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活塞銷的常見故障與檢修
(1)活塞銷的常見故障
1)活塞銷的磨損
①原因承受較大的交變負荷。
②后果活塞銷、活塞銷座孔及連桿襯套配合處相對磨損;活塞銷與活塞銷座孔、活塞銷與連桿襯套配合間隙增大;產(chǎn)生敲擊聲(銷子響)。
2)斷裂
①原因活塞銷質(zhì)量不好,有裂紋。
②后果打壞汽缸體,造成事故。
(2)活塞銷的檢驗與修理
1)活塞銷磨損的測量與修復
①磨損的測量內(nèi)燃機的活塞銷,應用千分尺測量。測量時要測三個部位:兩頭和中間。每一部位所測得的任意兩相互垂直的直徑之差即為該部位的失圓度;三個部位上所測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大于0.005mm。
②修復當徑向磨損大于0.5mm時,必須更換;當徑向磨損小于0.5mm時,可采用鍍鉻或鐓粗的方法修復(鐓:沖壓金屬板使其變形,不加熱叫冷鐓,加熱叫熱鐓)。
2)活塞銷裂紋的檢驗方法是先將活塞銷清洗干凈,然后用放大鏡觀察,必要時可用磁力探傷法檢查。如有裂紋、表面脫落或銹蝕嚴重等均應更換。
(3)活塞銷與銷座孔的修配
1)活塞銷的選配
①活塞銷除標準尺寸外,還有四級加大修理尺寸: 0.08mm、 0.12mm、 0.020mm、 025mm。
②選配時應根據(jù)銷孔磨損以后的內(nèi)徑,選用近似于內(nèi)徑的加大活塞銷(一般比銷孔的內(nèi)徑大0.025~0.05mm),如選用大一級的加大活塞銷配合時仍感松曠,則應重選活塞。
③內(nèi)燃機大修時,因選配的活塞是新的,因此,活塞銷應選配標準的,以便給以后的維修留有更換的余地。
④新選配的活塞銷錐形度和失圓度應不超過0.005mm,表面粗糙度不低于0.32,對多缸內(nèi)燃機而言,各缸的活塞銷質(zhì)量相差不得超過10g。
⑤活塞銷與銷座孔,在常溫(15~25℃)下,應有0.025~0.04mm的過盈量。
普通連桿
內(nèi)燃機的連桿組主要由連桿小頭、連桿桿身、連桿大頭、連桿蓋、連桿軸瓦、連桿襯套和連桿螺栓等部分組成。
①連桿小頭連桿小頭的結(jié)構(gòu)通常為短圓管形,用來安裝活塞銷。通常以半徑較大的圓弧與桿身圓滑銜接,從而減少過渡處的應力集中。當浮子達到規(guī)定的放水水位時,液面?zhèn)鞲衅鲗㈦娐方油?,在儀表盤上的放水警告燈就發(fā)出放水信號,這時需及時松開油水分離器上的放水塞放水。在小頭孔中壓配有耐磨的錫青銅、鋁青銅或鐵基粉末冶金的薄壁襯套,以減小活塞銷的磨損。為了潤滑襯套和全浮式活塞銷的配合表面,在連桿小頭和襯套上方鉆孔或銑槽,以收集飛濺下來的油霧。對采用壓力潤滑方式的連桿,在桿身中鉆有油道,潤滑油從曲軸連桿軸頸,經(jīng)過桿身油道進小頭襯套的摩擦表面。
②連桿桿身連桿桿身一般采用“工”字形斷面,這是因為在材料斷面面積相等的條件下,其抗彎斷面模數(shù)大,00桿在輕00情況下獲得大的結(jié)構(gòu)剛度和強度。
③連桿大頭連桿大頭是連桿與曲軸連桿軸頸相連接的部分,亦是連桿軸頸的軸承部分。連桿大頭一般通過孔心分成兩部分,以利于拆裝,其中被分開的小部分稱為連桿蓋(或連桿瓦蓋),裝配時,這兩部分用兩個或四個連桿螺栓連接。
連桿螺栓一般用中碳合金鋼經(jīng)精加工調(diào)質(zhì)處理制成。為使連桿軸瓦與大頭貼合良好,防止大頭剖分面在受力時產(chǎn)生縫隙,連桿螺栓必須具有一定的預緊力。如果焊接折斷的曲軸,需按曲軸折斷的原痕找出中心縫,用電焊在斷縫兩側(cè)先點焊幾點,再在裂縫未電焊的兩面開槽后焊接。所以各生產(chǎn)廠對螺栓的扭緊力矩都作了詳細的規(guī)定。裝配時,連桿螺栓應按一定次序、對稱均勻、分2-3次逐步擰緊,達到規(guī)定的扭緊力矩。連桿螺栓緊固后,為防止其松脫,一般采用開口銷、鐵絲、鎖緊片等鎖緊。當螺紋確加工且合理擰緊時,不加任何鎖緊裝置,連桿螺栓也不會松動。所以在現(xiàn)代內(nèi)燃機中,連桿螺栓大多沒有特別的鎖緊裝置。
由于大頭孔的精度要求很高,因此必須在剖分后再組合在一起進行孔的加工??准庸ず蟊仨毻ㄟ^定位裝置將大頭蓋與連桿大頭之間的相對位置加以固定,以防裝配時錯位。同時在大頭與大頭蓋的一側(cè)打上配對記號,以免裝錯。
