用圓頭平面健法修復(fù)NT855型發(fā)動(dòng)機(jī)缸體螺孔

1.故障現(xiàn)象

1臺(tái)大修后的TY220型推土機(jī)在進(jìn)行推土作業(yè)時(shí)，操作人員突然感到發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降，工作無(wú)力，隨即對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)工作時(shí)第Ⅲ、Ⅳ缸處發(fā)出“啪、啪”的排氣聲，水散熱器內(nèi)能發(fā)出“鼓、鼓”的冒氣聲。操作人員及時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度降至50℃以下后，將氣門室蓋拆開，發(fā)現(xiàn)第Ⅳ缸靠近氣門推桿側(cè)有1條汽缸蓋螺栓比其他汽缸蓋螺栓高，用手?jǐn)Q該汽缸蓋螺栓時(shí)，感覺已經(jīng)松動(dòng)，且汽缸蓋下方有明顯油痕。擰出該汽缸蓋螺栓后，發(fā)現(xiàn)其螺紋上有鐵屑。拆下第Ⅲ、Ⅳ缸汽缸蓋，檢查該汽缸蓋螺栓的螺孔，發(fā)現(xiàn)其螺紋已損壞，且靠近進(jìn)、排氣門推桿室的螺孔壁上有1條豎向裂紋，該裂紋位于螺孔的下部，并從汽缸體推桿室內(nèi)側(cè)裂透。

2.原因分析

從汽缸蓋上擰下來(lái)的汽缸蓋螺栓的螺紋上存有鐵屑現(xiàn)象分析，說明在大修裝配汽缸蓋螺栓時(shí)，操作人員沒有徹底將孔螺栓中的雜質(zhì)清除干凈，以致在裝配汽缸蓋螺栓時(shí)，螺孔內(nèi)的雜質(zhì)使汽缸蓋螺栓與螺孔接觸不實(shí)。加之裝配汽缸蓋螺栓時(shí)，操作人員使用讀數(shù)不準(zhǔn)確的指針式扭力板手?jǐn)Q緊汽缸蓋螺栓，導(dǎo)致擰緊力矩過小。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)完成大修且工作100h后，操作人員因疏忽，沒有按照規(guī)定對(duì)汽缸蓋螺栓再次進(jìn)行檢查和擰緊。

該推土機(jī)已使用3萬(wàn)h，進(jìn)行過多次大修，多次拆裝汽缸蓋螺栓造成螺孔磨損，導(dǎo)致因螺孔不能承受汽缸工作所產(chǎn)生的負(fù)載而損壞。

初步判定該汽缸蓋螺栓首先出現(xiàn)松動(dòng)，汽缸工作時(shí)產(chǎn)生的作用力，造成汽缸蓋螺栓及螺孔的螺紋損壞及螺孔周圍的汽缸體開裂，最終導(dǎo)致汽缸墊損壞、汽缸漏氣和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降。

3.修復(fù)過程

由于螺孔周圍的汽缸體開裂，即使采用鑲套法修理（即將損壞的螺紋孔擴(kuò)大，按規(guī)定攻出螺紋，裝入有外螺紋的螺紋套），也不能將螺孔周圍汽缸體豎向裂紋修復(fù)。考慮到更換缸體成本較高，決定采用“圓頭平面健”法進(jìn)行修復(fù)。

（1）修復(fù)準(zhǔn)備

抽出第Ⅲ、Ⅳ缸進(jìn)排氣門推桿及凸輪從動(dòng)件總成，用擦機(jī)布將進(jìn)排氣門推桿安裝孔塞實(shí)，防止鐵屑落入油底殼。用磁性吸屑器將滑扣螺孔中的鐵屑清除干凈，并用柴油清洗機(jī)體。

（2）加工圓頭平面健槽

先將磁力鉆的吸盤吸在汽缸體側(cè)壁的凸輪從動(dòng)件總成安裝孔的下平面上，從汽缸體側(cè)面鉆2個(gè)直徑為30mm、垂直分布、間距為30mm的孔，該孔透過汽缸體氣門推桿室的外壁，深入至損壞的螺栓孔下部，孔底部距離氣缸套水室3mm（以避免漏水），且與損壞的螺孔垂直相交。然后將電動(dòng)修磨機(jī)安裝上圓柱磨頭，用電動(dòng)修磨機(jī)將機(jī)體外側(cè)壁上所鉆2孔之間部分磨去，磨削為長(zhǎng)60mm，寬30mm的長(zhǎng)圓形鍵槽。加工好的圓頭平面健槽已將螺孔裂紋全部挖除，如附圖a所示。

（3）制作圓頭平面健

對(duì)照汽缸體側(cè)壁上圓頭平面健槽，制作1個(gè)長(zhǎng)60mm，寬30mm，厚25mm的圓頭平面鍵。該鍵的材料與缸體材料相同，以保證該鍵與缸體的熱膨脹系數(shù)相同。沿該鍵的長(zhǎng)度方向，鉆直徑為14.5mm的通孔，再將所鉆孔攻M16X1.5的螺紋，以便汽缸蓋螺栓固定在該螺孔中，如附圖b所示。

（4）安裝

先將圓頭平面鍵放入冰塊中（若沒有冰塊可用雪糕代替），使溫度降到lqC左右，涂上耐高溫密封膠。再將涂有耐高溫密封膠的圓頭平面鍵打入汽缸體上新升出的鍵槽中，將汽缸蓋螺栓擰緊在圓頭平面鍵的螺孔中，以保證汽缸蓋螺栓與缸體上平面垂直，并與汽缸蓋的螺栓孔同軸。

（5）焊接

首先，將電動(dòng)修磨機(jī)裝上圓錐形磨頭，在鍵槽與平鍵的結(jié)合處磨出v形坡口，坡口角度為60°，坡口深度為3mm。其次，用氧一乙炔焊具及火焰加熱法，將平鍵與鍵槽周圍加熱到80℃左右，防止施焊部位出現(xiàn)白口鑄鐵和裂紋。然后，用直徑為2.5mm的鑄308焊條，直流反接、80～90A焊接電流、分段施焊的方法將平鍵焊接在鍵槽內(nèi)。最后，加工制作長(zhǎng)60mm，寬60mm，厚20 mm的鐵片，用同樣的焊接方法，將機(jī)體外側(cè)壁上的孔用鑄鐵片堵死，并利用電動(dòng)修磨機(jī)將表面磨平。

（6）安裝試車

用磁性吸屑器清理缸體上的鐵屑，安裝好汽缸墊及汽缸蓋，分三次擰緊汽缸蓋螺栓，保證汽缸蓋螺栓最后的擰緊力矩為359～413N·m。將發(fā)動(dòng)機(jī)附件安裝完畢后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)試車，汽缸墊漏氣故障消失。

利用“圓頭平面健”法修復(fù)NT855發(fā)動(dòng)機(jī)缸體螺孔，節(jié)約了更換缸體的成本80%，使用半年以來(lái)沒有出現(xiàn)汽缸墊漏氣故障。

（作者地址：遼寧省大連市金州區(qū)龍山路1號(hào)65066部隊(duì)工程兵教研室郵編：116103）