Неисправности коленчатого вала мини-экскаватора

Основные причины выхода из строя коленчатого вала дизельного двигателя мини-экскаватора:

Во-первых, недостаточная смазка.

Неисправность системы смазки дизельного двигателя и неполный контакт между шейкой коленчатого вала и вкладышем (например, из-за ненадёжной фиксации вкладыша) могут привести к его перегреву и проворачиванию, а также к износу вала. После снятия коренного подшипника распределение напряжений меняется, возникает трение между нижней частью коленчатого вала и щеками кривошипа.

Во-вторых, неправильная работа подшипников.

Если в дизельном двигателе проворачивается коренной вкладыш или зазор слишком велик, нарушается соосность коренных опор и увеличивается радиальное биение коленчатого вала и маховика. Это приводит к неравномерной нагрузке на коленчатый вал и влияет на работу каждого цилиндра. Аналогично, слишком большой зазор в подшипнике шатуна или отслоение антифрикционного сплава вызывают ударные нагрузки, которые могут стать причиной повреждения коленчатого вала.

В-третьих, ослабление гаек крышек коренных подшипников — одна из важных причин преждевременного выхода коленчатого вала из строя. Это нарушает его опору и соосность отверстий под подшипники.

Если после ослабления гаек коренных подшипников нарушаются соосность опор и зазоры в подшипниках, дизельный двигатель работает с отклонениями от нормы. Смещение оси приводит к тому, что коленчатый вал вращается несоосно в корпусе, нагрузка распределяется неравномерно, и вал может повредиться.

В-четвёртых, чрезмерный осевой люфт коленчатого вала.

Чрезмерный осевой зазор приводит к перемещению коленчатого вала вдоль оси. Упорный подшипник, ограничивающий это перемещение, расположен у одной из коренных опор. Если осевой люфт достигает 0,5–0,6 мм и более, он становится чрезмерным. Рабочая нагрузка дизельного двигателя и реактивное усилие на торцевую поверхность подшипника увеличиваются. Возникающая концентрация напряжений ускоряет образование трещин в коленчатом валу.

Смещение маховика.

В-пятых, ослабление болтов маховика со временем повреждает узел коленчатого вала, вызывает его усталостное разрушение, нарушает динамическую балансировку и существенно снижает инерционную нагрузку. В коническом соединении коленчатого вала и маховика (например, в дизельном двигателе S195) ослабленный маховик может сместиться, либо коленчатый вал может сломаться и заклинить в шпоночном пазу. В результате площадь сопряжения становится меньше 75%.

В-шестых, разбалансировка сил.

При ремонте коленчатого вала после обработки балансировочных противовесов их масса может не соответствовать требованиям по дисбалансу, из-за чего нарушается первоначальная балансировка. Подшипники коленчатого вала проще изготовить, однако инерционные нагрузки на них сравнительно высоки. Кроме того, при ремонте коленчатого вала подшипник может сместиться относительно радиуса кривошипа. Это вызывает сильную вибрацию и перегрузку дизельного двигателя, увеличивает допуски на щеках коленчатого вала и усиливает дисбаланс, создавая чрезмерную центробежную силу. Длительная эксплуатация в таких условиях может привести к усталостному разрушению коленчатого вала.

Седьмая причина — неправильная шлифовка коленчатого вала.

Коленчатый вал — один из важнейших узлов двигателя. На его усталостную прочность влияют шейки коленчатого вала и шатунные шейки, галтели между коренными и шатунными шейками, а также щеки кривошипа. При ремонте нельзя пренебрегать шлифовкой коренных шеек и обработкой галтелей. Необходимо учитывать соосность шеек, параллельность осей, радиус кривошипа, состояние ремонтных уступов и поверхности шеек, а также размеры и форму углов между кривошипами. Важно правильно подобрать шлифовальный круг. Неправильная обработка галтелей или прямоугольный профиль вместо требуемого радиуса приводят к концентрации напряжений и снижению прочности коленчатого вала, что повышает риск появления трещин.