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曲軸裂紋和折斷的原因、檢驗(yàn)及修理
1)原因其原因除與曲軸彎、扭大致相同外,還有以下幾個(gè)方面。
①光磨軸頸時(shí),沒(méi)有使軸頸與曲軸臂(曲柄)連接處保持一定的內(nèi)圓角(一般要求軸頸的內(nèi)圓角為1~3mm之間)引起應(yīng)力集中而使曲軸斷裂。
②軸承的間隙過(guò)大或合金脫落,引起沖擊載荷的增大。
③曲軸長(zhǎng)期工作后發(fā)生疲勞損傷。
④曲軸經(jīng)常在臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
⑤汽缸體變形,曲軸軸承座不正,修配曲軸軸承時(shí),各曲軸軸承座孔不在一軸線上。
⑥潤(rùn)滑油道不暢通,曲軸處于半干摩擦狀態(tài),導(dǎo)致曲軸裂斷。
⑦曲軸材質(zhì)不佳,或制造時(shí)存有缺陷。
⑧曲軸平衡遭到破壞,曲軸受到很大的慣性沖擊,使曲軸疲勞而裂斷。
主軸瓦的修配
主軸瓦(曲軸軸承)的修配的基本工藝與軸頸接觸面積的要求,以及松緊度與接觸面積之間關(guān)系的處理等'同連桿瓦(連桿軸承)基本一致。但連桿軸承是單個(gè)配合,而曲軸軸承是幾道曲軸軸承支持著一根曲軸'這就要求修配后的各道曲軸軸承中心線必須一致,因此首先應(yīng)進(jìn)行水平線的校正,而后再研合各軸承。出油閥在出油閥彈簧及高壓柴油的共同作用下迅速下落,高壓油管中的油壓迅速降低。
1)水平線的校正在修刮前,首先檢查當(dāng)軸瓦裝入座孔時(shí),各道軸瓦是否在一條水平線上。
檢查方法:在曲軸軸頸上涂上一層紅油,并把曲軸放在裝有軸瓦的汽缸體上,裝上軸瓦蓋適當(dāng)擰緊螺栓(用約60cm長(zhǎng)的撬棍能以臂力撬動(dòng)曲軸為宜),撬動(dòng)曲軸數(shù)圈,然后取下瓦蓋,抬下曲軸,查看各道軸瓦的接觸情況。
若各道軸瓦接觸面積相差很大或個(gè)別軸瓦根本不接觸,一般應(yīng)另行選配軸瓦。若各道軸瓦雖然不一致,但相差不多,可把下瓦接觸重的部分刮去,直至達(dá)到接觸面積為75%以上為止,此時(shí),下軸瓦的水平線即校好(曲軸箱有三種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式:底座式、隧道式和懸掛式。在校正水平線時(shí),前二者校下瓦,后者校上瓦)。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(méi)有松曠感覺(jué)即為合適。在校正水平線的過(guò)程中,因各道軸瓦的水平線是很不相同的,并且它們之間相互影響,因此,要經(jīng)常而準(zhǔn)確地觀察與分析各道軸瓦的變化情況及其原因,并注意以下兩占
①在水平線未校正好前,不要刮削上瓦,否則可能會(huì)造成當(dāng)水平線尚未校好時(shí),扭力已達(dá)到規(guī)定值,而上瓦接觸仍很差,松緊度也過(guò)松等不良現(xiàn)象。
②當(dāng)水平線校好后,除下瓦的個(gè)別較重部分適當(dāng)刮去外,不用刮削下瓦的方法來(lái)達(dá)到松緊度適當(dāng)?shù)哪康?,否則,可能使校好的水平線又遭到破壞。
2)刮配各道軸瓦水平線校好后,抬上曲軸,并按記號(hào)裝上主軸瓦蓋,以一定次序逐道擰緊螺栓,每擰緊一道,轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸數(shù)圈,松開(kāi)該道螺栓,再擰緊另一道,全部這樣做完后,取下主軸瓦蓋,根據(jù)接觸面情況修刮軸瓦合金。
修刮方法同連桿瓦的修刮方法。
擰瓦蓋的順序:3道軸瓦:2、1、3
4道軸瓦:2、3、1、4
5道軸瓦:3、2、4、1、5
7道軸瓦:4、2、6、3、7、1、5
輸油泵
輸油泵的功用是保證低壓油路中柴油的正常流動(dòng),克服柴油濾清器和管道中的阻力,并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠的柴油。
