高崇軍

(馬鋼鐵路運輸公司 安徽馬鞍山 243000)

我段承擔(dān)著馬鋼鐵路運輸公司多種型號機(jī)車的大、中修任務(wù)。在機(jī)車檢修過程中，需要對柴油機(jī)缸套進(jìn)行拆解。190型柴油機(jī)采用濕式缸套，缸套的外壁直接與冷卻水接觸，與機(jī)體內(nèi)腔構(gòu)成封閉的冷卻水腔。柴油機(jī)在使用一段時間后，冷卻水會產(chǎn)生水垢和腐蝕，將缸套和機(jī)體內(nèi)腔連接成一個整體，大大增加了兩者之間的摩擦力；而且缸套在組裝時，被壓裝到機(jī)體上的，所以拆卸缸套往往需要好幾噸的拉力[1]?，F(xiàn)在，我段使用的缸套拆卸工具結(jié)構(gòu)不合理，完全靠人工拆卸。特別是遇到水垢較厚、難以拆卸的缸套，需要職工用鋼管反復(fù)撞擊缸套底部，震松缸套，再用很大的拉力才能將缸套拉出機(jī)體。費時費力，職工的勞動強(qiáng)度也很大，還較易造成人員傷害和設(shè)備損壞。

1 原缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)分析

馬鋼鐵路運輸公司檢修段原190型柴油機(jī)缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)由拉桿、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)組成。上部結(jié)構(gòu)有螺母、支撐架；下部結(jié)構(gòu)有拉盤和拉盤擋塊。拉桿上部加工有螺紋，中、下部光滑。從拉桿上端旋入螺母，螺母下方安裝支撐架，支撐架由一根橫梁和兩條空心支腿組成，橫梁中心有圓孔，從圓孔中穿入拉桿，兩條空心支腿分別對稱插入機(jī)體氣缸蓋的安裝螺栓上，給整個缸套拆卸裝置定位和限制螺母下移。下部結(jié)構(gòu)的拉盤，中心有一個圓孔和一個與圓孔直徑相同的插口，從插口處將拉盤插入拉桿中，托住缸套底部。拉盤下方安裝拉盤擋塊，拉盤擋塊與拉桿焊接在一起，限制拉盤下移。

該缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)見圖1。

1.拉桿;2.拉盤擋塊;3.拉盤;4.支撐架;5.螺母

2 原缸套拆卸裝置存在的主要問題

2.1 拆卸過程時間長、勞動強(qiáng)度大、效率低

缸套拆卸裝置安裝完成后，用扳手卡住螺母，并在扳手上安裝加長桿，然后由職工推動加長桿帶動螺母旋轉(zhuǎn)，每次只能旋轉(zhuǎn)約90 o，就需將扳手、加長桿拆下，重新?lián)Q一個角度安裝，再次旋轉(zhuǎn)，反復(fù)重復(fù)這樣的過程，直至缸套被拆卸下來。拆卸每臺柴油機(jī)12個缸套約需3名職工8個小時完成，職工勞動強(qiáng)度大，費時費力，作業(yè)效率低。

2.2 易造成人身傷害與設(shè)備損壞

首先，在反復(fù)安裝、拆卸扳手與加長桿的過程中，易碰撞柴油機(jī)氣缸蓋部件與作業(yè)人員，造成損壞而形成不必要的額外維修、經(jīng)濟(jì)損失及人身傷害事故。其次，遇到水垢很厚，腐蝕嚴(yán)重、難以拆卸的缸套，職工用2m左右的鋼管撞擊缸套底部，以震松缸套。在這個過程中，鋼管前端易碰傷機(jī)體，后端易碰傷操作人員。

3 新型電動缸套拆卸裝置技術(shù)方案

筆者和同事對原缸套拆卸裝置結(jié)構(gòu)、工作過程進(jìn)行了分析、研究、設(shè)計、制作了新型缸套拆卸裝置。該裝置以電動扭矩代替人工扭矩，極大降低了職工的勞動強(qiáng)度；同時該裝置拆卸速度快，使用時可一次性將缸套拆卸下來，省去了反復(fù)拆裝扳手、加長桿的時間，顯著提高了作業(yè)效率，消除了因反復(fù)拆裝扳手、加長桿及鋼管撞擊缸套底部造成的柴油機(jī)部件損壞和對操作人員傷害的安全問題。

3.1 結(jié)構(gòu)組成

該裝置主要由四部分組成：1. 定扭矩電動扳手、2.拉桿、3.上部結(jié)構(gòu)、4.下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)由接頭、推力軸承和支撐架組成，下部結(jié)構(gòu)由拉盤和定位螺母組成。

