李永成
摘要:磨損、拉缸、穴蝕和裂紋是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸套修理中常見問題,通過對(duì)這些故障問題的分析,提出農(nóng)機(jī)修理中的汽缸鑒定方法,希望幫助相關(guān)技術(shù)人員及時(shí)應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)修理中遇到的問題。
關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī);汽缸套;技術(shù)狀態(tài);檢驗(yàn)鑒定
中圖分類號(hào):S2185文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.041
汽缸是柴油機(jī)的主要固定部件之一,燃燒室部件中的主體,是活塞做功產(chǎn)生動(dòng)力的場所。汽缸套內(nèi)表面與活塞組件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使其承受側(cè)推力和強(qiáng)烈的摩擦,汽缸套外圓表面與汽缸體內(nèi)壁組成冷卻水腔,受到穴蝕和電化學(xué)腐蝕作用。汽缸套的工作環(huán)境導(dǎo)致其磨損是不可避免的。汽缸套的常見損傷主要是工作表面磨損和拉缸,濕式缸套還有穴蝕和裂紋。對(duì)于使用時(shí)間不長就發(fā)生了早期磨損的缸套或缸套內(nèi)表面有拉傷的,要查找原因,排除故障,磨損小或拉傷淺的缸套可通過修復(fù)恢復(fù)其使用性能,可根據(jù)磨損情況確定某一修理級(jí)別的鏜缸尺寸并配相應(yīng)的活塞和活塞環(huán)。對(duì)于穴蝕嚴(yán)重和有裂紋的缸套不能再使用,應(yīng)予以報(bào)廢。在發(fā)動(dòng)機(jī)修理中,汽缸套技術(shù)狀態(tài)檢驗(yàn)鑒定很重要,正確的鑒定可減少零件報(bào)廢的損失,也可避免故障零件繼續(xù)使用帶來的事故隱患。
1汽缸套維修中常見問題
(1)磨損或拉傷。汽缸異常磨損常見的是潤滑條件不好導(dǎo)致的,使用保養(yǎng)不當(dāng)導(dǎo)致空氣濾清器濾清效果差,將加速汽缸的磨損。另外,如果汽缸套安裝位置不當(dāng),汽缸中心線和曲軸軸線不垂直,也會(huì)造成汽缸非正常磨損或拉傷。
(2)裂紋。引起缸套裂紋的主要原因是機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的雙重作用。機(jī)械負(fù)荷是指缸套安裝時(shí)的預(yù)緊力和氣體壓力。熱負(fù)荷是指柴油機(jī)的燃燒室部件承受溫度、熱流量及熱應(yīng)力的強(qiáng)度。發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行, 氣體燃燒爆發(fā)壓力過高,易造成缸套裂紋, 這是缸套裂紋的主要原因。
(3)穴蝕。汽缸套與水接觸的表面被穴蝕成孔洞群,其直徑可達(dá)數(shù)毫米,發(fā)展嚴(yán)重時(shí),連成一片麻點(diǎn)或蜂窩狀的孔群,其深度有時(shí)甚至穿透汽缸壁。一般的穴蝕,多發(fā)生在連桿擺動(dòng)平面內(nèi),特別是承受側(cè)推力大的一側(cè),在缸套與汽缸體(機(jī)體)上、下配合環(huán)帶處也常常發(fā)生穴蝕孔及槽溝狀腐蝕。穴蝕產(chǎn)生的原因在學(xué)術(shù)界一直沒有定論,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是缸套振動(dòng)和冷卻液不純發(fā)生電解反應(yīng)導(dǎo)致的。
