MAN KSZ70/150C型主柴油機活塞校中的探討

徐丹

摘要：MAN KSZ70/150C主柴油機與其他型號主機在結(jié)構(gòu)上有不同之處，為此介紹了內(nèi)外偏心環(huán)的工作原理，通過調(diào)整內(nèi)外偏心環(huán)的相對位置來調(diào)整活塞桿與十字頭的相對位置，為活塞的校中調(diào)整提供參考，并以活塞校中的案例來進(jìn)行分析驗證，計算過程供相關(guān)技術(shù)人員參考。

Abstract： MAN KSZ70/150 c main diesel engine and other types of host have differences in the structure， therefore this paper introduces the working principle of eccentric annulus inside and outside， inside and outside by adjusting the eccentric ring piston rod and to adjust the relative position of the crosshead relative position， provide a reference for piston of school adjustment， and verified with the piston to analyze the case to the school， the calculating process to serve as a reference for technical personnel.

關(guān)鍵詞：偏心環(huán);活塞桿;方形法蘭;氣缸;定位塊

Key words： eccentric ring;the piston rod;square flange;cylinder;locating piece

中圖分類號：U664.121? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0043-02

0? 引言

MAN KSZ70/150C柴油機是MAN 公司生產(chǎn)的船用二沖程低速柴油機。由于生產(chǎn)數(shù)量較少，裝船量于同期的SULZER、B&W相比要少很多，因此在修理中不是經(jīng)常遇到的。從設(shè)計上講這種型號的柴油機與其他主柴油機相比結(jié)構(gòu)上有其獨到之處，特別是活塞桿與十字頭的連接定位方式十分特殊，導(dǎo)致在修理過程中主機活塞的校中調(diào)整方法與常規(guī)的機型有較大的區(qū)別，現(xiàn)將該機型調(diào)整過程作一簡單的介紹。

1? 基本結(jié)構(gòu)圖

活塞桿下部的方形法蘭通過四只螺栓固定在十字頭上表面，活塞桿與十字頭的相對位置是通過活塞桿方法蘭底部的圓形臺階定經(jīng)內(nèi)外偏心環(huán)過渡后與十字頭圓形臺階定位的。通過調(diào)整兩偏心環(huán)的相對位置即可調(diào)整活塞桿與十字頭的相對位置。外環(huán)的圓周以及內(nèi)環(huán)上端面刻有角度刻度，度數(shù)間隔為10°，在A、B處可分別讀出內(nèi)、外偏心環(huán)的角度讀數(shù)，從而可以確定上下連接部件的相對位置，為以后活塞的校中調(diào)整提供參考。[1]參考圖1所示。

2? 內(nèi)外偏心環(huán)的工作原理

內(nèi)外偏心環(huán)的偏心距均是1mm，這樣上下部件對中調(diào)整時，各個方向的調(diào)整總量是2mm。如圖2所示內(nèi)外偏心環(huán)上均有刻度，且方向相同。各自的零刻度位置相對于各自的偏心位置來說正好相反。顯然，這樣裝配后當(dāng)兩刻度相同時，上下位置正好對中，總偏心為零。當(dāng)兩刻度不同時，相對位置可參考部件裝配之間的幾何關(guān)系可知，當(dāng)外偏心圓固定時（例如圖3中所示45°），內(nèi)偏心圓圍繞外偏心圓回轉(zhuǎn)，內(nèi)偏心圓的圓心軌跡是一直徑為1mm的圓，可用圖3中E2=45°的實線表示。相應(yīng)地，當(dāng)內(nèi)偏心圓固定時（例如圖3中所示90°），外偏心圓圍繞內(nèi)偏心圓回轉(zhuǎn)，外偏心圓的圓心也是一直徑為1mm的圓用圖3中E2=90°的虛線表示。

注：E1內(nèi)偏心圓刻度用虛線表示;E2外偏心圓刻度用實線表示。[2] [3]

活塞桿相對于十字頭的偏心位置既在E1表示的圓上，又在E2表示的圓周上，因此圓E1和E2的交點就是活塞桿相對與十字頭的偏心位置。因此只要讀出E1，E2就可以根據(jù)圖確定活塞桿與十字頭的相對位置。根據(jù)該相對位置以及活塞對中時的測量結(jié)果，從而確定新的相對位置，即可確定新的E1、E2的交點，將內(nèi)外偏心環(huán)調(diào)整到合適的位置。

