Коленчатые валы

Коленчатый вал дизеля работает в очень сложных и тяжелых условиях. Он испытывает значительные усилия от давления газов, передающиеся ша-тунно-поршневым механизмом, от сил инерции поступательно и вращатель-но движущихся масс, а также усилия и моменты, возникающие вследствие крутильных колебаний.

Учитывая сложность изготовления и большую трудоемкость при замене коленчатых валов, к материалу и качеству их изготовления предъявляют высокие требования. Коленчатые валы дизелей изготовляют из стали ковкой или штамповкой либо из высокопрочного чугуна путем отливки. Стальные валы более надежны в эксплуатации, но трудоемки в изготовлении. Поэтому на тепловозах получили распространение литые валы из высокопрочного модифицированного чугу на (дизели типов Д100, Д49). За счет уменьшения отходов на их изготовление затрачивается в три раза меньше металла, чем на изготовление стальных валов. (При изготовлении стального вала дизеля ПД1М из заготовки массой 13 т в отходы идет около 86 % металла.)

Изготовление коленчатых валов литьем позволяет с наименьшими затратами получить наиболее приемлемую форму щек кривошипов и более рациональное распределение металла за счет выполнения коренных и шатунных шеек пустотелыми, что уменьшает массу валов при сохранении относительно высокой прочности. Для повышения прочности вала на изгиб галтели шеек вала специально упрочняют накаткой роликами. Шейки коленчатого вала дизелей типа Д49 азотируют для повышения износостойкости.

24. Коленчатые валы
Рис. 58. Коленчатый вал дизеля 1А-5Д49: 1 - антивибратор; 2 - шестерня; 3 - сухарь; 4 - пакет пластин; 5, 6 - диски дизель-генераториой муфты; 7 - направляющие кольца; а - коренная шейка; б - шатунная шейка; в - щека; г - противовесы Коленчатые валы дизелей 10Д100 (нижний и верхний) по конструкции и размерам шеек одинаковы. Отличаются они концевыми частями. Валы имеют по двенадцать коренных и десять шатунных шеек, кривошипы которых смещены каждый друг относительно друга на 36° в соответствии с порядком работы цилиндров, что обеспечивает равномерную работу коленчатых валов. Поверхности трения шатунных шеек валов соединены с поверхностями смежных коренных шеек двумя косыми каналами, по которым масло поступает к шатунным подшипникам в двух противоположных точках, обеспечивая надежность смазывания бес-канавочных вкладышей, а также охлаждение поршней. Одиннадцатая шатунная шейка служит для установки опорно-упорного подшипника. Упором для подшипника является фланец, на обоих валах, служащий одновременно для крепления конической шестерни вертикальной передачи. К фланцу верхнего вала на болтах укрепляется ведущий фланец со шлицами для привода торсионного вала редуктора воздухонагнетателя второй ступени.
24. Коленчатые валы

К заднему фланцу нижнего вала прикреплен ведущий диск дизель-генераторной муфты. Направляющим Рис. 59. Концевые части коленчатого вала дизеля 1А-5Д49:

а _ передний конец; б - задний конец; 1 - уплотнительные кольца; 2 - шлнцевая втулка; 3 - заглушка; а - упорный бурт; б - каналы для смазывания 10-й шейки; в - полость Рис. 60. Коленчатый вал дизеля ПД1М:

24. Коленчатые валы

1 - валоповоротный диск; 2 - ушки; 3 - коренная шейка; 4 - шатунная шейка; б - бугели крепления шестерни; в - маслоотбойный бурт; 7 - фланец; 8 - шестерня; 9 - канал для прохода маслакольцевым буртом вал центрируется в обойме на валу якоря генератора. В передней части нижнего коленчатого вала установлен антивибратрр. Шестерня, устанавливаемая на шпонке на верхнем валу, служит для привода валов топливных насосов.

Коленчатый вал дизелей типа 5Д49 (рис. 58) для уменьшения внутренних изгибающих моментов в блоке цилиндров и уменьшения нагруженно-сти коренных подшипников от сил инерции движущихся масс на первой, восьмой, девятой и шестнадцатой щеках имеют противовесы г, отлитые заодно со щеками. Девятая коренная шейка вала является одновременно упорной. Ее бурты а (рис. 59) ограничивают осевое перемещение вала. В переднем торце вала установлена втулка 2 со шлицами, которая через шлицевой вал передает вращение шестерням привода насосов. Шестерня 2 (см. рис. 58), установленная между девятой и десятой коренными шейками, приводит во вращение шестерни привода распределительного вала. Масло к шейкам шатунных подшипников поступает через отверстия в шейках вала. К десятой коренной шейке масло подходит от соседней девятой через два отверстия б (см. рис. 59), выполненные в теле вала без сообщения с полостью в. Полость в с торца вала закрыта заглушкой 3 с резиновыми уплотнительными кольцами 1.

К переднему фланцу коленчатого вала на болтах крепится антивибратор [вязкого трения у дизеля 1А-5Д49 (см. рис. 58, поз. 1) и комбинированный - у 2А-5Д49]. К заднему фланцу также на болтах укреплен зубчатыйдиск 5 валоповоротного механизма с дизель-генераторной муфтой.

Коленчатый вал дизеля ПД1М (рис. 60) откован из стали 40. Кривошипы шатунных шеек повернуты один относительно другого на 120°. При этом получается, что каждые два кривошипа одинаково направлены. Это значит, что вспышка топлива, например, происходит одновременно в двух цилиндрах. Коренные шейки четвертого и седьмого коренных подшипников шире остальных. Четвертая шейка воспринимает инерционные силы от движущихся масс двух цилиндров - третьего и четвертого. Седьмая же шейка воспринимает часть массы якоря генератора и является еще и упорной. Она заканчивается буртом, удерживающим коленчатый вал от осевых смещений.

Для уменьшения массы вала в шатунных шейках высверлены каналы. Коренные шейки сплошные. Для подвода масла от коренных шеек к шатунным выполнены наклонные каналы 9 с вставленными в них трубками. На заднем конце вала имеется фланец 7 для присоединения к якорю генератора. Два отверстия во фланце с резьбой служат для рассоединения коленчатого вала и якоря генератора отжимными болтами. Между фланцем отбора мощности и седьмой коренной шейкой установлена разъемная шестерня 8 со спиральными зубьями, передающая вращение распределительному валу, валам топливного и водяного насосов.

На переднем конце вала болтами прикреплен валоповоротный диск 1, имеющий по наружной цилиндрической поверхности двенадцать глухих отверстий, куда вставляют монтажный Рис. 61. Коренные вкладыши дизеля 10ДЮ0; а. б - рабочие бесканавочные: в - нерабочий канавочный; г - упорныйлом при повороте коленчатого вала вручную. Внешний торец диска 1 имеет два выштампованных ушка 2 со сменными кулачками, служащими во-дилом поводка вала масляного насоса и шкива привода редуктора вентилятора охлаждающего устройства.

24. Коленчатые валы

⇐ | Втулки цилиндров блока | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Коренные подшипники | ⇒