吳寶權,原曉軍,楊代莒
(吉林省吉林市龍?zhí)秴^(qū)農(nóng)機總站)
柴油機氣缸體常見的損壞表現(xiàn)及預防措施
吳寶權,原曉軍,楊代莒
(吉林省吉林市龍?zhí)秴^(qū)農(nóng)機總站)
柴油機氣缸體是柴油機的骨架,是柴油機最大、最重的零件之一,它擔負著多種任務并承受各種內(nèi)、外載荷。柴油機的所有零件、附件直接或間接地裝在它上面。柴油機氣缸體一般分兩部分,上部用于安裝氣缸蓋,下部用于安裝機油盤,下部的空間是曲軸箱。氣缸體常見損壞是:缸體上平面變形(平面度超限)、主軸瓦座孔同軸度超限、缸套座孔的過梁處和水套出現(xiàn)裂紋等。氣缸體的變形和裂紋,不但會引起自身工作性能的變化,還會帶來一系列不良后果,嚴重時會出現(xiàn)重大機械事故。因此在工作中要預防柴油機氣缸體故障的發(fā)生,保證氣缸體工作狀態(tài)正常。
1.1 氣缸體變形
1)設計強度不夠。柴油機所有零部件幾乎都安裝在氣缸體上,而且柴油機工作時,氣缸體要承受高壓氣體的作用力,因此氣缸體必須有足夠的剛度和強度。如果氣缸體設計強度不夠,必然會導致氣缸體變形的發(fā)生。
2)在鑄造和機械加工過程中,鑄件沒得到充分的時效處理,存在殘余應力。
3)使用不當。發(fā)動機在缺乏冷卻水的情況下長時間工作,或經(jīng)常超負荷作業(yè),使機體過熱。
4)柴油機氣缸墊位于缸蓋與機體之間,受高溫燃氣的沖刷,很容易發(fā)生龜裂和燒熔而漏氣,使缸體發(fā)生熱疲勞變形。
5)沒按規(guī)定的順序、轉(zhuǎn)矩,逐次均勻地擰緊缸蓋和主軸承螺栓,使機體受力不均發(fā)生變形。
6)使用整體缸蓋封閉的各缸缸套臺肩凸出量偏差過大。
1.2 氣缸體裂紋
1)在寒冷冬季,工作結束后忘記放掉冷卻水,或冷卻水未放盡,冷卻水結冰后將缸體凍裂。
2)柴油機缺水溫度過高時,突然加入冷卻水;或者在嚴冬季節(jié)先起動后加水,使機體產(chǎn)生裂紋。
3)柴油機裝配不當,運轉(zhuǎn)不平衡,產(chǎn)生過大振動,或機腳螺栓扭力不足,防松裝置失效或漏裝,造成缸體產(chǎn)生裂紋。安裝缸套時上端面高出缸體上平面過大或不均,引起缸套安裝孔支承凸緣裂紋。
4)修理時未能按修理技術規(guī)范做或修理方法選擇不當,如缸蓋螺栓未按規(guī)定的順序及扭矩緊固而導致缸體上平面變形或產(chǎn)生裂紋。
5)由于發(fā)生搗缸事故或上(下)平衡軸斷裂、曲軸斷裂等原因,造成缸體或缸蓋破裂。
6)冷卻水中水垢過多,散熱不良,局部高溫和交變熱負荷引起缸體產(chǎn)生裂紋。
7)有的部位水套過窄或拐角過小,冷卻水循環(huán)緩慢散熱不良,在冷熱不均時,塑性不一,易引起機體裂紋。
8)缸體因鑄造時效處理不合格,質(zhì)量低劣,造成裂紋產(chǎn)生。
2.1 變形的檢查與修理
1)檢查。將直尺放置在氣缸體上平面,用厚薄規(guī)測量直尺與氣缸上平面之間的間隙。其使用極限:鋁合金氣缸體一般為0.25 mm,鑄鐵氣缸體一般為0.10 mm。氣缸體上平面不平度超過極限會引起漏水漏氣,甚至沖壞氣缸墊。
2)修理。①氣缸體平面螺孔附近的局部凸起,可用修磨或刮研的方法修復,邊檢查邊刮研。②平面翹曲過大時,應進行磨削或銑削修復,但應嚴格控制銑削或磨削量,加工后檢查燃燒室容積,以防各缸燃燒室容積相差過大,造成發(fā)動機工作不均勻和爆燃現(xiàn)象。③對于較大的翹曲變形的缸蓋,還可以采用局部預熱敲壓校正法修正。這種方法的優(yōu)點是不改變?nèi)紵胰莘e,但生產(chǎn)效率低。
2.2 裂紋的檢查修理
1)檢查。①水壓試驗:試驗時將氣缸蓋及襯墊裝在氣缸體上,將蓋板裝在氣缸體前壁進水口處,并用水管與水壓機連通,封閉其它水道口,然后將水壓入水套,要求在300~400 kPa壓力下保持5 min,如無滲漏即為良好,若有水珠由里向外滲出,表明該處有裂紋。②用染色滲透劑檢查裂紋:當工件洗凈后,將滲透劑噴于被檢部位,若滲透劑滲入內(nèi)部,說明該部位存在裂紋。
2)裂紋的修理:根據(jù)裂紋破裂程度、損傷部位以及實際技術能力確定裂紋的修理方法,常見方法有粘接、焊補和螺釘填補等。
2.3 主軸承座孔、凸輪軸軸承座孔同軸度的檢查與修理
1)同軸度的檢驗:先檢查缸套安裝座孔圓度及圓柱度,然后檢查主軸承座孔及凸輪軸座孔同軸度,將主軸承蓋裝上,并按規(guī)定力矩擰緊,檢查時用標準定心軸進行檢驗,將定心軸安裝在定心軸套內(nèi)并向右沿軸向滑動,在定心軸上裝有檢測儀、等臂杠桿及百分表,測量時使等臂杠桿的球形觸頭觸及被測孔表面,轉(zhuǎn)動定心軸時,若不同軸,等臂杠桿的球形觸頭能將移動量經(jīng)杠桿傳給百分表,便能測出軸孔的同軸度誤差。
2)修理:若軸承座孔圓度、圓柱度、同軸度偏差較小時,可以通過刮削軸承合金方法進行修正,若偏差較大時,應進行鏜削修復。
1)使用中避免超負荷作業(yè)。注意添加冷卻水,不允許長時間在缺乏冷卻水和無水情況下,先發(fā)動發(fā)動機、后加水的錯誤做法。
2)維修時,按規(guī)定順序、轉(zhuǎn)矩,逐次均勻地擰緊缸蓋和主軸承螺栓。
3)保證缸套的正確安裝。
4)發(fā)動機因缺水出現(xiàn)過熱(開鍋)時,應先減負荷,待溫度稍降后,緩慢加人熱水。
5)三級保養(yǎng)和階段性維修時,應注意清理機體和缸套的水垢。
6)冬季停車按操縱規(guī)程放盡冷卻水,以防凍壞機體。
7)避免搗缸事故。注意柴油機配合件的裝配間隙要符合要求,保證連桿螺栓的擰緊力矩符合要求,防止氣門座圈脫落,更換氣門座圈時應選用材質(zhì)優(yōu)良的配件。