Коренные подшипники

Надежность работы вкладышей коленчатого вала в значительной степени определяет надежность и моторесурс дизеля и зависит от правильного подбора конструктивных параметров вкладышей, материала и условий смазывания, жесткости коленчатого вала, блока н постелей под вкладыши и от многих других факторов.

Вкладыши коренных подшипников бывают толстостенные (у дизелей типа Д100) и тонкостенные (у дизелей типов Д49, 11Д45, ПД1М и др.). Толстостенные вкладыши постепенно уступили место в современных быстроходных дизелях тонкостенным. Тонкостенные вкладыши, имеющие меньшие размеры и массу, более экономичны для серийного производства и позволяют обеспечить взаимозаменяемость при сборке и ремонте без пришабровки и пригонки. Благодаря постановке тонкостенных вкладышей в постели подшипника с некоторым натягом достигается необходимая плотность их прилегания к полостям, что плохо обеспечивается при толстостенных вкладышах.

Коренные вкладыши дизелей 10Д100 (рис. 61) выполнены из бронзы и залиты слоем свинцовистого баббита БК 2 толщиной 0,5-0,7 мм. Толщина новых вкладышей 19 мм. Необ ходимость применения толстостенных вкладышей вызвана тем, что постели под вкладыши верхнего коленчатого вала в средней части сужены (чтобы можно было вынуть цилиндровые втулки из блока) и это значительно уменьшает опорную поверхность вкладышей. В этих условиях только толстостенные вкладыши обеспечивают необходимую жесткость опоры. Стремясь к унификации, вкладыши нижнего вала выполняют также толстостенными.

В зависимости от нагрузки, воспринимаемой вкладышами, их делят на рабочие и нерабочие. Основную нагрузку от давления газов и сил инерции несут рабочие вкладыши (рис. 61, а, б), расположенные в крышках подшипников нижнего и верхнего валов. Нерабочие вкладыши (рис. 61, в), уложенные в постели блока, выполнены одинаковыми для нижнего и верхнего подшипников. Они в середине имеют отверстие и канавку по всей полуокружности внутренней поверхности. Отверстие и канавка служат для подвода масла от масляного канала коленчатого вала. Эти вкладыши называют канавочными.

Рабочие вкладыши выполнены бес-канавочными. Для нижнего и верхнего подшипников они неодинаковы. Рабочие вкладыши подшипников верхнего вала (см. рис. 61, б) по наружной поверхности имеют канавку, сообщающуюся по концам с внутренней поверхностью двумя отверстиями. Масло из маслоподводящего канала в крышке подшипника поступает сверху в канавку вкладыша и далее по отверстиям в маслозахватывающие карманы, откуда увлекается вращающимся валом на шейку подшипника.

Карманы у торцов вкладышей выполнены с плавным переходом поверхности для обеспечения «масляного клина» при вращении шейки.

Рабочие вкладыши подшипников нижнего вала смазываются маслом, попадающим в их карманы по канавке от верхних канавочных вкладышей. Отсутствие канавки у рабочего вкладыша подшипника создает более благоприятную эпюру давления масла в смазочном слое. Известно, что для хорошей работы подшипников скольжения необходимо жидкостное трение, обеспечиваемое масляным слоем определенной толщины. Для обеспечения жидкостного трения необходимо, чтобы в несущей части масляного слоя как в поперечном, так и в продольном направлениях развивались такие гидродинамические давления, при которых результирующая сила обеспечивала бы поднятие вала относительно подшипника (рис. 62) на вполне определенный минимальный размер, зависящий от высоты неровностей поверхностей вала и подшипника и от деформаций.

Наличие смазочных канавок или неблагоприятное расположение смазочных поверхностей может значительно уменьшить несущую способность подшипника за счет уменьшения давления внутри масляного слоя. Наглядно это показано на рнс. 62, бив. При бесканавочных вкладышах максимальное давление внутри масляного слоя значительно выше, чем при канавочных вкладышах. Вкладыши подшипников по толщине изготовляют поградационным размерам с интервалом между градациями 0,25 мм. Всего градаций семь. Толщина вкладыша нулевого градационного размера 19 мм.

