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Chapter8柴油機(jī)主要零件的檢修本章主要介紹:柴油機(jī)主要零件常見(jiàn)的缺陷及修理方法,通過(guò)典型的修理方法,進(jìn)一步鞏固、加深對(duì)修復(fù)工藝的理解。06:15重點(diǎn):氣缸蓋的檢修、氣缸套的檢修難點(diǎn):曲軸的檢修;根據(jù)材料及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選擇合適的修復(fù)方法知識(shí)點(diǎn):氣缸蓋損壞形式、部位、修理方法氣缸套損壞形式、部位、修理方法曲軸損壞形式、修理方法。Chapter8柴油機(jī)主要零件的檢修06:15檢修學(xué)習(xí)思路1.了解該零件在整個(gè)設(shè)備中的作用;2.根據(jù)作用分析其工作條件(受力情況);3、根據(jù)受力情況,判斷可能出現(xiàn)的缺陷;4.利用所學(xué)知識(shí),檢查判斷缺陷,分析造成缺陷的原因;5.根據(jù)材料及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選擇修復(fù)措施進(jìn)行修復(fù);6、檢驗(yàn)合格重新使用。06:15主要內(nèi)容§8-1氣缸蓋的檢修§8-2氣缸套的檢修§8-3活塞的檢修§8-4活塞環(huán)的檢修§8-5活塞銷(xiāo)和十字頭銷(xiāo)的檢修§8-6活塞桿填料函的檢修§8-7曲軸的檢修§8-8軸承的檢修§8-9精密偶件的檢修§8-10氣閥的檢修§8-11重要螺栓的檢修§8-12船舶管系的檢修√√√√√√06:15§8-1氣缸蓋的檢修
二、缸蓋的損壞形式一、缸蓋的工作條件及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、氣缸蓋的檢修06:15一、缸蓋的工作條件及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):缸蓋是柴油機(jī)固定件和燃燒室的組成部分。上安裝有噴油器、起動(dòng)空氣閥、安全閥和示功閥等。筒狀活塞式柴油機(jī)缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣閥,二沖程直流掃氣式柴油機(jī)氣缸蓋上裝有排氣閥。氣缸蓋內(nèi)部有各種氣道和冷卻水空間。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,孔道較多,壁厚不均勻;2、工作條件:高溫,高壓,腐蝕,機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力集中。故條件惡劣。06:15二、缸蓋的損壞形式根據(jù)缸蓋的工作條件及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以分析出缸蓋的損壞形式有:1底面和冷卻水面的裂紋2氣缸蓋氣閥座面和導(dǎo)套的磨損3冷卻水腔的腐蝕;(缸蓋的翹曲變形)06:15三、氣缸蓋的檢修1氣缸蓋裂紋檢修2氣缸蓋氣閥座面的檢修06:151氣缸蓋裂紋檢修1.1裂紋部位1.2氣缸蓋裂紋檢驗(yàn)1.3裂紋產(chǎn)生原因1.4氣缸蓋裂紋的修理06:151.1裂紋部位1)缸蓋底面裂紋如圖8-1原因:(熱疲勞、高溫疲勞和蠕變疲勞),產(chǎn)生在閥孔的過(guò)渡圓角處,即有應(yīng)力集中之處,且沿徑向擴(kuò)展;2)缸蓋冷卻側(cè)裂紋如圖8-2原因:(最大爆發(fā)壓力的作用),在冷卻水道的環(huán)形筋的根部應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋,并沿圓周方向和向觸火面擴(kuò)展,導(dǎo)致缸蓋裂穿漏水或在閥孔壁上開(kāi)裂。06:151.2氣缸蓋裂紋檢驗(yàn)1)按CCS要求,5年一次特檢;氣缸蓋及閥件等打開(kāi)檢驗(yàn);2)按主、副機(jī)說(shuō)明書(shū)維修保養(yǎng)大綱的要求進(jìn)行檢修氣缸蓋及其閥件等;3)新造或修理的氣缸蓋需檢驗(yàn);懷疑有裂紋的缸蓋進(jìn)行檢驗(yàn)(觀察法粗檢、無(wú)損探傷和水壓試驗(yàn)精檢)。航行中判斷穿透性裂紋的方法:
氣缸或活塞冷卻水壓力表指針波動(dòng)或膨脹水箱水位上下波動(dòng);冷卻水溫升高,淡水消耗量增加,掃氣箱有水流出;膨脹水箱的透氣管有氣泡冒出和冷卻水有油星;起動(dòng)前進(jìn)行轉(zhuǎn)車(chē)和沖車(chē)時(shí),打開(kāi)示功閥有水氣或水珠噴出;曲柄箱或滑油柜中滑油量不正常增多,滑油迅速乳化變質(zhì);吊缸時(shí),活塞、氣缸套、氣缸蓋工作表面有銹痕,或活塞頂部積水。06:151.3裂紋產(chǎn)生原因(人為故障)根本原因:缸蓋產(chǎn)生熱疲勞、機(jī)械疲勞、高溫疲勞;(參見(jiàn)p64)
直接原因:輪機(jī)員操作管理和維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)。如:柴油機(jī)冷車(chē)起動(dòng)或起動(dòng)后加速太快;頻繁起動(dòng)、停車(chē)和長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);冷卻和潤(rùn)滑不良或中斷、停車(chē)后立即切斷冷卻水;未定期吊缸檢修,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;冷卻水沒(méi)有投藥處理或處理不當(dāng);安裝氣缸蓋時(shí),螺栓預(yù)緊力不符合說(shuō)明書(shū)要求或各螺拴受力不均勻。此外,缸蓋的裂紋與結(jié)構(gòu)性、工藝性等自然故障有關(guān)。06:151.4氣缸蓋裂紋的修理修理前先進(jìn)行無(wú)損探傷查明裂紋的部位、尺寸和深度等;根據(jù)檢查結(jié)果,依照缸蓋材料、結(jié)構(gòu),選用下列不同的修理方法。1)穿透性裂紋或關(guān)鍵部位發(fā)生嚴(yán)重裂紋——換新;2)若無(wú)備件則采取封缸辦法,減缸運(yùn)行的應(yīng)急措施。06:15缸蓋裂紋修復(fù)方法1)微小裂紋:用挫刀、油石或風(fēng)砂輪等工具打磨消除裂紋,經(jīng)無(wú)損探傷或水壓試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后繼續(xù)使用。否則,繼續(xù)打磨、檢驗(yàn)。若裂紋較深達(dá)壁厚的3%以上時(shí),停止打磨改用其它方法修理或報(bào)廢換新。2)金屬扣合法:修理氣缸蓋底面和其他部位裂紋。3)焊補(bǔ):裂紋較小時(shí),先鏟去裂紋再焊補(bǔ)。應(yīng)制訂嚴(yán)格焊補(bǔ)工藝和選用合適焊補(bǔ)方法。參見(jiàn)缸蓋焊接工藝。4)鑲套修理:主要修理缸蓋孔壁上的裂紋,如圖8-3。鑲套材料為不銹鋼或青銅,與孔的配合為過(guò)盈配合H7/r6。襯套端面與閥孔底面墊紫銅墊片,加強(qiáng)密封。5)膠粘劑修理:對(duì)于氣缸蓋、氣缸套上的裂紋或鑄造缺陷(砂眼),依其部位和工作條件選用有機(jī)或無(wú)機(jī)膠粘劑進(jìn)行修理。6)覆板修理:用于修理氣缸蓋外表面裂紋,修理時(shí)先在裂紋兩端鉆止裂孔,涂膠粘劑(如環(huán)氧樹(shù)脂)后將鋼板覆蓋其上,用螺釘將鋼板固緊在氣缸蓋上。如圖其他裂紋零件可參照上述方法選用06:15覆板修理示意圖修復(fù)外表面裂紋鉆止裂孔;圖(a)補(bǔ)板常用紫銅板,板厚1.5~3mm。大小:以每邊大于裂紋15~20mm。覆板下涂石棉粉和白漆混合的石棉泥。若覆板為鋼板下涂白漆,用螺釘固緊。圖b修復(fù)可在裂紋處涂無(wú)機(jī)粘接劑。
06:152氣缸蓋氣閥座面的檢修2.1閥座的工作條件:1)氣閥座在高溫燃?xì)猸h(huán)境下,承受沖擊;2)在高應(yīng)力作用下,與氣閥磨損;3)高溫燃?xì)獾那治g、沖刷。2.2閥座的缺陷:麻點(diǎn)、凹痕、裂紋等。2.3危害:導(dǎo)致漏氣,壓縮壓力降低,燃燒惡化,缺陷加重。06:152.4閥座修復(fù)方法1)手工研磨工藝(較輕)2)閥座鉸刀修正(較重)方法視損傷情況和尺寸而定:3)專(zhuān)用磨床磨削消除缺陷(大型)氣閥密封性的檢查4)鑲套與堆焊修復(fù)06:151)手工研磨工藝方法:將清洗干凈的缸蓋倒置在架子或方木上,用橡皮碗吸住閥盤(pán)底平面,并在配合面閥間放人少量研磨劑或機(jī)油,用相配合的氣閥錐面與閥座互相研磨。若表面麻點(diǎn)較深,可將砂布?jí)|在氣閥下,用手按住轉(zhuǎn)動(dòng)氣閥磨去麻點(diǎn),然后依次用粗、細(xì)研磨沙、滑油研磨。當(dāng)研磨至閥面光亮,經(jīng)密封性檢查合格后完成。06:152)閥座鉸刀修正閥座凹陷嚴(yán)重,或經(jīng)多次研磨閥密封帶變寬或更換了閥座圈,需采用鉸刀修正。06:15鉸刀氣閥鉸刀由心桿和不同角度的鉸刀組成:鉸刀的角度分:15°、30°、45°、75°四種;30°和45°鉸刀各有粗刀和細(xì)刀兩種。06:15鉸削工藝步驟①根據(jù)閥座和導(dǎo)管直徑,選擇合適鉸刀和心桿。心桿插入導(dǎo)管,能輕松轉(zhuǎn)動(dòng)但不晃動(dòng)為合適;②沙磨硬化層用砂布?jí)|在鉸刀下打磨,除去閥座表面硬化層,然后鉸削;③根據(jù)氣閥種類(lèi)選用30°或45°鉸削。損傷嚴(yán)重,先粗鉸再細(xì)鉸。鉸削用力均勻、平穩(wěn),防止鉸偏或起棱,起棱應(yīng)用砂布打磨后再續(xù)鉸;鉸削始終順時(shí)針進(jìn)行,不可反轉(zhuǎn),防鉸刀變鈍;不斷更換起止位置,以獲得平整的鉸削面。④試配和修正接觸面鉸削后閥座抹色油,裝上修復(fù)的氣閥試配。接觸環(huán)帶應(yīng)在氣閥中部或偏近閥桿中上部,環(huán)帶寬度符合要求(中小型機(jī)為1.5~2.5mm)p143表8-1。若接觸環(huán)帶過(guò)寬并偏下,選15°鉸刀修正;若接觸環(huán)帶過(guò)寬并偏上,選75°鉸刀修正;⑤用30°或45°修整,細(xì)砂布打磨,研磨。06:153)專(zhuān)用磨床磨削消除缺陷大型機(jī)氣閥閥座,采用專(zhuān)用磨床磨削消除缺陷,研磨。06:15氣閥密封性的檢查p142a)觀察法:氣閥敲擊閥座,呈現(xiàn)連續(xù)光環(huán),密封性好;b)劃線(xiàn)法
