3. Конструкция крейцкопфных узлов

Крейцкопфные узлы соединяют поршневой шток с шатуном и передают боковые (нормальные) усилия через ползуны на паралелли. Количество ползунов зависит от типа и цилиндровой мощности дизеля.

Крейцкопфы бывают двух и односторонние. К поперечине с полыми шейками крепятся кронштейны и четыре (два, один) ползуна. Трущееся поверхности ползунов залиты баббитом. Пара ползун-параллель находятся вне зоны высоких температур.

Схема крейцкопфного узла изображена на рисунке 3.1 и конструкция крейцкопфного узла в изометрии на рисунке 3.2.

Поперечина представляет собой стальную поковку. В центре отверстие для прохода штока поршня, который крепится гайкой.

1-поперечина, 2- шток поршня (piston rod), 3- шейка поперечины (Crosshead pin),

4-кронштейн (bracket), 5- ползун (Quidshoe), 6- параллели, направляющая крейцкопфа (Сrosshead quide Guidrails)

Рисунок 3.1 – Схема крейцкопфного узла

Конструкция крейцкопфного подшипника изображена в изометрии на рисунке 3.3.

1 3 2 4
1 - ползун, 2 - шпонка, 3 - болт, 4- поперечина Рисунок 3.2 – Крейцкопфный узел дизеля ДКРН 76/155	Рисунок 3.3 – Крейцкопфный подшипник

4. Шатунная группа

В состав шатунной группы входит шатун, вкладыши его внешней и нижней головок, крышка шатуна, шатунные гайки и гайки.

Шатун соединяет поршень или поперечину крейцкопфа с коленчатым валом, обеспечивает перемещение поршня при совершении вспомогательных ходов.

Основными элементами шатуна являются верхняя (поршневая) головка 7, нижняя (кривошипная) головка 4 и соединяющий их стержень 5 (рисунок 4.1а). Стержень шатуна связывает верхнюю и нижнюю головки между собой. Он может иметь двутавровое (1) и Н-образное (2) сечение (рисунок 4.1в). В большинстве конструкций в стержне выполняют продольное сквозное отверстие, по которому масло поступает на смазывание головок шатуна.

Нижняя головка обеспечивает шарнирное соединение шатуна с кривошипной шейкой коленчатого вала и образует корпус шатунного подшипника. По условиям сборки ее всегда делают с прямым или косым размером. Отъемная крышка 3 нижней головки 4 крепится с помощью шатунным болтов 1 (см. рисунок 4.2а), шпилек (см. рисунок 4.2б,в) или конических штифтов.

а, б – с цельным и разъемным стержнем; в – сечения стержня

Рисунок 4.1 – Шатуны тронковых двигателей

Рисунок 4.2 – Конструкция нижней головки шатуна

В конструкции шатунного подшипника двигателя Вяртсиля 22 применен косой разъем, что позволяет увеличить диаметр подшипника в целях снижения удельных нагрузок на подшипниковый сплав и одновременно осуществлять демонтаж поршня с шатуном через цилиндр. Крышка подшипника крепится двумя шатунными болтами, затяг которых осуществляется гидравлическими домкратами. Преимущество гидравлической затяжки в сопоставлении с затягом динамометрическим ключом заключается в том, что исключается влияние на силу затяга сил трения в резьбе (наличие или отсутствие масла на ее поверхности), состояния стягиваемых поверхностей и, тем самым, при всех условиях обеспечивается заданное усилие затяга. Этим объясняется, что сегодня большинство дизелестроительных фирм используют гидравлические домкраты не только в больших двигателях, где это просто необходимо из-за слишком больших усилий затяга, но и в двигателях относительно малой размерности.

В малоразмерных ВОД и СОД для снижения массы, размеров и для увеличения жесткости головки ее отковывают вместе со стержнем. В СОД и МОД часто применяют шатуны с отъемной головкой, состоящей из двух частей – верхней и нижней (рисунок 4.2,а). Обе части присоединяются к подошве стержня шатуна шатунными болтами. Во время ремонта такую головку можно удалить через люки картера без разборки цилиндра. Ширина кривошипной головки должна быть меньше диаметра цилиндра для возможности выемки поршня с шатуном через цилиндр.

Рисунок 4.3 – Шатуны крейцкопфных двигателей

Стальные кованые шатуны крейцкопфных двигателей соединяются верхней головкой 1 с поперечной, а нижней 3-с кривошипной шейкой коленчатого вала. Верхняя и нижняя головки всегда снабжены разъёмом и могут быть отъёмными (рисунок 4.3б). Стержень шатуна имеет круглое сечение с центральным сверлением для подвода масла к кривошипному подшипнику иногда в МОД для уменьшения массы шатуна применяют круглые сечения со срезами (рисунок 4.3б). Для крепления объемных головок концы стержня выполнены в форме плоского жесткого фланца(подошвы). Длину стержня и высоту камеры сжатия можно регулировать стальной прокладкой 4 (рисунок 4.3а). Верхнюю головку шатуна выполняют с двумя или одной сплошной опорной поверхностью для поперечины крейцкопфа.

Нижнюю головку шатуна чаще всего выполняют съемной (морского типа) и крепят к подошве стержня шатунными болтами.

В МОД с высоким давлением сгорания для повышения общей жесткости шатуна уменьшают число разъемов конструкции, изготовляя нижнюю и верхнюю головки заодно целое со стрежнем (рисунок 4.2б).