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活塞銷(xiāo)的常見(jiàn)故障與檢修
(1)活塞銷(xiāo)的常見(jiàn)故障
1)活塞銷(xiāo)的磨損
①原因承受較大的交變負(fù)荷。
②后果活塞銷(xiāo)、活塞銷(xiāo)座孔及連桿襯套配合處相對(duì)磨損;活塞銷(xiāo)與活塞銷(xiāo)座孔、活塞銷(xiāo)與連桿襯套配合間隙增大;產(chǎn)生敲擊聲(銷(xiāo)子響)。
2)斷裂
①原因活塞銷(xiāo)質(zhì)量不好,有裂紋。
②后果打壞汽缸體,造成事故。
(2)活塞銷(xiāo)的檢驗(yàn)與修理
1)活塞銷(xiāo)磨損的測(cè)量與修復(fù)
①磨損的測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的活塞銷(xiāo),應(yīng)用千分尺測(cè)量。測(cè)量時(shí)要測(cè)三個(gè)部位:兩頭和中間。每一部位所測(cè)得的任意兩相互垂直的直徑之差即為該部位的失圓度;三個(gè)部位上所測(cè)得的大與小直徑之差即為錐形度;其失圓度及錐形度一般不應(yīng)大于0.005mm。
②修復(fù)當(dāng)徑向磨損大于0.5mm時(shí),必須更換;當(dāng)徑向磨損小于0.5mm時(shí),可采用鍍鉻或鐓粗的方法修復(fù)(鐓:沖壓金屬板使其變形,不加熱叫冷鐓,加熱叫熱鐓)。
2)活塞銷(xiāo)裂紋的檢驗(yàn)方法是先將活塞銷(xiāo)清洗干凈,然后用放大鏡觀察,必要時(shí)可用磁力探傷法檢查。如有裂紋、表面脫落或銹蝕嚴(yán)重等均應(yīng)更換。
(3)活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔的修配
1)活塞銷(xiāo)的選配
①活塞銷(xiāo)除標(biāo)準(zhǔn)尺寸外,還有四級(jí)加大修理尺寸: 0.08mm、 0.12mm、 0.020mm、 025mm。
②選配時(shí)應(yīng)根據(jù)銷(xiāo)孔磨損以后的內(nèi)徑,選用近似于內(nèi)徑的加大活塞銷(xiāo)(一般比銷(xiāo)孔的內(nèi)徑大0.025~0.05mm),如選用大一級(jí)的加大活塞銷(xiāo)配合時(shí)仍感松曠,則應(yīng)重選活塞。
③內(nèi)燃機(jī)大修時(shí),因選配的活塞是新的,因此,活塞銷(xiāo)應(yīng)選配標(biāo)準(zhǔn)的,以便給以后的維修留有更換的余地。
④新選配的活塞銷(xiāo)錐形度和失圓度應(yīng)不超過(guò)0.005mm,表面粗糙度不低于0.32,對(duì)多缸內(nèi)燃機(jī)而言,各缸的活塞銷(xiāo)質(zhì)量相差不得超過(guò)10g。
⑤活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔,在常溫(15~25℃)下,應(yīng)有0.025~0.04mm的過(guò)盈量。
凸輪軸與正時(shí)齒輪
凸輪軸是氣門(mén)傳動(dòng)組的主要零件,氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的過(guò)程主要是由它來(lái)控制。1配氣機(jī)構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)的構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的類(lèi)型有:氣門(mén)式、氣孔式和氣孔一氣門(mén)式等三種類(lèi)型。凸輪軸的苴主要配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪、凸輪軸軸頸以及驅(qū)動(dòng)附件的螺旋齒輪或偏心齒輪。輪軸各凸輪的相、位置按發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定的發(fā)火次序排列。根據(jù)各凸輪的相對(duì)位置和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向,即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。為保證內(nèi)燃機(jī)噴訕(或點(diǎn)火)準(zhǔn)時(shí)可靠,凸輪軸和曲軸必須保持一定的正時(shí)關(guān)系。
