На судах ранней и поздней постройки с такими дизелями он носил случайный


с. 1 с. 2 с. 3 с. 4
На судах ранней и поздней постройки с такими дизелями он носил случайный характер.

Такие же разрушения рамовых и мотылевых подшипников наблюдаются на дизелях типа K6Z57/80, хотя они появляются значительно реже, чем на дизелях KZ70/120.

Казалось бы, что рамовые и мотылевые подшипники, работающие в нормальных условиях гидродинамической смазки, не должны были бы иметь повреждений. Их появление можно было бы объяснить только нарушениями технологии заливки. Анализ повреждений приводит к выводу, что такими причинами являются:

- увеличение масляных зазоров в подшипниках, нарушение центровки деталей поршневого движения, перекосы мотылевых шеек, вибрация коленчатого вала от неправильной укладки, недостаток смазочного масла или ухудшение его качества. Эти причины вызывают на поверхности повышенные контактные напряжения, приводящие к разрушению белого металла.

Для рамовых подшипников характерны разрушения нижних вкладышей и особенно в средней части блока, где амплитуда прогиба рамы двигателя максимальная.

При появлении в белом металле трещин с замкнутым контуром, достигающих краев подшипника или масляных канавок, а также при выпадении значительных кусков баббита мотылевый подшипник к дальнейшей работе не пригоден и требует замены или ремонта. Через такие трещины смазочное масло уходит в картер вместе с частичками белого металла. Вследствие этого понижается давление смазочного масла в системе, что ухудшает условия смазки всего дизеля. Кусочки баббита, попавшие в смазочное отверстие в подшипнике, могут перекрывать их, что вызывает перегрев подшипника и выплавку белого металла. Тем не менее, практика показывает, что отставший белый металл, но только не в районе краев и масляных канавок, может успешно работать продолжительное время, пока подшипник не вскроют для ревизии.

При решении вопроса о наплавке или перезаливке подшипника исходят из количества и расположения трещин, а также из площади отставшего металла. Браковочные характеристики и их величины заносятся в инструкции по эксплуатации дизелей.

Например, для мотылевого и головного подшипников дизеля K6Z57/80 допускается производить наплавку небольших отставаний, имеющих размер до 20 мм, в количестве не более четырех штук на вкладыше с расстоянием между дефектами не менее 75 мм, расположенных на опорной поверхности, охватываемой углом 120°. Суммарная площадь всех исправленных дефектов подшипников на дизеле не должна превышать 10%. При размерах или количестве дефектов более указанных, подшипники должны перезаливаться.

.При ремонте подшипников в судовых условиях не рекомендуется удалять белый металл непосредственным расплавлением баббита открытым пламенем ввиду выгорания ценных составляющих (олова, сурьмы и др.), а также интенсивного окисления сплава кислородом воздуха и смешиванием компонентов полуды с антифрикционным сплавом. Удаляют его механическим способом или нагревом вкладыша с тыльной стороны паяльной лампой до температуры размягчения сплава 240—260°С, при наличии пазов типа «ласточкин хвост» — до 400° С.

Причинами повреждений может явиться и качество смазочного масла, его загрязнение и обводнение. Грязь, попадая на белый металл подшипника, понижает его несущую способность и приводит к образованию рисок на шейках коленчатого вала. Поступление воды с маслом вызывает подпалку верхнего слоя белого металла и его коррозию, а также коррозийное разъедание шеек вала. Коррозийные шейки являются причиной разрушения поверхности подшипника. Коррозия белого металла обнаруживается по темно-серым пятнам (окись олова) на поверхности подшипника.

При жесткой работе дизеля, повышенном значении рг и больших зазоров мотылевый подшипник испытывает удары, что приводит к его усталостному разрушению. Поэтому машинная команда должна постоянно контролировать величину зазоров н принимать меры к уменьшению их до рекомендованных величин (см. табл. 18). Увеличенный масляный зазор при толщине баббитовой заливки более 3 мм восстанавливается за счет уменьшения толщины основных прокладок в разъеме подшипника.

Установлено, что наибольшее количество повреждений белого металла рамовых подшипников происходит во время балластных:

переходов и штормовой погоды, при работе дизеля на частоте вращения, близкой к запрещенной (резонансной), когда наблюдается значительная его вибрация.

Надежность эксплуатации рамовых и мотылевых подшипников обеспечивается строгим выполнением требований фирмы к величинам зазоров, натягов и отклонений размерностей (см. табл. 18), а также способов определения и устранения дефектов.





Трещины и отставания белого металла в судовых условиях определяются с помощью мело керосиновой или цветной пробы и простукиванием. Если при простукивании слышится глухой дребезжащий звук, то это указывает на наличие трещин.

Необходимо строго выдерживать допуск на не параллельность осей мотылевого и головного подшипников относительно пятки шатуна (рис. 41). Для дизелей K6Z57/80 на длине подшипников 700 мм не параллельность составляет:

номинальная <: 0,05 мм, предельно допустимая в эксплуа­тации 0,10 мм. Не параллельность мотылевых шеек относительно оси коленчатого вала для дизелей типа KZ70/120C, К270/120Аз и KZ70/120As допускается: нормальная < 0,1 мм, после текущего ремонта 0,15 мм, предельная 0,2 мм.