柴油機(jī)所采用的輸油泵有活塞式、內(nèi)外轉(zhuǎn)子式、滑片式和膜片式等多種。在中小功率柴油機(jī)中常用活塞式輸油泵,活塞式輸油泵又稱柱塞式輸油泵?;钊捷斢捅弥饕苫钊?、推桿、出油閥和手油泵等組成。用于推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的偏心輪通常設(shè)在噴油泵的凸輪軸上,因此輸油泵常和噴油泵組裝在一起。在有些小型柴油機(jī)上,往往不裝輸油泵,而依靠重力供油(柴油箱的位置比噴油泵的位置高)柴油機(jī)的燃料是在壓縮過(guò)程接近終了時(shí)噴入汽缸內(nèi)的。
柴油機(jī)工作時(shí),噴油泵凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),偏心輪即隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)偏心輪凸起部分高點(diǎn)向推桿位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),推桿被推動(dòng)并使活塞移動(dòng)壓油,同時(shí)壓縮活塞彈簧。由于活塞前端油腔中的柴油壓力提高,進(jìn)油閥在壓力作用下關(guān)閉,出油閥被推開(kāi),該油腔中的柴油經(jīng)出油閥和上出油道流入活塞靠推桿一端的油腔內(nèi)。②推力軸承軸向定位凸輪軸的一道軸承為推力軸承,裝在軸承座孔內(nèi)并用螺釘固定在機(jī)體上,其端面與凸輪軸的凸緣隔圈之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙。
當(dāng)偏心輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),使凸起部分高點(diǎn)逐漸遠(yuǎn)離推桿時(shí),柱塞彈簧推動(dòng)活塞和推桿回行,這時(shí)活塞后端油腔的油壓升高而前端油壓下降,出油閥關(guān)閉,活塞后端油腔中的柴油經(jīng)上出油道流向噴油泵。進(jìn)油閥6被推開(kāi),由柴油箱或者柴油濾清器來(lái)的柴油,經(jīng)進(jìn)油道流入活塞前端油腔,使油腔充滿柴油,至此,活塞式輸油泵就完成了一次壓油與進(jìn)油的過(guò)程。重疊角過(guò)小,達(dá)不到預(yù)期改善換氣質(zhì)量的目的,過(guò)大則可能產(chǎn)生廢氣倒流現(xiàn)象,降低內(nèi)燃機(jī)的工作性能。
由于柴油由輸油泵流向噴油泵是依靠彈簧推動(dòng)活塞而壓出的,因此輸油壓力由彈簧彈力所決定而保持在一定的范圍內(nèi)?;钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到前端,也即彈簧受到大壓縮時(shí)的變形量,取決于偏心輪的偏心距(工作中是不可改變的)?;钊嘶氐胶蠖说奈恢?,則為彈簧彈力與活塞后端油腔中油壓相等時(shí)的位置。當(dāng)噴油泵需要的柴油量大時(shí),由輸油泵后端油腔中流出較快,活塞沖程較長(zhǎng)。當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷減小,需要的油量減少,活塞后端油腔中柴油流出較少,油壓相對(duì)升高,活塞后退的沖程就短。因此這種輸油泵可保持輸油壓力一定,而輸油量則可根據(jù)需要而改變。整體式噴油泵柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的總供油時(shí)間通常以噴油泵一缸供油提前角為準(zhǔn),調(diào)整整個(gè)噴油泵供油提前角的方法是改變噴油泵凸輪軸與柴油機(jī)曲軸間的相對(duì)角位置。
輸油泵上還裝有手油泵,其作用是在柴油機(jī)尚未工作時(shí),由人工用它來(lái)向供油系統(tǒng)內(nèi)壓油,以排除油道中的空氣。使用時(shí),先提起手油泵活塞,進(jìn)油閥開(kāi)啟,柴油即流入手油泵油腔內(nèi)。然后將活塞壓下,使進(jìn)油閥關(guān)閉而出油閥開(kāi)啟,柴油經(jīng)過(guò)出油閥流向噴油泵和各油道中去。使用完畢,應(yīng)將手柄上的螺塞旋緊,以免柴油機(jī)工作時(shí),空氣進(jìn)入供油系統(tǒng)中。(2)凸輪軸和正時(shí)齒輪失效的原因分析凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(長(zhǎng)而細(xì))和工作特點(diǎn)(周期性的承受不均勻的負(fù)荷),促使它在工作中發(fā)生軸頸和軸承的磨損,失圓和整個(gè)軸線的彎曲。