ZJ6240柴油機換缸套的改進型方案

竇玉香+張繼周+吳金躍

摘 要：分析了柴油機氣缸套更換工藝流程及原理，介紹了工裝制作及方案，重點闡述了制作過程及效果。希望通過文章的分析，能夠促進相關工作的發展。

關鍵詞：6240型柴油機；氣缸套；工裝；效果

1 概述

一般ZJ240柴油機換缸套作業方案，由兩個作業部分組成。一，拆除目標氣缸在機體以上的零部件，主要包括缸頭、下罩殼、排氣管組成、水管組成等。二，拆除活塞連桿螺栓，使活塞與曲軸分離，然后依次拔出活塞、缸套，完成換缸套的動作。其中，拆除活塞連桿螺栓，存在著很大的操作困難。連桿螺栓工作拉力很大，在拆除時，擰緊力矩達到1000M/N.m以上，超出了風泵扳手的最大輸出力矩，因此，只能依靠人力，用繩索拉動加強扳手。通常，至少需要四名工人，用盡全身力氣，才能卸除和緊固螺栓。因為這一情況的存在，使作業異常繁重。

2 作業過程改進可能性分析

拆裝目標氣缸在機體以上的零部件：這部分工作不可避免，而且工作量比較固定，改善空間有限；需要三名工人工作半天。

拆除活塞連桿螺栓及更換缸套：這部分作業，是為了使活塞和連桿分離。然后從缸套內拔出活塞。最后吊出缸套。

在隨后的安裝過程中，吊放缸套以后，需要在缸套上設置一個上大下小，內部有弧形坡度，其下沿能卡在缸套上緣的臨時裝置，使活塞順著裝置內壁滑落下去，以保護活塞環不受傷斷裂。這部分作業需要四名工人作業一天，其關鍵是保護活塞環不受傷斷裂。如果能設法避免拆除活塞連桿，不再拔出活塞，直接吊裝缸套，則能大大減少作業強度，減少作業時間。但這樣做，需要克服一個困難，就是要重新設計避免傷害活塞環的工藝過程。

3 改進作業方案

針對第二部分作業中存在的改進的可能性，一種新的工藝過程被設計出來，既可以保護活塞環受傷，又能避免拆卸連桿螺栓。

新的工藝過程，不再拆卸連桿螺栓，而是直接拔出缸套。在安裝缸套前，盤車使活塞達到上止點，突出到最接近機體的位置，用專門制作的活塞環卡子，同時卡住四道活塞環。吊裝缸套過程中，缸套下沿壓住活塞環卡上沿，使活塞環卡受缸套壓力，向下移動；下移過程中，活塞環始終被活塞環卡和缸套嚴密包圍，逐道露出，直至活塞環全部進入缸套內，缸套落到最底部。

4 設計專用活塞環卡子

根據上述改進后的作業方案，設計適應作業過程的專用活塞環卡子，需要達到以下幾點要求：

4.1 尺寸和材質

活塞環卡（以下簡稱為卡子）整體閉合外觀為圓筒狀，高度略大于四道活塞環的分布長度，70mm。卡子具有一定厚度，內徑略小于缸套內徑，240mm，才能實現缸套壓住卡子上沿下移，和缸套下落中活塞環順利從卡子進入缸套這兩點。

確定卡子外觀形狀為圓形，厚度8mm，內徑238mm，高80mm。

卡子在工作狀態下，受到較大的活塞環的張力，應無明顯變形。綜合考慮鋼材硬度對加工難度的影響，和不易變形，確定材質為45號鋼。

4.2 結構

由于活塞環具有很高的彈性，在夾緊活塞環過程中，應采取逐步收緊的策略。

因此，將卡子設計成兩個半圓，一端用高強度合頁焊接固定；另一端的兩個半圓邊緣，各焊接一個切向螺母——兩側螺母成對，在卡住活塞環時，用與之適應的螺栓逐步收緊至閉合。

5 結束語

按照設計制作專用卡子，經幾次試驗，達到了預期的設想，即在有效保護活塞環的前提下，不拆裝活塞連桿，直接拆裝缸套。

改進前，第一部分作業需要1.5人工日，第二部分需要4人工日，共需要5.5人工日。

改進后，第二部分需要三名工人作業半天完成，整體需要3人工日。

改進后的作業方案，使勞動強度減少近一半，大大提高了勞動效率。

參考文獻

[1]周龍保.內燃機車學[M].北京：機械工業出版社，2005.

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