов, определяющие их применяемость, приведены в таблице 8.

5. Маркировка и клеймение

Все коленчатые валы  имеют следующую маркировку:

-         обозначение коленчатого вала на боковой поверхности третьего, считая от фланца со стороны вентилятора, противовеса. Маркировка выполняется вы­ступающим шрифтом при штамповке поковки (например «740.50- 10005020). На некоторых моделях валов часть маркировки (обведенные рамкой символы в обозначениях «740.30 - 10005020-01 », «740.65 - 10005020-», «740.6210005020», «740.|70| - 10005020») выполняется ударным способом;

-          серийный номер вала - на обработанной поверхности третьего противовеса; 

-           дата изготовления поковки - на боковой поверхности 4-го противовеса: пер­вые две цифры - год, третий символ из перечисления {1-9, О, Н, Д} - поряд­ковый номер месяца (например, 09Н - ноябрь 2009г, 085 - май 2008 г.);

-           «R65» - величина радиуса кривошипа на боковой поверхности 6-го противо­веса (только для коленчатых валов 740.50-1005020, 740.70-1005020, 740.62­1005020, 740.65-1005020);

-            знак ОТК на обработанной поверхности 8-го противовеса.

6. Установка коленчатых валов

1.    Перед установкой коленчатого вала поз.1 (рис.1-5) крышки коренных подшип­ников поз.2 (Рис.7) должны быть демонтированы из блока цилиндров. Сначала отпускаются стяжные болты поз.4 и 5, а затем в два приема болты крепления крышек поз.3.

2.     Подобрать вкладыши коренных подшипников согласно приложению 2, исходя из диаметров коренных шеек вала и диаметра расточки под вкладыши в блоке цилиндров.

3.     Подобрать упорные полукольца согласно табл. 10, исходя из ширины пятой коренной шейки коленчатого вала и ширины 5-й коренной опоры блока цилин­дров.

4. Проверить вкладыши, постели блока, установить последовательно верхние вкладыши коренных подшипников в постели блока цилиндров и нижние вкла­дыши коренных подшипников в крышки. При установке вкладышей необходи­мо совместить выступы вкладышей с пазами в постелях блока и крышках соот­ветственно.

5. Смазать вкладыши коренных подшипников моторным маслом согласно химмо- тологической карты на двигатель.

6. Установить коленчатый вал на двигатель.

7. Установить нижние и верхние полукольца упорного подшипника коленчатого вала в выточках на пятой опоре, таким образом, чтобы сторона с канавками прилегала к упорным торцам вала. После установки необходимо проверить наличие осевого зазора в упорном подшипнике.

8. Тщательно очистить и смазать моторным маслом резьбу в отверстиях блока и на болтах, избыток масла удалить.

9. Плотно и без перекосов установить крышки коренных опор по посадочным по­верхностям. При установке крышек поз. 2 (рис.7) соблюдать совпадение поряд­кового номера крышки (выбитым на нижней поверхности) с порядковым номе­ром опор блока. Нумерация опор на блоке начинается от переднего торца блока (со стороны вентилятора).

10. Затянуть болты в следующей последовательности:

-          вставить в отверстия крышек коренных опор болты поз.3 с шайбами и за­вернуть на 1...2 оборота;

-         затянуть в два приема болты крепления крышек поз.3 с опережением затяжки правого ряда не менее 1 с. Предварительно - крутящим моментом 95...120 Н*м (9,6 ...12 кгс*м), окончательно - крутящим моментом 275...295 Н*м (28...30 кгс*м)10;

-          ввернуть и затянуть стяжные болты поз.4 и 5 крутящим моментом 147...167 Н*м (15...17 кгс*м)  (Для болтов 7482.1005158 /159 с диаметром резьбы М16. Стяжные болты 740.1005158 /159 (М12) в блоках старой конструкции затягивать крутящим моментом 8,2_9,2 кгс*м. В 2013г пла­нируется внедрение стяжных болтов 740.60-1005158 / 159 с диаметром резьбы М14 момент за­тяжки которых составляет 15...17 кгс*м.);

-          при затяжке болтов сопротивление должно нарастать плавно без рывков;

-         затяжку болтов поз.3 контролировать замером моментов при заворачивании частично отвернутых болтов до положения, в котором они находились до контроля. При этом момент должен находиться в пределах 270...280 Н* м

Затяжку болтов крепления коренных опор старой конструкции 740.1005157 следует произво­дить крутящим моментом 21     23,5 кг*м. Конструктивные отличия болтов 740.1005157 от новых болтов 740.1005157-02 приведены на Рис.6. При замене болтов 740.1005157 на болты 740.1005157- 02 в ходе ремонтных работ момент затяжки коренных болтов следует сохранить на уровне 21_ 23,5 кг*м, с целью сохранения геометрии постели коренных опор (при увеличении момента произойдет ее «овализация»).

 Рис.6. Конструктивные особенности болтов 740.1005157-02 (сверху) и 740.1005157 (снизу).   Для болтов 7482.1005158 /159 с диаметром резьбы М16. Стяжные болты 740.1005158 /159(М12) в блоках старой конструкции затягивать крутящим моментом 8,2…9,2 кгc*м. В 2013г планируется внедрение стяжных болтов 740.60-1005158 / 159 с диаметром резьбы М14 момент затяжки которых составляет 15...17 кгс*м. (27,5...29,5 кгс*м). Допускается затяжку болтов контролировать, затягивая частично отвернутые болты с моментом 285 Н*м (28 кгс*м). При этом угловое отклонение от исходного положения должно находиться в пределах от минус 9° до +4°. 11.Измерить осевой зазор коленчатого вала. Допустимое значение (0,1…0,2) мм. При необходимости осевой зазор отрегулировать установкой полуколец упорного подшипника другой толщины. 12.По окончании затяжки болтов поз.3, 4 и 5 момент сопротивления провороту коленчатого вала не должен превышать 10 Н*м (1,0 кгс*м).  

