ПРАВКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ 

Правка вала осуществляется на прессах или специальном оборудовании. Существует несколько различных способов правки, в том числе путем приложения к валу усилия, перпен­дикулярного оси, растягиванием или сжатием деформирован­ных участков вала, а также созданием наклепа на поверхно­сти вала. Правка позволяет уменьшить деформацию вала (би­ение опорных шеек) обычно до 0,05+0,08 мм для последующе­го шлифования.

Базовыми поверхностями для правки являются опорные шейки и крайние вспомогательные поверхности вала, т.е. вал после правки должен иметь минимальные взаимные биения всех указанных поверхностей. Правиться могут валы, имею­щие биения опорных шеек от 0,05 мм и более (до 1,0-1,5 мм). Основным преимуществом правки является возможность ис­ключить балансировку коленчатого вала, если последующее шлифование выполнено качественно, т.е. без смещения осей поверхностей и взаимных биений.

Однако, несмотря на то, что правка является весьма эффективным средством ремонта валов, существует ряд ограни­чений. Необходимо иметь в виду следующее: Не каждый деформированный вал можно править. Так, вал, особенно чугунный, на котором обнаружены трещины скорее всего при правке сломается. Такие валы, следует ремонтировать, поскольку весьма вероятно поломка вала в эксплуатации после ремонта следует также править ранее уже бывшие в ремонте  валы и узнать были ли на них обнаружены большие несоостности опорных и вспомогательных поверхностей. Результаты правки сильно зависят от квалификации специалистов, выполняющих правку изношенной детали. Такие специалисты должны досконально знать технологию правки изношенных валов и уметь работать на оборудовании  для правки деталей. Некоторые способы правки приводят к возникновению внутренних напряжений.. Не исключено, что после  не продолжительной  работы  вследствие нагрева и при незначительных нагрузках вал может деформироваться.. Чтобы не произошло, вал следует термообработать для снятия усталостных напряжений.

Термообработка вала

Термообработка вала может быть проведена в печи при температуре порядка 180°С. После термообработки, нужно проверить деталь на наличие деформации и при необходимости устранить ее. Большинство способов по восстановлению (наварка, наплавка, нагрев) изношенных поверхностей вызывают деформацию всегда весьма значительную. Чем сильнее, разогревав при наплавке, тем больше остаточная деформация. Не исключено, что после некоторых способов восстановления (наплавка, наварка, нагрев)вал следует править и термообрабатывать. Остановимся более подробно на способах нанесения металлов на изношенные поверхности валов. Любое нанесение металла на изношенную поверхность является крайней мерой, когда другие способы восстановления исчерпаны. Например, не следует «варить» всю изношенную поверхность для того, чтобы использовать стандартные вклады подшипников в большинстве случаев можно найти вкладыши нужного размера. Другое дело, когда шейки имеют очень большие износы. В таком случае необходимо наваривать, наплавлять только эти шейки, а весь вал обрабатывать в следующий ремонтный размер ориентируясь на мало изношенные поверхности. Когда вал уже имеет большое ремонтное уменьшение шеек, тогда в этом случае его можно наваривать целиком до стандартного или первого ремонтного размера.

В то же время не известны случаи поломки после восстановления коренных шеек коленчатых валов; хвостовиков коленчатых валов; опорных шеек распределительных валов, если их диаметр меньше диаметра кулачков (рис 3.3.15)

Указанные особенности поведения валов после ремонта следует обязательно учитывать перед выбором способа ремонта, что бы не допустить существенного снижения надежности отремонтированного двигателя. Рассмотрим теперь, как может быть отремонтирован вал, имеющий довольно значительные биения, с помощью различных способов правки.

Установленный в центрах вал проверяется индикатором на биение у краев хвостовика - посадочного места шкива или биением хвостовика более 0,05 мм предполагают в обязательном порядке наплавку (наварку) слоя металла на поверхность хвостовика, поскольку хвостовик получает после притирки  переднего центра дополнительное биение 0,08-0,60 мм.

Рисунок 3.3.15 - Уменьшение биения опорных шеек правкой центровой фаски хвостовика на минимум биения первой опорной шейки:

а — до правки фаски; б — после правки фаски биения опорных шеек малы, но требуется наварка и шлифовка хвостовика

В результате удается не только значительно снизить баланс вала, но и уменьшить съем металла с шеек (ремонтное уменьшение размера). Так, при начальном биении в центре средних шеек порядка 1,2 мм данным способом можно обеспечить уменьшение диаметра шеек только на 0,75 mм и видно, что без исправления центровой фаски уменьшение диаметра шеек должно быть по величине не меньше биения.

Однако данная технология не может быть применена для валов, имеющих специальные поверхности. так, если на хвостовике есть, направляющие шлицы для привода маслонасоса, то исправление передней центровой фаски необходимо , и необходимо обеспечить из условия малого биения  шлицев. Для валов с шестерней любой ремонт вала должен обеспечивать от перекосов и биения на шестерне. Фактически это есть то, что без применения правки такой вал, если он деформирован, отремонтировать его нельзя. Биение шестерни, если останется, то приведет к быстрому износу и, возможно, paзрушению сопрягаемых деталей.

Ремонт деформированного вала

При ремонте деформированных валов необходимо выполнить целый ряд подготовительных операций: обработать  все торцевые поверхностей сопряженные с ответными деталями; прошлифовать наваренный минимальным слоем хвостовик от новой базы в прежний размер; обработать все опорные поверхности в ремонтный размер Таким образом, ремонт деформированных валов без применения правки оказывается существенно сложнее, и требует большого числа дополнительных операций.

Рисунок 3.3.16 - Схема правки центровой фаски при биении не более 0,05 мм (без последующей правки вала)

а — до правки фаски; б — после правки фаски биения на краях хвостовика уменьшены, но направлены в различные стороны