凸輪軸承受周期性沖擊載荷。噴油泵的結(jié)構(gòu)形式很多,按作用原理的不同,大體可分為四類(lèi):柱塞式噴油泵、分配式噴油泵、泵一噴嘴和PT泵。凸輪與挺柱之間有很高的接觸應(yīng)力,其相對(duì)滑動(dòng)速度也很高,而潤(rùn)滑條件則較差。因此凸輪工作表面磨損較嚴(yán)重,還可能出現(xiàn)擦傷、麻點(diǎn)等不正常磨損情況。凸輪軸一般用鋼模鍛而成。近年來(lái)廣泛采用合金鑄鐵和球墨鑄鐵鑄造。大多數(shù)凸輪軸做成整體式,即各缸進(jìn)、排氣凸輪都在同一根軸上加工而成。
凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)。經(jīng)驗(yàn)法:在軸瓦表面加入一薄層機(jī)油,并將瓦蓋按規(guī)定力矩?cái)Q緊(擰緊順序同上),用雙手的腕力扳動(dòng)曲軸臂,能使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈左右為合適。由于凸輪軸與曲軸間有一定距離,中間必須通過(guò)傳動(dòng)件來(lái)傳動(dòng)。前傳動(dòng)方式主要有齒輪式傳動(dòng)和鏈條式傳動(dòng)兩種。由于齒輪式傳動(dòng)方式工作可靠,壽命較長(zhǎng)而應(yīng)用廣。齒輪式傳動(dòng)方式通常在曲軸齒輪和配氣正時(shí)齒輪之間加裝中間齒輪,使齒輪直徑減小,以免機(jī)體橫向尺寸增大。
為了使齒輪嚙合平順,減少噪聲,正時(shí)齒輪一般采用斜齒,其傾斜角度約為10°,曲軸上的正時(shí)齒輪多用合金鋼制造,而凸輪軸上的正時(shí)齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。
由于斜齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生的軸向力,或由于工程機(jī)械加速都可能使凸輪軸發(fā)生軸向竄動(dòng)。軸向竄動(dòng)會(huì)引起配氣正時(shí)不準(zhǔn),因此,對(duì)凸輪軸必須加以軸向定位。
常見(jiàn)的凸輪軸軸向定位的方法有以下兩種。
①止推片軸向定位,凸輪軸止推片用螺釘固定在汽缸體上,止推片與正時(shí)齒輪之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙,此間隙的大小通常為0.05~0.20mm,作為零件受熱膨脹時(shí)的余地。此間隙的大小可通過(guò)更換隔圈來(lái)調(diào)整。
②推力軸承軸向定位 凸輪軸的一道軸承為推力軸承,裝在軸承座孔內(nèi)并用螺釘固定在機(jī)體上,其端面與凸輪軸的凸緣隔圈之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙。當(dāng)凸輪軸軸向移動(dòng)其凸緣通過(guò)隔圈碰到推力軸承時(shí)便被擋住。6135柴油機(jī)就是采用這種凸輪軸軸向定位裝置。
凸輪軸通常采用齒輪驅(qū)動(dòng),齒輪裝在凸輪軸前端,與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合,稱(chēng)為正時(shí)齒輪。④石灰乳法將曲軸洗凈浸在熱油(機(jī)油)中約2h,讓油進(jìn)入裂縫,取出抹干后,用噴槍把“石灰乳液"噴到曲軸上使其干燥(石灰乳液是清潔的白堊和酒精的混合液,其比例為1:10-1:12),或用氣焊火焰將曲軸上的噴層加熱至70~80℃。對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī),每完成一個(gè)工作循環(huán),曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,各缸進(jìn)、排氣門(mén)各開(kāi)啟一次,凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周,其傳動(dòng)比為2:1。曲軸上的正時(shí)齒輪經(jīng)過(guò)一個(gè)或兩個(gè)中間齒輪,再傳到凸輪軸上的正時(shí)齒輪。
在裝配凸輪軸時(shí),必須對(duì)準(zhǔn)各對(duì)齒輪的正時(shí)記號(hào),才能保證氣門(mén)按規(guī)定時(shí)刻開(kāi)閉,柴油機(jī)的噴油泵按規(guī)定時(shí)刻供油(或油機(jī)的分電器按規(guī)定時(shí)刻點(diǎn)火)。
正時(shí)齒輪的檢驗(yàn)與修理
