Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Обслуживание и ремонт судовых дизелей

В 4 томах Том 2: Обслуживание и ремонт узлов и деталей групп движения
Покупка
Основная коллекция
Артикул: 768745.01.01
К покупке доступен более свежий выпуск Перейти
Во втором томе учебного пособия показаны особенности конструкций основных узлов и деталей групп движения, оказывающих влияние на условия их работы и методы технического обслуживания и ремонта. Приведены рекомендации по периодичности регламентированных работ и возможным неисправностям. С примерами из судовой практики рассмотрены методы разборки-сборки, дефектации и ремонта основных узлов и деталей групп движения. В предыдущем и последующих томах показаны особенности конструкций, приведены рекомендации по периодичности регламентированных работ и техническому обслуживанию и ремонту остальных узлов и деталей судовых дизелей. Предназначено для студентов высших учебных заведений по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок» и преподавателей вузов. Может быть полезно судовым механикам.
7
197
Шерстнев, Н. В. Обслуживание и ремонт судовых дизелей : учебное пособие : в 4 томах. Том 2. Обслуживание и ремонт узлов и деталей групп движения / Н. В. Шерстнев. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 299 с. — (Высшее образование: Специалитет). - ISBN 978-5-16-017403-7. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1851519 (дата обращения: 02.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ 
СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

ТОМ 2

ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ 
УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ГРУПП ДВИЖЕНИЯ

Н.В. ШЕРСТНЕВ

Москва
ИНФРА-М
2022

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
В ЧЕТЫРЕХ ТОМАХ

Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом 
профессионального образования в качестве учебного пособия 
для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 
26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» 
(квалификация «инженер-механик») (протокол № 7 от 22.09.2021)

УДК 629.5.03(075.8)
ББК 39.455.5я73
 
Ш50

Шерстнев Н.В.
Ш50  
Обслуживание и ремонт судовых дизелей : учебное пособие : в 4 т. 
Том 2. Обслуживание и ремонт узлов и деталей групп движения / 
Н.В. Шерстнев. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 299 с. — (Высшее 
образование: Специалитет). — DOI 10.12737/1851519.

ISBN 978-5-16-012671-5 (общ.)
ISBN 978-5-16-017403-7 (т. 2, print)
ISBN 978-5-16-109949-0 (т. 2, online)
Во втором томе учебного пособия показаны особенности конструкций основных узлов и деталей групп движения, оказывающих влияние на условия их 
работы и методы технического обслуживания и ремонта. Приведены рекомендации по периодичности регламентированных работ и возможным неисправностям. С примерами из судовой практики рассмотрены методы разборки-сборки, 
дефектации и ремонта основных узлов и деталей групп движения.
В предыдущем и последующих томах показаны особенности конструкций, 
приведены рекомендации по периодичности регламентированных работ и техническому обслуживанию и ремонту остальных узлов и деталей судовых дизелей.
Предназначено для студентов высших учебных заведений по специальности 
«Эксплуатация судовых энергетических установок» и преподавателей вузов. 
Может быть полезно судовым механикам.

УДК 629.5.03(075.8)
ББК 39.455.5я73

Р е ц е н з е н т ы:
Кирюхин А.Л., доктор технических наук, профессор кафедры эксплуатации судовых энергетических установок Черноморского высшего военно-морского училища имени П.С. Нахимова;
Федоровский К.Ю., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой энергоустановок морских судов и сооружений Севастопольского государственного университета

ISBN 978-5-16-012671-5 (общ.)
ISBN 978-5-16-017403-7 (т. 2, print)
ISBN 978-5-16-109949-0 (т. 2, online)
© Шерстнев Н.В., 2021

Данная книга доступна в цветном исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium.com

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 

Введение ….…………..………..………..….……………….…..... 
5 

1 
Техническое обслуживание и ремонт коленчатых валов 
и подшипников ............................................................................... 

 
7 

1.1 
Особенности конструкций и условий работы коленчатых валов 
и подшипников ................................................................................ 

 
7 

1.2 
Состав 
и 
периодичность 
работ 
по 
техническому 
обслуживанию и ремонту коленчатых валов и подшипников .... 

 
10 

1.3 
Контроль состояния подшипников при осмотре внутри картера  
11 

1.4 
Контроль и промывка масляных каналов коленчатого вала ....... 
16 

1.5 
Контроль масляных зазоров в коренных подшипниках .............. 
16 

1.6 
Контроль масляных зазоров в шатунных подшипниках ............. 
21 

1.7 
Контроль осевых зазоров в упорных подшипниках .................... 
25 

1.8 
Контроль просадки коленчатого вала ............................................ 
27 

1.9 
Контроль раскепов коленчатого вала ............................................ 
30 

1.10 
Построение изогнутой оси коленчатого вала и исправление 
повышенных раскепов .................................................................... 