鉛筆每隔3-5mm畫(huà)線(xiàn),轉(zhuǎn)90°,鉛筆都擦掉,密封性好;c)煤油檢查,氣閥裝入閥座并壓緊一下,在閥座坑內(nèi)閥盤(pán)底面,倒煤油,5min后擦凈,迅速提起氣閥,閥座面無(wú)油滲入,密封性好。06:154)鑲套與堆焊修復(fù)鑲套修理氣閥座出現(xiàn)裂紋,若損壞嚴(yán)重,閥座下沉,便不能采用磨削和研磨修復(fù),在結(jié)構(gòu)允許的情況下,采用鑲套修復(fù)。堆焊修復(fù)除去缺陷,堆焊金屬,保溫緩冷,然后機(jī)加工成形,研磨使用。06:15部位及原因:燒傷和腐蝕大多發(fā)生在排氣閥座面上,主要是由于座面的變形、磨損、積炭和座面裂紋等引起氣閥關(guān)閉不嚴(yán),高溫燃?xì)饴┬故归y座過(guò)熱和金屬元素?zé)龘p;或因閥座過(guò)熱和燃用重油發(fā)生高溫釩腐蝕,閥座面產(chǎn)生麻點(diǎn)、凹坑,甚至局部燒穿。檢修
閥盤(pán)座面腐蝕和燒傷的麻點(diǎn)、凹坑可機(jī)械加工消除,然后用專(zhuān)用磨床修磨,或采用堆焊、噴焊工藝修復(fù)。
閥座面的腐蝕、燒傷用機(jī)加工或手工鉸削修復(fù),大型柴油機(jī)的排氣閥座面也可采用堆焊、噴焊修復(fù)。損傷嚴(yán)重時(shí)應(yīng)更換座圈。2.氣閥座面燒傷、腐蝕的檢修06:15§8-2氣缸套的檢修結(jié)構(gòu)特點(diǎn):大型二沖程機(jī)采用長(zhǎng)沖程直流掃氣,氣缸套較長(zhǎng),中下部有一圈氣口。缸套的工作條件:上部受燃?xì)飧邷?、高壓和腐蝕;內(nèi)表面受摩擦;外表面受冷卻水腐蝕、穴蝕作用。缸套主要損壞形式:內(nèi)表面磨損、腐蝕、熱疲勞裂紋和拉缸拉痕;外表面穴蝕和裂紋。柴油機(jī)說(shuō)明書(shū)維修保養(yǎng)大綱要求8000h對(duì)氣缸套進(jìn)行檢修一次,吊缸時(shí)也應(yīng)檢測(cè)氣缸套的磨損情況。
06:151.缸套磨損檢修
新氣缸套內(nèi)孔精度等級(jí):圓度和柱度誤差在0.015~0.045mm以?xún)?nèi),粗糙度在Ra0.4~Ra1.6μm之內(nèi)。安裝質(zhì)量要求:圓度誤差和圓柱度誤差應(yīng)控制在0.05mm以?xún)?nèi)。不均勻磨損的影響:缸套磨損量超過(guò)(0.4~0.8%)D(缸徑)時(shí),燃燒室就失去密封性。輪機(jī)員應(yīng)按說(shuō)明書(shū)的要求對(duì)氣缸套的磨損進(jìn)行檢測(cè),掌握氣缸套的磨損情況,防止發(fā)生過(guò)度磨損。缸套內(nèi)孔磨損極限如表8-2所示。提示:鑄鐵氣缸套的正常磨損率小于0.1mm/kh,鍍鉻氣缸套正常磨損率在0.01~0.03mm/kh范圍之內(nèi)。06:1506:151.1氣缸套內(nèi)圓表面磨損測(cè)量1)測(cè)量工具:內(nèi)徑千分尺(大型機(jī)用)、內(nèi)徑百分表(小型機(jī)用)或隨機(jī)專(zhuān)用內(nèi)徑百分表。a2)測(cè)量部位:各機(jī)型柴油機(jī)缸套測(cè)量部位應(yīng)該是固定的,以便與前次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較,從而了解磨損情況,掌握磨損規(guī)律。故都做有測(cè)量定位樣板,如圖。中小型機(jī)無(wú)樣板又無(wú)說(shuō)明書(shū)等資料時(shí)按以下規(guī)定測(cè)量:①活塞位于上止點(diǎn)時(shí),第一道環(huán)對(duì)應(yīng)的位置;②活塞位于行程中點(diǎn)時(shí),第一道環(huán)對(duì)應(yīng)的位置;③活塞位于行程中點(diǎn)時(shí),末道刮油環(huán)對(duì)應(yīng)的位置;④活塞位于下止點(diǎn)時(shí),末道刮油環(huán)對(duì)應(yīng)的位置。每個(gè)截面測(cè)量縱橫兩個(gè)直徑。06:1506:151.1氣缸套內(nèi)圓表面磨損測(cè)量3)測(cè)量、記錄與計(jì)算①記錄測(cè)量數(shù)據(jù),各測(cè)量橫截面可計(jì)算出圓度誤差:○=│Dx-Dy│/2;找出并記錄最大圓度誤差○max。②縱截面上計(jì)算柱度誤差:=(Dmax-Dmin)/2,取最大值;③計(jì)算內(nèi)徑增量:△=(Dmax-D0)。④判斷是否超過(guò)磨損極限。缸套磨損極限見(jiàn)p143表8-2。將計(jì)算出的最大圓度、最大圓柱度或最大內(nèi)徑增量與說(shuō)明書(shū)或標(biāo)準(zhǔn)比較,確定磨損程度。如超過(guò)極限,或有擦傷、裂紋時(shí),則需修理。與上次測(cè)量比較,確定兩次測(cè)量時(shí)間間隔,可計(jì)算出這段時(shí)間內(nèi)缸套的磨損率。06:151.2氣缸套磨損的修復(fù)1)輪機(jī)員自修磨損未超極限,內(nèi)圓有輕微拉痕擦傷時(shí),①輕微縱向拉痕(寬≯0.2%D,深≯0.05%D,數(shù)量≯3條),用砂紙、油石與水平成20°~30°交叉打磨),使之光滑。拉痕超過(guò)規(guī)定,送廠維修。②輕微擦傷(深度<0.5mm)油石、銼刀、風(fēng)沙輪消除,使之光滑即可。2)船廠修復(fù)①鏜缸修復(fù)內(nèi)徑增量符合標(biāo)準(zhǔn),用鏜缸辦法消除較大拉痕、擦傷和磨臺(tái);消除幾何形狀誤差;②修理尺寸法內(nèi)徑增量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),在保證缸壁厚強(qiáng)度的前提下鏜缸,再依鏜缸后的尺寸,配制新的活塞組,恢復(fù)配合間隙;③恢復(fù)尺寸法鏜缸后,根據(jù)壁厚的要求,選鍍鉻(松孔鍍鉻,厚度控制在0.25-0.30mm)、鍍鐵(可獲得較厚鍍層,可達(dá)2mm)或噴涂等?;謴?fù)缸套原有直徑和配合間隙。修復(fù)后的缸套正常運(yùn)行前,需磨合。06:152氣缸套的裂紋檢修在大直徑、強(qiáng)載荷的中、低速機(jī)的缸套易產(chǎn)生裂紋。2.1裂紋的形式及部位1)冷卻側(cè)裂紋缸套凸肩處裂紋:如圖8-9(a)內(nèi)圓上部縱向裂紋:如圖8-10(a)局部過(guò)冷、熱應(yīng)力過(guò)大所致。2)缸套內(nèi)表面裂紋:如圖8-102.2裂紋的修理采用波浪鍵扣合,螺釘密封。用于少量縱向裂紋短的情況;裂紋嚴(yán)重或裂穿,換新。無(wú)備件時(shí),封缸運(yùn)行。06:1506:153拉缸檢修活塞組件與缸套配合面相互劇烈作用(干摩擦),在工作表面產(chǎn)生拉毛、劃痕、擦傷、裂紋或咬死的損傷現(xiàn)象,稱(chēng)為~。3.1拉缸的主要癥狀
1)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音不正常,發(fā)出“吭吭”聲或“嗒嗒”聲;2)轉(zhuǎn)速下降乃至自動(dòng)停車(chē)—因氣缸內(nèi)摩擦功大增;3)曲柄箱或掃氣箱冒煙或著火—由于缸套和活塞組件溫度升高,使曲柄箱或掃氣箱空間加熱,油或積油蒸發(fā)成油氣,當(dāng)活塞環(huán)粘著或斷環(huán)失落使燃?xì)庑孤┮灾轮穑?)排溫、冷卻水溫和潤(rùn)滑油溫顯著升高;5)吊缸檢查,可以發(fā)現(xiàn)氣缸套和活塞環(huán)、活塞工作表面呈藍(lán)色或暗紅色,有縱向拉痕;缸套、活塞環(huán),甚至活塞裙異常磨損,磨損量和磨損率很高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常值。近年來(lái),隨柴油機(jī)增壓壓力和單缸功率的提高,缸套和活塞組件的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷大增,加之高粘度劣質(zhì)燃油的使用等,使拉缸更易發(fā)生。06:153.2拉缸種類(lèi)柴油機(jī)拉缸多發(fā)生在運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨合階段和長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)以后。根據(jù)拉缸發(fā)生時(shí)間和損傷特點(diǎn)分為兩類(lèi):1)運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨合拉缸發(fā)生在新造或修理后的柴油機(jī)磨合階段,損傷部位在氣缸套和活塞環(huán)工作表面,嚴(yán)重時(shí)波及活塞裙外面。2)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的拉缸發(fā)生在柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)千小時(shí))以后,拉缸使活塞裙外表面燒傷、磨損和氣缸套內(nèi)上止點(diǎn)附近壁面嚴(yán)重磨損及氣口筋部裂紋。鑄鐵缸套與鋁合金活塞發(fā)生拉缸時(shí),可使活塞材料熔化并與缸套表面焊接。06:153.3拉缸的工藝原因根本原因是工作表面間油膜變薄或遭到破壞。其工藝原因是:1)材料不匹配,如鍍鉻環(huán)與鍍鉻缸套不匹配;2)活塞環(huán)斷裂;3)磨合質(zhì)量不好;4)潤(rùn)滑、燃燒和冷卻不良5)工作表面粗糙度不合適,易引起運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨合拉缸;新造或經(jīng)修理的氣缸套內(nèi)表面粗糙度應(yīng)符合下列要求:高速機(jī)≯Ra0.8μm;中速機(jī)≯Ra1.6μm;低速機(jī)≯Ra3.2μm;6)活塞運(yùn)動(dòng)裝置對(duì)中不良;參見(jiàn)p21206:153.4防止拉缸的工藝措施1)保證活塞運(yùn)動(dòng)裝置良好的對(duì)中性2)氣缸套內(nèi)圓表面采用波紋加工或衍磨加工3)氣缸套內(nèi)圓表面強(qiáng)化處理4)活塞環(huán)外表面強(qiáng)化處理06:153.5拉缸的應(yīng)急措施航行中,一旦發(fā)生拉缸事故,應(yīng)沉著冷靜地分析情況,積極設(shè)法采取可行的應(yīng)急措施。