Đồ án lập quy trình công nghệ sữa chữa trục khuỷu 8S35MC full five

CHƯƠNG II PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA TRỤC KHUỶU ĐỘNGCƠ 8S35MC I/ CÁC HƯ HỎNG XẢY RA ĐỐI VỚI TRỤC KHUỶU VÀ CÁC NGUYÊN NHÂN CÓ THỂ XẢY RA 1/ Các cổ trục và cổ biên trên tr

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG

I/ GIỚI THIỆU CHUNG

- / Động cơ 8S35MC là động cơ hai kỳ của hãng HUYNDAI MAN B  W quét thẳng qua xu páp, tăng áp bằng tua bin khí xả

- / Động cơ 1 hàng thẳng đứng, tác dụng đơn, có patanh bàn trượt

- / Động cơ được đặt trên bệ máy, liên kết cứng với hệ trục chân vịt qua bích nối

- / Động cơ làm động lực chính lai chong chong

- / Tổng thể các trang thiết bị phục vụ động cơ gồm có :

+/ Máy nén khí hai cấp lai bằng động cơ YANMAR

+/ Bơm nước biển làm mát vòng ngoài

+/ Bơm nước ngọt làm mát vòng trong

- / Những thiết bị phụ kèm theo :

+/ Thùng chứa dầu đốt

+/ Thùng góp dầu nhờn

+/ Máy lọc dầu đốt

+/ Két nước ngọt bổ xung cho hệ thống làm mát

- / Bố trí tổng thể động cơ : động cơ được đặt dọc theo ống chính của tàu, phía đầu động cơ ( về phía mũi ) là xi lanh số 1

- / Trên nắp xi lanh gồm một xu páp xả, hai vòi phun nhiên liệu, một xu páp khởi động và van an toàn

- / Đường ống dẫn dầu làm mát piston được lắp đặt trên cán piston

- / Dầu bôi trơn đầu chữ thập, bạc biên, bạc trục được đưa vào một cách độc lập

II/ NHỮNG THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ

- / Vòng quay định mức : 170 (v/p).

- / Vòng quay lớn nhất liên tục : 164 (v/p)

- / Tốc độ trung bình của piston : 7,93 (m/s)

- / Áp suất chỉ thị tại công suất định mức : 18,8 (KG/cm2.s)

- / Áp suất cháy lớn nhất : 145 (KG.cm2)

- / Suất tiêu hao nhiên liệu tại công suất định mức : 129 (g/cv.h)

- / Nhiệt độ nước biển làm mát động cơ : 320C

- / Áp suất gió khởi động lớn nhất : 30 (KG/cm2)

- / Trục cam dẫn động bằng xích

- / Tuabin tăng áp loại LH.1.BBCVTR4002

- / Tổng trọng lượng của máy : 94,5 (tan)

Ta tiến hành xem xét trục khuỷu của động cơ 8S35MC

III/ NHIỆM VỤ CỦA TRỤC KHUỶU

- / Biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu đem áp lực khí cháy ở trên đỉnh piston chuyển thành chuyển động quay và thông qua trục trung gian truyền lực đến chân vịt

- / Trục khuỷu là một chi tiết quan trọng của động cơ khối lượng chỉ bằng 15% khối lượng của động cơ nhưng giá thành từ 25%55% giá thành của động cơ

- / Trục khuỷu làm nhiệm vụ quay các thiết bị phụ khác, hệ thống phối khí, hệ thống nhiên liệu, truyền động trục cam, dẫn động bơm dầu, bơm nhiên liệu

-IV/ CÁC YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA TRỤC KHUỶU

1/ - Phải có cường độ chống uốn và chống xoắn tốt.

- Phải có cường độ chịu lực tốt đảm bảo độ bền độ cứng, biến dạng bé trong quá trình làm việc, có khả năng chịu mòn chịu mỏi

- Phải đảm bảo độ chính xác gia công, độ bóng bề mặt đảm bảo tính cân bằng nhưng nhưng phải dễ chế tạo, dễ gia công

2/ Vật liệu chế tạo

- Vật liệu chế tạo là thép rèn

- Trục khuỷu chế tạo liền

- Chế tạo trục khuỷu theo phương pháp phân đoạn (áp dụng với động cơ lớn ) Với phương pháp này phải gia công với bề mặt lắp ghép

V/ CÁC TIÊU CHUẨN KĨ THUẬT KHI LẮP RÁP TRỤC KHUỶU

1/ Đường tâm các cổ trục phải nằm trên một đường thẳng

Kiểm tra thông qua độ co bóp trục khuỷu : L = LDCT – LDCD = LTr – LPh ;