 
43 

1.11 
Разборка и сборка шатунных подшипников ................................. 
49 

1.12 
Разборка и сборка коренных подшипников .................................. 
64 

1.13 
Контроль и восстановление посадки и натяга вкладышей 
подшипников .................................................................................... 

 
77 

1.14 
Дефектация и ремонт тонкостенных вкладышей ......................... 
84 

1.15 
Осмотр 
и 
полирование 
вручную 
рабочей 
поверхности 
коренных и шатунных шеек ........................................................... 

 
92 

1.16 
Обмеры коренных и шатунных шеек коленчатых валов ............. 
94 

1.17 
Контроль биения коренных шеек коленчатых валов ................... 100 

1.18 
Восстановление 
геометрии 
шатунных 
шеек 
проточкой 
или шлифованием в ремонтные размеры ...................................... 

 
102 

1.19 
Восстановление 
геометрии 
коренных 
шеек 
проточкой 
или шлифованием в ремонтные размеры ...................................... 

 
111 

1.20 
Осмотр шпилек коренных подшипников ...................................... 114 

1.21 
Контроль шатунных болтов и меры по предотвращению их 
обрывов ............................................................................................. 

 
115 

1.22 
Вопросы для самоконтроля …………............................................ 
120 

2 
Техническое обслуживание и ремонт шатунов и головных 
подшипников четырехтактных дизелей ................................... 

 
126 

2.1 
Особенности 
конструкций 
и 
условий 
работы 
шатунов 
и головных подшипников четырехтактных дизелей .................... 

 
126 

2.2 
 
 

Состав 
и 
периодичность 
работ 
по 
техническому 
обслуживанию и ремонту шатунов и головных подшипников 
четырехтактных дизелей ................................................................. 

 
 
128 

2.3 
Контроль состояния головных подшипников без разборки ........ 129 

2.4 
Разборка и сборка головных соединений ...................................... 132 

2.5 
Дефектация и ремонт головных соединений ................................ 138 

2.6 
.......................... 143 

2.7 
............................................................. 

 
153 

2.8 
.............................................................. 
156 

2.9 
…………......................................... 
156 

3 
........................................ 

 
160 

3.1 
............................................ 

 
160 

3.2 
....................................................................... 

 
 
164 

3.3 
.............................. 
164 

3.4 
......... 173 

3.5 
-..................................................................................... 

 
175 

3.6 
………………………………..... 184 

3.7 
……………………………... 188 

3.8 
…………............................................ 
194 

4 
....................................................................... 

 
197 

4.1 
.................................................... 

 
197 

4.2 
Состав и периодичность работ по техническому обслуживанию
и ремонту поршней и сальников поршневых штоков ................ ... 200

4.3 
........................... 201 

4.4 
. 204 

4.5 
-..... 
213 

4.6 
............................................................ 229 

4.7 
............................................................................. 235 

4.8 
........................................................... 
239 

4.9 
............................ 247 

4.10 
.......................... 255 

4.11 
........................................ 257 

4.12 
. 
259 

4.13 
.................... 
267 

4.14 
............. 
272 

4.15 
…………............................................ 
275 

. () …………............. 

 
 
280 

..................................................................................... 
291 