注意：由于圖中E1、E2的弧線只取了偏心圓的一半弧長，因此當(dāng)E1′=E2±180°，E2′=E1±180°時，E1′與E2、E2′與E1是相互等效的（見圖3）[4] [5]。

3? 活塞校中步驟

按照常規(guī)的方式將活塞去掉活塞環(huán)后，裝入氣缸內(nèi)與十字頭連接好，并基本上緊螺母6，按倒車方向?qū)⒏鞲浊毡P車至上止點前約30°和上止點后150°時分別測量活塞四周與缸套的間隙以及導(dǎo)板各處的間隙。將測量數(shù)據(jù)填入表中，并計算出需要調(diào)整的數(shù)值。注意活塞校中測量不能在塢內(nèi)進(jìn)行。[6] [7]

參照圖1，松開活塞桿固定螺母6，讀出E1，E2的讀數(shù)，確定E1、E2的交點，注意應(yīng)同時檢查E1′、E2′的交點位置（E1′=E2±180°，E2′=E1±180°）取離中心遠(yuǎn)的點作為參考點。

將確定的參考點為原點，根據(jù)上面提供的計算結(jié)果按比例標(biāo)出新的坐標(biāo)點，以此確定出與次坐標(biāo)點相對應(yīng)的E1、E2的數(shù)值。

盤車使活塞處于上止點，安裝吊具，將活塞微微拎起。盤車將曲拐盤至合適的工作位置，此時活塞與十字頭已脫開。松開偏心環(huán)的固定螺釘，使用專用扳手將偏心環(huán)調(diào)整至新的位置。

將十字頭盤至上止點，裝入活塞桿，螺母6用小桿上緊。重新測量活塞的校中值，是否符合要求。一般一次調(diào)整就能達(dá)到要求，如情況正常則計入最后的測量數(shù)據(jù)，否則按上述步驟重新調(diào)整。

4? 應(yīng)用實例

某輪5#缸的活塞校中測量數(shù)據(jù)如表1所示。

調(diào)整前E1=10°，E2=49°。

①調(diào)整前活塞與十字頭的相對位置確定。

E1′=E2=180°=229°，E2′=E1=180°=190°在圖上比較E1、E2的交點與E1′、E2′的交點，即可發(fā)現(xiàn)E1、E2的交點在圓心處。E1′、E2′的交點離圓心較遠(yuǎn)，即E1′、E2′的交點就代表活塞相對于十字頭的偏心位置。

②根據(jù)上述數(shù)據(jù)即可確定活塞需要進(jìn)行調(diào)整：向右0.25mm，向后0.5mm。根據(jù)該值在該圖上作出新的相對位置。

③查得相應(yīng)的新的E1、E2值，即：E1=278°，E2=243°。

④調(diào)整內(nèi)外偏心環(huán)至新的刻度位置。

⑤重新進(jìn)行活塞校中測量，其結(jié)果達(dá)到預(yù)期目的，符合要求。

5? 結(jié)束語

整個活塞的校中是通過偏心環(huán)的相對位置調(diào)整活塞桿與十字頭的相對位置;詳細(xì)介紹了外環(huán)的圓周及內(nèi)環(huán)上端面的角度刻度，獲得了內(nèi)、外偏心環(huán)的角度讀數(shù)，從而確定上下連接部件的相對位置的過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯森.MAN B&W ME-B型主機定時活塞故障實例[J].航海技術(shù)，2017（04）：44-46.

[2]張剛，王強.基于故障樹技術(shù)的船用ME型主機事故分析與啟示[J].世界海運，2016，39（11）.

[3]李玉全.船用MAN B&W主機技術(shù)改進(jìn)后活塞和缸套的檢查管理[J].世界海運，2012，35（10）：33-35.

[4]趙旭康.MAN B&W16V32/40柴油機故障案例解析[J].柴油機，2014（05）：58-59.

[5]黃其金.某船主機連續(xù)機損事故分析[J].航海技術(shù)，中國修船，2016，29（04）：12-14.

[6]李亮寬.由一起船舶主機機損事故引發(fā)的思考[J].武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2016（03）：14-16.

[7]張剛，蔣德志.ME型主機嚴(yán)重機損事故分析及啟示[J].航海技術(shù)，2016（06）：41-44.