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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(fù)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(yàn)與修理
1)活塞銷磨損的測量與修復(fù)
①磨損的測量內(nèi)燃機(jī)的活塞銷,應(yīng)用千分尺測量。測量時(shí)要測三個(gè)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(gè)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(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)活塞銷裂紋的檢驗(yàn)方法是先將活塞銷清洗干凈,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)活塞銷與銷座孔的修配
1)活塞銷的選配
①活塞銷除標(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(jí)的加大活塞銷配合時(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新選配的活塞銷錐形度和失圓度應(yīng)不超過0.005mm,表面粗糙度不低于0.32,對多缸內(nèi)燃機(jī)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(yīng)有0.025~0.04mm的過盈量。
連桿瓦的修配
①修配方法
a.將曲軸抬上架,或立于飛輪上。
b.擦凈連桿軸頸和軸瓦。若軸頸上有毛糙、可將00#砂布剪成與軸頸同寬并蘸上少許機(jī)油把毛糙打磨光。
c.將選好的軸瓦和連桿裝在軸頸上,扭緊螺釘?shù)睫D(zhuǎn)動(dòng)有阻力為止,然后往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)3~4圈,再拆下連桿軸瓦,查看與軸頸的接觸情況并進(jìn)行修刮。
開始修刮時(shí),軸瓦與軸頸的接觸一般都是在每片瓦的兩端,經(jīng)幾次修刮后應(yīng)注意:當(dāng)接觸面擴(kuò)大到軸瓦長度的1/3以上時(shí),應(yīng)在軸瓦座兩端面接觸處墊以厚度為0.05mm的薄銅皮2~3片(注意不要將它墊在軸瓦兩端的接合處),這樣可以減少軸瓦的修刮量,縮短其修刮時(shí)間;在修刮時(shí),必須根據(jù)接觸情況,以左手托連桿或瓦蓋,右手將持平,以手腕運(yùn)動(dòng),使由外向內(nèi)修刮,起刀和落刀要穩(wěn),要始終保持的鋒利;開始修刮時(shí),要求重者多刮,輕者少刮或不刮,以便迅速刮出均勻的接觸面。接合面附近,開始適當(dāng)重刮,刮到中途少刮或者不刮;當(dāng)修刮到軸瓦接觸面接近時(shí),應(yīng)以調(diào)整為主,刮重留輕,刮大留小,直至扭力上夠,松緊度合適,接觸面達(dá)到75%以上為止;在修刮過程中,如松緊度合適,但接觸面未達(dá)到要求,可適當(dāng)減少墊片后繼續(xù)修刮;在一般情況下,軸瓦刮好后要保留1~2個(gè)墊片以便內(nèi)燃機(jī)工作一段時(shí)間后對軸瓦的松緊度進(jìn)行調(diào)整;⑤用平口螺釘旋具壓平推力軸承上鎖片的翻邊,先擰下4只六角螺栓,然后取出推力軸承及另一片推力片。在特殊情況下,如軸瓦的修刮量太小,可以在軸瓦的背面加上適當(dāng)厚度的銅墊片,但這種方法只能在中、小修時(shí)使用,在大修時(shí)一律不得使用。
②對軸瓦孔失圓度、錐形度的檢查其測量方法是:按規(guī)定力矩?cái)Q緊瓦蓋螺栓,然后用量缸表測量其失圓度與錐形度。在同一橫截面兩互相垂直的直徑之差即為失圓度;在同一縱截面大與小直徑之差即為錐形度。其失圓度與錐形度均應(yīng)在0.02~0.04mm以內(nèi)。
③松緊度(軸瓦與軸頸的徑向間隙)的檢查
a.測量法。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量出瓦孔直徑。瓦孔直徑一軸頸直徑一徑向間隙。其中要考慮失圓度在內(nèi),而各機(jī)型軸瓦與軸頸的徑向間隙均有具體規(guī)定。
b.鉛絲、銅皮法。鉛絲法是在軸承與軸頸間放一直徑為軸承標(biāo)準(zhǔn)間隙約2倍的鉛絲,按規(guī)定力矩旋緊軸承蓋后,再取出鉛絲,用千分尺測量其厚度即為軸瓦與軸頸的徑向間隙。銅皮法:用長約30mm,寬約10mm,厚度與標(biāo)準(zhǔn)間隙相同(取小值)的銅皮(四周角應(yīng)做成圓口,使用時(shí)應(yīng)涂上一薄層機(jī)油)放于軸承和軸頸間,按照規(guī)定扭力旋緊軸承蓋螺栓用手扳動(dòng)曲軸或飛輪,若扳不動(dòng),表示軸瓦與軸頸的徑向間隙過?。蝗舾杏X有阻力不能輕易扳動(dòng),但取出銅片后又能以輕微力量即可轉(zhuǎn)動(dòng),即表示合適;氣門錐面是氣門與氣門座之間的配合面,氣門的密封性就是依靠兩個(gè)表面嚴(yán)密貼合來保證的。若無阻力或轉(zhuǎn)動(dòng)過松,即表示軸瓦與軸頸的徑向間隙過大。如果間隙過大或過小,可以用增減墊片的方法加以調(diào)整。
c.經(jīng)驗(yàn)檢查法。其方法是:在軸瓦上涂一薄層機(jī)油,然后裝在軸頸上,按規(guī)定力矩?cái)Q緊連桿螺栓,用手使勁甩動(dòng)連桿,如軸瓦合金為巴氏合金即鎳基合金,可依靠連桿本身的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)1/2、1圈;若軸瓦合金為銅鉛合金(俗稱銅瓦),能轉(zhuǎn)動(dòng)1、2圈;對空氣濾清器的要求是:濾清效率高、阻力小、應(yīng)用周期長且保養(yǎng)方便。若軸瓦合金為鋁基合金(俗稱鋁瓦),能轉(zhuǎn)動(dòng)2、3圈,同時(shí)再握住連桿小端,沿曲軸軸線方向撥動(dòng),應(yīng)沒有松曠感覺即為合適。