- Trong lắp ráp :

L S ;mm

10000



- Trong quá trình sữa chữa:

L 0 , 0015 S;mm

2/ Khe hở dầu nằm trong giới hạn cho phép

 = 0,00078.d + K;

Trong đó :

d_Đường kính cổ trục;

K_Hệ số;

Với cổ trục : K = 0,01;

Với cổ biên : K = 0,02;

Với phương pháp đo bằng kẹp chì thì

 = 0,001.d + 0,06;

3/ Độ tiếp xúc giữa trục và bạc lót

Độ tiếp xúc giữa trục và bạc lót  75% diện tích tiếp xúc với mặt dưới của cung bạc (1200) và số điểm tiếp xúc ( kiểm tra bằng bột màu ) có từ 812 điểm trên một diện tích (2525) mm2

CHƯƠNG II

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA TRỤC KHUỶU

ĐỘNGCƠ 8S35MC

I/ CÁC HƯ HỎNG XẢY RA ĐỐI VỚI TRỤC KHUỶU VÀ CÁC NGUYÊN NHÂN

CÓ THỂ XẢY RA

1/ Các cổ trục và cổ biên trên trục khuỷu bị mài mòn do ma sát giữa các cổ và

các bạc trục, bạc biên Sự mài mòn này xảy ra rất chậm nếu mọi chỉ tiêu khai thác đều bình thường thì việc sữa chữa trục khuỷu sẽ được tiến hành trong thời gian khai thác khá dài.

2/ Trục khuỷu bị cong, xoắn (đường tâm của các cổ trục không trùng nhau )

Nguyên nhân :

-/ Do tâm của các ổ đỡ bị lệch nhau quá lớn

-/ Do mài mòn của các ổ đỡ quá lớn so với độ mài mòn cho phép

-/ Do vận chuyển hay nâng hạ trục không đúng quy cách, sai quy trình

-/ Do quá trình bảo quản trục khuỷu không tốt

3/ Trục khuỷu bị nứt gãy

Nguyên nhân :

-/ Do mỏi thường xuất hiện ở những nơi hay tập trung ứng suất như lỗ khoan dầu bôi trơn trên trục khuỷu, nơi chuyển giao tiết diện cổ biên, cổ trục với má

-/ Trong quá trình lắp ráp và sữa chữa đặt trục sai quy cách, sai quy trình

-/ Do quá tải xảy ra trên trục khuỷu ( piston bị bó kẹt trong quá trình làm việc, động cơ phải làm việc ở vòng quay tới hạn, chân vịt bị mắc lưới …)

4/ Trục bị cháy rỗ tại bề mặt cổ trục cổ biên.

Nguyên nhân :

-/ Trục khuỷu bị mất dầu bôi trơn ( Do tắc lỗ dầu, do hỏng hệ thống cung cấp dầu bôi trơn …)

-/ Do quá tải ma sát giữa trục và bạc tăng đột ngột đáng kể…

-/ Do khe hở bạc và trục không đảm bảo ( quá nhỏ gây nên bó kẹt )

-/ Do trong dầu bôi trơn cổ trục cổ biên có lẫn nước do đó sẽ oxi hoá cổ trục cổ biên và gây nên ăn mòn cổ trục cổ biên, tạo rỗ …

5/ Trục khuỷu bị xoắn ( Góc lệch khuỷu bị thay đổi )

Nguyên nhân :

-/ Do động cơ làm việc quá tải

6/ Đối với các trục ghép thì có thể bị lỏng mối ghép, đứt bulông, đường kính lỗ

bu lông mối ghép tăng.

Nguyên nhân :

-/ Trục khuỷu chịu lực không ổn định, lực thay đổi phức tạp

-/ Do động cơ làm việc trong điều kiện khắc nhiệt, quá tải…

II/ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỮA CHỮA TRỤC KHUỶU BỊ HỎNG.

1/ Với trục khuỷu bị ăn mòn, côn, ôvan.

- / Phương án 1 : Phun kim loại

Phun phủ một lớp kim loại mỏng lên những chỗ bị mài mòn trên cổ trục, cổ biên sau đó tiến hành mài tròn

Phương pháp này tốn kém, phức tạp, hiệu quả kinh tế không cao, không đảm bảo được cơ tính của trục khuỷu

- / Phương án 2 : Phương pháp hạ cốt

Sử dụng máy mài để mài lại cổ trục cổ biên

Phương pháp này đơn giản dễ tiến hành tại các phân xưởng, cho hiệu quả kinh tế cao, trục khuỷu sau khi dùng phương pháp sữa chữa này vẫn đảm bảo cơ tính

Vậy chọn phương án 2 làm phương án sữa chữa

2/ Trục khuỷu bị cào xứơc, bị những vết cháy nhỏ trên bề mặt cổ trục, cổ biên.

