董慶羽
摘要:在發動機修理中經常要遇到曲軸飛輪組的安裝,從曲軸飛輪的結構特點出發,提醒修理人員在裝配曲軸飛輪時要注意的事項及問題。
關鍵詞:發動機;曲軸;飛輪;安裝
中圖分類號:TK421文獻標識碼:Adoi:10.14031/j.cnki.njwx.2017.02.047
曲軸飛輪組包括曲軸、飛輪及裝在曲軸上的各零件,如曲軸齒輪、皮帶輪等。曲軸飛輪組是拖拉機中重要組件之一,也是質量比較大的零件。曲軸在回轉運動中承受著很大的扭矩和彎曲力矩,主軸頸和連桿軸頸在摩擦的條件下進行工作。曲軸工作中除了自然磨損外,還會出現其他一些損傷,影響柴油機的正常工作。飛輪雖然構造簡單,但一旦產生損傷,將會給拖拉機的正常使用帶來嚴重后果。在發動機修理中,離不開曲軸飛輪組的安裝,因此我們要重視曲軸飛輪組的檢修工作。
1曲軸
1.1曲軸的結構特點
曲軸是柴油機最重要的機件之一,柴油機的全部功率都通過它輸出。此外,它通過裝在其自由端的齒輪傳動,達到配氣定時、供油定時及驅動其它輔助裝置。曲軸的前端裝有曲軸正時齒輪,尾部為安裝飛輪的圓錐面。主軸頸支承在機體主軸承中,并在其中旋轉,是整個曲軸的支承部分。連桿軸頸和連桿大頭相接,在連桿軸承內轉動。連桿軸頸制成蛋形空心油腔。當曲軸旋轉時,進入油腔內的機油經離心濾清后進入連桿軸頸與軸瓦之間潤滑。連桿軸頸往往是曲軸中的薄弱環節,彎曲疲勞破壞一般是在沿曲柄臂與曲柄銷的過渡圓角處發生。
曲軸輸出端一般通過圓錐軸頸及平鍵連接并帶動飛輪和緊固在上的皮帶輪。飛輪由螺母和止退墊圈緊固并鎖緊。為了阻止從主軸承間隙泄漏下來的機油外流,S195、S1100A、D180型柴油機在主軸承蓋與圓錐軸頸內側的軸頸之間裝有自緊式橡膠油封,其唇口(由彈簧壓緊)與軸頸呈線接觸、滑動摩擦狀態,起到封油作用。
曲軸由于運轉過程中受力不均衡會產生軸向竄動,單缸柴油機兩個主軸承的翻邊一般就作為軸向止推用。由于曲軸受熱后會產生一定量的軸向伸長,所以在軸向尺寸鏈當中必須有適量的間隙,以保證曲軸受熱伸長后仍能自由地作軸向微量竄動。間隙太大,曲軸會產生軸向竄動而破壞曲柄連桿機構的工作。
1.2曲軸的裝配要點
(1)將機體倒放,將各軸承孔清洗干凈,安裝軸瓦,并涂一薄層潤滑油。注意上下軸瓦不能調換,上瓦有油孔。
(2)將正時齒輪與止推墊圈裝在曲軸上,然后將曲軸裝入機體各主軸承上。
(3)將各主軸承蓋按原配對記號裝復,不得互換,將軸瓦涂一薄層潤滑油,按規定力矩從中間向兩端分2~3次均勻緊固各聯結螺栓。
(4)檢查曲軸的軸向間隙,如不合適,應更換止推片。
(5)檢查安裝質量。檢查轉動阻力,手感檢查法,即當氣缸體、曲軸箱及曲軸裝配好以后,用雙手緊緊握住曲軸法蘭即可轉動曲軸,無卡滯不暢現象即安裝質量好,否則,應拆檢查明原因。
2飛輪
2.1飛輪的結構特點
飛輪是一個具有沉重輪緣的鑄鐵圓盤,用以儲存轉動能量,有助于曲軸克服短暫的阻力和超負荷的作用,使機器運轉均勻,并經它傳遞扭矩。多數柴油機、汽油機的飛輪上都刻有記號或在端面上鉆有“對位孔”,用以檢查氣門間隙和供油提前角。多缸機飛輪外圈上還裝有齒圈,以便啟動時與啟動電機的驅動齒輪嚙合。
2.2飛輪安裝要注意的問題
(1)飛輪靜平衡未校正好,若裝上這樣的飛輪,柴油機會出現振動。此時一般應更換新件。
(2)飛輪錐孔太大,會導致無法裝配或使柴油機發生下述故障:①飛輪螺母擰緊后發電機定子鋁殼與轉子罩殼相卡,飛輪轉不動或產生摩擦聲。這時可拆下飛輪,用銼刀在發電機定子鋁殼端面銼削,直至裝緊飛輪后轉動靈活和無摩擦聲為止。②飛輪裝緊后與機油泵螺釘端面相卡。若是飛輪鑄件毛口與機油泵螺釘相卡,可鑿去或銼去飛輪毛口,或者卸下飛輪,拿掉機油泵左邊和下面兩只螺釘的彈簧墊圈;若去掉墊圈后仍解決不了問題,則此飛輪應予報廢。③飛輪裝上曲軸后,曲軸錐面應外露少許,若不注意這點,飛輪螺母雖然裝緊,實際飛輪與曲軸錐面仍不能緊密貼合。容易產生曲軸、飛輪等損壞事故。遇此情況可加工一個內徑為46 mm、外徑為70 mm、厚度為3 mm的墊圈,照飛輪鍵槽樣加工鍵槽。裝配時先套上墊圈(墊圈上的鍵槽應與飛輪鍵對準),再裝上飛輪止退墊圈及飛輪螺母,故障即可排除。
(3)飛輪圓周上無配氣相位刻線,仍將飛輪裝到曲軸上并扭緊飛輪螺母,卸下氣缸蓋,把活塞轉到上止點,用一百分表裝在磁性表座或專用夾具上,百分表頭對準活塞頂部。校對上止點時,飛輪要逆時針轉動,當活塞移動到最頂點時(觀察百分表數值顯示)即停止轉動飛輪,在原水箱刻線相對應的地方,用鑿子在飛輪外圓鑿一刻線,即為上止點。根據飛輪外徑為425 mm可計算出每弧度長約為3.7 mm。用鋼卷尺在飛輪圓周上測量弧長,以上止點刻線為起點,從順時針方向分別在63 mm、508 mm和667 mm處各劃一記號,這就是排氣門關、排氣門開和下止點刻線位置。仍以上止點刻線為起點,從逆時針一方向分別在63 mm、68.5 mm和508 mm處各劃一記號,這就是進氣門開、供油(S1100柴油機供油提前角為175°~195°,這里取185°)、進氣門關的刻線位置。然后在飛輪外圓上鑿出刻線,并用尖沖頭沖出上、排關、排開、下、進關、供、進開等字樣。