Задание 6. Коленчатые валы и маховики

Зарисовать конструкцию коленчатого вала двигател, составить спецификацию основных его элементов, указать разновидности, комплектация (оснащение) коленчатого вала. Описать назначение маховика и противовесов

Цилиндры и кривошипы отечественных двигателей и двигателей, построенных в ЧССР, нумеруют от переднего конца вала (рис. 5, а), а двигателей, изготовленных в ГДР, - от маховика 5. Кривошип состоит из шатунной 2 шейки, двух щек 1, 3 и двух рамовых или коренных шеек 4, 6. Коренные шейки 4, расположенные между двумя кривошипами, являются для них общими.

Внутренняя полость коленчатого вала используется для подачи масла на смазку рамовых подшипников. В двигателях с фундаментальными рамами оноподводится от смазочной магистрали к рамовому подшипнику, а от него – к кривошипному. Для этого сверлится канал “ а ”, соединяющий рамовую шейку 6 с шатунной 2. В данном случае масло выходит из канала лишь в одной точке шатунной шейки, в связи с чем нужны кольцевые канавки в рамовых и кривошипных подшипниках.Только при этом масло будет непрерывно поступать в канал “ а ”, а из него – в осевой канал шатуна и далее на смазку подшипника верхней головки шатуна.

Чтобы исключить необходимость в полукольцевых канавках, делают по две точки входа масла в шейки и по две точки выхода масла из них. Так, у двигателей типа 4¹⁸/₂₂ (рис. 5, б) рамовые 4 и шатунная 3 шейки имеют диаметральные канавки “ а ” и ” б ”, соединенные наклонным сверлением “ в ”.

Рис. 5. Коленчатый вал и кривошипы

Так как с одного конца вала “ б ” всегда сообщен с полукольцевой канавкой верхнего вкладыша рамового подшипника, масло поступает в канал непрерывно. В данном случае наклонное сверление “ в ” заканчивается сепарационным колодцем 1. Под действием центробежных сил при вращении вала в колодец будут отбрасываться загрязнения, имеющиеся в масле. При отсутствии такого колодца загрязнения попадают в подшипник. Пробка 2 служит для промывки колодца.

Чтобы облегчить вал и уменьшить центробежные силы инерции, шейки кривошипов высокооборотных двигателей выполняют пальцы, закрытыми заглушками.

На рис. 5, в изображен кривошип двигателей типа Д6. Полости в шейках закрыты заглушками 1, 3, 5, 9, стягиваемыми болтами 2, 4, 6. Масло для смазывания подводится с торца вала и проходит из одной полости в другую по каналам “ а ”, ” б ”. Ввод его в подшипники предусмотрен в наименее нагруженные части шеек через сепарационные трубки 7 и 8. Загрязнения, имеющиеся в масле, отбрасываются центробежной силой к стенкам полостей. В подшипники из центральной части полости поступает чистое масло. Периодически заглушки снимают и полости промывают задние концы валов.Для соединения с валопроводом, с валом генератора или грузового насоса и для крепления маховика задний конец вала имеет фланец 2 (рис. 6, а). Чтобы предотвратить просачивание масла, на валу со стороны концевого подшипника 6 имеется маслосбрасывающий гребень 5. У нереверсивных двигателей в месте выход вала из кожуха 3 предусмотрена маслосгонная резьба 1. Направление резьбы должно быть такое, чтобы масло перемещалоськ гребню 4, с которого оно сбрасывается в поддон фундаментной рамы.

У реверсивных двигателей вал на выходе из кожуха 12 (рис. 6, б) уплотняется войлочным кольцом 1, к которому изнутри примыкает маслосбрасывающий диск 5, крепящийся болтами 4. На шейке подшипника имеется маслоотбойный гребень 6. У крупных двигателей на задний конец вала насаживается шестерня привода распределительного вала. Она изготавливается составной из двух половин 2,6 (рис.6, в), соединенных шпильками, болтами или хомутами 1,3. Шестерня фиксируется на шейке 4 вала шпонкой 5.

На двигателях комбината СКЛ в кормовом отсеке фундаментной рамы установлен подшипник, воспринимающий упор гребного винта. В связи с этим задний конец вала выполняется с гребнем 7 (рис. 6, б), через который упор винта передается подшипнику. Поскольку диаметр гребня больше диаметра фланца 2, шестерня 8 привода распределительного вала изготавливается цельной и насаживается на гребень 7. Фиксируется она шпонкой 9, а стопорится от продольного смещения полукольцами 10 и 11.