(4)變形。因?yàn)榛钊N座處壁厚大、金屬多,熱膨脹量較大,加之工作時(shí)氣體壓力和側(cè)壓力的作用,使活塞裙部斷面變形成橢圓形,銷座方向的變形量大于其垂直方向的變形量。為保證工作時(shí)活塞趨于正圓,以實(shí)現(xiàn)良好的配合,通常將活塞裙部制成長軸(垂直于活塞銷方向)比短軸(活塞銷方向)約長0.2~0.4 mm,即橢圓的長軸方向與銷座孔方向相垂直。
2檢測鑒定
2.1直觀鑒定
(1)首先應(yīng)檢查汽缸內(nèi)表面有無刮傷、拉傷、裂紋和其他損傷。如無以上損傷再進(jìn)行測量。汽缸套拉傷嚴(yán)重,缸套表面出現(xiàn)空洞、裂紋的應(yīng)報(bào)廢,并換用新的缸套。對(duì)輕微拉傷的汽缸套,可用0號(hào)鐵砂紙加機(jī)油,人工沿缸壁作螺旋狀研磨,使劃痕、斑點(diǎn)消失。
(2)觀察汽缸是否有裂紋。一般裂紋產(chǎn)生在上止點(diǎn)時(shí),第一道氣環(huán)所處的位置,并且沿四周方向裂。有裂紋的汽缸套應(yīng)立即更換。判斷此故障可看冷卻水中是否有黑煙狀漂浮物,如有則是汽缸套己有裂紋。
(3)檢查汽缸套外表面有無穴蝕孔洞。
2.2測量鑒定
(1)確定測量部位。當(dāng)活塞處于上止點(diǎn)位置時(shí),第一道氣環(huán)所對(duì)應(yīng)的缸套部位為截面Ⅰ;最下面一道氣環(huán)所對(duì)應(yīng)的缸套部位為截面Ⅱ;活塞裙部下部邊緣所對(duì)應(yīng)缸套的部位為截面Ⅲ。當(dāng)活塞處于下止點(diǎn)位置時(shí),第一道油環(huán)所對(duì)應(yīng)缸套的部位為截面Ⅳ。
(2)確定最大磨損量。在截面Ⅰ所測得的最大直徑值與該汽缸未磨損的部位的直徑值之差,為該汽缸套的最大磨損量。
(3)確定汽缸套與活塞的配合間隙。汽缸間隙實(shí)際上是指汽缸套內(nèi)徑尺寸和活塞裙部長軸方向尺寸之差。在截面Ⅲ所測得的甲、乙方向的直徑值與活塞在剖面Ⅱ處所測得的甲、乙方向的直徑值之差,取其大值為此汽缸套與活塞的配合間隙(新缸套與活塞應(yīng)取其兩值,其大值不應(yīng)超過配合間隙值的上限;其小值不應(yīng)小于配合間隙值的下限)。如X4115T型柴油機(jī)的汽缸間隙(即活塞裙部與汽缸套新裝配時(shí)的間隙值)為0.18~0.22 mm,最大磨損極限為0.5 mm。因此,汽缸間隙的測量應(yīng)在活塞裙部垂直于活塞銷座的方向進(jìn)行。
(4)確定汽缸套的橢圓度誤差。在截面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ上,同一截面上甲、乙方向所測得的直徑差為此截面的橢圓度誤差,取其大值為此缸套的橢圓度誤差。
(5)確定錐度誤差。在截面Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ上,同方向的甲與甲或乙與乙之直徑差為該方向的錐度誤差,取其大值為此缸套的錐度誤差。
3鑒定結(jié)論
(1)在對(duì)汽缸套進(jìn)行修理鑒定時(shí),首先應(yīng)檢查汽缸套內(nèi)表面有無刮傷、拉傷、裂紋和其他損傷。如無以上損傷再進(jìn)行測量。如有嚴(yán)重?fù)p傷:對(duì)于濕式汽缸套,現(xiàn)已不進(jìn)行修理,應(yīng)和活塞一起同組更換;對(duì)于干式汽缸套,應(yīng)進(jìn)行下一級(jí)或越級(jí)修理及搪大缸套再壓裝一新汽缸套,配新活塞。
(2)對(duì)于大修車,如果缸套的橢圓度誤差、錐度誤差、缸套與活塞的配合間隙、最大磨損量都在允許值范圍內(nèi),可繼續(xù)使用;如有一項(xiàng)超限也不能繼續(xù)使用;對(duì)于濕式汽缸套,應(yīng)和活塞一起更換;對(duì)于干式汽缸套,應(yīng)進(jìn)行下一級(jí)或越級(jí)修理,如已超過最后一級(jí)的修理尺寸時(shí),應(yīng)搪大缸套,壓裝新缸套再搪缸套,配新活塞。endprint