Курсовая работа: Метрологическое обеспечение ремонта дизель-генератора специализированного серийного тепловоза ТЭП70
Специфика работы промышленного железнодорожного транспорта связана с необходимостью бесперебойного обслуживания производственных процессов, выполнения внешних перевозок и обеспечения четкого взаимодействия всех звеньев, участвующих в перевозочном процессе, что предъявляет особые требования к организации и качеству ремонта, содержании технических средств. Содержание локомотивов в технически исправном состоянии, обеспечение их эксплуатации на основе установленных нормативов осуществляется в ремонтных хозяйствах промышленного железнодорожного транспорта. Такие ремонтные хозяйства обычно создаются объединенными, с общими мастерскими, территорией и административно-управленческим персоналом. К составу ремонтных хозяйств относятся локомотивные депо, пункты технического обслуживания локомотивов, экипировочные устройства и другие сооружения для текущего ремонта и содержания подвижного состава.
Для локомотивов и тяговых агрегатов установлены следующие виды ремонта:
· Технические обслуживания ТО‑1, ТО‑2, ТО‑3 (профилактический осмотр) для поддержания работоспособности, чистоты и санитарно-технического состояния локомотивов, смазка трущихся частей в межремонтный период, особого контроля над частями, обеспечивающими бесперебойную работу и безопасность движения.
· Текущие ремонты ТР‑1 (малый периодический ремонт), ТР‑2 (большой периодический ремонт), ТР‑3 (подъемочный ремонт) для ревизии, замены или восстановления отдельных узлов и деталей, а так же регулировки и испытаний, гарантирующих работоспособность подвижного состава между соответствующими видами ремонта.
· Средний ремонт (в ряде отраслей – капитальный КР‑1) для восстановления эксплуатационных характеристик локомотивов путём ремонта или замены изношенных или повреждённых деталей и узлов с проверкой остальных и устранением обнаруженных неисправностей.
· Капитальный ремонт (в ряде отраслей КР‑2) для восстановления полного или близкого к полному технического ресурса локомотивов с заменой или восстановлением агрегатов и узлов, включая базовые.
Производственный процесс ремонта тепловоза представляет собой совокупность основных (технологических), вспомогательных, обслуживающих, естественных процессов, посредством которых исходные материалы и объекты ремонта превращаются в готовые изделия.
Основными процессами являются технологические, которые связаны с непосредственным изменением формы, размеров или свойств деталей, сборочных единиц и агрегатов. Технологический процесс состоит из ряда операций. Операция – это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими. Каждая операция характеризуется неизменностью объекта обработки, рабочего места и рабочих. Вспомогательные процессы включают хождение рабочих от рабочего места к объекту ремонта, установку приспособлений, инструмента и т.д. Обслуживающие процессы – это обеспечение рабочего места приспособлениями, инструментами, материалами, комплектующими. Естественные процессы включают сушку изделий, охлаждение, обогрев.
Задачей организации производственного процесса является определение необходимых пропорций и синхронизация их, т.е. организация производственного процесса во времени и в пространстве. При этом создаются такие условия, чтобы сократить продолжительность вспомогательных, обслуживающих, естественных процессов и перерывов. Это возможно лишь при своевременном обеспечении производственного процесса необходимыми материальными, людскими, энергетическими и другими ресурсами, а также необходимыми технологическими, оборотными и страховыми запасами.
Основными документами, в которых отражается организация производственного процесса, являются графики организации процесса, разрабатываемые на ритмичной основе. В них учитывается объем производства, и устанавливаются не только последовательность выполнения технологических операций, но и состав рабочих бригад, их специализация, число позиций и их специализация.
Основными методами организации тепловозоремонтного производства являются:
· Отделение ремонтных работ от монтажных, но согласованное их выполнение;
· Специализация и кооперирование производства;
· Крупноагрегатный метод ремонта;
· Унификация технологических процессов ремонта и изготовления деталей.
Системы диагностирования могут быть локальные или общие, функционального или тестового диагностирования, универсальные или специализированные, встроенные в тепловоз, автоматизированные или ручные. Введение диагностических методов объективного контроля за состоянием деталей, сборочных единиц и агрегатов тепловоза позволяет сочетать принципы планово-предупредительного ремонта с ремонтом по фактическому состоянию. При этом решаются многие важные проблемы, связанные с повышением надёжности эксплуатируемого парка локомотивов, экономией электроэнергии и топлива на тягу поездов, снижением трудоёмкости ремонта. Изнашивание деталей тепловозов происходит с определенной закономерностью (Рисунок 2). Существующая система ремонтов и осмотров тепловозов увеличивает изнашивание деталей и количество внеплановых ремонтов. Разборку и ремонт агрегатов тепловоза необходимо делать только в точке N (не раньше и не позже). Определить эту точку можно лишь методом диагностирования.
