Ремонт карданных валов

Условия работы и неисправности карданных валов

На тепловозах ТГМЗ момент передается от двух фланцев раздаточного вала гидропередачи через карданные валы на осевые редукторы второй и третьей колесных пар и от них через удлиненные карданные валы на осевые редукторы первой и четвертой колесных пар. На тепловозах ТГ102 схема передачи крутящего момента несколько иная. Здесь нет удлиненных карданных валов. Момент передается от каждой гидропередачи на два осевых редуктора. Отличие карданных валов тепловоза ТГМЗ от валов тепловоза ТГ102 заключается лишь в длине валов, размерах отдельных деталей и их конструктивных решениях. Карданный вал тепловоза состоит из двух фланцев 1 (рис. 91), двух вилок: скользящей 2, имеющей внутренние шлицы, и шлицевой 4, имеющей наружные шлицы, двух крестовин 6. В гнездах вилок и фланцев размещены игольчатые подшипники 7, в которых вращаются на цапфах крестовины. За счет шлицевой посадки вилки могут свободно перемещаться в продольном направлении относительно друг друга в пределах 40— 60 мм, от разъединения их предохраняет гайка 3. При изготовлении и ремонте карданные валы балансируют. В теле вилок в виде ласточкиного хвоста сделаны специальные проточки, в которых расположены балансировочные грузы 5. Грузы состоят из двух половинок и стопорятся винтом.

Карданный вал тепловоза ТГМЗ

Рис. 91. Карданный вал тепловоза ТГМЗ:

а— с двухрядными подшипниками; б — с однорядными подшипниками; 1 — фланец; 2— скользящая вилка; 3 — гайка; 4 —- шлицевая вилка; 5 — балансировочный груз; 6 — крестовина; 7, 8 — подшипники

В настоящее время применяют карданные валы как с двухрядными подшипниками № 814712, так и с однорядными № 824912. Наиболее работоспособными являются карданные валы с двухрядными подшипниками. Удлиненные карданные валы тепловозов ТГМЗ, как правило, выполнены с однорядными подшипниками. В отличие от малых карданных валов их шлицевая вилка имеет вставку из трубы, т. е. между головкой вилки и шлицевым хвостовиком вварена труба, в результате чего карданный вал имеет увеличенную длину.

Карданные валы тепловозов работают в довольно тяжелых условиях, при переменных нагрузках и с постоянно изменяющимся углом изгиба. В процессе эксплуатации тепловоза на карданный привод действуют следующие основные динамические нагрузки:

1) от передачи крутящего момента с раздаточного вала гидропередачи на ведущие валы осевых редукторов;

2) возникающие на неустановившихся режимах работы тепловоза, таких, как разгон, торможение, боксование;

3) связанные с неуравновешенностью самого карданного привода.

Наиболее часто встречаются следующие неисправности карданных валов:

1) ослабление подшипников в гнездах вилок и фланцев вала;

2) повышенный осевой зазор между торцами крестовин и упорами игольчатых подшипников;

3) повышенный зазор в шлицевом соединении вилок вала;

4) обрыв цапфы крестовины;

5) заклинивание игольчатого подшипника;

6) выбивание донышек двухрядного игольчатого подшипника.

При всех видах ремонта на карданные валы обращают особое внимание. При техническом обслуживании Т02, ТОЗ и ремонте ТР1 проверяют крепление фланцев и производят наружный осмотр валов, особо тщательно проверяют, нет ли скручивания их. При ремонтеТР2 большие или удлиненные карданные валы тепловозов ТГМЗ отсоединяют от фланцев раздаточного вала гидропередачи, фланцев осевых редукторов и разбирают их шарнирные головки. При этом проверяют рабочие поверхности цапф крестовин, качество уплотнительных резиновых колец на крестовинах. Малые осевые карданные валы при ремонтах ТР2 осматривают без снятия с тепловоза. При текущем ТРЗ, среднем и капитальном ремонтах карданные валы с тепловоза снимают, тщательно очищают и подвергают полной разборке и де-фектировке. При дефектировке проверяют состояние всех деталей, проводят магнитный контроль крестовин и сгяжных болтов, определяют боковой зазор в шлицах, убеждаются в отсутствии трещин в вилках и фланцах, а также скручивания вала.

