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柴油發(fā)電機(jī)裂紋的修理方法
裂紋的修理方法
汽缸體和汽缸蓋裂紋的修理,應(yīng)根據(jù)其的程度、損傷的部位及自身修理?xiàng)l件和設(shè)備狀況,確定其修理方法,常用的修理方法有五種。
①環(huán)氧樹(shù)脂膠粘接環(huán)氧樹(shù)脂粘接具有粘接力強(qiáng)、收縮小、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)工藝簡(jiǎn)單、操作方便、成本低。其主要缺點(diǎn)是不耐高溫、不耐沖擊等,而且在下一次修理時(shí),經(jīng)熱堿水煮洗后會(huì)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象,需要重新粘接。柴油機(jī)采用廢氣渦輪增壓后,可提高輸出功率30%~100%以上,同時(shí)還可減少單位功率的質(zhì)量,縮小外形尺寸,節(jié)省原材料,降低燃油消耗率,增大柴油機(jī)扭矩,提高載荷能力以及減少排氣對(duì)大氣的污染等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。所以,汽缸體和汽缸蓋除燃燒室、氣門(mén)座等高溫區(qū)域外,其余部位均可采用這種方法進(jìn)行修復(fù)。
②螺釘填補(bǔ)這種方法適用于某些受力不大,強(qiáng)度要求小和裂紋范圍較短(一般在50mm以下)的平面部位,其修理質(zhì)量較高,但較費(fèi)工時(shí)。具體的填補(bǔ)工藝如下。
a.在裂紋兩端各鉆一個(gè)限制孔,以防止裂紋的繼續(xù)延伸。
b.沿裂紋鉆孔3、4、5,孔的直徑視螺紋的直徑而定,并保證孔與孔之間重疊1/3孔徑
c.在上述1、2、3、4、5孔中攻出螺紋。
d.在攻好的螺紋中,擰入預(yù)先鉸好螺紋的紫銅桿(擰入部分漆以白漆),擰好后切斷銅桿,使切斷處高出裂紋表面1、1.5mm。
e.巳在已經(jīng)切斷的螺桿之間鉆孔6、7、8、9,按照上述方法攻螺紋并擰入螺桿,使之填滿裂紋,形成一條螺釘鏈。
f.為使填滿緊密起見(jiàn),應(yīng)用手錘在已切斷的螺桿之間輕輕敲打,后用銼刀修平,必要時(shí)可用錫焊,以防滲漏。
③補(bǔ)板封補(bǔ)在汽缸體、汽缸蓋受力不大的部位上,如裂紋較長(zhǎng)或有破洞時(shí),在破損處的四周采用補(bǔ)板封補(bǔ)。
a.在各裂紋端部鉆孔,限制其延伸。
b.用3、5mm厚的紫銅板或1.5、2mm厚的鐵板,截成與破口輪廓相似,四周大于破口154~20mm的補(bǔ)板。如的表面有凸部分,需在補(bǔ)板上敲出同樣凸起形狀,使整個(gè)補(bǔ)板能與封補(bǔ)部位的表面貼合。
d.將補(bǔ)板按在破口上,從補(bǔ)板孔中用劃針在汽缸體上做出鉆孔記號(hào)'移去補(bǔ)板后,在記號(hào)處鉆出深度約10mm的孔,并攻出所需直徑的螺紋。
e.在汽缸體與補(bǔ)板之間,填入涂有白漆的石棉襯墊,然后用平頭螺栓將補(bǔ)板緊固在汽缸體上,必要時(shí)將補(bǔ)板四周用小錘敲擊,并進(jìn)一步擰緊螺栓,以增加其密封性。
④焊補(bǔ)汽缸體與汽缸蓋的裂紋,如發(fā)生在受力較大或溫度較高的部位,以及用以上幾種方法不易操作的部位,多采用焊補(bǔ)法修復(fù)。其焊補(bǔ)工藝如下。
a.在裂紋兩端各鉆一個(gè)3~5mm的孔,防止裂紋的延伸。
b.按具體情況,將裂紋鑿成60°~90°的v形槽,并清理干凈,露出光澤。