Вкладыши от проворота и осевого смещения фиксируют штифтами. Одиннадцатые подшипники (см. рис. 61, г) нижнего и верхнего валов являются упорными. Онн отличаются от опорных наличием по торцам нерабочих вкладышей буртов, которыми вкладыши охватывают опоры подшипников. К буртам по отверстиям и канавкам подводится масло.

Коренные подшипники коленчатого вала дизеля 2А-5Д49 имеют тонкостенные стальные вкладыши, залитые тонким слоем свинцовистой бронзы, на которую лужением нанесен прирабо-точный слой свинцовистого сплава. Верхний вкладыш на внутренней поверхности имеет канавку, которая через отверстия сообщается с маслопод-водящей канавкой в стойке блока цилиндров. Нижний вкладыш бескана-вочный, около стыка имеет карманы для захвата и равномерного распределения масла по трущимся поверхностям подшипника. Вкладыши устанавливают в опорах с натягом, обеспечиваемым за счет выступания одного торца нижнего и верхнего вкладышей над плоскостью разъема подшипника на 0,22-0,26 мм. При затяжке болтов подшипника за счет натяга обеспечивается плотное прилегание вкладышей к постелям. Дополнительное положение вкладышей фиксируется штифтом, запрессованным в подвеску блока. Упорный подшипник состоит из сталь

Рис. 62. Эпюры гидродинамического давления в масляном слое подшипника:
25. Коренные подшипники

о в поперечном сечении; 6 - в продольном сечении бесканавочного вкладыша: в н продольном сечении канавочного вктадьина Рис. 63. Коренные подшипники коленчатого вала дизеля ПД1М:

25. Коренные подшипники

1 - опора вкладыша; 2 вкладыши опорных подшипников; -- крышка; 4 - шпилька крепления крышки; 5 - вкладыш опорно упорного подшипника; а - отверстие подвода масла; б - холодильник; в - канавка кольцевая; г - отверстие; д - выступ ()ЯМОК)

ных полуколец, прикрепленных винтами к девятой стойке и подвеске блока. Опорная поверхность полуколец покрыта тонким слоем бронзы.

Коренные подшипники дизеля ПДІМ (рис. 63) состоят из двух одинаковых бронзовых канавочных вкладышей 2, крышки 3, установленной на шпильках 4 на раме дизеля, и трубки, подводящей масло к отверстию а подшипника. Вкладыши установлены с натягом 0,26 мм, удерживающим их от проворачивания. От осевого смещения вкладыши фиксируются выступами д, входящими в пазы постелей рамы и крышек. По толщине вкладыши изготавливают по десяти градационным размерам. Толщина вкладыша нулевого градационного размера 7,5 мм, а десятого 10 мм. Толщина баббитовой заливки вкладышей 0,75 мм.

Вкладыши подшипников отличаются по ширине. У четвертого она Рис. 64. Валоповоротный механизмравна 179 мм, у седьмого - 208 мм, а у остальных - 146 мм. Вкладыши седьмого подшипника б имеют бурты, которые ограничивают перемещение вала в подшипнике. Рабочие поверхности буртов также залиты баббитом. Крышки подшипников пригоняют к горизонтальным и вертикальным плоскостям опор блока по краске. Плотная посадка крышки в опоре разгружает шпильки 4 от срезывающих и изгибающих усилий.

25. Коренные подшипники

Дизель-генераторные муфты и ва-лоповоротные механизмы. Для связи коленчатого вала дизеля с валом якоря генератора применяют полужесткие муфты. Для дизелей типов Д100 и Д49 муфты принципиально одинаковы. Они состоят из двух дисков 5, 6 (см. рис. 58), один из которых присоединен болтами к фланцу коленчатого вала, а второй - к фланцу вала якоря генератора. Между дисками установлен пакет тонких стальных пла-тин 4, притянутый болтами через сухари 3 к ведущему и ведомому дискам. Центрирование муфты осуществляется направляющими кольцами 7, установленными на ведущем фланце и выточке вала якоря. Благодаря зазорам в отверстиях между сухарями и дисками возможно некоторое проскальзывание ведущего диска относительно ведомого при особо резких перегрузках, предупреждающее поломки коленчатого вала.