④連桿大端端隙的檢查當(dāng)連桿軸瓦全部刮配好以后,還要對連桿大端的端隙進(jìn)行檢查,連桿大端的側(cè)面與曲軸臂之間的間隙不能過大,一般為0.1、0.35mm。如果超過0.5mm時(shí),應(yīng)在連桿大端的側(cè)面堆焊銅或掛一層軸瓦合金予以修復(fù)。
配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及工作過程
氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組(氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座及氣門彈簧等)和氣門傳動(dòng)組(推桿、搖臂、凸輪軸和正時(shí)齒輪等)組成;進(jìn)排氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管和消聲器等組成。
內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)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(jī)構(gòu);在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(熱狀態(tài)下),也需要一定的氣門間隙,保證凸輪不作用于氣門時(shí),氣門能完全密閉。氣門布置在汽缸頂部的稱為頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)。采用側(cè)置式氣門配氣機(jī)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(yùn)動(dòng)的限制不能太小,所以當(dāng)壓縮比大于7.5時(shí),燃燒室就很難布置。對于柴油機(jī),由于壓縮比不能太低,所以廣泛采用頂置式氣門配氣機(jī)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(dòng)方式可分為齒輪傳動(dòng)式和鏈條傳動(dòng)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(jī)構(gòu)。
頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)由凸輪軸、挺柱、推桿、氣門搖臂和氣門等零件組成。進(jìn)、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(dòng)方便而靠近曲軸,則凸輪與氣門之間的距離就較長。正時(shí)齒輪的檢驗(yàn)與修理凸輪軸上的正時(shí)齒輪工作過久會(huì)磨損,使齒隙變大,在工作中會(huì)產(chǎn)生噪聲。中間必須通過挺柱、推桿、搖臂等一系列零件才能驅(qū)動(dòng)氣門,使機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜,整個(gè)系統(tǒng)的剛性較差。
頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)工作過程如下:凸輪軸由曲軸通過齒輪驅(qū)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),凸輪軸即隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對于四沖程內(nèi)燃機(jī)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(gè)工作循環(huán),而凸輪軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),使進(jìn)、排氣門各開啟一次。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸起部分與挺柱相接觸時(shí),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(dòng),搖臂的另一端即壓下氣門,使氣門開啟。在壓下氣門的同時(shí),內(nèi)、外兩個(gè)氣門彈簧也受到壓縮。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。當(dāng)凸輪軸凸起部分的高點(diǎn)轉(zhuǎn)過挺柱平面以后,挺柱及推桿隨凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)就有一定的預(yù)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(jī)一般為0.05~0.20mm,不得超過0.25mm;柴油機(jī)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(huì)使其間隙增大,造成凸輪軸的軸向移動(dòng),這不僅影響配氣機(jī)構(gòu)的正常工作,同時(shí)還會(huì)影響凸輪軸帶動(dòng)機(jī)件的正常工作。所以,在維修機(jī)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(jìn)行測量,若間隙超過規(guī)定值,應(yīng)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(dá)到正常間隙。