1)根據(jù)拉缸程度、海況、海域或航道情況、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等依說(shuō)明書(shū)指導(dǎo)或自行決定應(yīng)急措施。2)當(dāng)拉缸尚不嚴(yán)重,海面情況不允許停車(chē)檢修或距目的港(或任何港口)較近時(shí),可采取簡(jiǎn)單的減缸航行措施;3)拉缸較為嚴(yán)重(咬缸或自動(dòng)停車(chē)),而距目的港較遠(yuǎn),但海面平靜時(shí)可吊缸修理;4)若無(wú)備件可采用完全減缸航行。06:15§8-3活塞的檢修工作條件:高溫、高壓燃?xì)庾饔茫瑹釕?yīng)力和機(jī)械應(yīng)力;與缸套摩擦。損壞形式:外圓表面和環(huán)槽的磨損、裂紋和破裂、頂部燒蝕等。06:151活塞外圓的磨損部位與檢測(cè)筒形活塞因側(cè)推力影響,裙部磨損;十字頭活塞,安裝不正或拉缸時(shí)磨損。1.1磨損測(cè)量:(外徑千分尺、游標(biāo)卡尺)①部位:一般測(cè)活塞裙部;部分按說(shuō)明書(shū)要求頭部增測(cè)1~2測(cè)量點(diǎn),了解其磨損和燒損情況。測(cè)量點(diǎn)見(jiàn)右圖:若裙部較長(zhǎng),每隔100~200mm設(shè)測(cè)量點(diǎn)。每測(cè)量截面,測(cè)取橫向與縱向兩個(gè)直徑。②計(jì)算校合:計(jì)算每個(gè)截面的圓度誤差;縱截面柱度誤差。取最大值與說(shuō)明書(shū)或標(biāo)準(zhǔn)比較?;钊共客鈭A磨損極限見(jiàn)p151表8-506:151.2活塞外表面磨損的修復(fù)①磨損不太嚴(yán)重光車(chē)裙部外圓,消除磨損引起的形狀誤差;(中小型活塞,普通車(chē)床;大型活塞,上立式車(chē)床)。光車(chē)后,若活塞與缸套的間隙滿(mǎn)足p206表9-1要求,可繼續(xù)使用;否則采取以下措施:②磨損嚴(yán)重超差:鋁活塞報(bào)廢;鑄鐵活塞光車(chē)后,熱噴涂、鍍鐵等;鑄鋼活塞光車(chē)后,鍍鐵、堆焊→恢復(fù)尺寸。06:152活塞環(huán)槽磨損檢修環(huán)易折斷環(huán)槽的磨損以鋁活塞尤為嚴(yán)重!2.1環(huán)槽磨損原因:環(huán)上下跳動(dòng)、環(huán)徑向脹縮運(yùn)動(dòng),環(huán)與環(huán)槽之間相互摩擦;灰塵、炭粒增加其磨粒磨損;活塞頭部高溫→材料機(jī)械性能↓→耐磨性↓;→油膜燒損→磨損↑。2.2環(huán)槽磨損危害天地間隙↑→環(huán)在環(huán)槽中跳動(dòng)↑天地間隙↑→作用在環(huán)內(nèi)側(cè)壓力↑天地間隙↑→密封性↓→pz、pc↓→功率↓油耗↑環(huán)槽形狀由矩形→梯形如圖8-9。06:152.3環(huán)槽的測(cè)量與磨損修復(fù)測(cè)量:用標(biāo)準(zhǔn)樣板或新環(huán)+塞尺,測(cè)環(huán)槽天地間隙(平面間隙)圖8-12。測(cè)量值與說(shuō)明書(shū)或p157表8-6比較,超差應(yīng)修復(fù)。修復(fù):①光車(chē)或磨削環(huán)槽上下端面,配加大尺寸的活塞環(huán)。環(huán)槽加大尺寸不宜過(guò)大,保證槽脊減薄量不超過(guò)原厚度20-25%,且不允許同一活塞有超過(guò)2個(gè)環(huán)槽采用此法修理。(避免備件困難)②光車(chē)后,鍍鉻、噴焊、堆焊恢復(fù)尺寸,再光車(chē)至原尺寸。(噴焊、堆焊后需進(jìn)行退火處理,對(duì)大型鋼制活塞較好)③環(huán)槽端面鑲墊環(huán)如圖8-13。鑲死環(huán),焊接工藝焊死,再磨損后不易修復(fù);活環(huán):過(guò)盈配合,但易脫落引發(fā)事故。06:153活塞裂紋的檢修3.1活塞頭觸火面裂紋
如圖8-14。原因:機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的共同作用1)溫度分布不均(頂部中央或邊緣溫度最高,鑄鋼達(dá)450℃,鋁活塞達(dá)300-375℃),產(chǎn)生熱應(yīng)力;pz引起機(jī)械應(yīng)力。熱疲勞、機(jī)械疲勞;2)冷卻不良導(dǎo)致過(guò)熱,如冷卻水側(cè)結(jié)水垢、頂側(cè)積炭(超過(guò)0.5mm,散熱不良、溫度高,在機(jī)械應(yīng)力作用下→裂紋)。高溫疲勞。3)活塞頂起吊孔、第一道環(huán)槽根部,應(yīng)力集中→裂紋。3.2活塞冷卻側(cè)裂紋原因:pz過(guò)大引起,或出現(xiàn)應(yīng)力集中。裂紋檢查:將活塞清洗干凈,特別是環(huán)槽內(nèi)的積炭清除干凈后,采用觀察法,或著色探傷檢查。
06:153.3活塞裂紋的檢修活塞頂部裂紋較輕,采用焊補(bǔ)或鋼活塞頂部局部更換;活塞環(huán)槽根部裂紋、活塞上穿透性裂紋及冷卻側(cè)裂紋因無(wú)法修復(fù)時(shí)應(yīng)換新;鋁活塞出現(xiàn)裂紋報(bào)廢。06:154活塞頂部燒蝕的檢修4.1原因:1)高溫→材料氧化、脫炭,化學(xué)成分燒損、金相組織變化。出現(xiàn)以下情形溫度會(huì)更高噴油定時(shí)過(guò)遲、后燃嚴(yán)重;噴油器安裝不正確,油直噴在活塞頂→積炭;冷卻面結(jié)垢等。2)燃油中釩、鈉引起高溫腐蝕。4.2危害:頂部表面金屬剝落、出現(xiàn)深淺不一的凹坑、頂部變形、厚度減薄,嚴(yán)重時(shí)燒穿。4.3燒蝕的檢查
如圖8-12樣板+塞尺檢查,測(cè)量樣板與塞尺之間的最大間隙t。t超過(guò)15mm換新。4.4修理1)改變活塞安裝角度在結(jié)構(gòu)允許情況下,使輕微燒蝕部位避開(kāi)噴油方向。(指十字頭活塞。)2)焊補(bǔ)修理燒蝕厚度接近規(guī)定值時(shí),堆焊,退火再加工至原形狀;3)超過(guò)規(guī)定極限或活塞頂部厚度減至設(shè)計(jì)厚度一半
換新06:15二、活塞的驗(yàn)收(大綱未作要求)2.1材料成分和機(jī)械性能符合原機(jī)設(shè)計(jì)要求認(rèn)真審核供應(yīng)商和制造廠提供活塞材料成分、機(jī)械性能檢驗(yàn)報(bào)告。2.2活塞尺寸、形狀和位置精度及粗糙度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求1)活塞銷(xiāo)孔中心線(xiàn)與活塞中心線(xiàn)垂直度檢驗(yàn):如圖8-16a)2)活塞銷(xiāo)孔中心線(xiàn)與活塞中心線(xiàn)位置度檢驗(yàn):如圖8-16b)3)活塞環(huán)糟平面與活塞中心線(xiàn)垂直度檢驗(yàn):圖8-13a),用百分表沿環(huán)槽端平面轉(zhuǎn)動(dòng)一周,其平面跳動(dòng)量為環(huán)槽平面與活塞中心線(xiàn)垂直度誤差。4)活塞頂面形狀的檢測(cè):樣板檢測(cè)活塞頂面形狀是否符合圖紙要求。06:15§8-4活塞環(huán)的檢修☆
作用:密封、散熱、調(diào)節(jié)滑油。損壞形式:過(guò)度磨損、折斷、粘著、彈力下降等。環(huán)的工作性能直接影響氣缸和柴油機(jī)的工作性能。應(yīng)定期地通過(guò)掃氣口檢查和判斷其工作情況。(四沖程機(jī)需吊缸檢查、二沖程機(jī)通過(guò)掃氣口檢查)06:15§8-4活塞環(huán)的檢修1.活塞環(huán)工作狀況的檢查方法2.活塞環(huán)的損壞與檢修3輪機(jī)員配換活塞環(huán)工藝4活塞環(huán)驗(yàn)收06:151、活塞環(huán)工作狀況的檢查方法
通過(guò)掃氣箱操縱側(cè)氣缸觀察孔觀察:盤(pán)車(chē)使活塞處于下止點(diǎn),逐漸盤(pán)車(chē)使活塞上行。通過(guò)掃氣口,察看氣缸壁、活塞頭、環(huán)、裙工作面和活塞桿的情況。06:151、活塞環(huán)工作狀況的檢查方法判斷環(huán)工作狀況(參見(jiàn)主機(jī)p49圖2-23)1)良好狀況:工作面光亮、濕潤(rùn),環(huán)活動(dòng)自如,無(wú)過(guò)度磨損(雖有棱邊但無(wú)毛刺);潤(rùn)滑情況:除第一道環(huán)外,其余各道環(huán)的棱邊應(yīng)有滑油。2)環(huán)棱邊有毛刺,對(duì)應(yīng)缸壁有輕微磨痕→環(huán)輕微擦傷。3)環(huán)表面出現(xiàn)縱向拉痕→有硬質(zhì)顆粒;4)若環(huán)槽有較厚積炭,用木棒觸動(dòng)環(huán)檢查環(huán)是否粘著和粘著的程度;(粘著導(dǎo)致密封不良)5)觀察環(huán)是否斷裂,木棒檢查;6)觀察環(huán)的顏色,判斷是否漏氣(若環(huán)表面干燥發(fā)黑,對(duì)應(yīng)缸套有干燥發(fā)黑表面,說(shuō)明漏氣)7)若活塞頭部、頭幾道環(huán)環(huán)槽內(nèi)有白色沉積物(含鈣的鹽類(lèi))→缸內(nèi)滑油堿性過(guò)大。缸套表面出現(xiàn)漆狀沉積物(褐色),缸套表面顏色發(fā)暗→滑油堿性過(guò)低,缸套出現(xiàn)酸腐(鍍鉻缸套會(huì)出現(xiàn)白斑)。06:152活塞環(huán)的損壞與檢修2.1活塞環(huán)過(guò)度磨損與檢測(cè)2.1.1磨損:環(huán)外圓磨損:環(huán)隨活塞上下運(yùn)動(dòng),其外圓表面與缸套磨損→徑向厚度↓→搭口間隙↑;上下平面磨損:環(huán)上下端面與環(huán)槽磨損→軸向厚度↓→天地間隙(平面間隙)↑。環(huán)正常磨損率為0.1-0.5mm/kh,壽命一般為:8000~10000h。若加快為異常磨損。環(huán)外圓多為不均勻磨損(開(kāi)口對(duì)側(cè)磨損較嚴(yán)重)06:152.1活塞環(huán)過(guò)度磨損與檢測(cè)注意事項(xiàng):a.冷態(tài)測(cè)量:在柴油機(jī)冷態(tài)時(shí)進(jìn)行。工作時(shí),環(huán)因受熱在周向和徑向均會(huì)膨脹,搭口和平面間隙均會(huì)減??;b.清潔:環(huán)和缸套均應(yīng)清洗干凈,以確保測(cè)量精度;c.環(huán)安放部位:大型二沖程機(jī),環(huán)放在氣口以下磨損小的部位用塞尺測(cè)量;中小型四沖程機(jī),安放在上部未磨損的缸套內(nèi)測(cè)量。d.測(cè)量后與說(shuō)明書(shū)規(guī)定比較。2.1.1環(huán)磨損的檢測(cè):測(cè)量搭口間隙平面間隙徑向厚度判斷環(huán)磨損情況。06:151)搭口間隙的測(cè)量①搭口間隙:冷態(tài)時(shí)環(huán)安放在缸套內(nèi)磨損較小或未磨損處,搭口之間的間隙δ。δ過(guò)小,環(huán)受熱膨脹兩端口對(duì)頂→拉缸、環(huán)卡死、折斷;δ過(guò)大→漏氣↑。安裝時(shí),應(yīng)保證δ不能過(guò)小,δ≥說(shuō)明書(shū)規(guī)定的裝配間隙(p157表8-6);缸套和環(huán)外圓磨損后δ↑。當(dāng)δ>規(guī)定極限間隙時(shí),換新。正常搭口間隙:裝配間隙≤δ<極限間隙。②搭口間隙測(cè)量方法:p15606:152)平面(天地)間隙δ測(cè)量δ平過(guò)大→漏氣↑,δ平過(guò)小→受熱膨脹后卡死。要求:裝配間隙≤δ平