Ведущий диск на наружной цилиндрической поверхности имеет зубья для червяка валоповоротного механизма. Валоповоротный механизм (рис. 64) служит для медленного проворачивания коленчатого вала при ремонте и регулировках дизеля. Он состоит из кронштейна 2, установленного на оси неподвижного кронштейна 1 и имеющего возможность поворачиваться на ней для ввода в зацепление червяка 4 с ведущим диском дизель-генераторной муфты. Вал 5 червяка установлен на бронзовых втулках. Кронштейн 2 застопорен штырем 6 и от произвольного включения удерживается пружинами.

В отключенном положении кронштейн с валом и червяком устанавли вается в верхнее положение рукояткой 7 и стопорится штырем 6". Конец штыря 6" нажимает кнопку блокировочного переключателя 3 цепи пусковой системы дизеля, замыкает его контакты, обеспечивая возможность пуска дизеля. В рабочем положении штырь не замыкает контакты переключателя, цепь разомкнута и дизель не может быть пущен. Введя червяк 4 в зацепление с зубчатым диском муфты и фиксируя тем же штырем 6 кронштейн 2, проворачивают коленчатый вал ключом, установленным на шестигранную головку вала 5.

У дизеля ПД1М для проворачивания коленчатого вала на нем имеется специальный диск с отверстиями по наружному поясу для монтажного лома (см. рис. 60, поз. 1).

Вертикальная передача дизеля 10Д100. Вертикальная передача (рис. 65) служит для передачи вращающего момента от верхнего коленчатого вала к нижнему. Эта передача осуществляется с помощью двух пар конических шестерен со спиральными зубьями, двух вертикальных валов 1 и 12, на концах которых с помощью шпонок закреплены малые шестерни 2 и 13, и торсионного вала 10. Валы 1 и 12 вращаются в подшипниках нижнего 1) и верхнего 4 корпусов. Между роликовыми 3 и радиально-упорными шариковыми 6" подшипниками верхнего и нижнего валов установлены распорные втулки 5. Роликовые подшипники стопорятся в корпусе разрезными пружинными кольцами. Наружные кольца шарикоподшипников зажимаются фланцами корпусов. Между внутренними и наружными кольцами шарикоподшипников установлены регулировочные и проставочные кольца.

Для регулирования зазора между зубьями конических шестерен под фланцы крепления корпусов 4 н И к блоку дизеля ставят стальные прокладки. Для этой же цели прокладки установлены между фланцами коленчатых валов и большими шестернями.

Нижний вертикальный вал 12 выполнен полым для прохода торсионного вала 10, который своим нижним концом соединен с ним шлицами.

25. Коренные подшипники
Рис 65. Вертикальная передача дизеля 1 ОД 100: 12 - нижний и верхний вертикальные валы: 2, 13 - конические шестерни; 3 - роликоподшипники; 4, И - корпуса; 5 - распорные втулки; 6 - шарикоподшипники; 7,3 - полумуфты; 9 - шлицевав втулка; 10 - торсионный вал Верхним концом торсионный вал соединен со шлицевой втулкой 9, которая соединяется также шлицами с полумуфтой 8. Полумуфта 8 болтами присоединена к полумуфте 7, насаженной на конусный хвостик вертикального вала.

К шарикоподшипникам нижнего вертикального вала масло подается через угловой штуцер, ввернутый во фланец корпуса. Роликовый подшипник 3 смазывается маслом, стекающим из шариковых подшипников. Нижняя пара шестерен смазывается струями масла, подводимого по трубопроводу из нижнего масляного коллектора дизеля. Верхняя пара шестерен смазывается также струями мас ла, подводимого из верхнего масляного коллектора. По каналам в корпусе 4 масло поступает к роликовому подшипнику 3 и далее, стекая, смазывает шариковые подшипники 6".

⇐ | Коленчатые валы | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Общие понятия о крутильных колебаниях коленчатого вала дизеля. Антивибраторы | ⇒