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康明斯柴油發(fā)電機組主軸瓦的修配 |
摘要:柴油發(fā)電機的上下主軸瓦(曲軸軸承)修配的基本工藝與軸頸接觸面積的要求,以及松緊度與接觸面積之間關(guān)系的處理等同連桿瓦基本一致。但連桿軸承是單個(gè)配合,而曲軸軸承是幾道曲軸軸承支持著(zhù)一根曲軸,這就要求修配后的各道曲軸軸承中心線(xiàn)必須一致,因此首先應進(jìn)行水平線(xiàn)的校正,而后再研合各軸承??得魉拱l(fā)電機廠(chǎng)家在本文中列舉了柴油機曲軸軸承水平線(xiàn)校正和檢驗方法,并詳細陳述了發(fā)動(dòng)機曲軸飛輪組的裝配步驟(包含主軸瓦的安裝)。
一、曲軸軸承的裝配要求
1、軸瓦長(cháng)度規定
新軸承裝入座孔內,上下兩片的每端均應高出軸瓦座平面0.03-0.05mm。以保證軸瓦與座孔緊密貼合,提升散熱效果。
軸瓦長(cháng)度檢查方法:將軸瓦安裝好,裝上軸瓦蓋,按規定力矩值擰緊一端螺栓,在另一端蓋與軸瓦座平面間插入厚度為0.05mm的墊片,當擰該端螺栓的力矩達到10-20N·m時(shí),如墊片能抽不出,說(shuō)明軸承長(cháng)度過(guò)長(cháng),應將無(wú)定位突榫的一端銼低;如墊片能抽出,說(shuō)明軸瓦長(cháng)度合適;如未擰到規定力矩值墊片就抽不出,說(shuō)明軸瓦過(guò)短,應重新選配。
2、背面光滑突榫要好
軸承背面應無(wú)斑點(diǎn),表面粗糙度Ra為0.8m,突榫可防止軸瓦轉動(dòng),起定位作用,如突榫過(guò)低,可用尖統沖擊理想的高度,如突榫損壞,應重新選軸瓦。
3、彈性合適無(wú)啞聲
把新軸瓦放入軸瓦座上后,要求軸瓦的曲率半徑大于座孔的曲率半徑,當軸瓦裝入座孔后,可借軸瓦自身的彈力與軸承座孔緊密貼合,以利于散熱。檢查軸瓦有無(wú)啞聲,可敲擊軸瓦背面查聽(tīng),有啞聲說(shuō)明合金與底板結合不牢,應重新選配。
4、軸瓦軸頸的配合間隙要適當
選用軸瓦時(shí),必須對其配合間隙進(jìn)行檢查。檢查時(shí),用量缸表和測微器測量軸瓦和軸頸,其差值即為配合間隙。軸瓦的配合間隙的檢驗檢查方法是:關(guān)于連桿瓦,在軸瓦上涂一層薄機油,將連桿在相應軸頸上,按規定力矩值擰緊螺栓,然后用手甩動(dòng)連桿,能轉動(dòng)1-1/2圈,沿軸線(xiàn)方向扳動(dòng)連桿,沒(méi)有間隙感覺(jué),即符合要求;關(guān)于曲軸瓦,在各道軸頸鶴軸瓦表面涂以機油,裝好曲軸按規定力矩值擰緊螺栓,雙手扳動(dòng)曲軸,以曲軸能轉動(dòng)1/2圈,且轉動(dòng)輕便、均勻無(wú)阻滯現象為合適。
5、曲軸徑向間隙應符合標準
一般而言,曲軸軸承的配件中都有檢驗曲軸徑向間隙的專(zhuān)用塑料線(xiàn)規,如圖2所示。檢驗時(shí),拆下軸承蓋,把線(xiàn)規縱向放入軸承中,再按原廠(chǎng)規定的扭矩緊固軸承蓋。擰緊過(guò)程中要注意防止軸承轉動(dòng),然后拆下軸承蓋,取出已壓展的塑料線(xiàn)規,與附帶的不同寬度色標的量規或第一道軸承蓋側面不同寬度的刻線(xiàn)比照,其值即為軸承的間隙值。
圖1 柴油機曲軸主軸承配合示意圖 |
圖2 柴油機主軸承間隙測量法(塑料線(xiàn)規) |
二、曲軸軸承修理方法
1、水平線(xiàn)的校正
在修刮前,首先檢查當柴油發(fā)電機軸瓦裝入座孔時(shí),各道軸瓦是否在一條水平線(xiàn)上。
(1)檢查方法