<極限間隙。測(cè)量:(清洗后進(jìn)行,在圓周方向多取幾點(diǎn)測(cè)量,取最小值。)大尺寸活塞,將環(huán)裝入活塞環(huán)槽,塞尺測(cè)環(huán)上端面與環(huán)槽之間的間隙;小尺寸活塞測(cè)量如圖8-18。判斷:實(shí)測(cè)值>極限值,應(yīng)修復(fù)環(huán)槽或換新環(huán);實(shí)測(cè)值<極限值,說(shuō)明環(huán)槽變形(p159圖8-21)或環(huán)槽臟。由于第一道環(huán)溫度高,通常間隙值較大,其他環(huán)依次減小。06:153)活塞環(huán)徑向厚度和高度測(cè)量(采用外徑千分尺測(cè)量,如圖8-19)磨損后徑向厚度減小,當(dāng)小于某規(guī)定值時(shí),換新環(huán)。06:152.2活塞環(huán)的折斷——活塞環(huán)常見(jiàn)的損壞形式。一般多是第一、二道活塞環(huán)發(fā)生折斷,斷裂部位多在搭口附近。危害:斷環(huán)被吹到排氣管或掃氣箱中,或吹入增壓器渦輪端打壞渦輪葉片。原因:除材料缺陷和加工質(zhì)量外,主要有:搭口間隙過(guò)小;環(huán)槽積炭;缸套的磨臺(tái);環(huán)槽過(guò)度磨損;環(huán)掛住氣口;環(huán)徑向張縮疲勞等。06:152.3活塞環(huán)粘著
第一、二道環(huán)易粘著。危害:密封性↓→竄氣↑→功率↓→燃油燃燒不良,滑油結(jié)焦,積炭↑→環(huán)磨損或折斷。原因:(3個(gè))活塞或缸套過(guò)熱;滑油過(guò)多;燃燒不良→積炭↑所造成。解決措施:取出粘著的環(huán),換新環(huán)。取環(huán)步驟:煤油浸泡,使積炭松軟;木棒敲擊使環(huán)松動(dòng);專(zhuān)用工具取下。避免采取扁鏟、鑿子等損傷環(huán)槽的工具。大型機(jī)加強(qiáng)活塞的冷卻、增大環(huán)平面間隙,防止卡死。(解釋為什么缸徑大,燃燒室溫度會(huì)高?)06:152.4活塞環(huán)彈力喪失(密封性↓)
1)原因:過(guò)度磨損→徑向厚度↓→彈力↓環(huán)在高溫高應(yīng)力作用下→疲勞變形→彈力↓2)船上檢查環(huán)彈力方法①測(cè)量環(huán)自由開(kāi)口間隙標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)口值a0=(0.10-0.13)D實(shí)測(cè)開(kāi)口a實(shí)測(cè)<a0→環(huán)彈力↓。②測(cè)量塑性變形量量取自由開(kāi)口大小,將自由開(kāi)口閉合或過(guò)大一倍,松開(kāi)后再次測(cè)量自由開(kāi)口大小。若變形超過(guò)原開(kāi)口10%,表明彈力過(guò)??;③對(duì)比法測(cè)量如舊環(huán)已閉合,新環(huán)有間隙,表明舊環(huán)彈力不足。④檢查環(huán)在缸套中的卡緊力p160.彈力減小應(yīng)換新環(huán),若無(wú)備件采用反變形辦法,增加其彈力。06:153輪機(jī)員配換活塞環(huán)工藝3.1新環(huán)檢查使用備件環(huán)前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要的檢查:1)外觀檢查:清潔新環(huán)油脂和銹痕,觀察有無(wú)變形和表面碰傷、裂紋等損壞。一般新環(huán)上有“直徑×寬×高”的尺寸標(biāo)記和上、下端面標(biāo)記,鍍鉻端面應(yīng)為下端面;如無(wú)標(biāo)記,應(yīng)測(cè)量活塞環(huán)尺寸及確定下端面。2)測(cè)量搭口間隙和平面間隙:間隙過(guò)小時(shí)應(yīng)分別修銼搭口兩端和環(huán)的上端面,切不可修挫下端面,并防止修挫時(shí)損傷環(huán)表面和產(chǎn)生變形。3)測(cè)量環(huán)徑向厚度和環(huán)槽深度:要求環(huán)的徑向厚度比環(huán)槽深度小0.5~1.0mm,否則修銼環(huán)的內(nèi)圓表面使符合要求。4)檢查環(huán)彈力:檢查活塞環(huán)自由開(kāi)口。06:153輪機(jī)員配換活塞環(huán)工藝3.2新環(huán)的修配1)修銼搭口:防止活塞環(huán)搭口兩端鋒利棱邊刮傷缸壁及掛住氣口,將搭口兩端修挫成較大圓角,一般圓角半徑為3~5mm,如圖8-23a)所示。2)修銼上、下兩端的棱邊:為了減少氣缸的磨損和擦傷及有利潤(rùn)滑,應(yīng)修銼活塞環(huán)上、下端棱邊的尖鋒和毛刺。3)新環(huán)檢查后為保證各種間隙值而進(jìn)行的修配工作。06:153輪機(jī)員配換活塞環(huán)工藝3.3新環(huán)的安裝1)活塞環(huán)安裝在活塞環(huán)槽中,采用隨機(jī)專(zhuān)用工具將環(huán)的開(kāi)口擴(kuò)大,如p125圖7-5,或用繩索拉開(kāi),套進(jìn)活塞環(huán)槽內(nèi)。切勿使開(kāi)口過(guò)分開(kāi)大,以免使環(huán)變形或折斷。2)新環(huán)裝在第一、二道環(huán)槽中,舊環(huán)裝在其它環(huán)槽中。一般情況下,不應(yīng)一次更換所有舊環(huán),更不可因一環(huán)損壞更換所有舊環(huán)。3)裝入活塞的各道環(huán)開(kāi)口位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi),以免燃?xì)庀赂Z。4)裝好環(huán)的活塞在未吊入缸中之前,應(yīng)放于木板上妥善保管,以免損傷活塞和活塞環(huán)的工作表面。06:153輪機(jī)員配換活塞環(huán)工藝3.4新環(huán)的磨合運(yùn)轉(zhuǎn)活塞環(huán)換新后必須經(jīng)磨合運(yùn)轉(zhuǎn)才能投入使用工況運(yùn)轉(zhuǎn),一般需經(jīng)20~24h磨合運(yùn)轉(zhuǎn)。例如MAN-B&WS/L60MC/MCE型柴油機(jī)換新環(huán)后的磨合運(yùn)轉(zhuǎn)為:在2~4h內(nèi)轉(zhuǎn)速逐漸增加至最大轉(zhuǎn)速的80%;保持80%最大轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)6h;在12~14h內(nèi)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加至全速,并且逐漸增加負(fù)荷,總計(jì)磨合20~24h。在磨合期間應(yīng)使氣缸油供油量達(dá)最大值。06:154驗(yàn)收活塞環(huán)1)活塞環(huán)尺寸、形狀和位置精度及表面粗糙度應(yīng)符合圖紙要求;2)活塞環(huán)材料、金相和硬度符合要求;材料:高磷鑄鐵、釩鈦鑄鐵。金相組織:在細(xì)片狀珠光體基體上均勻分布著細(xì)直片狀或蜷曲狀的小片石墨,磷共晶體呈斷續(xù)塊狀分布,分散的細(xì)小鐵素體晶粒不超過(guò)試片總面積的5%。硬度:在HB180~HB250之間,同一活塞環(huán)上硬度差不超過(guò)HB20。要求活塞環(huán)硬度比缸套硬度高HB10~HB20,目的是既保護(hù)缸套不被很快磨損又有較長(zhǎng)的活塞環(huán)壽命。3)活塞環(huán)外觀、彈力檢查;4)活塞環(huán)密封性檢查,采用漏光法,一處漏光弧度不超過(guò)30度,幾處漏光弧度總和不超過(guò)90度,搭口附近30度范圍內(nèi)不允許漏光。
⊕06:15§8-5活塞銷(xiāo)和十字頭銷(xiāo)的檢修一、活塞銷(xiāo)的檢修工作條件:承受慣性力和氣體力(沖擊性);擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)潤(rùn)滑條件差。結(jié)構(gòu)及材料:中空?qǐng)A柱體,材料:低碳鋼(15鋼20鋼)、合金滲碳鋼,表面滲碳、淬火和低溫回火處理,表面硬度高耐磨,內(nèi)部有較高韌性。主要損壞形式:磨損、裂紋