c.采用電焊時(shí),應(yīng)使用直流電焊;采用焊時(shí),應(yīng)將缸體或缸蓋墊平,將焊區(qū)緩慢預(yù)熱至500℃左右,焊補(bǔ)后加熱至500~550℃保持1h,然后在不少于16h內(nèi)緩冷至常溫。
⑤堵漏劑堵漏堵漏劑通常是由水玻璃、無(wú)機(jī)聚沉劑、有機(jī)絮凝劑、無(wú)機(jī)填充劑和粘接劑等組成的膠狀液體。適用于鑄鐵或鋁缸體所出現(xiàn)的細(xì)小裂紋、砂眼等缺陷的堵漏。采用堵漏劑進(jìn)行修復(fù)裂紋時(shí),應(yīng)先找出漏水的部位,確定裂紋的長(zhǎng)度、寬度或砂眼的孔徑。調(diào)整氣門(mén)間隙的方法是:先松開(kāi)調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母,再旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘,用規(guī)定數(shù)值的厚薄規(guī)插入氣門(mén)桿與搖臂之間進(jìn)行測(cè)量,使氣門(mén)間隙符合規(guī)定,調(diào)整好后再將鎖緊螺母擰緊,復(fù)查一次,直至氣門(mén)間隙在規(guī)定的范圍內(nèi)。如裂紋長(zhǎng)度超過(guò)40~50mm時(shí),可在裂紋兩端鉆3~4m的限制孔,并點(diǎn)焊或攻螺紋擰上螺釘,防止裂紋的延伸。同時(shí),每隔30、鉆孔(不鉆通),點(diǎn)焊或攻螺紋擰上螺釘,避免工作中的振動(dòng)使裂紋擴(kuò)展。若裂紋寬度、砂眼孔徑超過(guò)0·3皿皿時(shí)不用這種方法修復(fù)。堵漏劑堵漏僅適用于小裂紋或有微量滲漏時(shí)采用。
后,需要強(qiáng)調(diào)的是:若裂紋發(fā)生在關(guān)鍵部位,如缸孔邊、主軸承座等受力較大的部位時(shí),一般無(wú)法修復(fù)'應(yīng)更換汽缸體或汽缸蓋。需特別注意的是:凡經(jīng)過(guò)修補(bǔ)的汽缸體和汽缸蓋都應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn),以檢查其是否有滲漏現(xiàn)象。
V型連桿
v型內(nèi)燃機(jī)左右兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)汽缸的連桿,通常都裝在同一個(gè)曲柄銷(xiāo)上。按照兩個(gè)連桿連接方式的不同,可分為下列三種形式。
①并列連桿相對(duì)應(yīng)的左右兩缸的連桿,一前一后地裝在同一曲柄銷(xiāo)上。由于連桿的結(jié)構(gòu)形式相同,因此可以通用,而且兩側(cè)汽缸的活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同。其缺點(diǎn)是兩側(cè)汽缸的中心線沿曲軸軸向要錯(cuò)開(kāi)一段距離,因而曲軸的長(zhǎng)度增加,使曲軸剛度降低。
②主副連桿主副連桿又稱關(guān)節(jié)式連桿,一列汽缸的連桿裝在連桿軸頸上,稱為主連桿;另一列汽缸的連桿,通過(guò)一圓柱銷(xiāo)與主連桿的耳銷(xiāo)孔相連接,稱為副連桿。左右兩列對(duì)應(yīng)汽缸的主副連桿及其中心線位于同一平面內(nèi)。
這種形式的優(yōu)點(diǎn)是曲軸的長(zhǎng)度不需加長(zhǎng),使曲軸剛度加強(qiáng)。缺點(diǎn)是連桿不能互換。副連桿對(duì)主連桿產(chǎn)生附加彎矩,以及左右兩列汽缸的活塞連桿組運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。