該缸套新型電動拆卸裝置結(jié)構(gòu)見圖2。

本裝置動力部分由一臺定扭矩電動扳手組成。通過該電動扳手提供的扭力，帶動接頭、拉桿在定位螺母中旋轉(zhuǎn)，使拉盤、缸套上移，拔出缸套。拉桿上端加工一個六方接頭，與定扭矩電動扳手配合，接頭下方是軸頸，用于安裝推力軸承，中間是光滑的圓桿，下端加工成螺紋，用于旋入定位螺母。推力軸承安裝在接頭下方的軸頸上，壓在支撐架橫梁的推力軸承槽中，可隨著拉桿的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。支撐架由一根橫梁和兩條空心支腿組成，空心支腿焊接在橫梁上，橫梁中心有一個圓孔，圓孔直徑略大于拉桿直徑，橫梁從圓孔中穿入拉桿，兩條空心支腿分別裝入機(jī)體氣缸蓋的安裝螺栓上。支撐架首先用于給整個電動拆卸裝置定位，保證該裝置處于缸套的中心位置；其次，在拉桿旋轉(zhuǎn)時，起到支撐作用，限制推力軸承、拉桿下移。缸套下方安裝一個拉盤，拉盤外徑略小于缸套外徑，大于缸套內(nèi)徑，拉盤中心有一個圓孔和一個與圓孔直徑相等的插口，圓孔直徑略大于拉桿直徑，拉盤上還有一個定位孔。拉盤下方是定位螺母，該螺母上焊接了一個定位銷，定位銷直徑較拉盤定位孔直徑小1 mm。使用時，該定位銷與拉盤上的定位孔配合，起到固定拉盤，使其能夠與拉桿同軸，且使定位螺母與拉盤連接成一個整體。

1.拉桿;2.定位螺母;3.拉盤;4.支撐架; 5.推力軸承;6.接頭;7.定扭矩電動扳手

3.2 主要技術(shù)參數(shù)(根據(jù)我段定扭矩電動扳手實際情況)

最大扭矩：1500 N·m

最大拉升高度：150 mm

適用范圍：190型系列柴油機(jī)

3.3 工作原理

拆卸缸套前，首先拆除掉機(jī)體上氣缸蓋附件及氣缸蓋，氣缸蓋安裝螺栓予以保留不拆。將推力軸承安裝到拉桿軸頸上；再將支撐架的兩條支腿裝入氣缸蓋安裝螺栓，壓在機(jī)體上；將拉桿有螺紋的一端朝下，插入支撐架橫梁的中心孔中，并從缸套下方伸出；然后將定位螺母從拉桿下端旋入；再將拉盤從插口處插入拉桿，拉盤上的定位孔套入定位螺母上的定位銷上。這時，用扳手緊固拉桿上端接頭，拉桿隨同接頭在定位螺母中旋轉(zhuǎn)，而定位螺母和拉盤在定位銷、定位孔作用下連接在一起，在拉盤重力作用下，定位螺母固定不轉(zhuǎn)；且由于拉桿被推力軸承、支撐架限制，支撐架又被固定在機(jī)體上，所以，拉桿不能向下移動；拉桿旋轉(zhuǎn)就會使定位螺母上移，帶動拉盤上移，直至拉盤與缸套接觸。再將扳手拆下，安裝定扭矩電動扳手和反力桿，接通電源，按下開關(guān)，定扭矩電動扳手帶動接頭、拉桿旋轉(zhuǎn)，而定位螺母則由于拉盤和缸套接觸產(chǎn)生的摩擦力及拉盤的重力作用，不會旋轉(zhuǎn)，故而定位螺母上移，帶動拉盤、缸套上移，將缸套拆卸下來。

其工作原理示意圖見圖3。

1.拉桿;2.定位螺母;3.拉盤;4.支撐架;5.推力軸承; 6.接頭;7.定扭矩電動扳手; 8.反力桿;9.缸套; 10.機(jī)體;11.氣缸蓋安裝螺栓

3.4 主要特征

3.4.1 拉桿上端加工一個六方接頭，可與扳手及定扭矩電動扳手配合帶動拉桿旋轉(zhuǎn)，拆卸缸套的動力由定扭矩電動扳手提供。拉桿下端加工了螺紋，并與定位螺母配合。

3.4.2 接頭下方設(shè)置了一個推力軸承，當(dāng)拉桿旋轉(zhuǎn)時，推力軸承隨拉桿旋轉(zhuǎn)，使接頭與支撐架之間不會摩。

3.4.3 支撐架安裝在機(jī)體氣缸蓋安裝螺栓上，由機(jī)體限制支撐架、推力軸承及拉桿下移。

3.4.4 缸套下方的拉盤中心有一個圓孔和一個插口，并加工了一個定位孔，定位孔與定位螺母上的定位銷配合，通過拉盤重力及拉盤與缸套之間的摩擦力，使定位螺母不隨拉桿旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到拉桿旋轉(zhuǎn)，定位螺母固定不轉(zhuǎn)，定位螺母上移，帶動拉盤、缸套上移，拉出缸套的目的。

4 新型電動缸套拆卸裝置現(xiàn)場使用效果

截止到2017.03，柴油機(jī)缸套新型電動拆卸裝置在馬鋼鐵路運輸公司檢修段多臺柴油機(jī)檢修中運用，取得良好的使用效果。

表1 新型電動缸套拆卸裝置使用情況統(tǒng)計表

5 結(jié)論

在我段多臺190柴油機(jī)檢修中，使用了該新型電動缸套拆卸裝置，拆卸效率大幅提高，僅需2名職工約1.6左右小時就可完成缸套拆卸工作；不需多次撞擊缸套底部、不需反復(fù)拆裝扳手、加長桿，省時省力、安全、可靠，達(dá)到了設(shè)計目的，受到作業(yè)員工的歡迎，是一種理想的柴油機(jī)缸套拆卸裝置。

參考文獻(xiàn)

[1] 敬旭東.鉆井柴油機(jī)缸套拆卸裝置的研制[J].石油機(jī)械，2007，35(7)：49-51