Также необходимо выдерживать рекомендуемое прилегание вкладышей по постелям и шейкам коленчатого вала или крейцкопфа.

После перезаливки и обработки на поверхности верхнего вкладыша мотылевого подшипника в секторе 120° в обе стороны от вертикальной плоскости, проходящей через ось подшипника никакие дефекты не допускаются. На остальной части поверхности верхнего вкладыша подшипника и на всей поверхности нижнего вкладыша допускаются (для дизелей K.6Z57/80) без исправления чистые газовые раковины диаметром до 2 мм, глубиной до 1,5 мм, в количестве не более 5 шт. на верхней и 10 шт. на нижней половине, на расстоянии не менее 30 мм друг от друга и oт края.

На некоторых судах типа «Иркутск», например на теплоходе «Измаил», при ревизии мотылевых подшипников было обнаружено отсутствие центрирующих втулок в соединении подшипник—шатун.

Судовой экипаж и судовладелец посчитали их отсутствие конструктивным недостатком, и была высказана фирме претензия.

Фирма ответила, что отсутствие центрирующих втулок в соединении подшипник—шатун на работу подшипника не оказывает никакого влияния, так как втулка служит только для предохранения от соскальзывания шатуна при разборке соединения. В случае отсутствия этой детали, при демонтаже подшипника необходима страховка шатуна.





На судах типа «Пионер» в первые годы эксплуатации наблюдались случаи повреждения упорных подшипников из-за прекращения подачи смазки (см. § 5.) в результате самопроизвольного закрывания запорных пробок на масляной магистрали к упорному подшипнику (рис. 42), а также отсутствия предупредительной сигнализации по давлению и температуре масла. В результате выплавляется белый металл всех упорных сегментов, образовывались задиры рабочих поверхностей гребня глубиной до 1,4 мм.

Для предупреждения подобных аварий устанавливается звуковая сигнализация по падению давления и температуре масла в напорной магистрали.

Фирма МАН проводит большие работы по повышению надежности



работы подшипников. Так, например, на дизели K.6Z57/80 несколько раз изменялась форма поверхности под заливку и толщина заливки головного и мотылевого подшипников. В настоящее время фирма рекомендует устанавливать головные и мотылевые подшипники толщиной 3,5 мм с формой поверхности, показанной на рис. 43.

Для предотвращения отрицательного влияния деформации крейцкопфного узла на работоспособность белого металла фирма рекомендует производить наклонное шабрение нижних половин крейцкопфных подшипников (рис. 44).

На дизелях типа KZ70/120 последних выпусков рамовые и мотылевые подшипники вместо толстостенных вкладышей с заливкой баббитом WM80 оснащаются тонкостенными 3 мм вкладышами из бес свинцовистого антифрикционного сплава LgSn80Cd. Этим же сплавом, обладающим повышенной теплостойкостью и лучшим прилипанием к основе, заливаются крейцкопфные подшипники. Данный сплав близок по составу к отечественному баббиту Б88.

Вкладыши заливаются центробежным способом, что обеспечивает их мелкозернистую структуру и хорошее прилипание, а затем растачиваются с учетом масляных холодильников.

Крейцкопфные соединения в новых конструкциях дизелей получили дальнейшее свое развитие. Вместо поперечины, ползуна и двух подшипников применен крейцкопф из двух основных деталей — цапфы и ползуна. Новая поперечина выполнена в виде сплошной цапфы, опирающейся по всей длине на цельный тонкостенный вкладыш, залитый антифрикционным сплавом, что увеличивает площадь опоры цапфы и снижает удельное давление, т. е. повышает надежность крейцкопфного соединения.

§ 13. КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ И ДЕМПФЕР

Коленчатый вал. Коленчатый вал является одним из самых

надежных элементов дизеля, так как срок службы последнего определяется сроком службы коленчатого вала. Восстановление коленчатого вала часто бывает нецелесообразным из-за его высокой стоимости и сложности изготовления.

Коленчатые валы дизелей фирмы МАН, имеющих пять—семь цилиндров, изготавливаются цельноковаными деталями. На стороне муфты имеется фланец для соединения коленчатого вала с гребным винтом либо с валом редуктора или генератора. Шейки вала смазываются маслом, подводимым через крышки подшипников.

Для дизелей K8Z70/120E коленчатые валы изготавливаются из двух частей. Между собой обе части вала соединены фланцами и призонными болтами. На этом фланцевом соединении закреплено приводное шестеренчатое колесо распределительного вала, состоящее из двух частей.

