李 軍
(武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北武漢 430050)
發(fā)電柴油機(jī)是船舶重要的設(shè)備之一,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為船舶提供充沛的電力,保障船舶安全航行,由二管輪負(fù)責(zé)維護(hù)、管理。經(jīng)常由于二管輪缺乏責(zé)任心,對柴油機(jī)維護(hù)管理不到位而引起種種機(jī)損事故,特別是拉缸、咬缸最為嚴(yán)重,利用廠家配套的專用工具幾乎不能拆除缸套、活塞。如果缸套之前長時(shí)間沒有更換過,水腔積垢又很嚴(yán)重,只能另辟蹊徑自制工具采用非常規(guī)的方法拆除損壞的活塞、缸套。本文以大發(fā)DK-26柴油機(jī)為例,研究探討拆除損壞活塞、缸套的方法。
某日,某輪的二管輪檢修完柴油機(jī)的油頭后準(zhǔn)備試車,柴油機(jī)沖車后再啟動(dòng)卻發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)紋絲不動(dòng),進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)第三缸活塞、缸套咬死。
按照說明書的步驟先后拆卸完排煙管與缸頭之間的連接螺栓、缸頭附件、連桿大端,拆卸缸頭螺栓后吊起缸頭。針對活塞與缸套咬死在一起的現(xiàn)象,準(zhǔn)備了三套方案:一、利用起吊活塞的專用工具在吊起活塞的同時(shí)一起拉出缸套;二、先用煤油浸泡咬死的活塞、缸套,再用鋅棒錘擊活塞使其與缸套分離,最后利用專用工具分別吊起活塞和缸套;三、利用自制工具和油壓千斤頂從下面頂出活塞、缸套組件。
事實(shí)證明第一、第二兩套方案根本行不通。由于此臺(tái)大發(fā)DK-26型柴油機(jī)已經(jīng)有5年時(shí)間沒更換過缸套,也沒有按照要求處理冷卻水,水質(zhì)較硬,氣缸冷卻水腔積垢嚴(yán)重,同時(shí)咬缸發(fā)生時(shí),活塞對缸套的沖擊力過大,缸套已經(jīng)變形卡在機(jī)體里,試著利用葫蘆、起吊活塞的工具拉缸套,無論用多大的力拉葫蘆,活塞、缸套都紋絲不動(dòng)。由于活塞與缸套緊緊地咬合在一起,煤油雖然能滲進(jìn)兩者之間的空隙,但是卻不能使其脫開,只能試用第三套方案。
3.1.1 測量
先測量缸套底部與曲拐箱底部之間的距離,4噸油壓千斤頂無受力狀況時(shí)的高度(根據(jù)船舶配備千斤頂?shù)囊?guī)格選取適合的油壓千斤頂,最好挑選4噸或者2噸的千斤頂,1噸或者0.5噸無法頂起缸套),再算出制作工具的高度,實(shí)際制作時(shí),工具的高度最好比計(jì)算的高度稍微低一厘米左右,便于安裝調(diào)整。
3.1.2 選材和制作
(1)倒“工”字型工具
切割φ50mm×2.5mm的鋼管作為承受向上作用力的中間支撐,切割規(guī)格為100mm×100mm×10mm的鋼板一塊作為工具的底座。選取缸套專用工具中的底板作為工具的頂部支撐。把三者焊接起來做成一個(gè)倒“工”字型的工具,如圖1所示。
圖1 倒工字型工具示意圖
(2)“門”型工具
切割φ25mm×3.4mm的鋼管兩根,10﹟工字鋼一段,30×30×2三角鐵一段,焊接成一個(gè)“門”型的工具,工具的頂部與缸套底部配合的部分要求打磨成圓弧狀,如圖2所示。
圖2 門型工具示意圖
盤車使第三缸的曲柄銷置于水平右舷位置,從左舷曲拐箱道門處塞進(jìn)倒“工”字型工具、和油壓千斤頂,千斤頂放置于曲拐箱底部。調(diào)整倒“工”字型工具使其與氣缸套底部良好配合,再調(diào)整千斤頂?shù)奈恢檬蛊鋭偤梦挥诠ぷ中凸ぞ哒旅?,大發(fā)DK-26柴油機(jī)曲拐箱底部并非是水平的,為了調(diào)整千斤頂使其垂直,可以在千斤頂下面塞鍥型塊,如圖所示3。向下緩慢壓千斤頂?shù)氖直?,觀察缸套是否有向上移動(dòng)的跡象,如果千斤頂油封漏油或者手柄已經(jīng)壓不動(dòng)了,缸套仍然沒有移動(dòng)的痕跡,停止拆卸,切記不要野蠻施工,也免造成機(jī)體損壞或者曲拐箱底部產(chǎn)生裂紋,造成額外的損失。可以采用化學(xué)溶液松解水垢的方法,先使水垢松散,再拆卸缸套。