在柴油發(fā)電機曲軸軸頸上涂上一層紅丹油,并把曲軸放在裝有軸瓦的汽缸體上,裝上軸瓦蓋適當擰緊螺栓(用約60cm長(cháng)的撬棍能以臂力撬動(dòng)曲軸為宜),撬動(dòng)曲軸數圈,然后取下瓦蓋,抬下曲軸,查看各道軸瓦的接觸情況。若各道軸瓦接觸面積相差很大或個(gè)別軸瓦根本不接觸,一般應另行選配軸瓦。若各道軸瓦雖然不一致,但相差不多,可把下瓦接觸重的部分刮去,直至達到接觸面積為75%以上為止,此時(shí),下軸瓦的水平線(xiàn)即校好。
曲軸箱有三種常見(jiàn)結構形式:底座式、隧道式和懸掛式。在校正水平線(xiàn)時(shí),前二者校下瓦,后者校上瓦。主軸瓦上下瓦區分如圖3所示。
(2)注意事項
在校正水平線(xiàn)的過(guò)程中,因各道軸瓦的水平線(xiàn)是很不相同的,并且它們之間相互影響,因此,要經(jīng)常而準確地觀(guān)察與分析各道軸瓦的變化情況及其原因,并注意以下兩點(diǎn):
① 在水平線(xiàn)未校正好前,最好不要刮削上瓦,否則可能會(huì )造成當水平線(xiàn)尚未校好時(shí),扭力已達到規定值,而上瓦接觸仍很差,松緊度也過(guò)松等不良現象。
② 當水平線(xiàn)校好后,除下瓦的個(gè)別較重部分適當刮去外,最好不用刮削下瓦的方法來(lái)達到松緊度適當的目的,否則,可能使校好的水平線(xiàn)又遭到破壞。
2、刮配各道軸瓦
水平線(xiàn)校好后,抬上曲軸,并按記號裝上主軸瓦蓋和軸瓦,如圖4所示。以一定次序逐道擰緊螺栓,每擰緊一道,轉動(dòng)曲軸數圈,松開(kāi)該道螺栓,再擰緊另一道,全部這樣做完后,取下主軸瓦蓋,根據接觸面情況修刮軸瓦合金。修刮方法與連桿瓦的修刮方法相同。
3、刮配的檢驗標準
主軸與軸瓦接觸面如圖5所示。曲軸軸承接觸面積最后一道:95%以上;其他各道:75%以上,而且接觸點(diǎn)分布均勻,無(wú)較重的接觸痕跡。間隙(松緊度)適當檢查方法如下:
① 經(jīng)驗法:
在柴油發(fā)電機軸瓦表面加入一薄層機油,如圖6所示。并將瓦蓋按規定力矩擰緊(擰緊順序同上),用雙手的腕力扳動(dòng)曲軸臂,能使曲軸轉動(dòng)一圈左右為合適。
② 公斤扳手法(比較可靠的方法):
用扭力扳手在曲軸后端裝飛輪的螺栓處轉動(dòng),其轉動(dòng)力矩為:3道瓦:2~3kgf•m;4道瓦:3~4kgf•m;5道瓦:4~5kgf•m;6道瓦:6~7kgf•m;7道瓦:7~8kgf•m即為合適。另外還有測量法和鉛絲、銅皮法,這兩種方法已在前面講過(guò),在這里就不再重述。
經(jīng)過(guò)檢查,若配合間隙過(guò)小,應進(jìn)行適當修刮;若配合間隙過(guò)大,可將軸瓦兩端的調整墊片減少,或在軸瓦背面墊適當厚度的銅皮(大修時(shí)不允許),必要時(shí)可更換軸瓦。切不可用銼刀銼削軸瓦蓋或座孔的兩端。關(guān)于軸瓦與軸頸的徑向間隙,每種機型都有明確的規定。配合間隙大小與軸瓦合金層的材料、軸頸直徑、柴油機轉速及軸瓦單位面積上承受的載荷有關(guān),但起決定性作用的還是軸瓦合金層的材料。一般而言:巴氏合金軸瓦<銅合金軸瓦<鋁合金軸瓦<鎳合金軸瓦。
4、軸瓦松緊度不當的后果
(1)配合間隙過(guò)大的后果:
機油流失;油壓減??;油膜形成困難;軸瓦承受的沖擊負荷加??;產(chǎn)生敲擊聲。
(2)配合間隙過(guò)小的后果:
油膜形成困難;產(chǎn)生半干摩擦;軸承的工作溫度上升;軸瓦磨損加??;燒瓦或“抱軸”。
圖3 曲軸主軸瓦的上下瓦區分 |
圖4 主軸瓦蓋與軸瓦安裝示意圖 |
圖5 軸瓦與主軸接觸面刮配 |
圖6 曲軸主軸瓦潤滑涂抹 |
三、曲軸飛輪組的安裝
1、軸承安裝
(1)安裝曲軸上軸承(除3號軸頸外)
如圖7(a)所示,將帶機油槽的上軸承安裝到氣缸體上,用刻度尺測量氣缸體邊緣和上軸承邊緣間的距離。