Щеки и мотылевые шейки изготавливаются вместе, а рамовые шейки запрессовываются в щеки колен. Обе шейки (мотылевая и рамовая) имеют сверления для смазочного масла. В осевые отверстия в коленах запрессованы крышки с резьбовыми стержнями, а в отверстия в рамовых шейках — пробки со шлицем. Выходные отверстия закруглены и имеют резьбу для закрытия смазочного канала в случае демонтажа кривошипно-шагунного механизма.

Для того чтобы предохранить коленчатый вал от интенсивных износов и повреждений, необходим тщательный уход за мотылевыми и рамовыми подшипниками. Во время длительных стоянок дизель необходимо периодически проворачивать валоповоротным устройством при работающем масляном насосе для обеспечения смазкой шеек коленчатого вала.

В эксплуатации проводится контроль положения коленчатого вала снятием раскепов для исключения возможности появления дополнительных нагрузок на вал.

Демпфер. На дизелях демпферы устанавливаются для уменьшения крутильных колебаний коленчатого вала и валопровода до безопасной величины. Обычно они располагаются на носовом конце коленчатого вала.

На дизелях K6Z57/80, установленных на судах постройки до 1964 г., наблюдались выходы из строя цепных приводов. Исследования, выполненные Ю. С. Баршаем [1] и другими авторами, выявили, что главной причиной отказов цепей является появление динамических нагрузок, превышающих по своей величине предел усталости материалов. Динамические нагрузки возникают от недостаточного натяжения цепи и крутильных колебаний валопровода в зоне от 80 до 100 об/мин.

Для уменьшения крутильных колебаний, начиная с теплохода «Селемджа» (серия судов типа «Повенец», дизель № 36 постройки 1965 г.) и на судах, проходящих гарантийный ремонт, а также на всех судах типа «Пионер», на маховике коленчатого вала стали устанавливать пружинные демпферы. Это значительно уменьшило крутильные колебания вала и снизило динамические нагрузки на 50%.

Однако с самого начала эксплуатации демпферов, установленных на дизелях, выявлен их серьезный недостаток — утечка масла через уплотнения, приводящая к смещению частей демпфера до 27 мм относительно друг друга. Кроме того, разрушаются резиновые уплотнения и рессорные листы пружинных пакетов. Все это заставляет уделять внимание работе демпферов.

Необходимо помнить, что амортизирующее действие демпфера происходит тогда, когда наполнение его маслом составляет не менее 80—90%. При недостаточном количестве масла возникает ненормальный шум в демпфере. Фирма рекомендует проверять наполнение демпфера с помощью склерометрической стрелки и графика. Для этого необходимо перевести дизель на резонансную частоту вращения (90—110 об/мин) и несколько раз произвести измерения. По этой причине судовые механики не делают такой проверки демпфера и контролируют его работу в основном на слух. Через каждые 500—700 ч работы дизеля необходимо добавлять масло во все ниппеля демпфера специальным шприцем. Во время наполнения масла воздухо-отводные пробки должны быть вывернуты.

Хорошо зарекомендовала себя в качестве наполнителя демпфера пластичная отечественная смазка ЭШ-176 (ТУ 381-01-96—70), которая в Дальневосточном пароходстве для данных целей применяется на большинстве судов типа «Пионер». Эта смазка содержит дисульфид молибдена и другие присадки, обеспечивающие ей повышенную смазочную способность, стабильную коллоидную структуру, пологую вязкостно-температурную характеристику и высокие противозадирные и антиизносные свойства. Смаз­ка ЭШ-176 влагостойка и влагонепроницаема, интервал темпе­ратур ее применения от —50 до +110°С. По своей работоспособности она в три раза превосходит смазку 1-13, которая раньше применялась для наполнения демпферов. Наличие в смазке ЭШ-176 дисульфида молибдена уменьшает износы на дисках, пакетах пружин.

Ревизия демпфера должна производиться через 8 тыс. ч. Если обнаруживается поломка рессорных листьев, то следует заменить весь пакет.

§ 14. ФУНДАМЕНТНАЯ РАМА, БЛОК ЦИЛИНДРОВ, АНКЕРНЫЕ СВЯЗИ

Фундаментная рама. При работе дизеля силы, возникающие в цилиндропоршневой группе, должны восприниматься фундаментной рамой. Кроме того, она же воспринимает продольные усилия, передающиеся от гребного винта через упорный подшипник корпусу судна. Фундаментная рама двигателя устанавливается и крепится непосредственно к судовому фундаменту. Она несет на себе коленчатый вал, который устанавливается в рамовых подшипниках. Одновременно рама служит и емкостью для масла, стекающего из смазочной системы, поэтому она должна быть герметичной.

В последних моделях дизелей МАН, например, в дизелях типа KZ70/120, в конструкции остова использовано традиционное решение — включение в фундаментную раму стальных перегородок, отлитых заодно с постелями рамовых подшипников и приливами для анкерных связей, что позволило увеличить поперечную жесткость остова и полностью исключить образование трещин в раме. В конструкцию остова были внесены и другие изменения: стальные сварные колонны заменили колоннами из чугуна; масляный поддон (вместо съемного) стали приваривать к фундаментной раме.