........................................................ 
292 

Приложение (доступно в электронной версии книги) .......... 298

ВВЕДЕНИЕ 
 
Международной конвенцией о подготовке и дипломировании моряков 
и несении вахты (Конвенция ПДНВ) [81] установлены стандарты компетентности к кандидатам на получение диплома вахтенного механика (т.е. выпускникам специальности "Эксплуатация судовых энергетических установок"). Они структурированы по четырем функциям, одной из которых является "Техническое обслуживание и ремонт". Для приобретения компетентности по данной функции Федеральным государственным образовательным 
стандартом высшего профессионального образования по указанной специальности предусмотрены соответствующие дисциплины, где изучаются методы и средства технического обслуживания и ремонта различных судовых 
механизмов и оборудования, в том числе дизельных двигателей (дизелей). 
Судовые дизели являются одним из наиболее сложных и ответственных судовых объектов. Поэтому требуют постоянного внимания обслуживающего персонала, обширных и глубоких знаний по методам и средствам контроля, поддержания и восстановления технического состояния их деталей и 
узлов в судовых условиях. 
Для приобретения этих знаний имеется многочисленная литература. 
Каждая из известных автору книг со своими достоинствами дополняет другие. Но для учебных целей использовать такое множество литературы неудобно, а по отдельности – недостаточно. Например, инструкции заводовизготовителей по эксплуатации и обслуживанию конкретных типов дизелей 
[6, 18, 24, 59 и др.] (см. библиографический список) предполагают, что обслуживающий персонал обладает необходимыми базовыми знаниями. Поэтому они обычно изложены кратко, зачастую без объяснений необходимости выполнения той или иной работы, недостаточно наглядно иллюстрированы и, в любом случае, ограничены особенностями конкретного типа дизеля. 
В известных учебниках по судовым дизелям, ставших уже классическими 
[65, 66 и др.], основное внимание уделяется их рабочим процессам, конструкции и технической эксплуатации и в меньшей степени – их техническому обслуживанию и ремонту. В других учебниках [78, 79, 80 и др.] рассматриваются преимущественно методы дефектации и исправления дефектов судовых дизелей в условиях судоремонтных предприятий, т.е. они ориентированы на подготовку береговых специалистов и не в полной мере учитывают 
особенности технического обслуживания и ремонта судовых дизелей силами 
обслуживающего персонала. Такое положение и побудило автора заняться 
разработкой данного учебного пособия и демонстрационного приложения к 
нему, которые являются составной частью лекционного курса для студентов 
специальности "Эксплуатация судовых энергетических установок" по функции "Техническое обслуживание и ремонт" Конвенции ПДНВ. Очевидно, что 
при этом частично, с необходимыми дополнениями и изменениями, были использованы отдельные иллюстрации и фрагменты текстов из упомянутых источников со ссылками на них. В значительной мере они дополнены рекомен
, . . 
4-: 
1. , . ; 
2. ; 
3. , ; 
4. . . 

. 
 
. 
, , . 

Демонстрационные приложения доступны в электронной версии книги.

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ 
КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ И ПОДШИПНИКОВ 
 
1.1 Особенности конструкций и условий работы 
коленчатых валов и подшипников 
 
Коленчатый вал предназначен для преобразования работы шатуннопоршневых групп дизеля в крутящий момент и передачи его потребителям 
(генератору, винту). Его место в общей компоновке различных типов дизелей 
наглядно показано на рисунках тома 1 раздела 1 учебного пособия [92]. Один 
из вариантов его конструкции для четырехтактного дизеля показан на рисунке 1.1 [16]. На коленчатый вал навешивают маховик 10, демпфер 2, шестерню 8 для привода распредвала (для привода топливных насосов высокого 

                                 К           Ш            К         У                   К 

К – коренной подшипник; Ш – шатунный подшипник; У – упорный подшипник 
подшипник подшипник подшипник подшипник 
Рисунок 1.1 – Коленчатый вал с подшипниками четырехтактного дизеля 

1 – шестерня 
привода насосов; 2 – демпфер; 3 – коренная шейка; 4 – 
шатунная шейка; 5 – щека; 6 – 
противовес; 

давления, клапанов газораспределения), 
шестерню привода насосов 1 (охлаждения, 
масляного, топливоподкачивающего). Коренные шейки 3 коленчатого вала вращаются в коренных подшипниках К, а осевые 
усилия воспринимаются упорным подшипником У. С шатунами коленчатый вал 
соединяется шатунными подшипниками 
Ш. На двухтактных дизелях конструкция 
коленчатого вала с подшипниками похожая. 
В современных четырехтактных дизелях масло к коренным и упорному подшипникам, 
расположенным 
в 
блоккартере, подводится через отверстия в нем 
(рисунок 1.2) [16]. Если коленчатый вал 
уложен в подшипники в фундаментной 
раме, масло к ним подводится через 
крышки этих подшипников. Далее, через 
сверления в коренных шейках, щеках и 
шатунных шейках масло подводится к шатунным подшипникам. Через сверления в 
стержнях шатунов масло поступает к головным подшипникам и на охлаждение 
днищ поршней. В двухтактных крейцкопфных дизелях масло к шатунным подшипникам подводится сверху от крейцкопфов через сверления в стержнях шатунов (см. подраздел 3.1). 
Несмотря на значительное разнообразие конструкций элементов коленчатого 
вала, надежность его работы определяется 
надежностью 
самых 
ответственных 
и 
наиболее уязвимых узлов – подшипников 
скольжения – коренных, шатунных, упорных. Эти подшипники имеют один и тот 
же принцип действия и схожие условия работы, а все процессы ухудшения 
их технического состояния возникают из-за одних и тех же причин. 
Длительная работоспособность подшипников скольжения обеспечивается несущей способностью так называемого "масляного клина" (рисунок 1.3) [38]. При вращении вала с угловой скоростью в возникают силы 
трения масла о шейку и силы вязкостного трения между его частицами. Благодаря этому оно также вращается в зазоре подшипника с угловой скоростью 
ж и затягивается под шейку. В создаваемом под шейкой масляном клине 