- / Phương án 1 : Mài rà thủ công

Mài ra bằng tay sử dụng bột rà và giấy giáp

Phương pháp đơn giản có thể tiến hành ở bất kỳ phân xưởng nào, nhanh chóng, giá thành

hạ, nhưng đòi hỏi trình độ tay nghề người thợ cao

- / Phương án 2 : Mài rà lại trục khuỷu bằng máy công cụ

Tiến hành mài rà lại cổ trục cổ biên bằng máy công cụ

Phương pháp này phức tạp khó làm hơn, cho độ chính xác cao hơn, khắc phục được

cả độ côn độ ôvan, nhưng giá thành đắt hơn so với phương án 1

Vậy chọn phương án 1 làm phương án sữa chữa

3/ Trục khuỷu bị cong.

- / Phương pháp 1 : Nắn trục khuỷu

Thường áp dụng đại trà tại các phân xưởng sữa chữa và đóng mới tàu biển ở nước ta,

dễ làm, đơn giản, cho hiệu quả kinh tế cao

- / Phương án 2 : Thay mới

Phương pháp này tốn kém thường chỉ áp dụng khi không thể tiến hành nắn trục khuỷu được

Vậy chọn phương án 1 làm phương án sữa chữa

4/ Trục khuỷu bị nứt gãy.

- / Phương án 1 : Tiến hành hàn lại trục khuỷu

Với phương pháp này : Cắt trục tại chỗ nứt gãy, sau đó khoan rồi tiến hành đóng chốt vào trong lõi sau tiến hành hàn xung quanh trục

Phương pháp này chỉ mang tính tạm thời khi tàu hành trình trên biển, không có trục

để thay thế, Phương pháp này đơn giản dễ thực hiện nhưng không đảm bảo cơ tính của trục khi làm việc

- / Phương án 2 : Thay mới

Phương pháp này nhanh dễ làm cho hiệu quả kinh tế cao, động cơ sau khi thay trục khuỷu mới hoạt động tin cậy ổn định

Vậy chọn phương án 2 làm phương án sữa chữa trục khi trục bị nứt gẫy

5/ Trục khuỷu bị lỏng các mối ghép.

- / Phương án 1 :

Chế tạo cổ trục hoặc cổ biên mới phù hợp với đường kính lỗ ( tiến hành thay thế mối ghép )

Phương pháp này đơn giản dễ thực hiện được ở các nhà máy sữa chữa tàu biển, mối ghép sau khi thay mới đảm bảo đủ cơ tính hoạt động an toàn tin cậy

- / Phương án 2:

Thực hiện việc lắp nóng lại các cổ trục, cổ biên bị lỏng

Phương pháp này khó khăn hơn, cho hiệu quả kinh tế không cao như phương án 1,

độ hoạt động tin cậy ở các mối ghép không đảm bảo như phương án 1

Vậy chọn phương án 1

Bảng nguyên công sơ bộ

No Tên nguyên công Dụng cụ - thiết bị Địa điểm Ghi chú

1 Kiểm tra độ không song

song đường tâm cổ trục, cổ

biên

Các giá đỡ chữ V Các giá đỡ đồng hồ so Đồng hồ so

Phân xưởng

2 Kiểm tra độ mài mòn cổ

trục, cổ biên, độ côn, độ

ôvan của trục khuỷu

Panme đo ngoài Giá đỡ chữ V Giá đỡ đồng hồ so Đồng hồ so

Phân xưởng

3

Mài cổ trục

Máy mài

Bệ đỡ ( bạc giả ) Mâm cặp

Má cặp

Phân xưởng 4

Mài cổ biên

Đĩa gá lệch tâm Máy mài

Đối trọng Mâm cặp Tăng đơ

Má cặp

Phân xưởng

5 Đánh bóng cổ trục, cổ biên

để khử vết xước, tạo độ

bóng  = 9 Khử đồng

thời độ côn, độ ôvan của

trục khuỷu

Giấy giáp Bột rà Máy boa

Đồ gá các loại Panme đo ngoài

Phân xưởng

CHƯƠNG III

GIẢI THÍCH QUY TRÌNH SỮA CHỮA

I/ NGUYÊN CÔNG I.

