Коленчатый вал и антивибратор

/ Литература / Тепловозные дизели типа Д49/Е / Коленчатый вал и антивибратор

На коленчатый вал действуют силы давления газов, силы инерции поступательно и вращательно движущихся масс и усилия, возникающие вследствие крутильных колебаний. Чтобы удовлетворить повышенные требования, предъявляемые к надежности и долговечности коленчатого вала, выбирают наиболее рациональную его конструкцию и соответствующий материал, применяют химико-термическую обработку и поверхностное упрочнение.

Коленчатый вал большинства тепловозных дизелей и дизель-генераторов типа Д49 отлит из высокопрочного чугуна с глобулярным графитом. Для стабилизации размеров при химико-термической обработке и повышения механических свойств чугун легирован медью (0,3-0,6 %). Использование литого вала значительно снижает трудоемкость изготовления и стоимость двигателя. У форсированных моделей дизелей (типа 1Д49) коленчатый вал из легированной стали. Для повышения износостойкости поверхностей трения и повышения усталостной прочности вал азотирован. Твердость азотированной поверхности НИС40. Рациональное распределение металла достигается определенной формой полостей шеек: в средней части каждой щеки имеется разгружающая выемка, внутренние полости шеек выполнены бочкообразными. Вал имеет относительно низкую изгибную жесткость, что обеспечивает умеренный рост дополнительных изгибных напряжений в галтелях при нарушении соосности постелей блока в эксплуата-

5. Коленчатый вал и антивибратор 5. Коленчатый вал и антивибратор
Рис. 25. Изменение конфигурации полостей шеек коленчатого валации. Повышение усталостной изгибной прочности вала достигается накаткой галтелей шеек. Поверхностные и внутренние дефекты коленчатых валов выявляют при гамма-графирова-нии и магнитном контроле.

Коленчатый вал восьмицилиндрового дизеля представлен на рис. 24. Валы двенадцати-и шестнадцатицилиндровых дизелей имеют аналогичную форму шеек и щек и отличаются числом колен и их относительным расположением (заклин-кой). Для уменьшения внутреннего изгибающего момента вблоке цилиндров и нагруженности коренных подшипников от сил инерции «деталей движения» вал имеет противовесы 1, отлитые заодно со щеками. Бурты а ограничивают осевое перемещение вала. Втулка 3 через шлицевый вал передает вращение шестерням привода насосов. Шестерня 2 передает вращение шестерням привода распределительного вала. Масло на смазку шатунных подшипников поступает по отверстиям в шейках и щеках. Подшипник, расположенный вне блока цилиндров, смазывается маслом, поступающим через отверстие в, полость к и отверстие б. Шлицы втулки 3 и детали трения (втулки грузов и пальцы) комбинированного антивибратора смазываются маслом, поступающим от первого коренного подшипника по двум отверстиям е.

В процессе доводки дизелей 16ЧН 26/26 конструкция вала была изменена (рис. 25). Увеличение толщины стенок шатунных шеек (на величину заштрихованного поля 1), изменение формы 2 полостей в шатунных и коренных шейках повысили усталостную прочность вала и устранили случаи изломов по шатунным шейкам.

Антивибратор предназначен для снижения напряжения в коленчатом вале, возникающего вследствие крутильных колебаний. В дизелях типа Д49 применяются антивибрационные агрегаты различной конструкции. На большинстве дизелей 8ЧН 26/26 антивибрационные агрегаты не устанавливают вследствие низкого уровня напряжений от крутильных колебаний. На дизель-генераторах 8ЧН 26/26, дизелях 12ЧН 26/26, кроме 1-2Д49, на части дизелей 16ЧН 26/26 устанавливается силиконовый демпфер, на форсированных моделях 16ЧН 26/26 и 20ЧН 26/26 устанавливается комбинированный агрегат, состоящий из силиконового демпфера и маятникового антивибратора. Выбор конструкции антивибрационного агрегата определяется уровнем и характером крутильных колебаний в коленчатом вале.

В отверстиях ступицы 1 антивибратора (рис. 26) на пальцах 2 подвешены шесть маятников (грузов) 3, из них четыре маятника обеспечивают настройку антивибратора на гармоники 2,5 порядка и два - на гармоники 3,5 порядка. Для смазки деталей антивибратора масло поступает из полости коленчатого вала. Демпфер вязкого трения состоит из маховика 6, корпуса 5 с крышкой 4. Пространство между маховиком и корпусом заполнено жидкостью высокой вязкости (силиконовая жидкость).

Использование на дизелях мощностью 2200 кВт и выше конструктивно более сложных комбинированных антивибраторов оправдано, поскольку их использование обеспечивает более низкий уровень напряжений от крутильных колебаний. Так, установка на дизель-генератор 16ЧН 26/26 мощностью 2200 кВт комбинированного антивибратора вместо силиконового демпфера снижает напряжения от крутильных колебаний в 1,5 раза.

⇐ | Крышка цилиндра | | Тепловозные дизели типа Д49 | | Шатуны | ⇒