Рисунок 1.2 – Схема подвода масла 
к подшипникам коленчатого вала 

четырехтактного дизеля 

Подвод масла 

возникают 
силы 
внутреннего 
давления P. Они противодействуют 
силам, 
нагружающим 
шейку, и разъединяют трущиеся 
поверхности. Шейка вала всплывает над вкладышем с эксцентриситетом e, между ними образуется масляная пленка толщиной h0 
и возникает жидкостное трение. 
Теоретически при абсолютно чистом масле и стабильном вращении шейки можно было бы избежать износа подшипников. 
Однако нагрузки на подшипники непрерывно меняются в 
течение рабочего цикла от сил 
давления газов и сил инерции поступательно движущихся и вращающихся масс. Шейка то удаляется, то приближается к вкладышу, в результате чего меняется 
и толщина пленки h0 в зоне масляного 
клина. 
Минимальная 
толщина масляной пленки может 
достигать 3-5 мкм, что, как правило, меньше большинства грязевых частиц в 
уже отфильтрованном масле. Загрязнение масляной системы еще более 
крупными частицами возможно из-за повреждения фильтрующих элементов, 
попадания грязи при монтаже маслопроводов, подшипников. Эти грязевые 
частицы контактируют с шейками и вкладышами, вызывают появление рисок 
и износ рабочей поверхности. Возникающая по этой причине овальность шеек еще больше способствует периодическому их контакту с вкладышами и 
износу. С увеличением зазора в подшипнике несущая способность масляного 
клина снижается, толщина масляной пленки становится еще меньше и возникает опасность появления полусухого трения и аварийного износа. 
Бóльший износ и увеличение зазора на одном из подшипников приводит к уменьшению гидравлического сопротивления протекающего через него 
масла. В результате через него проходит больше масла, а через остальные – 
меньше. В некоторых может возникнуть "масляное голодание", переходящее 
в полусухой режим трения. 
Уменьшение зазора в подшипнике может возникнуть в результате износа разъема постелей, их деформации. Вначале это способствует росту несущей способности масляного клина. Но при дальнейшем уменьшении зазора 
сокращается количество масла, проходящего через подшипник, и сокращается количество отводимого от подшипника тепла. С повышением температуры 

dвт – диаметр вкладышей; dв – диаметр шейки 
вала; b – ширина вкладышей; h0 – толщина пленки в зоне масляного клина; h – зазор в подшипнике; P – силы внутреннего давления; в, ж – 
угловые скорости вращения шейки вала и масла 
(жидкости); e – смещение оси шейки вала отно
сительно оси вкладышей (эксцентриситет) 

Рисунок 1.3 – Схема возникновения 

гидродинамического режима жидкостного 
трения в подшипнике скольжения 

в зоне трения вязкость масла в зазоре снижается, что, в конечном итоге, приводит к снижению несущей способности масляного клина. 
Важно учитывать, что "давление всплытия" максимально в середине 
подшипника и уменьшается на его краях. Следовательно, повышенная вибрация двигателя, несоосность подшипников и т.п. будут вызывать контакты 
шеек с кромками вкладышей и их износ. Возможно разжижение масла топливом при некачественной работе форсунок и ухудшение его качества при 
попадании воды из системы охлаждения. Для шатунов с косым зубчатым 
разъемом имеется опасность деформации постели нижней головки и уменьшение масляного зазора в "усах" (см. подраздел 2.6). Все эти явления приводят к нарушению несущей способности масляного клина в подшипниках, 
прогрессирующему износу, стремительно развивающемуся, вплоть до задира 
шейки и вкладышей, их проворачиванию. Эти процессы необходимо контролировать и предупреждать. 
 