06:151、活塞銷(xiāo)的檢測(cè)2)活塞銷(xiāo)裂紋檢查(銷(xiāo)損壞會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故,應(yīng)重視)①外觀檢查有無(wú)擦傷、氧化變色、滲碳層剝落、表面裂紋等缺陷。②磁粉探傷出現(xiàn)橫向發(fā)紋,或多于5條縱向發(fā)紋,同一截面多于2條發(fā)紋應(yīng)報(bào)廢;1)磨損的測(cè)量測(cè)量部位:如圖所示橫截面計(jì)算圓度;縱截面計(jì)算圓柱度。與表8-7規(guī)定值比較。06:152、活塞銷(xiāo)的修理磨損:采用鍍鉻、鍍鐵修復(fù)。裂紋或滲碳層剝落:報(bào)廢換新。06:15二、十字頭銷(xiāo)檢修(十字頭內(nèi)容大綱未作要求)自修06:15§8-6活塞桿填料函的檢修大綱未作要求,暫略。P164.檢修注意事項(xiàng)2點(diǎn)06:15§8-7曲軸的檢修1、概述2、曲軸的檢修3、曲軸的臂距差4、根據(jù)臂距差判斷主軸承的高低5、曲軸的驗(yàn)收06:151、概述曲軸是柴油機(jī)重要零件。其重量占整臺(tái)柴油機(jī)重量的7~15%,造價(jià)占柴油機(jī)造價(jià)的10~20%。曲軸技術(shù)狀態(tài)直接影響柴油機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、船舶的安全航行和經(jīng)濟(jì)性。06:151、概述曲軸功用①往復(fù)運(yùn)動(dòng)→回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);②將所作的功匯集后以回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的形式輸出。③帶動(dòng)柴油機(jī)附屬設(shè)備曲軸工作條件①受力復(fù)雜(氣體力、運(yùn)動(dòng)件慣性力等都匯集到曲軸→力、力矩);②形狀復(fù)雜,應(yīng)力集中嚴(yán)重;③附加應(yīng)力很大,剛性差;④軸頸遭受磨損。主要損傷形式:軸頸磨損、腐蝕、裂紋、折斷和紅套滑移。06:152、曲軸的檢修2.1軸頸磨損的檢修2.2軸頸擦傷、劃痕及腐蝕的修理
2.3曲軸裂紋與折斷的檢修2.4曲軸紅套滑移06:152.1軸頸磨損的檢修1)軸頸的磨損:柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致曲軸不均勻磨損。影響磨損程度因素柴油機(jī)類(lèi)型氣缸數(shù)與排列情況曲柄夾角發(fā)火順序06:152.1軸頸磨損的檢修四沖程機(jī)(高速機(jī)):曲柄銷(xiāo)內(nèi)側(cè)磨損>外側(cè),主軸頸靠曲柄銷(xiāo)側(cè)磨損大;二沖程機(jī)(低速機(jī)):曲柄銷(xiāo)內(nèi)側(cè)磨損<外側(cè),主軸頸遠(yuǎn)離曲柄銷(xiāo)側(cè)磨損大;曲柄銷(xiāo)磨損大于主軸頸,受力大,斜油孔中滑油雜質(zhì)較多集中在曲柄銷(xiāo)一側(cè)。軸頸不均勻磨損→尺寸減小、幾何形狀精度降低→產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差等。圓度誤差:使軸與軸瓦配合間隙變化,影響油膜建立;圓柱度誤差:使軸承負(fù)荷縱向分布不均→運(yùn)動(dòng)部件失中。06:152.1軸頸磨損的檢修2)軸頸磨損測(cè)量測(cè)量工具:外徑千分尺、或游標(biāo)卡尺。測(cè)量部位:如圖8-27。(“3個(gè)點(diǎn)+2個(gè)方向”)(曲柄銷(xiāo)測(cè)量時(shí),將待測(cè)曲柄銷(xiāo)轉(zhuǎn)至上止點(diǎn)或下止點(diǎn)位置;主軸頸測(cè)量時(shí),將1號(hào)缸曲柄銷(xiāo)或待測(cè)主軸頸相鄰的任一曲柄銷(xiāo)轉(zhuǎn)至上止點(diǎn)。)計(jì)算:計(jì)算每個(gè)橫截面圓度誤差,每縱向截面的柱度誤差取最大值;比較判斷:與說(shuō)明書(shū)或表8-9磨損極限比較,判斷磨損情況。06:152.1軸頸磨損的檢修3)曲軸磨損修理:修理工藝原則:先修主軸頸,保證各主軸頸同軸度、圓度及圓柱度在公差范圍內(nèi);后以主軸頸為基準(zhǔn),修理曲柄銷(xiāo),保證兩者平行度。①修理尺寸法用車(chē)、磨或手工修挫→拋光,消除圓度或柱度誤差。軸頸減量>0.01d時(shí),應(yīng)強(qiáng)度校核。依修理尺寸配軸瓦,使配合間隙恢復(fù)原值。圓度、柱度<0.02mm,可采用夾環(huán)研磨修理。如圖8-29。注意:軸頸與曲柄臂過(guò)渡圓角不得因加工變小或產(chǎn)生凸臺(tái),避免應(yīng)力集中,修理后用圓角樣板檢查,樣板與圓弧間的間隙<0.3mm。②恢復(fù)尺寸法采用鍍鉻、鍍鐵等工藝恢復(fù)曲軸原有尺寸。電鍍前應(yīng)嚴(yán)格檢查軸頸表面,不得有裂紋。先光車(chē)消除圓度、柱度誤差和表面缺陷。鍍鉻層厚度以0.2~0.3mm為宜(鍍鐵可達(dá)2mm),過(guò)渡圓角處不得有鍍層。06:152.2軸頸擦傷、劃痕及腐蝕的修理
劃痕、拉毛、擦傷:由滑油中雜質(zhì)或磨損產(chǎn)物引起;凹坑、銹斑、燒傷:由滑油中水分、酸值和靜電腐蝕引起。1)輕微擦傷用麻繩或布條敷細(xì)砂子(0號(hào)或00號(hào))纏在軸頸上磨去。如圖8-28(c)。2)較淺傷痕用油石打磨(圖8-28(b)),再用(c)打磨;3)較深傷痕用油光挫修挫(圖8-28(a))。軸頸表面有輕微擦傷和幾何形狀誤差時(shí),用專(zhuān)用磨光夾具進(jìn)行修磨,如圖8-29所示。其中a)適用于小型柴油機(jī)曲軸,b)、c)適用大、中型柴油機(jī)曲軸。修磨前,用黃油封堵油孔,以免落入臟物。06:152.3曲軸裂紋與折斷的檢修1)裂紋發(fā)生的部位及原因,參見(jiàn)p65。2)裂紋的檢驗(yàn)ccs規(guī)范中規(guī)定:鍛鋼和鑄鋼的曲軸毛坯均要進(jìn)行無(wú)損探傷檢驗(yàn)。曲軸鍛鋼件所有加工表面均應(yīng)進(jìn)行磁粉檢驗(yàn),曲軸鍛鋼件還應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測(cè)。曲軸鑄鋼件均應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測(cè),其所有表面均應(yīng)進(jìn)行磁粉探傷。最終熱處理前和精加工后均應(yīng)進(jìn)行。對(duì)于新購(gòu)或修理的曲軸依具體情況進(jìn)行著色、磁粉和超聲波探傷,以查明曲軸表面和內(nèi)部的缺陷情況。06:152.3曲軸裂紋與折斷的檢修3)曲軸裂紋、斷裂的修理①早期裂紋,深度較淺采用修磨將裂紋剔除干凈,修整光滑,避免應(yīng)力集中;找出產(chǎn)生裂紋的原因消除;降功率使用。(經(jīng)驗(yàn)船師監(jiān)督認(rèn)可)②裂紋較深,換新組合式或半組合式更換嚴(yán)重裂紋的軸頸或曲柄臂;整體式若結(jié)構(gòu)允許可更換折斷部分,再采用紅套或液壓套合相同材料的軸頸或曲柄臂修復(fù)。③應(yīng)急處理航行中曲軸嚴(yán)重裂紋或斷裂,采用應(yīng)急焊接處理。如圖8-30。06:152.4曲軸紅套滑移1)曲軸紅套紅套是用過(guò)盈配合將軸與孔裝配在一起的工藝。冷態(tài)軸孔直徑的差值為過(guò)盈量。過(guò)盈量過(guò)小,曲軸傳遞扭矩時(shí)軸孔會(huì)松動(dòng),原有套合位置發(fā)生變化,即發(fā)生紅套滑移;過(guò)盈量過(guò)大→過(guò)大緊固力→軸孔配合面→塑性變形或裂紋,降低傳遞扭矩能力也會(huì)發(fā)生滑移。中國(guó)船級(jí)社規(guī)范中規(guī)定,組合式曲軸紅套過(guò)盈量δ限制在最小過(guò)盈量δmin和最大過(guò)盈量δmax之間(計(jì)算公式見(jiàn)規(guī)范)。中國(guó)船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中曲軸紅套過(guò)盈量δ=(1.4/1000~1.8/1000)d,式中d為紅套配合處的軸頸。英國(guó)勞氏船級(jí)社推薦曲軸紅套過(guò)盈量δ=(1/550~1/700)d(d同上)。為了產(chǎn)生一定過(guò)盈量需將曲柄臂上的孔加熱至一定溫度(依理論計(jì)算求出)。一般在保證足夠過(guò)盈量使加熱溫度盡量低一些。06:152.4曲軸紅套滑移2)曲軸紅套滑移定義:組合式或半組合式曲軸主軸頸與曲柄臂套合處相對(duì)位置發(fā)生錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為~。危害:影響滑移曲柄以后各缸定時(shí)、燃燒和功率?;品较蚣椿魄鄬?duì)主軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同將使曲柄夾角增大或減小。原因:曲軸受過(guò)大沖擊扭轉(zhuǎn)作用。扭矩超過(guò)曲柄臂對(duì)主軸頸的緊固力,產(chǎn)生松動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如航行中螺旋槳打到礁石、纜繩、冰塊或氣缸中發(fā)生咬缸、水擊、超負(fù)荷等都會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的扭矩;紅套質(zhì)量不佳,過(guò)盈量太小、加熱溫度不足、配合表面太粗糙或不清潔等。06:152.4曲軸紅套滑移3)曲軸紅套滑移的檢查
癥兆:氣缸定時(shí)不準(zhǔn),嚴(yán)重時(shí)有后燃、冒黑煙現(xiàn)象;柴油機(jī)劇烈振動(dòng);停車(chē)后再不能起動(dòng)等??砂鸭t套時(shí)所劃的曲柄臂中心線(xiàn)或曲柄臂上安裝拐擋表沖孔作為檢查基準(zhǔn),檢查其相對(duì)主軸頸縱向垂直平面位置便可知滑移方向和角度。4)曲軸紅套滑移的修理①航行中曲軸發(fā)生滑移時(shí),若滑移角度不大,可重新調(diào)正定時(shí)降低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),待到港后修理。②滑移不重時(shí),在港進(jìn)行原地修理,采用加熱曲柄臂(如用氧乙炔焰)或用冷卻主軸頸(如用液氮、液氫)的方法,并同對(duì)曲柄臂施加扭矩使之反向轉(zhuǎn)動(dòng)滑移角度后復(fù)位。③進(jìn)廠修理,更換主軸頸、重新紅套。06:153、曲軸臂距差臂距差(CrankwebDeflection)大小,直接反映曲軸軸線(xiàn)的狀態(tài),應(yīng)予以特別重視。含以下內(nèi)容:3.1概述3.2曲軸臂距差的概念3.3測(cè)臂距差的目的3.4臂距值的測(cè)量與記錄3.5需要測(cè)量曲軸臂距差的情況3.6臂距差的標(biāo)準(zhǔn)3.7影響曲軸臂距差的因素06:153.1概述曲軸彎曲與橈曲變形曲軸變形→各主軸頸中心線(xiàn)不在同一直線(xiàn)上。1)彎曲:曲軸發(fā)生塑性變形,彎曲方向隨曲軸的回轉(zhuǎn)而改變。在自由狀態(tài)下各主軸頸同軸度和主軸頸與曲柄銷(xiāo)的平行度發(fā)生變化;通過(guò)檢查各檔主軸頸同軸度和曲柄銷(xiāo)與主軸頸的平行度判斷。