< Kiểm tra độ không song song đường tâm cổ trục cổ biên >.

1 Yêu cầu kĩ thuật

- Vệ sinh sạch sẽ cổ trục, cổ biên bằng vải sạch Vệ sinh sạch sẽ đầu đo của dụng cụ đo (đồng hồ so )

- Độ không song song cổ trục cổ biên phải thoả mãn   0,15 ( mm/m )

- Các quy trình đo phải đảm bảo sai số trong phép đo là nhỏ nhất

- Đồ gá trong quá trình đo phải được lấy chuẩn

2 Dụng cụ

- Đồng hồ so

- Giá đỡ đồng hồ so để giữ đồng hồ cố định trong quá trình đo

- Các giá đỡ chữ V để giữ trục khuỷu đúng vị trí cần thiết để thực hiện phép

đo đựơc chính xác nhất

- Mặt phẳng chuẩn để đặt trục khuỷu (bàn máp đối với những trục khuỷu nhỏ)

3 Tiến hành đo.

- Vệ sinh sạch sẽ cổ trục, cổ biên cần đo.Vệ sinh sạch sẽ các đầu đo của thiết

bị đo (đồng hồ so)

- Đặt trục khuỷu lên các giá đỡ có thể điều chỉnh được

- Do trục khuỷu có trọng lượng do đó sau khi ghá đặt trục khuỷu xong phải tiến hành đo co bóp trục khuỷu :

-/ Đo khoảng cách giữa hai má khuỷu kề nhau tại vị trí ĐCT

-/ Đo khoảng cách giữa hai má khuỷu tại vị trí ĐCD

Khi đó độ co bóp giữa trục khuỷu :

 = lDCT – lDCD  [];

Phải điều chỉnh các giá đỡ sao cho giá trị độ co bóp của trục khuỷu nằm trong giới hạn cho phép

[] = (0,0010,00015).S ;

- Dùng đồng hồ so để tiến hành đo tại hai vị trí A và B của cổ trục để kiểm tra và căn chỉnh sao cho đường tâm cổ trục song song với mặt phẳng chuẩn (có thể tiến hành căn chỉnh chiều cao của gối đỡ ) Nếu trong trường hợp trục khuỷu lắp trên bệ động cơ thì lấy mặt lắp ráp làm bề mặt chuẩn để điều chỉnh độ song song giữa đường tâm cổ trục với bề mặt chọn làm chuẩn

- Để tiến hành xác định độ không song song đường tâm cổ trục cổ biên ta lại dùng đồng hồ so để tiến hành xác định sai lệch giữa hai vị trí đo 1 và 2 trên

cổ biên Khi đó độ không song song đường tâm cổ trục cổ biên được xác định như sau :

 = (h1 – h2)/L (mm/m );

+/ Nếu h = h1 – h2 = 0 thì cổ trục song song với cổ biên;

+/ Nếu h = h1 – h2  0 thì cổ trục không song song với cổ biên;

- Tiến hành đo cả hai vị trí (ĐCT và ĐCD );

- Sau đó vệ sinh dọn dẹp sạch sẽ đồ dùng sau khi thực hiện song nguyên công này

4 Kiểm tra

Độ không song song cổ trục và cổ biên :

 = (h1 – h2)/L (mm/m );

Nếu :

+/   0.15 (mm/m) thì thỏa mãn điều kiện cổ trục song song với cổ biên ; +/  > 0,15 (mm/m) thì cổ trục không thoả mãn song song với cổ biên;

Ta có phiếu kiểm tra độ không song song đường tâm cổ trục, cổ biên (tiến hành

đo tại hai vị trí ĐCT và ĐCD );

Độ không song song đường tâm cổ trục cổ biên

Người kiểm tra : Ngày kiểm tra :

Độ không song song đường tâm cổ trục cổ biên

Người kiểm tra : Ngày kiểm tra :

Nguyên công kiểm tra ( như hình vẽ ) :

II/ NGUYÊN CÔNG II

( Kiểm tra độ mài mòn cổ trục cổ biên, độ côn ô van của cổ trục cổ biên )

1/ Yều cầu kĩ thuật :

- Vệ sinh sạch sẽ cổ trục, cổ biên và các đầu đo của dụng cụ đo để đạt được độ chính xác cần thiết

- Trong quá trình đo tránh gây biến dạng chi tiết đo, tránh gây xước trên bề mặt

cổ trục cổ biên

- Đồ ghá trong quá trình đo phải vững chắc

2/ Dụng cụ tiến hành :

