Вкладыши подшипников бывают толстостенными и тонкостенными. Показателем тонкостенности и толстостенности подшипника является отношение толщины его тела без заливки к наружному диаметру.
У быстроходных и средней быстроходности двигателей современной постройки вкладыши применяются тонкостенные, с гальваническим покрытием комбинацией антифрикционных сплавов.
Они надежные, выдерживают большие нагрузки, легко заменяются, т.к. не требуют подгонки по шейке вала. Но на флоте еще имеется много дизелей, имеющих вкладыши подшипников с баббитовой заливкой. Вот о них и будет следующая информация.
Повреждения подшипников являются распространенными причинами отказов в работе судовых двигателей. Если в малооборотных двигателях рамовые и мотылевые подшипники выходят из строя редко, то повреждения головных подшипников довольно часты. В двигателях средней и малой мощности, наоборот, часто происходят повреждения мотылевых и рамовых подшипников, а головные подшипники выходят из строя редко.
Следствием несвоевременного обнаружения повреждений подшипников могут быть задиры шеек вала, поломка коленчатого вала, обрывы рамовых шпилек и шатунных болтов. Последнее особенно опасно, так как может привести к разрушению поршня, шатуна, цилиндровой втулки, блока и фундаментной рамы.
Обнаружив белый металл в картере двигателя, механик должен действовать в следующей последовательности:
- определить поврежденный подшипник;
- разобрать его;
- определить степень повреждения вкладышей и причину повреждения.
Если повреждения антифрикционного слоя незначительны (риски, задиры, наволакивание белого металла), то их можно устранить зачисткой. После зачистки на вкладышах рамовых подшипников допускаются невыведенные риски глубиной до 0,2 мм в количестве 4 шт. на нижнем и 8 шт. на верхнем вкладыше. Трещины, местные отставания или выкрашивание белого металла на опорной поверхности вкладыша на площади до 15% (для вкладыша рамового подшипника) и 10% (для вкладыша шатунного и головного подшипников) допускается устранять путем вырубки белого металла до стального тела вкладыша с последующим лужением и наплавкой баббитом той же марки. А дальше предстоят довольно сложные операции по доведению этого вкладьппа до нормы. В эксплуатации такие вкладыши лучше заменять. Вкладыши, имеющие более серьезные повреждения и требующие перезаливки, необходимо, безусловно, заменять.
Механикам нужно знать причины выхода из строя подшипников, чтобы принимать соответствующие превентивные меры.
Причинами подплавки и выплавления подшипников могут быть следующие факторы:
- неправильная установка масляных зазоров в подшипнике;
- неправильная сборка подшипников;
- плохая очистка деталей и картера двигателя после его ремонта;
- нарушение режима обкатки двигателя;
- нарушение сроков профилактических осмотров подшипников;
- нарушение правил ухода за двигателем во время его длительной стоянки.
Причинами растрескивания и выкрашивания антифрикционного слоя подшипников могут быть:
- некачественный баббит;
- неправильная технология заливки вкладышей, их подгонки и монтажа подшипников;
- неправильная укладка коленчатого вала;
- неточная центровка двигателя с гребным валом или генератором;
- большие масляные зазоры и чрезмерная овальность шеек вала.
Как уже говорилось выше, произвести на судне качественный ремонт вкладышей с перезаливкой практически невозможно. Потому что такой ремонт — это целая цепочка технологических операций, для выполнения которых необходимы станки (токарные, расточные, фрезерные), специальная оснастка и приспособления, фальш-постель, фальш-вал и специалисты с хорошим опытом производства таких работ.
Во время заводских ремонтов механики могут контролировать всю технологическую цепочку ремонта подшипников. Вкратце, она состоит из следующих операций:
- Удаление белого металла с вкладыша с помощью газовой горелки либо в печи. При этом должны быть приняты меры для исключения температурной деформации самих вкладышей (для этого применяется специальная оснастка).
- Подготовка поверхности вкладыша к нанесению на него белого металла (очистка от окалины, травление, лужение).
- Подготовка приспособлений для центробежной заливки.
- Подготовка расплава белого металла и его центробежная заливка.
- Предварительная расточка вкладышей, при которой оставляют припуск на окончательную обработку 1,5—2 мм.
- Предварительная пригонка на краску по фальш-постели затылочной поверхности вкладыша.
- Сборка вкладышей с набором прокладок для окончательной обработки.
- Окончательная расточка собранных вкладышей с оставлением припуска на шабрение вкладышей в пределах 0,15— 0,30 мм.
- Фрезеровка холодильников и смазочных канавок.
- Слесарная обработка вкладышей в цехе состоит в пригонке их по фальш-постели и фальш-валу.