修復(fù):參照p104塑性變形修復(fù)(大綱未作要求)。2)橈曲:彈性(橈曲)變形:橈曲方向不隨曲軸的回轉(zhuǎn)而改變。(原因:船體變形、機(jī)座變形;軸承磨損不均)。通過(guò)檢查壁距差判斷。06:153.2曲軸臂距差概念1)概念:曲柄在上、下止點(diǎn)(或左、右水平)位置時(shí),兩曲柄臂之間距離的差值,用△表示。2)計(jì)算臂距差的假定①主軸頸與曲柄臂為剛性連接,夾角為90°保持不變;②主軸頸、曲柄銷(xiāo)、曲柄臂為剛性件,形狀不變;③曲柄銷(xiāo)頸與曲柄臂之間的夾角相等,且變化相同。3)臂距差計(jì)算及分析△⊥=L上-L下△-=L左-L右△⊥>0:下開(kāi)口“∧”,軸線(xiàn)在此處下塌“∪”。△⊥<0:上開(kāi)口“∨”,軸線(xiàn)在此處上拱“⌒”?!鳎?:右開(kāi)口“<”,軸線(xiàn)在此處右偏“)”。△-<0:左開(kāi)口“>”,軸線(xiàn)在此處左偏“(”。06:153.3測(cè)臂距差的目的臂距差危害:曲軸在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,發(fā)生張開(kāi)與收攏變化,導(dǎo)致在曲軸的過(guò)渡圓角處(曲柄臂與曲柄銷(xiāo)連接處應(yīng)力>主軸頸與曲柄銷(xiāo)連接處),產(chǎn)生拉、壓交變應(yīng)力,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致疲勞斷裂。臂距差的存在與主軸承位置高低有關(guān)。主軸承位置的高低又與主軸承的磨損、機(jī)座的變形、船體的變形等有關(guān)。一般水平平面內(nèi)臂距差較小,不是研究的重點(diǎn),但有時(shí)也會(huì)超差。的“+”或“-”,反映彎曲變形的方向,的大小,反映橈曲變形的大小。測(cè)量臂距差的目的:通過(guò)臂距差,了解主軸承磨損情況和曲軸軸線(xiàn)彎曲程度,用修刮主軸承的方法把臂距差調(diào)整到允許范圍內(nèi),使各主軸承基本同心,使軸線(xiàn)處于良好的狀態(tài),保證安全航行。
06:153.4臂距值的測(cè)量與記錄1)量具:專(zhuān)用測(cè)量工具(拐檔表、臂距表,一種特殊的百分表)2)測(cè)量點(diǎn):如圖8-33,距曲柄銷(xiāo)(S+D)/2處。圖中距曲柄銷(xiāo)中心較遠(yuǎn)的B點(diǎn),測(cè)得的臂距差△B>△A。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)時(shí),需換算:△A=△B(OA/OB)3)測(cè)量條件及要求條件:①在冷態(tài),即環(huán)境溫度下測(cè)量;②環(huán)境溫度最好在夜間、清晨或陰雨天;③若進(jìn)行比較,應(yīng)在相同條件下測(cè)量。新船在空載條件下測(cè)量。要求:①一次裝表完成全部測(cè)量:曲軸未裝活塞運(yùn)動(dòng)裝置時(shí),測(cè)量0°、90°、180°、270°四個(gè)位置臂距差;曲軸上安裝活塞運(yùn)動(dòng)裝置時(shí),測(cè)量195°、270°、0°、90°、165°五個(gè)位置的臂距差。②柴油機(jī)正車(chē)回轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量:測(cè)量時(shí)按正車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)方向進(jìn)行,使測(cè)量值符合實(shí)際情況,精度高。06:153.4臂距值的測(cè)量與記錄4)測(cè)量與記錄:測(cè)量:a.將需測(cè)量壁距差的曲柄轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)或下止點(diǎn)后15°(195°)(曲柄上裝有連桿)為起始位置;清潔曲柄臂上沖孔。b.檢查臂距表靈敏度和穩(wěn)定性,根據(jù)臂距大小選接桿調(diào)整臂距表長(zhǎng)度,使之略大于臂距,注意接桿連接緊固。參見(jiàn)p126圖7-7。c.表兩端頂尖裝入曲柄臂沖孔內(nèi),借內(nèi)彈簧彈力固定于兩曲臂之間。彈力調(diào)整在無(wú)彈力和最大彈力之間中間位置。對(duì)重錘式表裝好后,用手慢轉(zhuǎn)2~3圈,觀察表面指針有無(wú)擺動(dòng)(無(wú)擺動(dòng),說(shuō)明安裝良好),將表調(diào)0位,盤(pán)車(chē)進(jìn)行測(cè)量。非重錘式,讀數(shù)需借助鏡子,不可轉(zhuǎn)動(dòng)臂距表讀數(shù)。d.當(dāng)轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)前15°時(shí)停止盤(pán)車(chē),讀出最后一個(gè)讀數(shù)。e.全部測(cè)完后,應(yīng)將船舶裝載、壓載、吃水和機(jī)艙溫度等情況一起記錄在表格中。測(cè)量應(yīng)注意安全,嚴(yán)防異物落入曲柄箱內(nèi)。06:153.4臂距值的測(cè)量與記錄臂距差記錄:1)銷(xiāo)位法記錄(以曲柄銷(xiāo)位置為準(zhǔn)記錄)△⊥=L上-L下△-=L左-L右此時(shí):L下=(L下1+L下2)/22)表位法記錄注意:雖然記錄方式不同,但臂距差概念不變;不要將表位置與曲柄銷(xiāo)位搞混,兩者的位置正好相反。注意初始的0位在何處?06:153.5需要測(cè)量曲軸臂距差的情況1)新機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)及安裝過(guò)程中。2)修理前、后;3)營(yíng)運(yùn)船舶定期測(cè)量,一般一年1次(6000~8000小時(shí));4)剛性差的船舶在裝載后進(jìn)行測(cè)量;5)海損事故后;6)主軸瓦拂刮后或換新后;7)主要螺栓(主軸承固定螺栓、連桿螺栓、貫穿螺栓、地腳螺栓)重新預(yù)緊后;8)其他有可能造成曲軸軸線(xiàn)變化的情況。06:153.6臂距差的標(biāo)準(zhǔn)1)說(shuō)明書(shū)中標(biāo)準(zhǔn),表8-11。見(jiàn)p174新機(jī)正常值:(新機(jī)或剛修過(guò)主機(jī)應(yīng)達(dá)到要求)、須重新對(duì)中的推薦值(運(yùn)行中應(yīng)小于該值,超過(guò)限期修理)、最大允許值(超過(guò),立即停車(chē)修復(fù))。2)CCS規(guī)定:新:△≤0.125S(S單位為m,△單位為mm);營(yíng)運(yùn)中:△=0.125-0.25S(>0.25限期修復(fù));最大極限:△max<0.30S。3)中國(guó)修船標(biāo)準(zhǔn):“國(guó)家船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”CB3364-91。CB/T3544-94分別對(duì)船舶柴油發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)和船舶主機(jī)曲軸臂距差規(guī)定:CB3364-91規(guī)定:測(cè)量點(diǎn)為(s+d)/2處,曲軸與發(fā)電機(jī)連接后冷態(tài)臂距差標(biāo)準(zhǔn):正常值:不大于0.000125s,即1.25s/10000;修理中飛輪端控制值:不大于0.00015s,即1.5s/10000;飛輪端如為彈性聯(lián)軸節(jié)可適當(dāng)放寬至不大于0.000175s,即1.75s/10000。06:153.6臂距差的標(biāo)準(zhǔn)CB/T3544-94規(guī)定:船用主柴油機(jī)整體式和組合式曲軸臂距差值應(yīng)符合圖8-30要求,測(cè)量點(diǎn)在(s+d)/2處。圖中Ⅰ線(xiàn)左上方為在車(chē)床或平臺(tái)上最佳值;Ⅰ、Ⅱ線(xiàn)之間為優(yōu)良值;Ⅱ、Ⅲ線(xiàn)之間為合格值;Ⅲ線(xiàn)為最大允許值。06:153.7影響曲軸臂距差的因素(★)1)主軸承下瓦的不均勻磨損磨損嚴(yán)重的主軸承附近的臂距差會(huì)向“+”值方向發(fā)展;2)爆發(fā)壓力的影響:爆發(fā)壓力pz,使臂距差向“+”值方向發(fā)展;3)活塞運(yùn)動(dòng)裝置的影響重量的作用,使臂距差向“+”值方向發(fā)展;4)機(jī)座變形或下沉:機(jī)座變形和下沉,使曲軸軸線(xiàn)彎曲變形、臂距差無(wú)規(guī)律變化。船體變形、機(jī)座地腳螺栓和貫穿螺栓松動(dòng)或重新預(yù)緊等,會(huì)使機(jī)座產(chǎn)生無(wú)規(guī)律變形。機(jī)座與底座間墊鐵松動(dòng)或磨損變薄等使機(jī)座相應(yīng)部位下沉,應(yīng)用小錘敲擊墊鐵檢查地腳螺栓、墊鐵有無(wú)松動(dòng)。06:153.7影響曲軸臂距差的因素(★)5)裝載的影響:機(jī)艙、貨艙在船上布置不同,其裝載對(duì)船體變形和曲軸臂距差的影響程度也不同。對(duì)中機(jī)艙影響較大,裝載后上拱變形,△朝負(fù)值變化。(空載時(shí)應(yīng)保持一定的正值)6)軸系連接誤差的影響:偏移、曲折概念(參見(jiàn)p229):偏移:δ⊥=(Z上+Z下)/2曲折:ψ⊥=(Y上-Y下)/D軸系軸線(xiàn)高于曲軸軸線(xiàn),法蘭開(kāi)口為下開(kāi)口,連接后曲軸呈塌腰形,壁距差向正值變化;軸系軸線(xiàn)低于曲軸軸線(xiàn),法蘭開(kāi)口為上開(kāi)口,連接后曲軸呈拱腰形,壁距差向負(fù)值變化。06:153.7影響曲軸臂距差的因素(★)7)飛輪的影響尾端朝拱腰形變化,臂距差向負(fù)值變化。安裝前采用反變形的方法減小飛輪的影響。8)各缸功率分布不均勻:不均勻?qū)е轮鬏S承的不均勻磨損。9)大氣、海水溫度、船舶進(jìn)塢坐墩對(duì)船體變形也會(huì)造成對(duì)臂距差的影響。⊕
06:154、根據(jù)臂距差判斷主軸承的高低定性判斷方法:4.1分析法4.2橋規(guī)法4.3臂距差法06:154.1分析法對(duì)臂距差、軸線(xiàn)狀態(tài)和軸承位置基本關(guān)系分析軸承高度:當(dāng)測(cè)得臂距差△⊥>0→該曲柄軸線(xiàn)呈塌腰形狀態(tài),兩主軸承低于相鄰軸承;△⊥<0→
