РСК-МЕТАЛЛ

Топливная аппаратура (ТА) — это, с одной стороны, изделия, требующие высокотехнологичного подхода в изготовлении, а с другой стороны, быстро изнашиваемые запчасти. Под ТА понимают распылители форсунок дизелей, сами форсунки, топливные насосы высокого давления (ТНВД), в том числе плунжерные пары и нагнетательные клапаны топливных насосов высокого давления, т.е. детали и узлы дизельного двигателя, которые отвечают за качественный впрыск топлива в нужный момент и нужном объеме. От состояния ТА зависит мощность, экономичность, экологичность и ресурс дизельных двигателей. Причем одно «звено» может испортить всю «цепочку». Так, плунжерная пара, установленная в ТНВД, отвечает за создание необходимого давления, дозирование, своевременные впрыск и прекращение впрыска. Нагнетательный клапан поддерживает постоянное давление в трубопроводе высокого давления и перекрывает обратный отток топлива. Распылитель форсунки является одновременно и клапаном, открывающим подачу топлива в цилиндр дизеля, и соплом, распределяющим топливо равномерно по всему воздушному объему цилиндра дизеля. Кроме того, упомянутая аппаратура работает при высоком давлении (130—400 кг/см2 и выше). Именно поэтому к изготовлению ТА предъявляют очень высокие технические требования. Причем оценивается не только внешний вид и геометрические параметры, но и результаты гидравлических испытаний. Опытный механик «на глаз» никогда не будет оценивать качество ТА, хотя какие-то дефекты можно выявить таким способом.

Наше предприятие выпускает топливную аппаратуру для судовых дизелей. По существу, измерительные средства, используемые в машиностроении, по точности соотносимы с топливной аппаратурой, а в некоторых случаях топливная аппаратура их превосходит. Для решения производственных проблем в России существовали институты, которые предлагали научную базу ТА. Сегодня ужесточающиеся экологические требования заставляют двигателестроителей находить новые решения качественного сгорания топлива.

В свое время на Мурманской судоверфи появился цех топливной аппаратуры, который, по сути, представлял отдельное независимое производство. Оборудование для производства топливной аппаратуры, также типично для машиностроения. Кроме того, особое внимание уделяется средствам контроля. Причем необходимо отслеживать не только геометрические параметры изделия, но и производить испытания 100% готовых изделий. Научную и технологическую базу готовили такие институты как БЦКТБ, ЦНИИТА, ЦНИИМФ, Гидрорыбфлот. Несмотря на это, финишные операции (доводка) производились практически вручную чугунными притирами с использованием абразивной пасты.

Когда доводочные операции выполняются вручную, увеличивается трудоемкость. Кроме того, качество такой работы зависит от опыта рабочего, которому приходится пользоваться в большей мере эмпирическими знаниями. В результате деталь если и вписывается в положенные допуски, то идеальной ее назвать нельзя.

При доводке внутренних цилиндрических отверстий подобным образом, в местах, где имеются канавки, отверстия или фаски, скапливается абразивная паста и при прохождении притира снимается больший слой металла, чем в других. В результате отверстие, которое является направляющим для игл и плунжеров получает большие отклонения от цилиндричности. Если для распылителей такой результат не является критичным, то для плунжерной пары это существенно. При нагнетании топлива плунжерной парой перед отсечкой топлива вследствие внутренних протечек будет снижаться давление, что, в свою очередь, станет следствием ухудшения распыла.

Заводы топливной аппаратуры сегодня применяют в своей практической деятельности станки из Швеции, Германии и Японии: UVA, Studer, Seiko-Seiki. Это станки для выполнения финишных операций, т.е. суммарная величина снимаемого слоя материала на них составляет менее 0,1 мм на диаметр. Станок UVA для выполнения шлифовки внутренних отверстий втулок плунжерных, Seiko-Seiki — внутренних отверстий и запирающих конусов распылителей форсунок или седел нагнетательных клапанов, Studer — для окончательной шлифовки плунжеров, нагнетательных клапанов и игл. Фактически на станке Studer происходит сборка втулки с плунжером, иглы с корпусом распылителя, нагнетательного клапана с его седлом. Затем продукция направляется на промывку, консервацию и упаковку. После обработки на UVA получается готовая деталь, соответствующая техническим требованиям к топливной аппаратуре (рисунок).

Для соединения втулок с плунжерами, клапанов с их седлами и игл с корпусами распылителей ранее использовался селективный метод. То есть подбирались детали, которые плотно сопрягались, производилась их проверка на плотность. И по результатам этой проверки производилась доводка до нужной плотности в сборе. Проверка плотности плунжерных пар и распылителей производится, чтобы оценить зазор в собранной прецизионной паре. Зазор в 0,003 мм практически никаким другим методом не измерить. Даже сейчас, когда сборка происходит на станке Studer S-30 со швейцарской системой активного контроля Movomatic приходится проверять плотность собранных пар и вносить коррективы в измерительную систему. Станок Studer S-30 шлифует наружную поверхность плунжера (иглы) по результатам измерения внутренней цилиндрической поверхности сопрягаемой детали.