(2)安裝3號軸頸曲軸上軸承
如圖7(b)所示,將帶機油槽的上軸承安裝到氣缸體上,用游標卡尺測量氣缸體邊緣和上軸承邊緣間的距離。尺寸(A、B)為0.7 mm(0.0276in)或更小。
(3)安裝曲軸上止推墊圈
使機油槽向外,將2個(gè)止推墊圈安裝到氣缸體的3號軸頸下方,并在曲軸止推墊圈上涂抹發(fā)動(dòng)機機油。
(4)安裝曲軸下軸承
如圖8所示,將下軸承安裝到軸承蓋上,用游標卡尺測量軸承蓋邊緣和下軸承邊緣間的距離。尺寸(A、B)為0.7 mm(0.0276in)或更小。
圖7 柴油機曲軸上軸承安裝圖 |
圖8 柴油機曲軸下軸承安裝圖 |
2、安裝曲軸
(1)在上軸承上涂抹發(fā)動(dòng)機機油。
(2)在下軸承上涂抹發(fā)動(dòng)機機油。
(3)將曲軸安裝到氣缸體上。
(4)檢查數字標記,并將軸承蓋安裝到氣缸體上。
(5)在軸承蓋螺栓的螺紋上和軸承蓋螺栓下涂抹一薄層發(fā)動(dòng)機機油,暫時(shí)安裝10個(gè)主軸承蓋螺栓。
提示:確保軸承蓋安裝正確。
(6)用塑料錘輕輕敲擊軸承蓋以確保正確安裝。
(7)安裝曲軸軸承蓋螺栓。
第一步:按圖9所示的順序安裝并均勻緊固10個(gè)主軸承蓋螺栓,扭矩為40 N-m。
第二步:用油漆在軸承蓋螺栓前端做標記,將軸承蓋螺栓再緊固90°,檢查并確認油漆標記現在與前端成90°角,如圖10所示。
(8)檢查并確認曲軸轉動(dòng)順暢,檢查曲軸軸向間隙。
圖9 曲軸主軸承蓋螺栓緊固順序 |
圖10 曲軸主軸承蓋螺栓標記 |
3、安裝發(fā)動(dòng)機后油封
(1)在新油封唇口涂抹通用潤滑脂。注意:使唇口遠離異物。
(2)用錘子敲入油封,直到其表面與后油封座圈邊緣齊平。
注意:擦去曲軸上多余的潤滑脂。不要斜敲油封。
4、安裝加強曲軸箱總成
(1)清潔加強曲軸箱。
(2)在接合面及螺栓孔位置連續涂抹密封膠(直徑為2.5mm)。
注意:清除接觸面的所有機油。涂抹密封膠后3min內安裝曲軸箱;安裝加強曲軸箱后,至少2h內不要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。
(3)用11個(gè)螺栓安裝加強曲軸箱,扭矩為21N-m。
(4)用干凈的布擦去多余的密封膠。
5、安裝飛輪分總成
(1)暫時(shí)安裝曲軸皮帶輪,并用SST固定住曲軸。
注意:安裝SST時(shí)要檢查其安裝位置,以防止SST安裝螺栓接觸正時(shí)鏈條蓋分總成。
(2)在新螺栓的2個(gè)或3個(gè)螺紋端上涂抹黏合劑。
(3)如圖11所示,在螺栓上做標記,用油漆在螺栓前端做標記。
(4)如圖12所示,按相同的順序將8個(gè)螺栓再緊固90°。
(5)檢查并確認油漆標記現在與前端成90°角。
(6)檢查并確認曲軸轉動(dòng)順暢。
圖11 柴油機飛輪緊固螺栓擰緊順序 |
圖12 柴油機飛輪緊固螺栓二次擰緊 |
總結:
在進(jìn)行柴油發(fā)電機主軸承修理時(shí),一般都采用刮削的方法來(lái)達到其精度要求,保證其使用性能。因此,刮削的質(zhì)量對曲軸飛輪組的運轉至關(guān)重要。削刮質(zhì)量不好,柴油機在試車(chē)時(shí)就會(huì )很容易地在極短的時(shí)間內是軸瓦由局部粘損而達到大部分粘損,直至軸被粘著(zhù)咬死,軸瓦損壞不能使用。因此,無(wú)論是曲軸飛輪組裝配工作還是在刮削軸瓦時(shí)應交給康明斯公司授權的經(jīng)銷(xiāo)商,并由經(jīng)過(guò)培訓的技術(shù)經(jīng)驗豐富的機修工操作。
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