Состояние машинной рамы должно быть безукоризненным, так как даже частичное нарушение может привести к тяжелым последствиям. Особое внимание должно уделяться фундаментной раме после доковых работ, а тем более после посадки судна на грунт.

Например, нарушение положения судового фундамента и рамы дизеля имели место на теплоходе «Григорий Орджоникидзе» в период приемки судна [24]. Из-за увеличенного обрастания подводной части корпуса, дефекта лопастей гребных винтов и, как следствие, невыполнения контрактной скорости официальные ходовые испытания были прекращены, и судно пришло в один из портов для текущего докования.

Перед постановкой теплохода в док произвели замеры раскепов коленчатого вала, которые показали, что они находятся в пределах монтажных норм, т. е. равны 0,03—0,04 мм. После очистки корпуса от обрастаний, замены гребных винтов и спуска судна на воду перед началом ходовых испытаний вновь замерили раскепы коленчатого вала. Оказалось, что величины раскепов обоих валов вышли за допустимые технические пределы и составили 0,10—0,12 мм в районе четвертого и пятого цилиндров.

Было установлено, что ухудшение положения коленчатых валов на машинной раме было вызвано неправильным набором кильблоков и постановкой на них судна. В результате допущенной ошибки удельные давления резко возросли, и днищевый набор корпуса в районе установки главных двигателей деформировался, а вместе с набором нарушилось положение машинной рамы и коленчатых валов. Судно вынуждено было вернуться на судостроительную верфь, где дефект устранили, изготовив и установив новые клинья под двигатели.

В процессе эксплуатации следует регулярно контролировать прочность посадки фундаментных болтов. При этом, проверяя все болты, особое внимание необходимо уделять тем болтам, которые работают в наиболее тяжелых условиях. Как показывает опыт эксплуатации двигателей, такие болты расположены с торцов двигателя.

Блок цилиндров. Неполадки блоков цилиндров связаны в основном с отступлениями от Правил технической эксплуатации нарушениями в системе охлаждения, коррозионными и кавитационно-эрозионными разрушениями.

В период эксплуатации и при ремонте дизеля с заменой блоков или втулок цилиндров особое внимание необходимо обращать на наличие теплового зазора между блоком и рабочей втулкой в районе верхней посадки. Как правило, уменьшенный тепловой зазор приводит к образованию трещин в блоках цилиндров.

Изменение установочного теплового зазора происходит в двух случаях: во-первых, при постановке новых втулок и блоков цилиндров с отступлением от размеров чертежа, во-вторых, при длительной эксплуатации дизелей без пере прессовки втулок, когда тепловой зазор забивается грязью и ржавчиной. Это же явление наблюдается и при попадании забортной воды, которая при испарении образует твердую накипь. Перед запрессовкой втулок необходимо приподнять красномедные или свинцовые уплотнительные кольца, очистить зарубашечное пространство от грязи, ржавчины и накипи. Блок цилиндров при запрессовках втулок и чистках за рубашечного пространства окрашивается суриком или другим специальным покрытием. Категорически запрещается окрашивать рабочую втулку, так как это приводит к нарушению режима охлаждения, ухудшению смазочных свойств масла, увеличению нагарообразования и т. п.

В нижней части блока по посадочной поверхности, устанавливаемые, в зависимости от конструктивных особенностей дизеля зазоры компенсируют возможные перемещения втулки относительно блока под действием нормальных сил поршня.

Поршень при восходящем и нисходящем движении совершает поперечные перемещения в пределах зазора между ним и втулкой цилиндра. Такие перемещения являются результатом действия на поршень боковой силы (составляющей от действующих сил), обусловленной наличием шатунно-кривошинного механизма и вызывающей колебания втулки.

В период эксплуатации дизелей наблюдаются деформации нижнего опорного бурта под действием неравномерного температурного поля по диаметру втулки цилиндра и различной жесткости блока по сечению. Поэтому при установке новых втулок замеры рекомендуется производить по нижнему опорному бурту блока в четырех направлениях: в плоскости вращения кривошипа, по оси коленчатого вала и под углом 45° к оси вала (два замера). Разность диаметральных замеров по втулке и блоку позволит судить о фактической величине зазора.

Действующими нормативными документами по дефектации и, ремонту дизелей K6Z57/80 установлены широкие пределы поля допусков этого зазора. Диаметральный же зазор между втулкой цилиндра и блоком для дизелей МАН размера 70/120 по нижнему направляющему поясу составляет 0,10—0,20 мм.

Несоблюдение нормативных зазоров в этом соединении приводит к образованию трещин на втулках в районе посадочного бурта. Так на теплоходах «М. Урицкий» и «Камчатка» в 1972 г. во время плановых ремонтов были замерены зазоры между втулкой цилиндра и нижним опорным буртом блока цилиндра, которые составили соответственно 0,15—0,33 и 0,21—0,58 мм [21]. На теплоходе «М. Урицкий» после 45 тыс. часов работы главных дизелей вследствие появления трещин было заменено шесть втулок цилиндров, на теплоходе «Камчатка» после 36 тыс. часов были заменены все втулки.