- Máy tiện thích hợp để có thể ghá trục khuỷu một cách vững chắc tránh được những biến dạng trong quá trình đo Phải có các bệ đỡ giả để đỡ trục khuỷu để tránh cho trục bị cong trong quá trình đo

- Sử dụng Panme đo ngoài chuyên dùng (đối với trục khuỷu cỡ lớn), và các

panme đo ngoài thông thường đối với trục khuỷu nhỏ

- Có các thiết bị định dấu chính xác trong quá trình đo đạc

3/ Tiến hành đo :

- Với các trục khuỷu cỡ lớn đặt trục khuỷu lên các bệ đỡ giả ở phân xưởng sao cho đường tâm cổ trục, cổ biên song song với nhau Với trục khuỷu cỡ nhỏ thì

có thể gá trục khuỷu lên máy tiện, tiến hành định tâm và lắp các ổ đỡ giả cho trục khuỷu

- Xác đinh chính xác các vị trí cần đo

- Via máy để trục khuỷu ở vị trí ĐCT

- Sau đó dùng Panme đo ngoài để tiến hành phép đo Đo tại 3 vị trí trên cổ trục,

cổ biên ( I-I; II-II; III-III ); Chú ý trong quá trình đo hai vị trí I-I; III-III Phải cách mép má khuỷu từ 10  15 mm Và tiến hành đo tại hai mặt phẳng vuông góc với nhau

- Vệ sinh sạch sẽ dụng cụ đo sau khi đo, tiến hành cất dụng cụ đo vào đúng nơi quy định, và chuyển sang thực hiện nguyên công tiếp theo

4/ Kiểm tra quá trình đo đạc

- Đem so sánh kết quả đo với các giá trị cho phép cho dưới đây :

Giá trị cho phép Giới hạn trong quá trình khai thác Giới hạn trong lắp ráp

Phiếu kết quả đo :

I-I T.D

T.P

T.P III-III T.D

T.P Người kiểm tra : Ngày kiểm tra :

Các bước tiên hành đo như hình vẽ :

III/ NGUYÊN CÔNG MÀI CỔ TRỤC

1 Yêu cầu kĩ thuật

- Độ bóng sau khi tiến hành mài đạt cấp chính xác 8;

- Độ côn, độ ôvan sau khi tiến hành mài  0,02 (mm/m);

- Tốc độ dao và tốc độ đá mài phải hợp lý khi gia công thô và khi gia công tinh

cụ thể như sau :

- Lượng mài đi được xác định theo tình trạng hư hỏng của trục khuỷu nhưng không được mài nhỏ quá phải theo đúng yêu cầu kĩ thuật của hồ sơ sữa chữa trục khuỷu của nhà chế tạo

- Lượng cắt gọt t (Chiều sâu cắt gọt) (mm) được xác định theo công thức :

2

D d

t 

; Trong đó

D : Đường kính ban đầu (mm);

d : Đường kính sau khi mài (mm);

Với gia công tinh chọn t = 0,1  0,2 (mm); Chọn t = 0,1 (mm);

Gia công thô chọn t = K.t = 2.0,1 = 0,2 (mm);

Đường kính ban đầu của cổ trục là D = 403 (mm);

Khi sử dụng phương pháp hạ cốt thì đường kính trục khuỷu giảm còn 400 (mm);

- Từ chiều sâu cắt gọn này ta tính toán ra vận tốc cắt chế độ cắt thích hợp như trong bảng dưới đây

- D ựa trên cơ sở công thức :

c m n . p. c

C

T t s



; Trong đó :

C : hằng số phụ thuộc vào điều kiện công nghệ;

Kc : phụ thuộc loại và phương pháp gia công ;

T : Tuổi bền của dụng cụ;

S : lượng tiến dao;

m,n,p : chỉ số mũ mức độ và ảnh hưởng của các yếu tố;

( Sử dụng đá dạng đĩa, có chất gắn kết karanit )

Các thông số khi mài cổ trục

Tốc độ đá (m/s)

Tốc độ chi tiết (m/p)

Độ sâu mài (mm)

Bước tiến dọc (mm)

Với các thông số của đá mài như sau :

2 Dụng cụ tiến hành :

- Máy mài đủ các thông số về tốc độ đặt ra;

- Các luynét để đỡ trục khuỷu tránh khỏi biến dạng trong quá trình tiến hành nguyên công mài;

- Máy tiện để cố định trục khuỷu, tiên dọc, và quay trục khuỷu với vòng quay cần thiết để tiến hành nguyên công mài

- Các má cặp định vị để cố định khoảng cách giữa các má khuỷu với nhau để