凸輪軸上的正時(shí)齒輪工作過(guò)久會(huì)磨損,使齒隙變大,在工作中會(huì)產(chǎn)生噪聲。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩大于阻力矩時(shí),則轉(zhuǎn)速將升高,如不能達(dá)到新的平衡,則轉(zhuǎn)速將不斷上升,會(huì)發(fā)生“飛車(chē)”事故。當(dāng)它們的配合間隙,膠木的大于0.20mm(鋼鐵的大于0.15mm)時(shí),需更換齒輪。其小齒隙,以裝配時(shí)能用手推進(jìn),并轉(zhuǎn)動(dòng)輕便為宜。經(jīng)驗(yàn)證明:有些齒輪更換后,雖配合間隙符合要求,但由于嚙合不好,往往噪聲很大,必須走合一段時(shí)間才能消除。因此,如果原來(lái)正時(shí)齒輪的間隙稍大,只要噪聲不大,還可繼續(xù)使用。
正時(shí)齒輪的齒面應(yīng)光潔,無(wú)刻痕和毛刺。另外還有測(cè)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。沿節(jié)圓弦上規(guī)定齒高處的齒厚磨損不應(yīng)超過(guò)0.25mmo齒輪內(nèi)孔磨損應(yīng)在規(guī)定允許限度內(nèi);如無(wú)規(guī)定,一般應(yīng)不超過(guò)0.05mm。鍵槽寬度應(yīng)在規(guī)定的允許限度內(nèi);如無(wú)規(guī)定一般應(yīng)不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)寬度0·當(dāng)超過(guò)上述各項(xiàng)允許跟度后,除鍵槽容許在與舊鍵槽成120°位置另開(kāi)新鍵槽外,其余均不應(yīng)使用。
噴油提前角調(diào)節(jié)裝置
噴油提前角是指柴油開(kāi)始噴入汽缸的時(shí)刻相對(duì)于曲軸上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角,而供油提前角則是噴油泵開(kāi)始向汽缸供油時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角。顯然,供油提前角稍大于噴油提前角。為了使齒輪嚙合平順,減少噪聲,正時(shí)齒輪一般采用斜齒,其傾斜角度約為10°,曲軸上的正時(shí)齒輪多用合金鋼制造,而凸輪軸上的正時(shí)齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。由于供油提前角便于檢查調(diào)整,所以在生產(chǎn)單位和使用部門(mén)采用較多。噴油提前角需要復(fù)雜而精密的儀器方能測(cè)量,因此只在科研中應(yīng)用。也就是說(shuō),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油提前角(供油時(shí)間)是通過(guò)調(diào)整噴油泵的供油提前角來(lái)實(shí)現(xiàn)的。整體式噴油泵柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的總供油時(shí)間通常以噴油泵一缸供油提前角為準(zhǔn),調(diào)整整個(gè)噴油泵供油提前角的方法是改變噴油泵凸輪軸與柴油機(jī)曲軸間的相對(duì)角位置。為此,噴油泵凸輪軸一端的聯(lián)軸器通常是做成可調(diào)整的。出了一種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)。
聯(lián)軸器主要有兩個(gè)凸緣盤(pán)組成:裝在驅(qū)動(dòng)齒輪軸上的凸緣盤(pán)和裝在噴油泵凸輪軸一端的從動(dòng)凸緣盤(pán),兩凸緣盤(pán)間用螺釘連接。驅(qū)動(dòng)凸緣盤(pán)安裝螺釘?shù)目资腔⌒蔚拈L(zhǎng)孔。松開(kāi)固定螺釘可變更兩凸緣盤(pán)間的相對(duì)角位置,從而也就變更了整個(gè)噴油泵的供油提前角。
將噴油泵從柴油機(jī)上拆下后再重新裝回時(shí),可先將噴油泵固定在柴油機(jī)機(jī)體上的噴油泵托架上,再慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,使柴油機(jī)一缸的活塞位于壓縮行程上止點(diǎn)前相當(dāng)于規(guī)定的供油提前角的位置,然后使噴油泵凸輪軸上與噴油泵殼體上相應(yīng)記號(hào)對(duì)準(zhǔn)。這樣就破壞了氣門(mén)與座的密封性和配氣定時(shí),從而使內(nèi)燃機(jī)功率下降以及燃油消耗量增加。再擰緊聯(lián)軸器的固定螺釘。