 Рис.7. Установка крышек коренных опор.  

1.Блок цилиндров.

2.Крышка коренной опоры.

3.Болт крепления коренной опоры.

4.Стяжной болт (правый).

5.Стяжной болт (левый).

6.Шайба.

7.     Применяемые вкладыши подшипников скольжения и полукольца упорного подшипника.

Унифицированные размеры диаметров коренных и шатунных шеек коленча­тых валов различного конструктивного исполнения, диаметры постелей в шатуне и блоке цилиндров позволяют применять вкладыши одного типоразмера при восста­новлении двигателей 740 различной мощности и экологического клас­са. Особенности применения заключаются в технологии изготовления вкладышей, имеющейся в распоряжении различных производителей, в связи с чем, одновре­менная установка на двигатель вкладышей от различных производителей не реко­мендуется, а для сопряженных вкладышей (устанавливаемых на одну шейку вала) недопустима.

Сертифицированными по положительным результатам проведенных испыта­ний считаются следующие производители:

1.     С применением традиционной технологии нанесения рабочего покрытия (гальваника):

-         «ДЗВ» - «Димитровградский завод вкладышей» (г. Димитровград).

-         «ЗПС» - «Завод подшипников скольжения» (г. Тамбов).

2.   С применением ионно-вакуумной технологии нанесения рабочего покрытия (PVD):

-         ЗАО «ДЗВ» с покрытием, выполненным компанией «Miba» (Австрия);

-          фирма «Федерал Могул» (США).

Применение для изготовления нагруженных вкладышей подшипников сколь­жения (верхнего шатунного и нижнего коренного) ионно-вакуумной технологии нанесения рабочего покрытия - PVD позволяет многократно повысить ресурс подшипников скольжения коленчатого вала и шатуна на форсированных двигате­лях 740 экологических классов Евро-3 и Евро-4. Сопряженный вкла­дыш при этом имеет традиционное гальваническое покрытие, что необходимо учи­тывать при проведении ремонтных работ. Для дополнительной идентификации на рабочую поверхность вкладышей с PVD покрытием производителями наносится специальная отметка краской (черная или желтая полоса) около стыка или по его торцам. Обозначения вкладышей и их наименования приведены в таблице 9.

Таблица 10.

Для комплектации двигателей 740 и поставок в запасные части одобрены только сталебронзовые полукольца производства ЗАО «ДЗВ» (г. Димитровград). Обозначения полуколец приведены в таблице 10

8.     Проведение ремонтных работ

Ремонт коленчатых валов следует производить согласно ремонтной докумен­тации (ремонтных чертежей, карт дефектации, руководящих документов. Основные моменты, касающиеся восстановления и ремонта коленчатых ва­лов, на которые необходимо обратить внимание, следующие:

-       форма галтелей после перешлифовки шеек (переход от шейки вала к щеке вы­полненный в виде радиуса) должна быть плавной, кромки, подрезы, ступени и риски не допускаются;

-       ремонтопригодность шеек коленчатого вала определяется видом его упрочне­ния (см. таблицу 11). Применяемость вкладышей, в зависимости от ремонтно­го размера шеек коленчатого вала, приведена в приложении 2. В комплекте с азотированным коленчатым валом и валом упрочненным двойной обработкой при перешлифовке шеек в ремонтные размеры (уменьшение диаметров на 0,25 мм) необходимо применять специальные вкладыши с увеличенной на 0,12517 мм толщиной, освоенные на ОАО «ЗПС» .

-       при замене коленчатого вала с использованием противовесов, спрессованных с вала, вышедшего из строя, повторная балансировка не требуется, так как при изготовлении все детали двигателя (коленчатые валы, противовесы, маховики, шкивы) балансируются раздельно;

-       установка на двигатель противовесов и маховиков от двигателей других моде­лей не допускается;

-       правка коленчатого вала не допускается. Устранять прогиб коленчатого вала следует только перешлифовкой шеек в ремонтный размер;

-       сборку коленчатого вала с шестернями и противовесами по прессовой посадке следует производить с нагревом последних, в соответствии с требованиями сборочного чертежа на ремонтный коленчатый вал. Запрессовка не допускает­ся.

-       вместе с коленчатым валом подлежат замене следующие сопряженные с ним детали: вкладыши коренной опоры и нижней головки шатуна, упорные полу­кольца.

Ремонтопригодность коленчатых валов.

Таблица 11. 

9. Упаковка и консервация

Коленчатые валы поставляются в специализированной деревянной таре выстланной битумированной бумагой ГОСТ 515-77 и полиэтиленовой пленкой ГОСТ10354-82. Упаковка коленчатых валов в парафинированную бумагу и консервация методом полного окунания в консервационное масло выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 9.014-78 и обеспечивают сохранность коленчатых валов в течение 12 месяцев при условии хранения их в закрытых помещениях. В тару должен быть вложен упаковочный лист.

Приложение 1. Комплектность поставки коленчатых валов

Приложение 2. Таблицы обозначений вкладышей ремонтных размеров