③叉片式連桿左右兩列汽缸相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)連桿中,一個(gè)連桿的大頭做成叉形,另一個(gè)連桿的大頭插在叉形連桿的開(kāi)擋內(nèi),稱為叉片式連桿。
叉形連桿桿身的工字?jǐn)嗝娴拈L(zhǎng)軸位于垂直于擺動(dòng)平面的平面內(nèi)。其翼板伸到大頭的部分就成為叉形,這使片式連桿擺動(dòng)時(shí),在叉形連桿桿身上開(kāi)槽的高度可以減小,因而強(qiáng)度有所提高叉形連桿的優(yōu)點(diǎn)是兩列汽缸中活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同,曲軸的長(zhǎng)度不需加長(zhǎng)。來(lái)自燃油箱的燃油經(jīng)進(jìn)油口2進(jìn)人油水分離器,并從出油口流出至輸油泵。缺點(diǎn)是叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜,大頭的剛度也不夠高。
在缸徑較大,缸數(shù)較多的v型內(nèi)燃機(jī)上,多采用主副連桿和叉片式連桿,而一般v型內(nèi)燃機(jī)則多采用并列式連桿。
內(nèi)燃機(jī)中的軸承以滑動(dòng)軸承(又稱軸瓦)為多,其中受力較大且具有重要作用軸承和曲軸主軸承。它們的工作情況對(duì)內(nèi)燃機(jī)的可靠性、使用壽命等有很大影響。它們的工作情況和材料要求大致相同,因此在此一并介紹。
軸瓦是用厚1~3mm的鋼帶作瓦背,其上澆有厚0.3~1.0mm的減摩合金(白合金、銅鉛合金或鋁基合金)的薄壁零件。由于連桿軸承在工作時(shí)受到氣體壓力和活塞連桿組往復(fù)慣性力的沖擊作用,而且軸承工作表面和軸之間有很高的相對(duì)滑動(dòng)速度,由于高負(fù)荷、高速度的作用,所以軸承很容易發(fā)熱和磨損。這就要求減摩合金的機(jī)械強(qiáng)度要高,耐腐蝕,耐熱性和減摩性要好。氣門(mén)導(dǎo)管氣門(mén)導(dǎo)管的主要功用是保證氣門(mén)與氣門(mén)座有的同心度,使氣門(mén)在氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。由于柴油機(jī)的軸承負(fù)荷大,所以柴油機(jī)通常采用銅鉛合金或鋁基合金軸瓦。它們的強(qiáng)度高,承載能力大,耐磨性也好,但其減摩性較差。為了改善減摩合金的表面性能,通常在減摩合金上再鍍一層極薄的合金(多為鉛錫合金),構(gòu)成“鋼背一減摩合金一表層"的三層金屬軸瓦。我國(guó)在中小型內(nèi)燃機(jī)上廣泛采用了鋁基合金軸瓦,其疲勞強(qiáng)度高,減摩性也不差,耐腐蝕性好,制造成本低。
為了使軸瓦在工作中不致轉(zhuǎn)動(dòng)或軸向移動(dòng),在軸瓦上沖出高出背面的定位凸鍵,在軸瓦裝入大頭孔中時(shí),兩個(gè)凸鍵應(yīng)分別嵌入連桿桿身和連桿蓋的相應(yīng)凹槽中。有些軸瓦在內(nèi)表面有淺槽,用以儲(chǔ)油以利潤(rùn)滑。但一般說(shuō)來(lái),由于凸輪軸的受力不大,它的磨損速度是緩慢的,通常在內(nèi)燃機(jī)兩三個(gè)大修周期(甚至更長(zhǎng)時(shí)間)才達(dá)到允許使用極限。但實(shí)踐證明,開(kāi)油槽的軸瓦承載能力顯著降低,因此受力大的軸瓦,如主軸承的下軸瓦不開(kāi)槽。