多數(shù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是在標(biāo)定轉(zhuǎn)速和全負(fù)荷下通過(guò)試驗(yàn)確定在該工況下的噴油提前角的,將噴油泵安裝到柴油機(jī)上時(shí),即按此噴油提前角調(diào)定,而在柴油機(jī)工作過(guò)程中一般不再變動(dòng)。將裝、刮配好軸瓦的連桿夾穩(wěn)在虎鉗上,且按規(guī)定力矩上好連桿螺栓,用量缸表配合外徑千分尺測(cè)量出瓦孔直徑。顯然,當(dāng)柴油機(jī)在其他工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),這個(gè)噴油提前角就不是有利的。對(duì)于轉(zhuǎn)速范圍變化比較大的柴油機(jī),為了提高其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性,希望柴油機(jī)的噴油提前角能隨轉(zhuǎn)速的變化自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié),使其保持較有利的數(shù)值。因此,在這種柴油機(jī)(特別是直接噴射式柴油機(jī))的噴油泵上,往往裝有離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器。
一種離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器裝在聯(lián)軸器和噴油泵之間。粗濾后較清潔的空氣通過(guò)紙質(zhì)精濾及安全濾芯濾清,最后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。前端面有兩個(gè)方形凸塊的驅(qū)動(dòng)盤(pán),也就是聯(lián)軸器的從動(dòng)盤(pán)。在驅(qū)動(dòng)盤(pán)的腹板上裝有兩個(gè)銷(xiāo)軸。兩個(gè)飛塊的一端各有一個(gè)圓孔套在此銷(xiāo)軸上。兩個(gè)飛塊的另一端則壓裝有兩個(gè)銷(xiāo)釘。每個(gè)銷(xiāo)釘上松套著一個(gè)滾輪內(nèi)座圈和滾輪。調(diào)節(jié)器的從動(dòng)盤(pán)的轂部用半月鍵與噴油泵凸輪軸相連。從動(dòng)盤(pán)兩臂的弧形側(cè)面與滾輪接觸,另一側(cè)面則壓在兩個(gè)彈簧上。彈簧的另一端支在彈簧座圈上。彈簧座圈則由螺釘固定在銷(xiāo)軸的端部。
從動(dòng)盤(pán)還固定有筒狀盤(pán),其外圓面與驅(qū)動(dòng)盤(pán)的內(nèi)圓面相配合,以保證驅(qū)動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)的同心度。整個(gè)調(diào)節(jié)器為一密閉體,內(nèi)腔充滿(mǎn)機(jī)油以供潤(rùn)滑。
柴油機(jī)工作時(shí),驅(qū)動(dòng)盤(pán)連同飛塊被曲軸驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)凸輪軸做成整體式,即各缸進(jìn)、排氣凸輪都在同一根軸上加工而成。飛塊在離心力的作用下繞銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng),其活動(dòng)端向外擺動(dòng)。同時(shí),滾輪則迫使從動(dòng)盤(pán)沿箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,直到彈簧的彈力與飛塊的離心力相平衡時(shí)為止。于是驅(qū)動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)開(kāi)始同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高,飛塊活動(dòng)端進(jìn)一步向外張開(kāi),從動(dòng)盤(pán)再沿箭頭方向相對(duì)于驅(qū)動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度,使供油提前角隨轉(zhuǎn)速增加而相應(yīng)增大。反之,曲軸轉(zhuǎn)速降低,飛塊離心力減小,從動(dòng)盤(pán)在彈簧的作用下退回一定角度,使供油提前角相應(yīng)減小。這種離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)