如果采用上述方法不能拆卸氣缸套,可能是水腔嚴(yán)重積垢造成的,柴油機(jī)冷卻水腔的水垢成分復(fù)雜,大致分為三種類型:碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽。只有清楚水垢的化學(xué)成分后才能有針對性的選擇化學(xué)試劑,遠(yuǎn)洋船舶條件有限不能化驗(yàn)水垢的化學(xué)成分,但是可以利用現(xiàn)有的條件做簡單的實(shí)驗(yàn)。打開缸套冷卻水腔觀察孔,取出三塊水垢樣品,分別放置于三個(gè)玻璃瓶中,然后分別向三只玻璃瓶中添加稀鹽酸、碳酸鈉溶液和苛性鈉溶液,觀察水垢的溶解程度,選取反應(yīng)最快的化學(xué)試劑。配置化學(xué)溶液,通常稀鹽酸的濃度是2.5%--5.0%,添加0.5%-1%的福爾馬林(甲醛)、骨膠、干血清等作為抑制劑,保護(hù)零件不受腐蝕。磷酸酸鈉的濃度是0.3%-0.5%。封堵柴油機(jī)第三缸冷卻水進(jìn)出通道,通過氣缸套頂部的水流通道向水腔里灌注化學(xué)溶液,由于缸套頂部水腔通道孔徑較小,灌注時(shí)要特別小心謹(jǐn)慎,保持透氣孔暢通,勿飛濺。待24小時(shí)后水垢與化學(xué)試劑充分反映后,再利用自制的工具、千斤頂向上頂缸套,如果缸套還是不能松動(dòng),還可以采用熱脹冷縮法。
排除氣缸套冷卻水腔里的化學(xué)溶液,用氧乙炔在氣缸套內(nèi)壁烘烤,火焰溫度調(diào)到500℃左右,待烘烤到氣缸內(nèi)壁出現(xiàn)灰色為止,缸套受熱膨脹擠壓水腔里的水垢,使其變得松散,然后再用二氧化碳滅火器噴射烘烤過的氣缸內(nèi)壁,如果船舶二氧化碳滅火器船東不讓用,可以到伙食冰庫里收集冰塊,冰塊一定要及時(shí)地塞滿整個(gè)氣缸套,缸套遇冷收縮促使已經(jīng)松散的積垢開始脫落,如此反復(fù)幾次,最后再用自制工具和千斤頂向上頂壓缸套,大多能壓出氣缸套。
事實(shí)表明,第三套方案采用化學(xué)反應(yīng)水垢結(jié)合熱脹冷縮再利用自制工具向上頂壓缸套的方法是有效可行的。
(1)當(dāng)用化學(xué)試劑松解水垢時(shí),一定要嚴(yán)格遵守公司質(zhì)量管理體系的相關(guān)規(guī)則,操作者戴耐酸堿的橡膠手套,戴口罩、護(hù)目鏡,開啟機(jī)艙風(fēng)機(jī)徹底通風(fēng),如果化學(xué)試劑不慎濺到皮膚、眼睛等處,一定要用大量的清水沖洗,嚴(yán)重者立即送醫(yī)治療。
(2)使用氧乙炔火焰烘烤缸套內(nèi)壁時(shí),火焰溫度調(diào)到500℃左右即可,不可調(diào)到過高,以免燒融缸套,要提前清理現(xiàn)場的易燃物,如:破布、棉絮、油跡等,準(zhǔn)備滅火器材,指派專人看火。
(3)使用二氧化碳滅火器冷卻缸套之前,一定要預(yù)先通知三副,盤點(diǎn)庫存量,不能因?yàn)槿必浂绊慞SC檢查(港口國監(jiān)督)。使用時(shí)開啟機(jī)艙通風(fēng)機(jī),必要時(shí)在施工現(xiàn)場布置兩臺(tái)移動(dòng)式送風(fēng)機(jī)換氣,總之一定要保持操作現(xiàn)場通風(fēng)良好。
(4)不能蠻干,當(dāng)用千斤頂頂缸套時(shí),要采用循序漸進(jìn)的方式,首先采用0.5噸的千斤頂,再依次換用1噸、2噸、4噸的千斤頂,一般情況4噸千斤頂不能頂出缸套,就不能換用更大的千斤頂了,因?yàn)榍障涞目臻g不足以容納較大體積的千斤頂。
(5)使用化學(xué)試劑浸泡過的機(jī)體、零部件,一定要用清水沖洗干凈,作業(yè)時(shí),可在機(jī)體下面用橡膠皮做成一個(gè)簡易漏斗把水引導(dǎo)出機(jī)體外面,避免污染滑油造成不必要的損失。另外在用自制工具頂氣缸套時(shí),要用帆布或者膠皮包扎曲柄銷,避免碰上曲柄銷表面。
1 劉玉學(xué).發(fā)動(dòng)機(jī)水垢的成因、危害及清除[J].內(nèi)燃機(jī),1993(5):30-31
2 林博文.談?dòng)脵C(jī)械方法拆出主機(jī)缸套[J].航海技術(shù),2011(2):57-58
3 中國海事服務(wù)中心.主推進(jìn)動(dòng)力裝置[M].大連:大連海事大學(xué)出版社,2008