Анкерные связи. В дизелях анкерные связи соединяют цилиндры, станину и фундаментную раму, разгружают их от напряжений растяжения и изгиба. Они затягиваются с усилием, превышающим максимальное давление сгорания в цилиндрах.

На блоке цилиндров располагаются верхние гайки анкерных связей, нижние гайки находятся на плоскости постели рамовых подшипников. В середине (по высоте) анкерные связи поджимаются двумя нажимными болтами для исключения их колебания.

Анкерные связи следует один раз в первый год эксплуатации, а потом соответственно графику ухода проверять на соответст­вие затяжки. Нажимные болты проверяются через 400—500 часов работы дизеля на правильное положение и затяжку. Для затягивания анкерных связей завод-изготовитель поставляет гидравлическое приспособление, при помощи которого можно затянуть одновременно две связи.

Если анкерные связи были демонтированы, то перед установкой на нижнюю резьбу надевают защитную втулку и закрепляют двумя шпильками. Вставив анкерную связь в свою трубу, навертывают обе части, верхнюю затягивают вручную. Под верхнюю гайку подкладывают шайбу. Размер от опорной поверхности рубашки цилиндра до верхней кромки анкерной связи должен составлять для дизеля KZ70/120 примерно 230 мм. Застопоривается нижняя гайка, дистанционная втулка ставится на шайбу, и напорный цилиндр навертывается на выступающий конец нарезки анкерной связи. При этом следует обращать внимание на то, чтобы промежуточная деталь натяжного приспособления полностью ввинчивалась в напорный цилиндр перед установкой. Затем на противоположную анкерную связь навертывается другой напорный цилиндр. Из системы трубопроводов следует удалить воздух через ручной поршневой насос. После чего соединяют шланги с гидравлическим натяжным приспособлением.

Предварительное затягивание анкерной связи должно соста­вить 81 т. При этом вследствие удлинения анкерной связи размер между шайбой и нижней кромкой гайки, измеренный щупом, составит 2,72 мм. Давление масла, показываемое манометром, необходимо записать. После этого затягивается каждая гайка анкерной связи вручную при помощи рычага через вырез втулки. Понижают давление масла в приспособлении, и таким образом затянутые части остаются под напряжением. Затем вторично ставят натяжное приспособление на указанное давление и еще раз затягивают гайку вручную.


Если при ремонте были отданы все или несколько связей, необходимо затяжку их начинать с середины дизеля (рис. 45), последовательно нагружая каждую на 100 кг-с/см2, затем на 200 кг-с/см2, после чего отдают четыре анкерные связи в середине дизеля и затягивают до тех пор, пока не будет, достигнут указанный размер удлинения. Указанное давление отмечают, гайки затягивают и стравливают давление масла из приспособления. Остальные анкерные связи предварительно затягивают таким же давлением.

У длинных анкерных связей есть незначительная разница температур между, ними и дизелем, поэтому при установке их предварительное затягивание надо делать через несколько часов, пока не наступит выравнивание температур.

Как затягивание, так и ослабление анкерных связей должно происходить постепенно. При отдаче отдельных анкерных связей следует сначала разгрузить все анкерные связи наполовину напряжения, на которое остаются все неподдающиеся демонтажу связи во время ремонта.

Напряжение анкерных связей влияет на раскепы коленчатого вала и боковые зазоры шестеренчатых колес привода, так что соответствующие замеры последних можно производить только при правильно затянутых анкерных связях.

Для контроля натяжения анкерных связей поднимают давление до тех пор, пока не будет достигнуто рекомендованное натяжение, после чего проверяют соответствующее удлинение связей.

Обычно анкерные связи имеют равномерную затяжку и лишь в отдельных случаях, например, на судах типа «Михаил Калинин», на которых установлен дизель K6Z57/80, разную, которая выбита сверху на связи, а также записана в инструкции.

Несмотря на высокие требования к изготовлению анкерных связей и большой запас прочности в эксплуатации бывают случаи обрыва их. В ноябре 1971 г. при очередной проверке анкерных связей на теплоходе «Вольск» обстукиванием обнаружили обрыв связи первого цилиндра (по правому борту) в верхней части по резьбе ниже гайки. Причиной обрыва явилась старая трещина до 80% площади сечения. Были проверены на дизеле и все остальные связи с помощью ультразвуковой дефектоскопии. В результате обнаружили во второй связи этого же цилиндра незначительную трещину. После замены лопнувшей связи новой была сделана попытке проверить затяжку всех анкерных связей гидравлическим приспособлением согласно инструкции фирмы на усилие 348 кг-с/см2, При усилии 350 кг-с/см2 гайка связи не ослабла и, чтобы не оборвать связь, старший механик прекратил дальнейшую проверку всех связей. Такое решение было технически неправильным. Очередная проверка анкерных связей обстукиванием в феврале 1972 г. выявила обрыв связи первого цилиндра в том же района где была обнаружена ультразвуком незначительная трещина.