軸線(xiàn)呈拱腰形狀態(tài),兩主軸承高于相鄰軸承。利用基本關(guān)系判斷主軸承高低是最基本的方法,可以根據(jù)臂距差值迅速作出判斷,生產(chǎn)中普遍應(yīng)用。06:154.2橋規(guī)法1)以機(jī)座上平面為基準(zhǔn),測(cè)取主軸頸距橋規(guī)的距離;將曲柄轉(zhuǎn)至上止點(diǎn)測(cè)量,(或測(cè)取0、90、180、270°值后取平均值)。2)主軸頸的下沉量測(cè)取的橋規(guī)值與初始的橋規(guī)值之差為下沉量。(忽略了軸頸的磨損)3)利用橋規(guī)值作曲軸軸線(xiàn)狀態(tài)圖如圖8-36所示。拂刮位置較高的軸承,更換磨損較大的軸承進(jìn)行調(diào)整。06:154.3臂距差法1)經(jīng)驗(yàn)判斷法①以端部曲柄開(kāi)始(自由端、或拆去飛輪的飛輪端)。若△⊥>0,表示1﹟主軸承位置較相鄰2﹟主軸承高;若△⊥<0,表示1﹟主軸承位置較相鄰的2﹟主軸承低;②當(dāng)相鄰兩缸如1或3的臂距差均為“+”,則中間的“2”主軸承最低;若1或3的臂距差均為“-”,則中間的“2”主軸承最高。06:154.3臂距差法2)簡(jiǎn)單作圖法以一7缸機(jī)為例,其臂距差值△⊥為:曲柄號(hào)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ△⊥+0.12+0.02+0.14-0.17-0.12+0.07+0.05作圖步驟:略參見(jiàn)p179圖中,第5道主軸承位置最高,第2、7道主軸承位置最低。06:154.3臂距差法3)較精確的作圖法(MAN-B&W型柴油機(jī)作圖法)06:154.3臂距差法確定基準(zhǔn)線(xiàn)的方法:(根據(jù)基準(zhǔn)線(xiàn),判斷各道主軸承的位置高低)①利用橋規(guī)值作基準(zhǔn)線(xiàn)。過(guò)首、尾端主軸承中點(diǎn)畫(huà)主軸承中線(xiàn)分別與曲軸軸線(xiàn)相交于一點(diǎn),自該點(diǎn)分別向上截取線(xiàn)段等于各自的橋規(guī)值,連接首、尾橋規(guī)值線(xiàn)段終點(diǎn)的直線(xiàn)即為基準(zhǔn)線(xiàn)。它相當(dāng)于機(jī)座上平面,依其確定各道主軸承位置準(zhǔn)確、合理。②以曲軸軸線(xiàn)上位置最低的兩道主軸承處的連線(xiàn)作基準(zhǔn)線(xiàn)圖中以第2、7道主軸承的連線(xiàn)XX作為基準(zhǔn)線(xiàn),各主軸承位置均較高,第5道主軸承最高,即磨損最小,此法簡(jiǎn)便、合理。③用首、尾主軸承中線(xiàn)與曲軸軸線(xiàn)的交點(diǎn)連線(xiàn)作為基準(zhǔn)線(xiàn)。此法簡(jiǎn)便,為近似方法。依以上作圖方法亦可作出水平平面的曲軸軸線(xiàn)狀態(tài)。06:155、曲軸的驗(yàn)收見(jiàn)p180(大綱未作要求)暫略06:15§8-8軸承的檢修1概述2軸承的損壞形式3軸承的檢測(cè)4軸瓦的修理5主軸承下瓦的更換06:151、概述船舶柴油機(jī)曲軸主軸承、曲柄銷(xiāo)軸承、十字頭銷(xiāo)軸承和活塞銷(xiāo)軸承等均為滑動(dòng)軸承?;瑒?dòng)軸承的結(jié)構(gòu)如圖8-40所示,是由軸承座、軸承蓋和上、下瓦等組成。軸瓦是由瓦殼與瓦襯(耐磨合金層)構(gòu)成。1.1常見(jiàn)滑動(dòng)軸承的軸瓦的形式1.2軸瓦的合金材料1)兩半式厚壁軸瓦2)兩半式薄壁軸瓦3)整體襯套式軸瓦06:151)兩半式厚壁軸瓦厚度:軸瓦厚度t較大,一般t≥0.065D(D—軸承直徑,mm),合金層的厚度為3~6mm。特點(diǎn):此種軸瓦壁厚、剛度大,可以保證軸承孔的尺寸和幾何精度;在上、下瓦結(jié)合面之間有調(diào)節(jié)墊片用以調(diào)整軸承間隙;軸瓦損壞可以重澆合金和拂刮修復(fù)。材料:瓦殼可選用青銅、黃銅或鑄鋼,目前廣泛采用鋼瓦殼。瓦襯主要采用錫基或鉛基巴氏合金。應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于中、低速柴油機(jī)和一些輔機(jī)的軸承上。06:152)兩半式薄壁軸瓦厚度:瓦厚t=0.02-0.065D(軸承直徑),較薄。瓦背由澆鑄或軋制軸承合金鋼帶制成,表面減磨合金層厚0.2~0.4mm。特點(diǎn):軸瓦薄且有彈性;合金層也薄,疲勞強(qiáng)度高,承載能力強(qiáng),壽命長(zhǎng);制造精度高,互換性好?!獜V泛應(yīng)用于各種類(lèi)型柴油機(jī)中。定位:常用定位唇(在尺寸較大軸瓦中也有用定位銷(xiāo))定位,利用自由狀態(tài)時(shí)瓦口彈張量和軸瓦周長(zhǎng)過(guò)盈量(又稱(chēng)壓瓦余高),在裝配后使瓦背緊貼座孔表面,保證良好導(dǎo)熱性能和防止相對(duì)移動(dòng)。裝配時(shí)不允許刮削,也沒(méi)有調(diào)整墊片。軸承配合間隙磨損超差后只能用更換軸瓦的辦法予以恢復(fù)。06:153)整體襯套式軸瓦特點(diǎn):采用青銅或碳鋼制成套筒式,其工作面澆有0.4~1.0mm厚的耐磨合金層。應(yīng)用:中、小型柴油機(jī)連桿小端軸承、搖臂軸承廣泛采用錫青銅或鋁青銅襯套式軸瓦。06:151.2軸瓦合金材料1)白合金(錫基和鉛基兩種)錫基抗磨性、抗蝕性及導(dǎo)熱率較好,得到廣泛應(yīng)用;鉛基白合金親油性較好,適用于潤(rùn)滑條件較差的場(chǎng)合。總:有較好順應(yīng)性及抗咬合性,但疲勞強(qiáng)度較低,高溫性能下降較大。2)銅鉛合金及鉛青銅優(yōu)點(diǎn):承載能力大,耐疲勞性好。機(jī)械性能受高溫影響不大(250℃下仍能正常工作),用于整體襯套和軸承,負(fù)荷大時(shí)用磷青銅。缺點(diǎn):表面性能較差(順應(yīng)性、嵌藏性);銅鉛合金中鉛易被酸腐蝕,耐腐蝕性較差。為改善銅鉛合金表面性能,采用在合金外再鍍第三層合金的方法,構(gòu)成鋼背殼-銅鉛合金-第三層合金的結(jié)構(gòu)。3)鋁錫合金
耐疲勞、承載性和耐腐蝕性都較好,得到廣泛應(yīng)用。低錫鋁合金(含錫6%)較硬、高錫鋁合金(含錫20%)較軟。⊕
06:152軸承的損壞形式軸承是船用主、副柴油機(jī)或其它輔機(jī)的易損件。軸承損壞主要與軸瓦上的耐磨合金層的損壞有關(guān)。其主要損壞形式有:過(guò)度磨損、裂紋和剝落、腐蝕和燒熔等。2.1軸瓦的過(guò)度磨損2.2軸瓦的裂紋和剝落2.3腐蝕2.4穴蝕2.5燒熔06:152.1軸瓦過(guò)度磨損柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后使主軸承下瓦、十字頭軸承下瓦和曲柄銷(xiāo)軸承上瓦產(chǎn)生過(guò)度磨損。軸瓦的過(guò)度磨損將會(huì)使軸承間隙增大,引起沖擊和加劇磨損。造成軸瓦過(guò)度磨損的原因:1)潤(rùn)滑油凈化不良,含機(jī)械雜質(zhì)和水分較多;2)軸頸表面粗糙度等級(jí)太低、幾何形狀誤差過(guò)大和曲軸變形等;3)柴油機(jī)起、停頻繁和長(zhǎng)時(shí)間超速、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);4)其他日常維護(hù)不善,甚至違章操作等。以上各點(diǎn)不是使得軸承潤(rùn)滑油膜不能建立,就是由于磨粒、軸頸表面不良或過(guò)大的軸承負(fù)荷破壞已形成的油膜,造成軸瓦的異常磨損。⊕06:152.2軸瓦的裂紋和剝落裂紋和剝落主要發(fā)生在白合金厚壁軸瓦上。最初由于種種原因在軸瓦工作表面產(chǎn)生微小疲勞裂紋,隨著柴油機(jī)的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)軸瓦上的裂紋擴(kuò)展、延伸,以致使軸瓦上的耐磨合金呈片狀脫落,即剝落。造成軸瓦裂紋和剝落的原因:主要與軸承受力、軸瓦合金材料及管理等因素有關(guān),(主要發(fā)生在白合金軸瓦上,產(chǎn)生龜裂)參見(jiàn)p165⊕06:152.3軸瓦腐蝕原因:(由電化學(xué)腐蝕和漏電引起;對(duì)銅鉛合金較重)與下列因素有關(guān):1)滑油工作壓力P和溫度t,P、t高滑油易變質(zhì),易腐蝕;2)重油中的有機(jī)酸和硫化物,燃燒產(chǎn)物污染滑油;3)滑油中的水分應(yīng)定期化驗(yàn),加強(qiáng)對(duì)滑油的管理維護(hù),質(zhì)量下降應(yīng)更換。⊕06:152.4軸瓦穴蝕油道上出現(xiàn)條狀或枝葉狀空穴為穴蝕。06:152.5軸瓦燒熔根據(jù)動(dòng)壓潤(rùn)滑形成條件分析:軸承間隙過(guò)小或滑油中斷,軸頸與軸承直接接觸,合金材料熔化粘著在軸頸上被撕脫,直至軸瓦咬死在軸頸上。06:153軸承的檢測(cè)3.1滑動(dòng)軸承的安裝要求3.2軸承間隙測(cè)量3.3