Разборка карданных валов

Карданные валы с тепловоза необходимо снимать только на смотровых канавах, при этом они должны поддерживаться специальными передвижными домкратами, которые исключали бы любую возможность

Падений вала. Снятые карданные валы промывают в моечной машине или очищают другим способом и подают на разборку. Разборка их ведется на отдельном верстаке. Перед разборкой необходимо произвести клеймение основных деталей,чтобы при сборке все детали можно было поставить на свое место. Клеймя вилки и фланцы, обычно наносят порядковый номер вала, хотя в процессе ремонта в отдельных случаях возможна перекомплектовка деталей. Обязательно клеймят крышки фланцев и вилок; на торцовых поверхностях крышки и фланца наносят одну и ту же метку, обычно это римские цифры от I до VIII. Порядок разборки карданных валов может быть рекомендован следующий:

1) вал (см. рис. 91) устанавливают на верстак;

2) расшплинтовывают и отвертывают гайки стяжных болтов, крепящих крышки фланцев одной из головок, и снимают их;

3) отсоединяют фланец от вала и ставят на стеллаж. Болты и крышки укладывают в тару. Учитывая, что болты крепления крышек при-зонные, желательно их тоже пометить, чтобы при сборке установить на «свое» место, если они не будут забракованы при ремонте;

4) отвертывают гайки и снимают крышки вилки;

5) снимают крестовину в сборе с игольчатыми подшипниками № 814712;

6) снимают подшипники с крестовины, а с подшипников — уплотнение. Те же самые операции, кроме первой, выполняют на другой головке карданного вала;

7) отвертывают гайку 3 (см. рис. 91) и вилки 2 и 4 разъединяют.

При разборке карданного вала (см. рис. 91, б) с однорядными подшипниками вначале отвертывают болты и снимают крышки, крепящие упоры подшипников.

Последующую разборку этих валов производят в последовательности, описанной выше.

Дальнейшую разборку узлов карданного вала выполняют на верстаках. Здесь из крестовин и из скользящей вилки вывертывают масленки. Из пазов вилок извлекают балансировочные грузы. С подшипников снимают уплотнения. Все детали очищают от грязи и промывают. Подшипники промывают в осветительном керосине, а затем в бензине. Промытые и очищенные детали подают на дефектировку и ремонт.

Ремонт карданных валов

Ремонт фланцев. Фланцы (рис. 92) тщательно осматривают и измеряют. При наличии трещин их заменяют. Отверстия диаметром 85±о’, 012мм под подшипники измеряют индикаторным нутромером. Овальность и конусность их до 0,05 мм разрешается оставлять без исправления, при большей овальности ее устраняют расточкой этих отверстий до диаметра 86 мм с последующим изготовлением новых обойм игольчатых подшипников, вибродуговой наплавкой или хромированием с последующей их расточкой до чертежного размера на алмазно-расточном станке. При обработке необходимо выдержать также и размер 148+008 мм, замер которого производится приспособлением, показанным на рис. 93.

Большое значение для работы карданных валов имеет соблюдение допустимой разности между размерами а (см. рис. 92), которая не должна превышать 0,2 мм.

Контроль осуществляется с помощью специальной оправки (рис. 94). При разности размеров а более допустимой производят наплавку поверхностей с последующей механической обработкой или торцовку на расточном станке.

Посадочную поверхность диаметром 315_0Д0 мм при наличии забоин, задиров и износа восстанавливают наплавкой и протачивают. Отверстия диаметром 17 мм во фланцах можно развертывать до 19 мм, однако при этом одновременно развертывают и отверстия во фланцах выходного вала гидропередачи и фланцах осевых редукторов. Отверстия диаметром 18А3 под болты крепления крышек при наличии задиров или других дефектов можно развертывать до диаметра 19 мм с установкой болтов увеличенного диаметра, обеспечивающего зазор 0,017—0,029 мм.

После ремонта фланец в сборе с крышками подвергают статической балансировке. Небаланс допускается не более 75 гс-см. Устраняют небаланс сверлением на поверхности А отверстий диаметром 16 мм на глубину до 10 мм.

Ремонт вилок. Вилки при наличии в них трещин, шлиц, ранее восстановленных наплавкой или имеющих износ свыше 25%, заменяют. Обязательно проверяют размер 148+0>08 мм и диаметр 85±о.’о?2 мм, определяют разность размеров а (рис. 95). Размер 148+0,08 мм измеряют прибором (см. рис. 93), если он больше на 0,1 мм, поверхность восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой на расточном станке. Методы восстановления поверхностей диаметром 85±о,’0122 мм такие же, как и для фланцев карданных валов. Разности размеров а у вилок проверяют с помощью прибора и специальной оправки (рис. 96). Она не должна превышать 0,20мм. При большей разности производится наплавка и механическая обработка вилки до чертежных

Оправка для контроля разности размера а у фланцев карданных валов

Рис. 94. Оправка для контроля разности размера а у фланцев карданных валов:

1 — плита; 2 — втулка; 3 — индикаторная стойка; 4 — индикатор часового типа

Шлицевая вилка в сборе

Рис. 95. Шлицевая вилка в сборе:

1 — шлицевая вилка; 2 — крышка; 3 -*¦ болт размеров или торцовкой поверхностей Б на расточном станке. При этом нужно выдержать размер 148°>08 мм, который должен быть не более 148,2 мм. Шлицы вилок, имеющие износ по ширине не более 0,2 мм при среднем и капитальном ремонтах и 0,5 мм при ТРЗ, оставляют без исправления, при большем износе их восстанавливают вибро-дуговой наплавкой подслоем флюса (см. гл. IV).Сорванную резьбу скользящей вилки восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой до чертежных размеров. Вилки в сборе с крышками, подвергшиеся наплавке и механической обработке, обязательно подвергают статической балансировке. Небаланс допускается не более 75 гс-см.

Устраняют небаланс за счет снятия металла на головке вилки в местах, указанных на рис. 95.

Ремонт крестовин. Крестовины (рис. 97) подвергают магнитному контролю и тщательно осматривают. При обнаружении трещин, плен, волосовин, цветов побежалости и вмятин от иголок подшипника на цапфах, а также повреждений поверхностей цапф коррозионными язвами крестовины заменяют. При ремонтах ТР2 и ТРЗ допускается оставлять без исправления крестовины, имеющие вмятины от иголок подшипника глубиной менее 0,05 мм. Крестовины, имеющие износ цапф по диаметру 60_0>,|15 мм, как правило, бракуют. Однако в ряде депо при ремонтах ТРЗ цапфы восстанавливают на плавкой. Для этого их шлифуют до выведения дефектов, а затем наплавляют специальной сварочной проволокой, обеспечивающей твердость поверхности цапфы НРС 58У-62. После наплавки крестовину подвергают механической обработке и магнитному контролю.

Поступающие на сборку крестовины должны удовлетворять следующим требованиям:

1) оси цапф крестовин должны быть перпендикулярны. Неперпендикулярность допускается не более 0,2 мм на длине 100 мм;

2) оси цапф должны лежать в одной плоскости. Не-плоскостность допускается не более 0,15 мм;

3) торцы цапф Г (см. рис. 97) должны быть перпендикулярны к их осям. Неперпендикулярность допускается не более 0,1 мм на 100 мм длины;

4) разность размеров а должна быть не более 0,2 мм.

Для проверки этих требований служит приспособление, показанное на рис. 98. Оно состоит из основания 1, грех призм 2 и 3 и установа 4. Неперпендикулярность осей приспособления допускается не более 0,02 мм на 100 мм длины, несоосность осей призм не более 0,02 мм на 100 мм длины.

Перпендикулярность осей крестовин проверяют так. Устанавливают крестовину на призмы приспособления. Щупом определяют зазор между поверхностью цапф и поверхностью А установа. Кресто

Прибор для контроля разности размеров а вилок карданных валов

Рис. 96. Прибор для контроля разности размеров а вилок карданных валов:

1 — гайка; 2 — индикатор часового типа; 3 — втулка; 4 — корпус; 5 — оправка

Крестовина карданного вала

Рис. 97. Крестовина карданного вала

Приспособление для контроля крестовин

Рис. 98. Приспособление для контроля крестовин:

1 — основание; 2, 3 — призмы; 4 — устаиов вину на призмах разворачивают на 90° и вновь замеряют зазор между поверхностью цапфы и поверхностью А установа. Разность зазоров дает неперпендикулярность осей цапф (в мм) на длине 100 мм, так как установ расположен на расстоянии 100 мм от центра крестовины.

Неплоскостность осей цапф проверяют аналогично, только зазор измеряют между поверхностью цапфы и поверхностью Б установа.

Для определения разности размеров а крестовину устанавливают на призмы приспособления и с помощью индикаторной стойки замеряют расстояние от поверхностей Д и до торцов противоположных цапф крестовины. Разница в этих замерах и дает разность размеров а для крестовины.

Отклонение от перпендикулярности торцов цапф находят путем замера расстояния от поверхности Д до различных точек торца цапфы путем перемещения индикаторной стойки вдоль поверхностей Д. Разность показаний индикатора в различных точках торца цапфы (например, I и 2 на рис. 98) дает неперпендикулярность торца к оси цапф на расстоянии, равном расстоянию между точками.

Разборка карданных валов | Ремонт гидравлических передач тепловозов | Сборка карданных валов