В процессе эксплуатации происходит перераспределение нагрузки на анкерные связи главных дизелей при деформации судна от его загрузки, волнения моря и неравномерного нагрева. Величина нагрузки может изменяться значительно, поэтому, проверяя затяжку связей, необходимо отдать гайку, даже если давление на гидравлическом приспособлении значительно превышает рекомендованное. Это означает, что анкерная связь перегружена и неизвестно, какую нагрузку она несет.

Механик-наставник Дальневосточного пароходства Н. И. Несин предлагает существующие требования завода-изготовителя по данному вопросу дополнить следующими рекомендациями [30].

1. Если при проверке затяжки анкерных связей гидравлическим приспособлением гайка не отдается при достижении рекомендованного давления, необходимо с помощью второго гидравлического приспособления нагрузить близлежащую связь также на рекомендованное давление, после чего любыми средствами отдать первую гайку. Необходимо помнить, что разрыв связи в порту в период проверки лучше, чем в море при работе дизеля.

2. При замене лопнувшей связи и нахождении судна в грузу необходимо определить, какую нагрузку несла дефектная связь учетом деформации корпуса судна. Для этого следует: проверит близлежащие две-три связи и нагрузку новой связи отрегулировать с учетом усредненной нагрузки, приходящейся на соединение. После разгрузки судна все анкерные связи проверить повторно и отрегулировать нагрузку на них согласно фирменно инструкции.

3. При ремонте дизеля все анкерные связи необходимо проверить ультразвуком.

4. В период проверки анкерных связей контролировать их удлинение индикатором или щупом. Обязательно проверять раскеп коленчатого вала до и после обжатия связи каждого цилиндра.

5. В период проверки связей в том случае, если креплений верхних вкладышей рамовых подшипников осуществляется с помощью распорных болтов, последние должны быть ослаблены.

Контроль за состоянием анкерных связей должен осуществляться после каждого рейса путем их обстукивания. Проверка затяжки связей гидравлическим приспособлением производится согласно графику планово-предупредительных ремонтов и осмотров дизеля обычно не реже одного раза в два года и обязательно при нахождении судна в балласте.
§ 15. ПОДПОРШНЕВЫЕ ПОЛОСТИ, РЕСИВЕР ПРОДУВОЧНОГО ВОЗДУХА, ВЫХЛОПНОЙ КОЛЛЕКТОР

Специфическим недостатком дизелей МАН является нарушение процесса газообмена, приводящее к забросу горячих газов в продувочный ресивер с последующим воспламенением скопившихся там масляных отложений.

Выполненные в ЛВИМУ исследования дизеля K9Z70/120As, показали, что на режиме полного хода равенство давлений Рс. и р.k наступает через 11° поворота коленчатого вала после открытия продувочных окон кромкой поршня. Свежий же воздух поступает через 23° после начала открытия окон. Незначительное перетекание газа из цилиндра в ресивер через радиальный зазор между головкой поршня и втулкой начинается с момента открытия окон верхним поршневым кольцом. При этом значительно повышается температура в примыкающем районе продувочной полости. Интенсивная фаза заброса газов наступает с момента начала открытия продувочных окон кромкой поршня, когда температура повышается до максимального значения.

Даже при таком умеренном забросе газов происходит интенсивное закоксовывание продувочных окон. При перетекании газа из цилиндра в продувочный ресивер частицы отработанного цилиндрового масла заносятся в окна и каналы блока, где они оседают на стенках и в карманах продувочного пояса. Положение ухудшается и тем, что конструкция блоков цилиндров дизелей типа K9Z70/120Ag и K.Z70/120C не позволяет производить очистку подпоршневых полостей без демонтажа втулок цилиндров, а спуск масла и смотровые лючки со стороны поста управления дизеля не предусмотрены.

Высокая температура стенок способствует быстрому коксованию отложений, удаление которых через дренажные отверстия становится невозможным. В результате создаются условия для возникновения пожаров в продувочном поясе. Заносимые частицы неполного сгорания топлива в виде искр, служат высокотемпературным источником воспламенения отложений.

Вследствие возгорания отложений масла в продувочном поясе происходят повреждения втулок и других деталей ЦПГ. С 1965 по 1968 г. самовозгорание привело к серьезным авариям с выходом из строя втулок и поршней на теплоходах «Ватутино», «Велиж», «Вязьма» и «Вятка». В период с 1968 по 1970 г. количество возгораний на судах типа «Выборг» возросло, и их средняя частота достигла 8 на 1 тыс. часов работы дизеля K9Z70/120. Наибольшее количество возгораний наблюдалось на теплоходах «Ватутино» и «Велиж».

Для обнаружения повышения температуры в подпоршневых полостях устанавливаются дистанционные термометры. Схема установки термометров со звуковой сигнализацией разработана Дальневосточным ЦПК.Б. Для обнаружения дыма в начальной стадии возникновения пожара устанавливаются приборы типа «Гравинер».

