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文档简介
第八章
柴油机
主要零件的检修第一节
气缸盖的检修气缸盖的结构特点:结构复杂、孔道较多、壁厚不均。气缸盖的工作条件:触火面,直接与高温高压燃气接触,承受较高的周期变化的机械负荷与热负荷,燃气的腐蚀与冲刷,产生很大的机械应力和热应力。冷却面承受机械应力与腐蚀。气缸盖螺栓预紧力使气缸盖受到压应力,在截面变化处还会产生应力集中。一、气缸盖的裂纹1、气缸盖裂纹的部位2、气缸盖裂纹的检查3、气缸盖产生裂纹的原因4、气缸盖裂纹的修理1、气缸盖裂纹的部位(1)气缸盖低面裂纹:一般发生在过渡圆角处和孔之间,即应力集中处。具体将随机型、结构和材料不同热异。种类:热疲劳裂纹(热应力+应力集中+腐蚀)、高温疲劳裂纹(大于0.5Tm)、蠕变裂纹(大于0.3Tm)。(2)气缸盖冷却侧裂纹:多发生在冷却水道环形筋的根部应力集中处,并沿圆周方向和向深处(即触火面)扩展,以至使气缸盖裂穿漏水或者在孔壁上产生裂纹。原因:机械疲劳裂纹(爆压+应力集中+腐蚀)2、气缸盖裂纹的检查(1)观察法:(2)水压实验:(裂穿性裂纹)(3)无损探伤:渗透探伤、磁粉探伤、超声波探伤。(4)经验判断:A.冷却水压力波动(或冷却水温升高、淡水消耗量增加、扫气箱有水流出、膨胀水柜透气管有气泡冒出或冷却水中有油星等);B.冲车示功阀有水汽或水柱;C.油低壳的油位升高或乳化;D.吊缸时观察零件表面是否有水锈。3、气缸盖产生裂纹的原因(1)操作管理不当:加速太快、频繁启动、超负荷、冷却润滑不良、停车后立即停冷却水;(2)维护保养不良:不及时吊缸,冷却水处理,螺栓受力不均;(3)设计不合理及材料缺陷:4、气缸盖裂纹的修理钳工修理:用锉刀、油石、风砂轮等工具打磨,消除裂纹;焊补:金属扣合:粘接(无机):更换:局部更换:镶套、覆板(外表面裂纹);全部更换:封缸运行:气缸盖裂纹修理后,应对冷却水腔进行0.7Mpa的水压试验,以检验修理质量。二、
气阀及阀座面的检修失效形式:磨损:环带变宽,断开,变形,密封性下降;烧蚀:由变形、磨损、积炭以及阀座面裂纹引起,麻点;裂纹:检查:(1)观察法;(2)铅迹法;(3)漏油法;修复:(1)研阀;(2)堆焊(喷焊)+光车;(3)更换。第二节
气缸套的检修常见的实效形式:内圆表面的磨损、裂纹和拉缸;外圆表面的穴蚀和裂纹。一、磨损的检修1、检测:指标:磨损率、圆度误差、缸径最大增量;部位:工具:样板+内径千分尺2、标准:磨损率:铸铁:0.1mm/kh;镀Cr:0.01~0.03mm/kh;说明书船级社的标准;3、修理:(1)磨损量未超标:轻微拉痕:粗粒度金刚沙磨石或砂纸;较大擦伤和上部的磨台:镗缸,或用油石、锉刀、风砂轮等手工消除。(2)磨损量超标:修理尺寸法:镗缸,选配新的活塞组件。恢复尺寸法:镗缸+电镀(Cr或Fe)二、裂纹的检修部位:冷却水侧:顶部支撑凸缘附近;内表面:上部(冷却不均:流道、水垢),注油孔附近,近排气口附近;检验:观察法、水压试验、着色探伤、经验判断修理:金属扣合(波浪健密封螺钉)、粘接,更换。航行中发生事故又无备件时,则采取封缸运行。三、拉缸1、定义:活塞组件与气缸套由于干摩擦引起粘着,产生拉毛、划痕、擦伤、咬死甚至裂纹的现象。2、征兆:(1)声音异常;(2)转速自动下降或自动停车;(3)曲柄箱或扫气箱着火;(4)排烟温度升高;(5)冷却水和润滑油温度升高。3、种类:(1)磨合拉缸:
(2)运转拉缸:4、工艺原因:根本原因:油膜破坏(1)活塞环与气缸套不匹配(工作表面粗糙度不合适);(2)活塞运动部件不对中,或配合间隙不合适;(3)气缸套安装不良或局部变形;5、工艺措施:(1)保证活塞环与气缸套的匹配(材料、Ra)(2)保证装质量(对中良好)(3)表面改性:A.特种加工:气缸套内圆表面波纹切削或衍磨;B.活塞环:外圆表面镀Sn、P、Zn,或喷Mo。C.铸铁气缸套内表面:松孔镀Cr、喷Mo、离子氮化等。6、应急措施:第三节活塞的检修活塞的主要损坏形式有:外圆表面及环槽的磨损、活塞裂纹及破裂、活塞顶部的烧蚀。一、
磨损的检修1、裙部(主要是四冲程柴油机):(1)原因:侧推力。(2)检验:用外径千分尺测量或塞外圆的直径。具体部位:自裙部上端10~20mm初开始,每隔100~200mm测量一次,每次测量同一截面内相互垂直的两个直径:平行于曲轴的方向和垂直于曲轴的方向。计算出圆度和圆柱度。(3)标准:磨损极限(圆度、圆柱度)。(4)修理:光车,但不能影响活塞与气缸套之间的配合间隙。否则,铝活塞:换新;铸铁活塞:光车+喷涂(焊)或低温镀铁+光车;铸钢活塞:光车+堆焊;2、环槽:(1)原因:运动(往复、径向、回转、扭曲)、硬质微粒、高温(破坏油膜、降低材料性能、使环槽变形)。(2)特点:间隙增大,密封性能下降,截面变成梯形,且第一、二道环槽磨损较快。正常磨损率为:0.01mm/kh。(3)检验:样板+塞尺(4)修理:A.光车或磨削环槽端面,配新环。注意:槽脊减薄量不得超过原槽脊厚度的20~25%,同时不允许在同一活塞上有两个以上的不同尺寸的活塞环。B.(钢质活塞)环槽堆焊,退火,光车。表面淬火(提高耐磨性)。C.镶垫环(先光车)。可分:死环(焊)和活环(过盈配合)。D.