Рисунок 2 Изнашивание деталей тепловоза
I – зона приработки деталей; II – зона нормальной эксплуатации; III – зона аварийно работы; N – предельное состояние деталей (агрегатов); ∆t – переходный период между нормальной эксплуатацией и аварийным состоянием.
1.4 Дизель. Описание технологического процесса проведения ремонта
Дизель четырёхтактный, V‑образный, шестнадцатицилиндровый, с газотурбинным наддувом и охладителем надувочного воздуха типа 2А – 5Д49, созданный на базе двигателя 16ЧН 26/26 мощностью 3000 л.с., используется на специализированных серийных тепловозах ТЭП70 (Рисунок 3). Дизель удобен в обслуживании и ремонте. Его сборку и разборку производят агрегатами (узлами), что обеспечивает взаимозаменяемость. Высокая надёжность и износостойкость дизеля обеспечивается изготовлением деталей из высококачественных материалов, рациональным применением современных методов химико-термической обработки поверхностного упрочнения деталей с применением качественных покрытий.
Рисунок 3 Дизель 2А‑9ДГ
1 – втулка цилиндра; 2 – поршень; 3 – крышка цилиндра; 4 – лоток; 5 – регулятор объединённый; 6 – топливный насос; 7 – выпускной коллектор; 8 – блок цилиндров; 9 – шатуны; 10 – охладитель масла.
Коленчатый вал (Рисунок 4) относится к числу наиболее ответственных, напряженных и дорогостоящих деталей двигателя. Стоимость изготовления вала может достигать 30% стоимости изготовления всего двигателя.
В процессе работы двигателя коленчатый вал нагружается силами давления газов, а также силами инерции движущихся возвратно-поступательно и вращающихся деталей. Эти силы вызывают значительные напряжения кручения, изгибные напряжения и крутильные колебания, вследствие чего шейки вала испытывают переменное давление, которое вызывает значительную работу трения и износ шеек. Поэтому коленчатый вал должен обладать высокой прочностью, жесткостью и износостойкостью трущихся поверхностей при относительно небольшой массе, составляющей не более 15% массы двигателя. Коленчатые валы изготавливаются из качественных углеродистых или легированной стали ковкой или штамповкой, а также литьем из высококачественного чугуна или стали.
Основными неисправностями коленчатых валов являются: сверхнормативный износ, трещины и изломы, выкрашивание, коррозия, и износ баббитовой заливки вкладышей, износ вкладышей и потеря торцевого натяга, трещины крышек коренных подшипников. Технологический процесс осуществления ремонта коленчатого вала состоит из следующих этапов:
Рисунок 4 Коленчатый вал дизеля
1 антивибратор; 2 – шестерня; 3 – сухарь; 4 – пакет пластин; 5, 6 – диски дизель генераторной муфты; 7 – направляющие кольца; а – коренная шейка; б – шатунная шейка; в - щека; г – противовесы.
1. Произвести разборку коленчатого вала.
Вал уложить на стенд для разборки. Захват производить по 3 и 7 шатунным шейкам не допускается перекос. Уложить коленчатый вал 3 и 7 коренными шейками на подставки с мягкими прокладками. Разобрать вал: вывернуть болты, вынуть втулку, вынуть заглушку, открепить гайку, выбить призонные болты и снять шестерню. Протереть и осмотреть шатунные и коренные шейки. При наличии забоин, грязевых рисок аккуратно зачистить их и заполировать. Полости коренных и шатунных шеек, а так же отверстия подвода масла промыть дизельным топливом, коленчатый вал, шпильки крепления противовесов, шестерню подготовить к дефектоскопии.
Контрольная операция:
Произвести магнитную дефектоскопию шеек коленчатого вала, шпилек крепления противовесов, шестерни. При обнаружении трещин любых размеров и расположений, коленчатый вал, шпильки, шестерню заменить. Произвести замеры шеек коленчатого вала:
· Диаметр шатунной шейки
· Диаметр коренной шейки
· Овальность и конусность шатунных шеек
· Конусообразность коренных и шатунных шеек
· Износ коренных и шатунных шеек допускается не более
· Шероховатость цилиндрической поверхности шеек и галтелей должна быть не более
· Допуск радиального биения коренных шеек
2. Шестерню коленчатого вала осмотреть, проверить.
На зубьях шестерни коленчатого вала допускаются повреждения в виде язвин. При наличии износов или трещин в зубьях, сколов поверхности каждого зуба шестерню заменить. Осмотреть шлицевую втулку привода вала отбора мощности, при износе шлицов более 10%, шлицевую втулку заменить новой. Поврежденные резьбовые отверстия перерезать на следующий размер от чертежных размеров. Масляные полости, смазочные отверстия коленчатого вала очистить волосяными «ершами», промыть дизельным топливом, продуть сжатым воздухом. После установки втулки масляную полость между девятой и десятой коренными шейками отпрессовать керосином. Утечка керосина на допускается.