Передние концы валов

В передней части двигателя размещаются насосы, обслуживающие его. Для их привода на передний конец коленчатого вала насажена шестерня 7 (рис.5, а). У некоторых малои среднеоборотных двигателей к переднему концу вала крепится дополнительныйкривошип для привода поршневыхнасосов и навешанного компрессора (рис.7, а).Главные двигатели небольших судов имеют в передней части вал отбора мощности дляпривода

Рис. 6. Задние концы валов

Рис. 7. Передние концы валов

Некоторые двигатели снабжены специальной муфтой дополнительного отбора мощности.

У большинства высокооборотных двигателей коленчатый вал полый и используется для подвода масла к подшипникам. Передний конец его имеет полый хвостовик 5 (рис. 7, б), запрессованный в концевую коренную шейку 3. Масло подводится с торца в хвостовик 5, по каналам “ а ” и ” б ” проходит в первую кривошипную шейку и далее – во все остальные шейки (рис. 5, в). На смазывание подшипников оно подается через сепарационные трубки 2 и 1 (рис. 7, б).

На передний конец вала также насажена шестерня 4 привода насосов (в данном случае коническая). Дополнительный отбор мощности обеспечивается валом 6, имеющим шлицевое соединение с хвостовиком 5.

Маховики

Чтобы предотвратить биение, маховик должен быть насажен на вал строго сносно. Для центровки его используется внешняя поверхность фланца 2 (рис. 5, а) или предусматриваетсяспециальный центрирующий бурт 3 (рис. 5, б), у заднего фланцаВ целях обеспечения монтажных работ у некоторых двигателей маховик 2 предварительно крепят к заднему фланцу 4 коленчатого вала 5, а к фланцу 1 валопровода – шпильками 3 (рис. 8, а).

На ободе маховика крупных двигателей делаются зубцы 6 для соединения с валоповоротнымустройством.

Рис.8. Маховики

У небольших двигателей такие зубцы используют для вала вручную с помощью специального рычага. Иногда на ободе маховика таких двигателей сверлят углубления и вал двигателя проворачивают посредством ломика.

Маховик 4 (рис.8, б) двигателей, пускающихся электростартером, несут на себе зубчатый венец 5 для зацепления с шестерней стартера. Как видно из рисунка, такой маховик центрируется внешней поверхностью фланца 8 коленчатого вала.

У многих двигателей фланцы коленчатых валов соединяются с валом потребителя энергии через упругую муфту. Последняя монтируется чаще всего на маховике. Так, у двигателей 6 ч ¹²/₁₄ к маховику 4 крепится кольцо 3, имеющее внутренние выступы 6, а на вал генератора насаживается полумуфта 2 с внешними выступами 7. Между выступами 6 и 7 устанавливаются резиновые шашки 1. Упругие муфты сглаживают неравномерность вращающего момента, смягчают удары при пуске двигателя.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. тему;

2. цель;

3. материальное обеспечение;

4. отчет о проделанной работе.

Заключительный контроль

1. Назначение шатунов, их конструктивное отличие.

1. Верхняя головка.
2. Нижняя головка.
3. Когда применяется конструктивно нижняя головка шатуна с косым разъемом?
4. Шатунные болты, их назначение.
5. Коленчатые валы, их конструктивная особенность.
6. Задние концы валов.
7. Передние концы валов.
8. Маховики.
9. Какие основные части поршня?
10. Что конструктивно предусмотрено для подъема поршня и открытия всасывающего и выхлопного клапана?
11. Что означает тронковый двигатель?
12. Для чего нужны карманы на поршне?
13. Как и чем отличается головка поршня?
14. Назначение уплотнительных колец.
15. Схема расположения замков уплотнительных колец.
16. Объясните насосное действие колец.
17. Назначение маслосъемных колец и их работа в цилиндре.
18. Назначение поршневых колец и их разновидности.
19. Фиксация поршневых пальцев.

Литература

1. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые дизельные энергетические установки и их эксплуатация», 2014г..

2. Захаров Г.В.Техническая эксплуатация судовых энергетических установок- изд.3 исп. и допол. М. Трас Лит.2013.-320с.