軸瓦的內(nèi)外表面都經(jīng)過(guò)精密加工,因此,不允許以任何不適當(dāng)?shù)氖止し绞郊庸ぃㄈ玟S連桿蓋、焊補(bǔ)合金等)。
裝配時(shí),連桿軸瓦與曲柄銷(xiāo)間應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠湍らg隙。安裝軸瓦時(shí),必須保持干凈,如有任何雜物落入,將會(huì)破壞其緊密性,引起軸瓦變形、過(guò)熱甚至燒壞合金。
空氣濾清器
空氣濾清器的功用是濾除空氣中的灰塵及雜質(zhì),將清潔的空氣送入汽缸內(nèi),以減少活塞連桿組、配氣機(jī)構(gòu)和汽缸磨損。對(duì)空氣濾清器的要求是:濾清、阻力小、應(yīng)用周期長(zhǎng)且保養(yǎng)方便??諝鉃V清器的濾清方式有以下三種。
①慣性式(離心式):利用灰塵和雜質(zhì)在空氣成分中密度大的特點(diǎn),通過(guò)引導(dǎo)氣流急劇旋轉(zhuǎn)或拐彎,從而在離心力的作用下,將灰塵和雜質(zhì)從空氣中分離出來(lái)。
②油浴式(濕式):使空氣通過(guò)油液,空氣雜質(zhì)便沉積于油中而被濾清。
③過(guò)濾式(干式):引導(dǎo)氣流通過(guò)濾芯,使灰塵和雜質(zhì)被黏附在濾芯上。
為獲得較好的濾清效果,可采用上述兩種或三種方式的綜合濾清??諝鉃V清器由濾清器殼和濾芯等組成,濾清器殼由薄鋼板沖壓而成。濾芯有金屬絲濾芯和紙質(zhì)濾芯等。
135系列4、6缸直列柴油機(jī)用空濾器,這種紙質(zhì)濾芯(金屬絲濾芯)濾清器目前應(yīng)用廣泛,濾芯普遍采用樹(shù)脂處理的微孔濾紙制成,濾芯上下兩端由塑料密封墊圈密封。柴油機(jī)工作時(shí),空氣經(jīng)紙質(zhì)濾芯濾清后,從接管沿進(jìn)氣管被吸入汽缸。如果此間隙過(guò)大'前后竄動(dòng),則給活塞連桿組的機(jī)件帶來(lái)不正常的磨損,止推墊圈表面逐漸磨損,使間隙改變,形成軸向位移。這種濾清器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維護(hù)方便;但用于塵粒量大的環(huán)境時(shí),工作壽命較短,且不甚可靠。
國(guó)產(chǎn)135系列增壓柴油機(jī)用的旋流紙質(zhì)空氣濾清器。它主要由旋流粗濾器(內(nèi)部豎置有旋流管)、紙質(zhì)主精濾芯和安全濾芯三部分組成。對(duì)于多缸柴油機(jī)的噴油泵,還要求各缸的供油次序應(yīng)符合選定的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火次序,各缸的供油時(shí)刻、供油量和供油壓力等參數(shù)盡量相同,以保證各缸工作的均勻性??諝饨?jīng)旋流管離心力的作用,使空氣中的絕大部分塵粒落入旋流管下端的集塵室,塵粒再經(jīng)排氣引射管(安裝在消聲器出口處)隨柴油機(jī)廢氣一起排出。粗濾后較清潔的空氣通過(guò)紙質(zhì)精濾及安全濾芯濾清,后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。
當(dāng)采用上述旋流紙質(zhì)空氣濾清器時(shí),消聲器出口處需預(yù)裝有與之匹配的排氣引射管,當(dāng)柴油機(jī)排氣時(shí),高速氣流通過(guò)喉管處使廢氣氣流增大,于是便形成了真空度。利用此真空度將空濾器集塵室中的塵粒經(jīng)橡膠管吸入排氣引射管內(nèi),并與柴油機(jī)廢氣一起排出。