3. Произвести восстановление коренных и шатунных шеек вала.
Коренные и шатунные шейки восстанавливаются осталиванием, плазменным детонационным или лазерным напылением с последующей механической обработкой до альбомных размеров.
Плазменное напыление:
· Перед напылением подготовить поверхность в соответствии с пунктом 1.10.17–21 Инструкции ЦТ‑336
· Плазменное напыление производить в соответствии с пунктом 1.10.33 Инструкции ЦТ‑336.
При восстановлении вала следует руководствоваться материалами «Перечень деталей тепловозов, подлежащих восстановлению. Тепловоз серии ТЭП70», от грязи и масла, удалить поврежденный металл и обработать поверхности.
Подготовить напыляемую поверхность, очистить ее и прилегающие поверхности от грязи и масла, удалить поврежденный металл и обработать поверхности до требуемой чистоты. Разрешается прокаливание детали в печи или газовой горелкой. Удаление поврежденного слоя металла производить точением или грубой шлифовкой с последующей дробеструйной обработкой. Сжатый воздух, используемый для дробеструйной обработки, должен быть очищен от влаги и масла. Поверхности вала не подлежащие напылению, должны быть защищены специальными экранами из медного листа или защитной пастой. Зажигание плазмы и ее настройку выполнять в стороне от детали. Деталь с подготовленной поверхностью устанавливают на вращатель. Линейная скорость на поверхности детали должна быть в пределах 18–25 м /мин. Напыляемую поверхность подогреть до температуры 150–1800С плазменной струей без подачи порошка для удаления адсорбированной влаги.
Включить подачу порошка и напылять подслой толщиной 0,1–0,15 мм. После напыления подслоя напылять основной требуемый слой. На горелку установит бункер, заполненный на 2/3 порошком, подвести пламя горелки к краю напыляемой поверхности и включить подачу порошка. Горелку плавно перемещать вдоль напыляемой поверхности со скоростью, обеспечивающей перекрытие напыляемых полос не менее 1/3 их ширины. Не допускается в процессе напыления нагрев детали выше 2000С. При появлении на поверхности покрытия характерных цветов побежалости процесс напыления следует прервать для охлаждения детали, при этом, не выключая ее вращения.
Контрольная операция:
Произвести ультразвуковую дефектоскопию шеек коленчатого вала (проверка сцепления восстановленного слоя), визуальный осмотр (сплошность восстановленного слоя).
4. Муфту соединительную разобрать, отремонтировать, собрать.
Перед разборкой соединительной муфты проверить наличие маркировки на ведущем диске, ведомом диске, болтах, штифтах муфты, при необходимости маркировку восстановить. Проверить наличие меток относительного положения на ведомом диске, пакете колец и ведущем диске при отсутствии метки восстановить. Муфту снять, разобрать, детали муфты промыть. Диски ведущий и ведомый при наличии трещин и изломов заменить. Допускается коробление пластин не более 0,1 мм. Болты и гайки, имеющие трещины, износ или смятие граней болта и гайки, срыва более двух ниток резьбы, заменить. Допускается восстановление изношенных поверхностей болтов хромированием, осталиванием с последующей обработкой до чертежных размеров. При ремонте допускается увеличивать размеры под болты и штифты.
Контрольная операция:
Произвести замеры отремонтированной муфты. В отремонтированной и собранной муфте, установленной по привалочным поверхностям, сопрягаемым с фланцем коленчатого вала биение ведущего диска относительно коленчатого вала должно быть не более 0,1 мм. Биение ведомого вала не более 0,15 мм, ширина муфты 116-2,2(132-1). Произвести магнитную дефектоскопию болтов муфты соединительной.
5. Антивибратор комбинированный разобрать, отремонтировать, собрать.
Произвести снятие антивибратора с коленчатого вала. Снять трубопроводы и сборочные единицы, препятствующие снятию антивибратора. Повернуть коленчатый вал так, чтобы отверстие в ступице под рым – болтом, расположенное между маятниками, находилось по вертикальной оси дизеля, ввернуть в отверстие рым болт и застопорить антивибратор подъемным устройством, отвернуть болты, снять замочные пластины, вынуть штифты, подметить положение антивибратора относительно коленчатого вала. С помощью пенькового каната положить антивибратор в горизонтальное положение демпфером вверх. С помощью рым-болта снять демпфер с посадочного бурта ступицы антивибратора и уложить его на деревянную подставку. При разборке антивибратора проверить маркировку маятников, крышек и пальцев, при отсутствии маркировки нанести ее. С одной стороны ступицы отрыть и снять крышки, вынуть пальцы снять со ступицы маятники, открыть и снять крышки с другой стороны ступицы. Снятые детали антивибратора промыть в керосине, обдуть сжатым воздухом.