Все вышеперечисленные операции — это операции, выполняемые в цехе завода. Если отремонтированные вкладыши устанавливаются на двигатель, то предстоит выполнить еще две операции, теперь уже на самом двигателе: произвести пригонку вкладышей по постелям и по валу. Эти две операции механики часто выполняют самостоятельно, когда заменяют дефектный вкладыш на отремонтированный или запасной. Выполнять эти операции надо обязательно. Отремонтированные и новые вкладыши пригонялись по фалып-постели и фалып-валу, которые не деформированы, не изношены, имеют номинальные размеры, чего нельзя сказать о постелях и шейках вашего реального коленвала.
При правильной пригонке затылок вкладыша должен быть окрашен не менее чем на 25% его поверхности при равномерном распределении пятен или полосок как по нижней, так и по боковой поверхности вкладыша. У хорошо пригнанных вкладышей зазор между постелью и вкладышем у плоскости разъема должен лежать в пределах 0,02—0,03 мм. При контроле зазора щуп не должен углубляться в зазор более чем на 5—10 мм. Также пригоняют спинку верхних вкладышей.
При пригонке вкладышей подшипников по валу на поверхности шейки вала наносят краску и подшипники собирают. После 2—3 оборотов вала подшипники разбирают и шабрят вкладыши в местах сильных натиров краски. Шабровка производится так, чтобы пятна краски распределялись равномерно по всей средней части и сходили на нет к холодильникам. Операцию повторяют до тех пор, пока поверхность вкладышей не покроется равномерно мелкими пятнами краски. На квадрате 25x25 мм должно быть не менее 8—10 пятен.
После того, как вкладыши подшипников подогнаны по постелям и шейкам вала, приступают к установке масляного зазора между шейкой вала и вкладышем подшипника. Величины масляных зазоров указаны в заводской инструкции. При этом надо учитывать, что шейка вала может иметь овальность. Если шейка имеет овальность в допустимых пределах, то масляный зазор следует устанавливать по наибольшему диаметру шейки.
При замене нижних вкладышей рамовых подшипников необходимо обязательно контролировать раскеп.
Совет механикам. До того, как вы начнете пригонять вкладыши по постелям и шейкам, хорошенько проверьте, обмерьте их, особенно ремонтированные вкладыши. Они могут быть расточены с перекосами или эксцентрично, а также так, что диаметр растачивания больше диаметра шейки вала или равен ему, т.е. не оставлен припуск на шабрение. Такие вкладыши пригнать невозможно, их надо снова перезаливать.
Тонкостенные вкладыши с гальваническим покрытием комбинацией антифрикционных сплавов
Заводская инструкция устанавливает сроки замены таких вкладышей по наработке. Сроки эти определены при эксплуатации двигателя и обычно к этому времени все вкладыши изношены, имеют множество дефектов и подлежат безусловной замене.
Заводская инструкция, как правило, устанавливает также сроки выборочной ревизии вкладышей. Если при ревизии обнаружены дефекты на вкладышах, то они должны быть заменены. Это следующие основные дефекты:
- риски, оставшиеся после сглаживания. Рисок может быть не более двух, шириной менее 2 мм и глубиной менее 1 мм;
- следы сильных натиров;
- износ рабочего слоя до 30% его площади;
- более 10% коррозии в зоне контакта;
- поверхностное отделение рабочего слоя;
- кавитация рабочего слоя;
- трещины в антифрикционном слое.
Если в выбранных вами для ревизии вкладышах обнаружены такие дефекты, то, во-первых, следует продолжить ревизию вкладышей и, во-вторых, выяснить причины преждевременного выхода из строя вкладышей.
Головные подшипники крейцкопфных двигателей
Характер повреждения этих подшипников одинаков — это трещины слоя баббита. Их могут вызывать как причины эксплуатационного характера, так и ремонтные.
Причины эксплуатационного характера: недостаточный прогрев двигателя перед пуском, резкие и частые изменения режима работы, перегрузка двигателя, реверсы с полного переднего хода на полный задний с торможением сжатым воздухом, балластные переходы в штормовую погоду и др.
Ремонтными причинами появления трещин являются чаще всего некачественный баббит, некачественно выполненные работы, связанные с перезаливкой подшипников, недостаточно чистая обработка цапфы во время ремонта (ее надо полировать).
Как эти работы будут выполняться во время ремонта, зависит и от старшего механика, которому предъявляют пригонку цапфы к подшипнику на краску. Даже толщина слоя краски имеет влияние. Можно нанести на цапфу толстый слой краски, а можно и нужно — тонкий. Однажды мне предъявляли пригонку цапфы, нанося на нее краску копировальной бумагой.
