黃珊珊
摘 要:對(duì)機(jī)體變形、裂紋、軸承孔磨損、螺紋孔損壞等故障損傷產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,闡述了檢查與修復(fù)方法,為柴油機(jī)使用與修理提供參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)體;損傷;檢查;修復(fù)
中圖分類號(hào):S218.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.034
機(jī)體在柴油機(jī)工作中承受很大的交變載荷和復(fù)雜的熱負(fù)荷,再加上使用維修不當(dāng)?shù)仍颍瑱C(jī)體極易產(chǎn)生損傷,如機(jī)體上平面變形、機(jī)體裂紋、軸承孔磨損、螺紋孔損壞等,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
1 機(jī)體變形
變形是機(jī)體的常見損傷(主要指缸體上平面的平面度和主軸瓦座孔的同軸度超限)。機(jī)體變形會(huì)給柴油機(jī)維修帶來困難,它會(huì)破壞缸體各座孔以及配合表面的形位公差,使組裝件漏氣、漏油、漏水和產(chǎn)生敲擊,出現(xiàn)惡性磨損和機(jī)油耗量過大。
1.1 變形的原因
(1)設(shè)計(jì)中在減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí),過多地提高柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速與扭矩。(2)修理時(shí),硬敲亂打野蠻拆裝,使缸體發(fā)生機(jī)械損傷而產(chǎn)生變形。(3)柴油機(jī)在缺乏冷卻水的情況下長時(shí)間工作,或經(jīng)常超負(fù)荷,柴油機(jī)過熱而產(chǎn)生變形。(4)沒有按規(guī)定順序、扭矩、逐次均勻地扭緊缸蓋和主軸承螺栓,或同一缸蓋封閉的各缸或相鄰缸套臺(tái)肩凸出量偏差過大,使汽缸體和汽缸蓋接合平面受力不均勻而產(chǎn)生變形。
1.2 檢查與修復(fù)
主要分析與缸墊貼合的機(jī)體平面翹曲變形(包括銹蝕損傷)的修復(fù)。首先檢查缸體全長范圍內(nèi)的平面度,將直尺放在缸體平面上,用厚薄規(guī)測(cè)量直尺與缸體平面未接觸部位縫隙的大小,厚薄規(guī)塞入的最大值即平面度。當(dāng)缸體平面度超過不修允許值時(shí),可刮研、磨削,或局部鑲塊(如水道孔周圍銹蝕嚴(yán)重,造成縫隙過大時(shí)采用局部挖補(bǔ)修復(fù))。在柴油機(jī)修理中,若沒有平臺(tái),不能以汽缸蓋平面代替平臺(tái),在機(jī)體上平面涂上氣門研磨砂進(jìn)行對(duì)磨修理,因?yàn)橛眠@種方法進(jìn)行修理時(shí),初看起來兩結(jié)合平面都磨得光亮,以為是磨平了,實(shí)際上汽缸蓋平面常磨成中間向里凹,機(jī)體平面則中間向外凸,這樣不但不能保證不漏氣和不漏水,更重要的是破壞了機(jī)體上平面的平面度。
2 機(jī)體裂紋
缸套座孔過梁處和水套出現(xiàn)裂紋,表現(xiàn)為機(jī)體壁滲水,冷卻水消耗量大,或流入油底殼,使機(jī)油變質(zhì)、變稀。
2.1 裂紋的原因
(1)在柴油機(jī)過熱時(shí)驟加冷水,或在過冷時(shí)驟加熱水,易導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生裂紋。(2)水垢太厚,且厚薄不均,散熱慢或散熱不均;溫度梯度過大,產(chǎn)生局部過熱而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。(3)連桿螺栓折斷或連桿折斷,打壞缸體。(4)冷卻水結(jié)冰凍裂機(jī)體。
2.2 檢查與修復(fù)