軸瓦磨損量檢測(cè)3.4軸瓦合金層脫殼檢查06:153.1滑動(dòng)軸承的安裝要求1)軸瓦與軸承座孔貼合良好用0.05mm塞尺插不進(jìn)。利于散熱、工作時(shí)不會(huì)變形和裂紋①厚壁瓦下瓦安裝涂色油檢查:在25mm×25mm沾點(diǎn)不少于3點(diǎn)。小型機(jī)瓦背與座孔接觸面積≮85%;大、中型機(jī)≮75%;②薄壁瓦安裝采用過(guò)盈壓合如圖8-42,上下瓦均高出軸承座接合面△;自由狀態(tài)瓦口直徑>名義直徑,擴(kuò)張量:無(wú)翻邊瓦0.3~1.0mm;翻邊瓦0.1~0.4mm;軸瓦尺寸越大、軸瓦越薄、彈性越好,取大值。2)軸頸與軸瓦接觸角度要求主軸頸與主軸承下瓦接觸角:40°~60°;如圖8-43曲柄銷(xiāo)與大端軸承上瓦接觸角:60°~90°(曲柄銷(xiāo)受力大,為減少接觸應(yīng)力,接觸面積應(yīng)增大。)3)軸承間隙符合要求△安≤△<△極如表8-17所示。⊕06:153.2軸承間隙測(cè)量1)塞尺檢查:(粗查)每運(yùn)轉(zhuǎn)3000h檢測(cè)一次,軸承間隙=檢測(cè)后塞尺的讀數(shù)+0.05mm(因軸承間隙為弧形,測(cè)量值<實(shí)際值)2)壓鉛法測(cè)量:(適用于厚壁瓦)鉛絲直徑d=(1.5~2.0)△;鉛絲長(zhǎng)度l=120°~150°軸頸弧長(zhǎng);鉛絲數(shù)量:2~3條;安放方向:周向。用油脂粘住。圖8-45所示軸承間隙=中間鉛絲壓后厚度(外徑千分尺測(cè)量);軸承兩側(cè)間隙<軸承間隙、兩側(cè)間隙差值≤0.05mm。注意事項(xiàng):壓鉛時(shí)切勿盤(pán)車(chē)!3)比較法測(cè)量:(適用于薄壁瓦測(cè)量)用內(nèi)、外徑千分尺,分別測(cè)量軸承孔和軸的直徑。軸承間隙=D孔-d軸。06:153.3軸瓦磨損量檢測(cè)1)橋規(guī)值測(cè)量主軸頸下沉量來(lái)表示主軸承下瓦磨損量;2)連桿大端軸承上瓦磨損量,可直接測(cè)量軸瓦厚度(采用配錐形帽的外徑百分表測(cè)量。無(wú)錐形帽,可加一鋼球代替,否則凹面測(cè)不準(zhǔn)。)3)薄壁瓦軸承間隙超差,表明主軸承下瓦或大端軸承上瓦磨損嚴(yán)重,不用測(cè)量,報(bào)廢換新。06:153.4軸瓦合金層脫殼檢查(主要針對(duì)厚壁瓦)聽(tīng)響法或滲透法檢查,表面裂紋用放大鏡或滲透法檢查。⊕06:154軸瓦的修理(主要針對(duì)厚壁瓦,薄壁瓦一般直接換新)4.1局部修刮小面積擦傷、腐蝕或早期發(fā)裂用刮刀局部修刮,并使修刮面與周?chē)呙鎴A滑過(guò)渡?;椭泻枯^多,會(huì)使瓦面生成黑色氧化錫硬殼,可用刮刀刮去。4.2焊補(bǔ)較深裂紋、局部合金脫落或腐蝕等焊補(bǔ)方法修理。采用氫氧焰或焊烙鐵將瓦面損壞處合金熔化,用與軸瓦白合金牌號(hào)相同的焊條進(jìn)行焊補(bǔ)。焊補(bǔ)質(zhì)量與清潔情況有關(guān),可采用汽油或煤油清洗、擦干和修刮使露出金屬光澤。4.3重新澆瓦下列情況之一,應(yīng)熔去軸瓦上合金,重新澆鑄相同牌號(hào)的白合金。1)瓦合金燒熔;2)瓦過(guò)度磨損不能保證要求的軸承間隙;3)瓦合金脫殼或大面積剝落;4)軸瓦龜裂嚴(yán)重,擴(kuò)展到軸瓦端面或裂紋深及瓦殼。06:155主軸承下瓦的更換5.1新瓦檢驗(yàn)及安裝p187檢驗(yàn):檢查缺陷;測(cè)量記錄軸瓦厚度;盤(pán)瓦:p124。為便于盤(pán)瓦,瓦背鍍0.002~0.003mm錫或銅或涂二氧化鉬。安裝:保證下瓦背與瓦座孔貼合。厚壁瓦色油檢查,瓦背兩側(cè)面沾點(diǎn)而瓦底無(wú)沾點(diǎn),說(shuō)明下瓦瓦口產(chǎn)生向外張開(kāi)變形;兩側(cè)面無(wú)沾點(diǎn)而瓦底背面沾點(diǎn),說(shuō)明下瓦瓦口產(chǎn)生向內(nèi)收攏變形。圖8-46敲擊修復(fù),銅錘敲擊瓦背,木錘敲擊瓦口內(nèi)側(cè)。5.2主軸頸與主軸承接觸檢查色油檢查5.3軸承間隙測(cè)量與調(diào)節(jié)厚壁軸瓦上下瓦結(jié)合面處有一組黃銅或紫銅墊片,厚度為0.05mm的整倍數(shù)。調(diào)節(jié)間隙時(shí),軸瓦兩邊同時(shí)增減數(shù)目相同的墊片。薄壁瓦無(wú)墊片,間隙不能調(diào)!⊕06:15§8-9精密偶件的檢修柴油機(jī)噴油系統(tǒng)三對(duì)精密偶件:柱塞-套筒、出油閥-閥座、針閥-針閥體。精密的標(biāo)志:如柱塞-套筒,圓度和柱度≤0.001mm;粗糙度Ra0.1~Ra0.05μm。配合間隙0.002~0.003mm。1精密偶件的主要損傷形式2精密偶件的檢驗(yàn)3精密偶件的修理06:151精密偶件的主要損傷形式1.1柱塞與套筒:1)圓柱配合面的過(guò)度磨損(斜槽對(duì)面磨損嚴(yán)重)磨損↑→配合間隙↑→噴油壓力(油量)↓→霧化質(zhì)量↓→燃燒質(zhì)量↓→功率↓若磨損不均→各缸功率不平衡。2)柱塞表面的穴蝕發(fā)生在壓力急劇變化處,由壓力急劇變化引起。如圖8-433)偶件配合面的拉痕和咬死由燃油凈化不良、雜質(zhì)、配合間隙過(guò)小、溫度突變等原因引起。06:151精密偶件的主要損傷形式1.2出油閥與閥座偶件:
出油閥和閥座是高壓油泵中的另一對(duì)精密偶件,在高壓油泵中起著蓄壓、止回和減壓作用。磨損部位閥:導(dǎo)向面C、減壓凸緣B、密封錐面A處;閥座:錐面和內(nèi)孔處。
危害:C、B面和閥座的內(nèi)孔磨損→間隙↑、卸載不足,泵油量↑→不完全燃燒。A面、座面磨損→密封性↓→高壓油回流,泵油壓力↓。此外,還會(huì)出現(xiàn)閥與座的卡緊、咬死或閥關(guān)閉不嚴(yán)而處于“常開(kāi)”的故障。
06:151精密偶件的主要損傷形式1.3噴油器針閥與針閥體:1)圓柱配合面和錐面配合面的過(guò)度磨損2)針閥體端面腐蝕3)噴孔的磨損與堵塞(磨損變大,堵塞變?。├}:通常針閥偶件過(guò)度磨損的部位多發(fā)生在
上。Ⅰ端面配合面Ⅱ噴孔Ⅲ圓柱配合面Ⅳ錐面配合面Ⅴ針閥體錐面AⅠ+Ⅱ+Ⅲ+ⅣBⅡ+Ⅲ+ⅣCⅠ+Ⅳ+ⅤDⅠ+Ⅲ+Ⅴ√06:152精密偶件的檢驗(yàn)?zāi)p檢查通過(guò)密封性檢查磨損程度和判斷能否再使用(不測(cè)量間隙)。2.1偶件清洗
(用輕柴油或煤油)噴孔堵塞用專(zhuān)用通針疏通;用專(zhuān)用清潔紙或絲綢擦洗,不得使用棉紗;2.2一般性檢查放大鏡檢查腐蝕、磨損、裂紋等缺陷,發(fā)現(xiàn)換新。2.3磨損檢驗(yàn)
(通過(guò)檢查密封性,檢查磨損情況)1)偶件密封性檢查滑動(dòng)試驗(yàn)法:p192。傾斜45°,將柱塞或針閥拉出1/3,靠自重滑下,不卡阻;油液降壓試驗(yàn)法(等壓試驗(yàn)法)2)霧化試驗(yàn)p192~193⊕06:153精密偶件的修理3.1柱塞偶件修復(fù)1)尺寸選配法將一批磨損報(bào)廢柱塞、套筒分別精磨和研磨,消除幾何形狀誤差后按加工后尺寸重新裝配,保證配合間隙下互研成新偶件。特點(diǎn):選配率較低,約為20%左右??墒共糠謭?bào)廢零件重新使用。2)修理尺寸法(保留套筒,消除形狀誤差后,配制柱塞)3)鍍鉻修復(fù)偶件之一鍍鉻,如將套筒內(nèi)孔加工獲修理尺寸,使柱塞外圓面鍍鉻達(dá)到修理尺寸,互研成對(duì),恢復(fù)要求配合間隙和性能。特點(diǎn):效率高,可使90%以上的偶件恢復(fù)使用。3.2針閥偶件的修復(fù)失效形式:密封帶變寬、中斷或模糊不清;修復(fù)方法:研磨,使密封環(huán)帶恢復(fù)正常,清洗,再進(jìn)行密封性檢查。套筒、針閥端面腐蝕密封不良時(shí),平板上按“8”字形研磨。⊕通過(guò)上述檢查,不符合要求進(jìn)行修理06:15§8-10氣閥的檢修一、氣閥的工作條件:1、受高溫、高壓燃?xì)獾淖饔?排氣閥盤(pán)溫達(dá)650~800℃)2、燃?xì)獾臎_刷3、閥桿、閥面的磨損4、閥面的撞擊二、氣閥的損傷閥盤(pán)錐面與閥桿的磨損、閥面的燒傷與高溫腐蝕、閥盤(pán)與閥桿的裂紋、閥桿的彎曲變形等。06:15三、氣閥磨損檢修1、閥盤(pán)磨損的檢修較輕,通過(guò)閥與閥座的研磨使閥線(xiàn)恢復(fù);較重,堆焊-光車(chē)-研磨。2、閥桿磨損的檢修危害:閥桿與導(dǎo)管間隙↑→導(dǎo)管漏氣↑→滑油漏入燃燒室→滑油耗量、燃燒室積炭↑。閥桿磨損檢驗(yàn):將氣閥架在平臺(tái)或在車(chē)床上,利用百分表測(cè)量跳動(dòng)值,計(jì)算圓度和柱度,與表8-18比較。修復(fù):光車(chē)-鍍鉻(或鍍鐵)-磨削。或噴涂、噴焊。3、閥面燒傷和高溫腐蝕檢修原因:關(guān)閉不嚴(yán)、燃用重油(釩、鈉含量高)和氣閥溫度過(guò)高所致。修復(fù):微小麻點(diǎn)、腐蝕采用機(jī)加工修復(fù);麻點(diǎn)大,報(bào)廢。4、閥盤(pán)、閥桿斷裂檢修發(fā)現(xiàn)裂紋,換新。P195⊕06:15§8-11重要螺栓的檢修重要螺栓:缸蓋螺栓、組合式活塞連接螺栓、連桿螺栓、主軸承螺栓、貫穿螺栓和底腳螺栓等。材料:優(yōu)質(zhì)炭鋼和優(yōu)質(zhì)合金鋼,(45鋼、40Cr、35CrMo等)。結(jié)構(gòu):柔性結(jié)構(gòu),螺桿直徑小于螺紋溝槽直徑。06:15一、連桿螺栓的檢修損壞形式:變形與損壞、螺栓拉長(zhǎng)或頸縮、彎曲、裂紋、松動(dòng)等。連桿螺栓或螺母損壞后,應(yīng)成對(duì)換新!1.連桿螺栓的檢測(cè)1)外觀檢查2)裂紋檢查放大鏡、著色探傷或磁粉探傷,主要發(fā)生在各圓角等應(yīng)力集中處;3)測(cè)量長(zhǎng)度四沖程機(jī)螺栓長(zhǎng)度>原長(zhǎng)2%,應(yīng)報(bào)廢換新。2.安裝螺栓注意事項(xiàng):p196連桿螺栓與裝配孔是過(guò)渡配合,不可隨意調(diào)換。06:15二、貫穿螺栓的檢修貫穿螺栓的作用:將缸體、機(jī)架和機(jī)座連成一體,使鑄鐵件受壓。易出現(xiàn)的缺陷:松動(dòng)、螺母銹死、螺栓伸長(zhǎng)變形等。1、松動(dòng)的檢查周期:1年檢查一次;2、檢查方法:用液壓拉伸器,泵至規(guī)定壓力(60Mpa),塞尺檢查螺母下間隙,若無(wú)間隙,說(shuō)明螺栓緊;有間隙用圓棒上緊。3、貫穿螺栓的安裝螺紋部分涂二氧化鉬。分兩次上緊,符合液壓拉伸器拉出螺栓伸長(zhǎng)量規(guī)定上緊順序:如圖8-5506:15三、底腳螺栓的檢修底腳螺栓的作用:將機(jī)座固定在底座上,抵抗柴油機(jī)劇烈的振動(dòng)、搖擺,防止機(jī)座移位。要求:全部底腳螺栓中15%以上為緊配螺栓。對(duì)安裝緊配螺栓的孔應(yīng)鉸孔按H7/k6配制螺栓。按規(guī)定順序和預(yù)緊力上緊螺栓,用小錘敲擊檢查上緊程度,以聲音清脆為合格。06:15練習(xí)題1.當(dāng)活塞環(huán)工作表面干燥、發(fā)黑,缸壁也有大面積的干燥、發(fā)黑的表面是由于______引起燃?xì)庑孤┧隆?/p>
Ⅰ、搭口間隙過(guò)大Ⅱ、平面間隙過(guò)?、?、平面間隙過(guò)大Ⅳ、缸套磨損Ⅴ、活塞環(huán)安裝不良
A.Ⅰ+Ⅱ+ⅣB.Ⅰ+Ⅳ+ⅤC.Ⅰ+Ⅲ+ⅤD.Ⅰ+Ⅳ2.活塞環(huán)的平面間隙應(yīng)在說(shuō)明書(shū)或標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的______間隙和______間隙之間。
A.
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