柴油機連桿軸瓦常見缺陷及更換裝配、修理
2024-03-01柴油機連桿曲軸頸與連桿大端之間安裝了滑動軸承,因其形狀如同瓦片,所以稱連桿軸瓦。連桿曲軸頸與連桿軸瓦之間是間隙配合,以便曲軸在轉動時,機油能在摩擦表面形成油膜,從而減少曲軸頸的摩擦磨損。軸瓦的內表面澆鑄有一層減磨合金層,在使用中經常發生合金層燒熔、剝落、刮傷、磨損超限等故障,使軸頸與軸瓦的正常配合關系被破壞,嚴重時會發生燒瓦抱軸故障,有時還會引起曲軸折斷而發生事故。對損壞的軸瓦要進行更換,現就連桿軸瓦的更換安裝修理方法進行分析。
1 連桿軸瓦常見缺陷
(1)軸瓦合金燒熔。是指柴油機曲軸軸瓦損傷或高溫使軸瓦與曲軸軸頸燒結(抱軸),造成發動機無法正常運轉的現象。燒瓦是柴油機的常見故障之一。燒瓦前有如下預兆:發動機冒黑煙,機油壓力下降,出現明顯的吃力感,轉速迅速降低,曲軸箱通氣孔冒白色油煙,并發出“唧唧”的干摩擦聲。遇到這種情況應立即停機熄火,搖轉曲軸,以免抱瓦。己發生燒瓦的柴油機雖然可以修復,但其正常的技術狀況卻難以恢復。
(2)軸瓦合金脫落。軸瓦在工作中因受交變負荷的作用,而使合金表面產生疲勞裂紋甚至脫落。
(3)軸瓦合金刮傷。因潤滑油中的金屬磨粒或軸頸的油孔邊緣有毛刺引起的軸瓦刮傷,并會加速軸頸與軸瓦的磨損。
(4)合金磨損。軸頸與軸瓦的磨損在所難免,從而導致二者的間隙增大,當間隙增大到一定程度時,機油會大量從此泄漏,造成機油壓力過低,因而會加速它們的磨損,嚴重時還會出現軸瓦響聲。
2 連桿瓦的更換裝配
柴油機連桿軸瓦與連桿軸頸的配合間隙必須符合規定。間隙過大,潤滑油易漏掉,不易建立油膜,使潤滑不良,磨損加劇;軸頸和軸瓦產生敲擊,損壞曲軸或連桿軸瓦。間隙過小,潤滑油進入量少,磨損加劇,甚至會產生咬死燒瓦事故。若測出軸瓦配合間隙已超出使用標準的,須要更換新瓦。目前,小型高速柴油機常采用的薄壁軸瓦有兩大類:一類是壁厚在3 ~ 6 mm,減磨合金層厚為 0.5 ~1.5 mm;另一類是壁厚在 0. 9 ~ 3 mm,減磨合金層厚為0.25 ~0.75 mm。薄壁瓦一般不作修理,而是進行更換,更換時應注意做好以下幾項工作:
(1)連桿軸瓦應成套更換,尺寸應與連桿軸頸的尺寸相對應。連桿軸瓦上下瓦可以互換。連桿與連桿蓋是成對加工的,不允許更換。連桿蓋靠定位唇在連桿上定位,各連桿上的定位唇槽在同一側面。
(2)將上下瓦分別裝在連桿大頭和連桿蓋中,安放時應使軸瓦上的定位唇準確地嵌在相應的定位槽中。
(3)取一塊相當的軟金屬片或者軟金屬絲,把它放在軸瓦與軸頸之間,在放的時候應注意要垂直于軸瓦與軸頸之間的水平線。在一定的扭矩上擰緊瓦蓋,然后把放進去的金屬片或者金屬絲拿出來測量其厚度,此時這個厚度就是軸瓦的間隙了。
(4)安裝連桿螺栓時,要對連桿螺栓做全面檢查,確認螺栓合格后可使用。
3 修理
鉛銅合金的軸瓦磨損和損壞一般是不能修復的,但對白合金軸瓦的缺陷,如裂紋和剝落等,可根據損壞的程度采取相應的修復辦法:
(1)焊補。用氫氧焊補時要注意以下幾個問題:①選擇焊條的材料應同軸瓦合金的化學成分一致。②確定焊補部位,在周圍用刮刀清刮。③焊前將軸瓦加熱到 160 ~180 ℃之間。④焊補時,應將被焊補的軸瓦適當轉動,使被焊補處處于水平位置。⑤焊補順序應從中間向兩邊跳著焊。⑥焊補后應用刮刀刮平。
(2)連桿軸瓦的鏜削。是用鏜瓦機進行鏜削。鏜削前,應對連桿的彎曲和扭曲進行檢驗和校正。鏜削時要找正中心,一次鏜削量不要過大,防止拉瓦,并嚴格控制連桿大頭、小頭中心距一定要在規定的范圍內。鏜削后,圓度和圓柱度不應大于 0.02 mm,合金層厚度應符合要求。且連桿襯套與軸瓦的中心線平行度在100 mm 長度內不得超過 0.05 mm。
(3)連桿軸瓦的修刮。具體方法步驟如下:①將曲軸架在專用支架上。②在連桿軸頸表面上涂薄薄一層紅丹油或其他有色涂料,再把連桿按正確的位置和方向裝到軸頸上,逐漸均勻地緊固連桿螺栓,擰緊到以能轉動連桿稍有阻力為好。③轉動連桿數圈,再松開螺栓,拆下連桿,觀察軸瓦表面與軸頸的接觸情況,若色點不勻且在兩端部,應用刮刀將色點刮去。④修刮時,以左手握住連桿或軸瓦蓋(或夾持于老虎鉗上),右手將刮刀持平,用手腕的力使刮刀由外向內修刮。修刮時刮削的方向要不斷變換,第一次刮削的方向與軸瓦線成30°,第二次刮削的方向應與軸線還成30°,但朝另一側。刮削中用力要適當,過大會產生波紋。要刮大留小,刮重留輕,起刀落刀要準、輕、穩,修刮幾次后,當間隙稍大一點時,應用手甩動連桿,利用它本身的重力和桿身所產生的離心力進行對研,以保證軸瓦刮配的又圓又正,修刮后應在軸瓦兩端刮垃圾槽。⑤軸瓦刮配好后,要求接觸點要均勻分布,與軸頸的接觸面積應不小于75%,軸瓦的圓度和圓柱度不應超過 0.02 ~ 0.03 mm,配合間隙應在說明書規定的裝配間隙范圍內。在實際檢修中,對磨損量很小,且配合間隙又在要求范圍內的舊軸瓦,可用三角刮刀對表面擦傷和腐蝕進行修刮,刮削量要盡量小,以保證軸與軸瓦的正確配合。
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