連桿大頭的剖分形式有平切口和斜切口兩種。剖分面垂直于連桿桿身中心線的稱為平切口。剖分面與桿身中心線傾斜成一定角度(60°~90°,通常成45°)的稱為斜切口。
配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及工作過程
氣門式配氣機構(gòu)由氣門組(氣門、氣門導管、氣門座及氣門彈簧等)和氣門傳動組(推桿、搖臂、凸輪軸和正時齒輪等)組成;進排氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進氣管、排氣管和消聲器等組成。
內(nèi)燃機配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式較多,按照氣門相對于汽缸的位置不同可分為兩種形式:氣門布置在汽缸側(cè)面的稱為側(cè)置式氣門配氣機構(gòu);氣門布置在汽缸頂部的稱為頂置式氣門配氣機構(gòu)。采用側(cè)置式氣門配氣機構(gòu)布置的燃燒室橫向面積大,結(jié)構(gòu)不緊湊,而高度又受氣流和氣門運動的限制不能太小,所以當壓縮比大于7.5時,燃燒室就很難布置。若配合間隙過大,可將軸瓦兩端的調(diào)整墊片減少,或在軸瓦背面墊適當厚度的銅皮(大修時不允許),必要時可更換軸瓦。對于柴油機,由于壓縮比不能太低,所以廣泛采用頂置式氣門配氣機構(gòu)。按凸輪軸的布置位置可分為上置凸輪軸式、中置凸輪軸式和下置凸輪軸式;按曲軸與凸輪軸之間的傳動方式可分為齒輪傳動式和鏈條傳動式;按每缸的氣門數(shù)目可分為二氣門、三氣門、四氣門和五氣門機構(gòu)。
頂置式氣門配氣機構(gòu)由凸輪軸、挺柱、推桿、氣門搖臂和氣門等零件組成。為了提高氣門座表面的耐磨性,有時采用耐熱鋼、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制成單獨的零件,然后壓入相應的孔中。進、排氣門都布置在汽缸蓋上,氣門頭部朝下,尾部朝上。如凸輪軸為了傳動方便而靠近曲軸,則凸輪與氣門之間的距離就較長。中間必須通過挺柱、推桿、搖臂等一系列零件才能驅(qū)動氣門,使機構(gòu)較為復雜,整個系統(tǒng)的剛性較差。
頂置式氣門配氣機構(gòu)工作過程如下:凸輪軸由曲軸通過齒輪驅(qū)動。當內(nèi)燃機工作時,凸輪軸即隨曲軸轉(zhuǎn)動,對于四沖程內(nèi)燃機而言,凸輪軸的轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的1/2,即曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)完成一個工作循環(huán),而凸輪軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),使進、排氣門各開啟一次。齒輪式傳動方式通常在曲軸齒輪和配氣正時齒輪之間加裝中間齒輪,使齒輪直徑減小,以免機體橫向尺寸增大。當凸輪軸轉(zhuǎn)到凸起部分與挺柱相接觸時,挺柱開始升起。通過推桿和調(diào)整螺釘使搖臂繞搖臂軸轉(zhuǎn)動,搖臂的另一端即壓下氣門,使氣門開啟。在壓下氣門的同時,內(nèi)、外兩個氣門彈簧也受到壓縮。當凸輪軸凸起部分的高點轉(zhuǎn)過挺柱平面以后,挺柱及推桿隨凸輪的轉(zhuǎn)動而下落,被壓緊的氣們彈簧通過氣門彈簧座和氣門鎖片,將氣門向上抬起,后壓緊在氣門座上,使氣門關(guān)閉。氣門彈簧在安裝時就有一定的預緊力,以保證氣門與氣門座貼合緊密而不致漏氣。
凸輪軸軸向間隙的檢查
凸輪軸軸向間隙,一般是以止推突緣與隔圈的厚度差來決定。
凸輪軸的軸向間隙:油機一般為0.05~0.20mm,不得超過0.25mm;柴油機一般為0.10~0.40mm,不得超過0.50mm。
凸輪軸軸頸長期工作后,因磨損會使其間隙增大,造成凸輪軸的軸向移動,這不僅影響配氣機構(gòu)的正常工作,同時還會影響凸輪軸帶動機件的正常工作。所以,在維修機器中,不能忽視這一間隙的檢查與調(diào)整。
檢查方法:用厚薄規(guī)進行測量,若間隙超過規(guī)定值,應更換止推突緣,或在止推突緣端面重新澆鑄一層錫基軸承合金,以達到正常間隙。