环槽端面镀Cr:光车+镀Cr。二、裂纹的检修部位:活塞顶面、环槽、冷却侧、销座处。原因:顶面:热应力+机械应力+应力集中+腐蚀。环槽:机械应力(第一道环槽也有热应力的作用)。销处:机械应力。检验:观察法、水压试验、着色探伤。修理:(1)修刮;(2)堆焊;(3)无机粘接;(4)更换(严重失效)。三、烧蚀的检修原因:高温燃气的腐蚀(V)和冲刷。特点:顶面出现金属层层减薄,出现麻点,其大小、深浅和分布各异,严重时顶面可烧穿。降低顶部强度,影响压缩比。检验:样板+塞尺修理:(1)改变活塞位置;(2)堆焊+光车;(3)更换(顶部厚度减至一半时)。四、验收材料检验报告:成分、热处理、性能。加工制造质量检验报告:尺寸、形状、位置、Ra应符合图纸要求。第四节
活塞环的检修活塞环的主要损坏形势有:过渡磨损、粘着、弹力丧失及折断。一、过度磨损的检修部位:环的外圆表面及上、下端面。原因:大多是管理不当:磨合不良、超负荷运转、润滑油不足或品质不佳、燃用劣质燃油、燃烧不良和冷却不充分。产生不均匀磨损。第一道环磨损最严重。标准:磨损率为0.1~0.5mm/kh,活塞环寿命可达8000~10000h。测量:(1)搭口间隙的测量(2)活塞环平面间隙的测量(天地间隙)(3)活塞环径向厚度和高度测量二、粘着形式:原子、分子间粘着(粘着磨损),机械卡死(油污和积炭、槽变形)。原因:结构(天地间隙过小、弹力过小、刮油环装反)、管理(燃烧不良、冷却不良、滑油注油量过多)。后果:弹力变化→密封性下降→断环→拉缸检查:在扫气口处定期检查,木棒戳动。措施:(1)尽早安排吊缸,取环时注意:用煤油浸泡后用木棒敲击、逐渐松动,再用专用工具取下。切勿用扁铲之类切断环和清理环槽。(2)调节滑油量;改善冷却,避免过热;适当加大平面间隙。三、弹力丧失检查:定性:(1)测量自由开口:开口变小,说明弹力下降。(2)扩大自由开口一倍或闭合,残余变形≤自由开口的10%,说明正常。(3)新旧环对比:(4)装环入缸内,定量:(5)漏光程度:(6)侧弹力:措施:更换:敲击变形,开大搭口:敲击内圆表面,自搭口对面向两侧逐次敲击。搭口对面内表面要重击,以扩大搭口。但不要过于用力,以免断环。四、断环(原因)1、搭口间隙过小:2、环槽积炭:3、气缸套上部磨台冲击:4、环槽过度磨损:5、环挂住气口6、环径向胀缩疲劳(弹力过小)五、换环的注意事项1、检查:(1)外观检查:除油除锈,检查有无裂纹、砂眼和其他的缺陷。(2)搭口间隙及平面间隙测量:搭口间隙小,修锉环的搭口;平面间隙小,修锉环的上端面,切不可修锉下端面。(3)环槽深度及环的径向厚度:要求环槽深度比环的径向厚度大0.5~1.0mm;若径向厚度大,可修锉环的内圆表面。(4)弹力的检查:2、钳工修理:(1)环搭口部分修成圆角,(2)修锉环的上下端面的棱边(新旧环都是如此)3、换环:(1)专用的扩张工具,无专用工具时,可用结实的绳子。(2)个别环换新时,新环装入1、2道环槽内,旧环装在其它槽内。(3)各环的搭口位置应错开,避免漏气。180度。(4)装好环的活塞置于支架或垫木上4、磨合:低负荷运转一段时间,保证充分的磨合时间和充分的润滑。六、验收活塞环材料检验报告:成分、金相组织、性能应符合要求。HB180~250,比气缸套硬HB10~20。加工质量检验报告:尺寸、形状(不允许翘曲)、位置精度、Ra、弹力、热处理。密封性检查:漏光检查,每处漏光弧度不超过30度,各处漏光弧度总和不超过90度,在搭口附近30度范围内不允许漏光。第五节
曲轴的检修一、常见的失效形势及其检修1、磨损2、擦伤与腐蚀3、裂
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