Благодаря таким приборам удается своевременно зафиксировать моменты, благоприятствующие появлению пожара, или начало возникновения пожара и принять соответствующие меры для предупреждения аварии.

Возгорание сопровождается выбросом пламени из подпоршневых полостей цилиндров в общий ресивер дизеля, вызывает помпаж компрессоров и заканчивается тяжелыми авариями. Так, на теплоходе «Воткинск» в результате возгорания обе втулки девятого цилиндра вышли из строя из-за появления поперечных трещин. На теплоходе «Высокогорск» аналогичная авария произошла с пятым цилиндром.

Кроме этого, интенсивное закоксовывание продувочных окон нарушает нормальное протекание газообмена, усложняет эксплуатацию дизелей и заставляет искать пути, позволяющие устранить заброс газов, образование отложений и пожаров в продувочном поясе цилиндров.

В качестве радикальной меры, позволяющей устранить заброс газов при существующих фазах газораспределения, целесообразно организовать газообмен с повышенным давлением воздуха перед продувочными окнами в начальный период их открытия путем использования байпасируемого поршневого продувочного наcoca. При этом одновременно повышается эффективность работы турбокомпрессоров, исключается помпаж, дизель в достаточной степени обеспечивается воздухом при пуске и малых ходах.

С этой целью на судах Балтийского морского пароходства с главными дизелями K.9Z70/120A5 произведено переоборудование ресивера и подпоршневых полостей. Замкнутые объемы, включающие часть ресивера и подпоршневые пространства цилиндров, использовались в качестве рабочей полости байпасируемых продувочных насосов, подключаемых для последовательной и параллельной работы с турбокомпрессорами.

В настоящее время частота самовозгораний составляет 1,0 на 1 тыс. ч работы, что связано с модернизацией системы наддува, а также с применением цилиндрового масла М16Е-30 и М16Е-60. После перевода дизелей на это масло частота возгораний уменьшилась в 5 раз при одновременном увеличении периода между чистками продувочного ресивера с 800 до 3000 ч.

В Дальневосточном пароходстве в настоящее время для дизелей K.Z70/120 судов типа «Выборг» и «Варнемюнде» успешно применяются отечественные цилиндровые масла при содержании в топливе серы: до 1 % — М16Д, до 2% —М16Е-30.

Одним из недостатков работы дизеля K8Z70/120E судов типа «Иркутск» является отсутствие надежного продувания и контроля за состоянием подпоршневых полостей и ресиверов. Установленные заводом-строителем дренажные трубки диаметром '//' с ниппелями 4 мм при эксплуатации забиваются, и продувка подпоршневых полостей и ресиверов прекращается, что ведет к заполнению подпоршневых полостей нагаром.

Вследствие загрязнения подпоршневых полостей и клапанных коробок наддувочных клапанов происходит интенсивное загрязнение воздухоохладителя продувочного воздуха, что резко снижает количество воздуха, поступающего от цилиндров, работающих параллельно с газотурбонагнетателями.

Давление воздуха перед воздухоохладителем возрастает, что в свою очередь вызывает потери мощности дизеля на преодоление увеличивающегося сопротивления.

В продувочном ресивере давление воздуха падает ниже нормы, что резко сказывается на общей мощности и частотах вращения дизеля. Недостаточное количество продувочного воздуха приводит к неполному сгоранию топлива, снижению мощности дизеля и, следовательно, к увеличению образования нагара в окнах, загрязнению продувочных клапанов и всего продувочного тракта.

Ухудшение работы подпоршневых полостей приводит к тому, что во время килевой качки судна у дизеля появляется возможность срыва газотурбонагнетателя в режим помпажа. Чаще всего ему подвержена носовая турбина. При сильном загрязнении продувочного тракта помпаж наблюдается очень часто, что в отдельных случаях приводит к выходу газотурбонагнетателя из строя.

При работе дизеля на тяжелых сортах топлива в подпоршневых полостях скапливается в течение 1—1,5 тыс. ч значительное количество густой грязи (гудрона), что вызывает необходимость производить чистку этих полостей. Для устранения указанных недостатков на теплоходе «Александр Ульянов» обслуживающим персоналом было предложено:

- заменить установленные заводом-строителем трубки продувания подпоршневых полостей диаметром ¼ трубками ¾”;

- для продувания ресиверов и клапанных коробок наддувочных клапанов подпоршневых полостей установить трубки диаметром \|^^' вместо трубок \!^';

- для уменьшения потерь наддувочного воздуха на трубках продувания установить клапаны;

- продувку подпоршневых полостей, клапанных коробок и ресиверов производить регулярно (2—3 раза за вахту по 1,5—2 мин на цилиндр).

Наличие клапанов позволяет контролировать состояние каждой подпоршневой полости в отдельности, брать пробы для анализа на содержание металлических примесей, т. е. вести контроль за износом ЦПГ. Постоянная подача масла в цилиндр должна быть отрегулирована на минимальную величину, соответствующую содержанию серы в топливе.