較大的外部裂紋憑觀察即可發(fā)現(xiàn)。細(xì)小的或內(nèi)部的裂紋,可在缸套未拆卸前,封閉水套口,用壓力為0.3 ~0.4 MPa的水進(jìn)行水壓試驗(yàn);也可將缸體放在水槽內(nèi)或在懷疑有裂紋處涂上皂液,用0.3~0.4 MPa的壓縮空氣進(jìn)行氣壓試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)持續(xù)2~3 min,確定是否有裂紋以及裂紋的部位、形狀和大小。然后根據(jù)實(shí)際情況確定修復(fù)方法。在缸體兩側(cè)出現(xiàn)裂紋、破洞,可用補(bǔ)板法;在受力小的部位出現(xiàn)裂紋,可用環(huán)氧樹脂膠粘補(bǔ)法;在受力大的部位出現(xiàn)裂紋,則必須用鑄鐵焊補(bǔ)法(冷焊或熱焊)。補(bǔ)板法或粘補(bǔ)法應(yīng)在裂紋兩端鉆出直徑為3 mm的止裂孔。無法補(bǔ)修的部位有裂紋或裂紋嚴(yán)重的應(yīng)更換缸體。
經(jīng)修復(fù)過的機(jī)體要做壓力試驗(yàn),以免重裝后發(fā)生漏油、漏水現(xiàn)象。壓力試驗(yàn)分為油壓和水壓試驗(yàn)。對(duì)油道進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí),要求在0.3 MPa的壓力下3 min內(nèi)不得漏油;對(duì)水道進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí),要求在0.4 MPa的壓力下3 min內(nèi)不得漏水。
3 機(jī)體上、下平衡軸軸承座孔磨損
3.1 軸承座孔磨損的原因
(1)滾動(dòng)軸承損壞,將座孔磨損。(2)由于長期使用,滾動(dòng)軸承鋼球和內(nèi)、外滾道出現(xiàn)斑點(diǎn)或剝落現(xiàn)象,致使?jié)L動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活或兩軸承座孔、平衡軸兩軸頸同軸度超差,平衡軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有別勁,導(dǎo)致平衡軸軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活,使軸承外圓與座孔之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象。(3)平衡軸軸向間隙過大,導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)中平衡軸頻繁竄動(dòng),致使軸承座孔磨損。(4)裝配與拆卸不當(dāng),造成座孔磨損。(5)卡簧槽損壞,導(dǎo)致平衡軸軸向竄動(dòng),致使軸承座孔磨損。(6)柴油機(jī)平衡性能不良,造成軸承座孔磨損。
3.2 檢查與修復(fù)
打開機(jī)體后蓋板,搖轉(zhuǎn)柴油機(jī)曲軸,觀察滾動(dòng)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,如滾動(dòng)軸承外圓相對(duì)于座孔有轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象,而且外圓與座孔之間有明顯間隙,即為軸承座孔磨損。
軸承座孔磨損或卡簧槽損壞,可采用鏜孔鑲套法進(jìn)行修復(fù)。方法如下:(1)將磨損后的軸承座孔在鏜床上鏜至62 mm。(2)車制鑄鐵套,若機(jī)體上位于飛輪一側(cè)滾動(dòng)軸承座孔磨損,鑲套修復(fù)用鑄鐵套不必加工出卡簧槽。(3)將鑄鐵套壓入機(jī)體所鏜孔內(nèi)。在鑄鐵套與所鏜孔分界線上鉆3個(gè)3.3 mm的孔,攻M4螺紋,擰入螺釘后切斷,銼平即可。
4 機(jī)體螺紋孔損壞
機(jī)體螺紋孔損壞會(huì)導(dǎo)致汽缸蓋等附件安裝不緊或不能安裝。
4.1 產(chǎn)生原因
螺紋孔的損壞多數(shù)是由于裝配不當(dāng)造成的。如螺紋孔裝配時(shí)未清除干凈,存有油污或水,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由于升溫,螺紋孔中的油或水引起膨脹,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使螺栓跳動(dòng),造成螺孔裂紋。
4.2 檢查方法
扭轉(zhuǎn)螺栓會(huì)感覺難以擰緊,有松動(dòng)感。若螺紋有2牙以上的損傷、全部螺紋有毛刺、螺紋旋入后松動(dòng)量過大或者螺栓不能按規(guī)定的力矩旋緊時(shí),應(yīng)對(duì)螺孔、螺紋進(jìn)行修理。修理方法:將螺孔直徑加大后,旋入加大的螺塞,再在螺塞上鉆孔攻螺紋,還用原來的螺栓。endprint