1.2 Состав и периодичность работ по техническому обслуживанию 
и ремонту коленчатых валов и подшипников 
 
Нарушения в режиме работы подшипников коленвала сопровождаются 
появлением различных прямых и косвенных признаков, которые выявляют 
при ежедневном наружном осмотре дизеля и контроле его работы по показаниям штатных контрольно-измерительных приборов и сигналам аварийнопредупредительной сигнализации (АПС). 
В составе наружного осмотра дизеля, в частности картера (см. том 1, 
подраздел 3.3 учебного пособия [92]): 
- на ощупь выявляют повышенную температуру крышек картерных 
люков, которая характеризует состояние находящихся за ними коренных и 
шатунных подшипников; 
- одновременно с контролем температуры картерных крышек в этих же 
местах на слух контролируют наличие посторонних стуков и шумов. 
Работу подшипников контролируют по снижению давления масла перед ними. На современных дизелях устанавливают достаточно чувствительные средства контроля температуры крышек коренных и шатунных подшипников и протока через них масла. Детекторы масляного тумана также сигнализируют о наличии "горячих" мест в картере, одним из которых может быть 
интенсивно изнашиваемый подшипник. Имеются примеры своевременного 
срабатывания сигнализации по указанным параметрам, когда вышеназванные 
признаки неисправной работы еще не проявлялись. Примеры этих параметров для вспомогательных и главных двигателей перечислены в томе 1 в подразделе 2.3 учебного пособия [92]. 
При возникновении указанных признаков необходимо немедленно 
остановить двигатель, осмотреть изнутри картера подозреваемые узлы (см. 
подраздел 1.3), выявить и устранить неисправность. Данную работу следует 
также выполнять предупредительно, особенно при отсутствии системы диа
гностирования подшипников. Зачастую отказу подшипника предшествует 
нарушение стопорения болтов и гаек, изменение положения вкладышей относительно разъема и т.п. 
Для обеспечения чистоты масляных каналов коленчатого вала и предупреждения попадания скапливающейся грязи в подшипники их контролируют при ревизии подшипников и при необходимости промывают (см. подраздел 1.4). 
При сомнении в исправном техническом состоянии коренных и шатунных подшипников рекомендуется проконтролировать зазоры в них (см. подразделы 1.5, 1.6, 1.7), просадку коленчатого вала (см. подраздел 1.8). Данные 
зазоры должны также контролироваться в сроки, установленные заводомизготовителем, обычно не реже, чем через два года. 
Важным условием надежной работы коленчатого вала и подшипников 
является отсутствие повышенных значений его раскепов. Им называют разницу расстояний между щеками коленчатого вала при диаметрально противоположных положениях кривошипа. Раскепы контролируют в сроки, установленные заводом-изготовителем или судоходной компанией (обычно каждые три-шесть месяцев), а также после выполнения ремонтных работ, которые могли бы привести к его изменению (подробнее – см. подразделы 1.9, 
1.10). Результаты замеров раскепов коленчатого вала предъявляются классификационному обществу при ежегодных освидетельствованиях судна. 
Выборочную ревизию подшипников выполняют в сроки, установленные заводом-изготовителем, обычно каждые два года. При обнаружении неисправностей вскрывают остальные подшипники. Соответствующие рекомендации представлены в последующих подразделах разборки-сборки, 
осмотрах, обмерах, ремонтах (см. подразделы 1.11-1.21). 
При оформлении работ, результаты которых рассматриваются инспектором классификационного общества при очередном освидетельствовании 
судна, следует учитывать рекомендации по наблюдению за ремонтом, которые для справки приведены в Приложении А. 
 
1.3 Контроль состояния подшипников 
при осмотре внутри картера 
 
Данный контроль входит в состав работ по осмотру внутри картера (см. 
том 1, подраздел 3.7 учебного пособия [92]). Его обычно выполняют через 
500-700 часов работы дизеля (на современных дизелях – реже), а также при 
обнаружении таких неисправностей, как наличие металлических частиц на 
фильтрующем элементе масляного фильтра; повышенная концентрация масляного тумана в картере; падение давления масла на входе в дизель (или на 
входе в подшипник – при наличии системы контроля), посторонних стуках, 
повышенной температуре крышек картерных люков, взрывах в картере и т.п. 
Перед осмотром выполняют меры безопасности, исключающие случайный пуск или проворачивание двигателя (см. том 1, подраздел 3.7 учебного пособия [92]). 

Примеры внешних видов подшипников коленвалов четырехтактных и 
двухтактных дизелей рассмотрены в разделе 3 и дополнительно показаны на 
рисунках 1.4 и 1.5. Несмотря на внешнее существенное различие, состав работ при осмотре подшипников коленвалов в целом похожий. 
 

 

            1) дизель Wärtsilä (Sulzer)                                 2) дизель MAN B&W 

Рисунок 1.5 – Внешние виды подшипников коленчатых валов двухтактных дизелей 

при осмотре внутри картера 

          1) дизель SKL                     2) дизель Yanmar                     3) дизель MaK 
        типа NVD48A.U                           типа M220                             типа M32C 

Рисунок 1.4 – Внешние виды подшипников коленчатых валов четырехтактных дизелей 

при осмотре внутри картера 

К покупке доступен более свежий выпуск Перейти