При увеличении содержания металлических частиц в отработанном масле в подпоршневой полости какого-либо цилиндра, а следовательно, и при увеличении износа подачу масла на данный цилиндр увеличивают. Внедрение указанных предложений дает возможность:

- увеличить сроки профилактических вскрытий подпоршневых полостей, клапанных коробок, ресиверов до 2,5—5 тыс. ч;

- обеспечить регулировку подачи цилиндрового масла по цилиндрам, что позволит экономить расход его до 25 кг в сутки;

всю продувку из ресиверов, клапанных коробок, подпоршневых полостей свести в одну дренажную трубу, которая выведена в танк № 11, исключив, таким образом, поступление паров грязного масла по вентиляционной трубе в танки циркуляционного масла, что позволит увеличить срок работы циркуляционного масла.

Данное предложение было внедрено на теплоходах «Александр Ульянов», «Ольга Ульянова», «Илья Ульянов» и дало положительные результаты.

С 1975 г. завод «Дизельмоторенверк» в г. Ростоке выпускает дизели типа K8Z70/120E, оснащенные новой системой продувки и спуска масляных осадков и воды из воздушных полостей. По новой системе предусмотрены отдельные трубопроводы, обеспечивающие спуск:

отработанного масла от сальников поршневых штоков в сточную цистерну;

отработанного масла из средней части блока цилиндров непосредственно в танк отработанного масла;

масла от диафрагм и клапанных коробок подпоршневых полостей, работающих последовательно, в сточную цистерну;

отработанного масла из подпоршневых полостей, работающий параллельно, клапанных коробок и ресивера продувочного воздуха второй ступени в сточную цистерну;

отстоя масла и воды из ресивера продувочного воздуха первой| ступени непосредственно в цистерну.

На трубопроводах от сальников поршневых штоков смонтированы трехходовые краны, с помощью которых можно контролировать выходящее масло.

Внедрение новой системы продувки значительно уменьшило количество масла, ранее скапливающегося в дизеле, что обеспечило чистоту продувочного воздуха, а также снизило трудозатраты экипажа по обслуживанию системы продувки.

На серии судов типа «Владимир Ильич» с дизелями K8Z70/120E в эксплуатации отмечаются случаи отказов продувочных клапанов подпоршневых полостей. На этих судах ревизии клапанов фактически проводятся через 2—3 тыс. ч работы дизеля. Количество отказов клапанов подпоршневых полостей составляет около 5% общего числа отказов элементов дизеля. Отказы клапанов вызваны их поломкой и появлением трещин на пластинах.

На восстановление работоспособности этой детали требуются значительные затраты труда, кроме того, в отдельных случаях суда вынуждены были простаивать в море. Так, в рейсе на тепло­ходе «Дмитрий Ульянов» в феврале 1971 г. появился ненормальный стук клапанов подпоршневых полостей в районе пятого цилиндра. Для устранения неисправности судно простояло в море 45 мин.



В августе 1973 г. теплоход «Александр Ульянов» останавливался в море на 22 мин для закрепления всасывающего клапана подпоршневой полости второго цилиндра. Средняя частота отказов клапанов на судах данной серии составляет 0,240 на 1 тыс. ч.

Кроме того, для дизеля K8Z70/120E характерны случаи несрабатывания переключающего клапана подпоршневой полости из-за поломок. В отдельных случаях у этих дизелей обнаруживаются трещины на воздушном канале от продувочного ресивера первой ступени к всасывающим клапанам подпоршневой полости цилиндра.

Встречающиеся в практике эксплуатации дизелей K9Z70/12QAs обрывы болтов крепления фланцевых соединений ресивера продувочного воздуха в значительной мере снижают надежность дизеля. Для предотвращения этого фирмой МАН рекомендуется применение удлиненных шпилек с дистанционными втулками (рис. 46). При ремонте дизеля следует переходить на такой метод крепления фланцевых соединений ресивера.

Трещины в гофрах компенсаторов выхлопного тракта приводят к появлению пропусков газов в машинное отделение. Дизели K8Z70/120E снабжены двумя системами компенсации теплового расширения. Во-первых, имеются компенсаторы, состоящие из уплотнительных колец, а, во-вторых, в виде гофрированных труб.

В первом случае уплотнительные кольца неподвижны, они не обеспечивают уплотнения выхлопного тракта, и газы прорываются наружу. Заводом-изготовителем в связи с этим предлагается протачивать канавки под кольца для увеличения зазора уплотнительных колец. При монтаже колец следует их смазывать дисульфидом молибдена.

Компенсаторы в виде гофрированных труб являются деталями высоконагруженными, поэтому подвержены сильному износу. В целях продления их срока службы завод перешел от одповолновой гофры к двух волновой, оказавшейся более надежной в работе. Немаловажным фактором надежной работы гофрированных компенсаторов является правильная установка фланцевых соединений (совпадение отверстий, устранение выявленного зазора с помощью прокладок).




с. 1 с. 2 с. 3 с. 4

скачать файл

Смотрите также: