- 柴油发电机组的连杆小头和大头孔的修理技术
- 作者：康明斯发电机维修公司 | 来源 www.czufdj.com | 发布时间：2020-08-19 | 阅读次数：[]
【摘要】连杆是康明斯活塞柴油发电机的核心部件之一,它的作用是将将活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动,传递运动和力.在工作时连杆主要承受混合气的爆发力,往复惯性力和自身摆动的惯性力,这些大小和方向周期性变化的力,极易引起连杆的疲劳失效,如果连杆失效断裂会撞坏柴油发电机内部各机件而导致整个柴油发电机失效.深圳康明斯工厂作为国内一家能从事康明斯活塞柴油发电机翻修的维修机构,目前拥有该品牌柴油发电机连杆的维修能力和相应的维修管理系统.为了满足通用康明斯产品单位的维修需要,'为了缩短柴油发电机维修及管理周期,降低维修及管理成本,提高维修能力及管理的效率,研究开柴油发电机连杆维修与测试技术研究及管理系统就具有十分重要的意义. 本论文正是针对上述问题,以康明柴油发电机常用的连杆为主要的研究对象,在深入分析连杆各种失效机理的基础上,对连杆维修和测试技术问题及其管理系统开发作了创新性和探索性研究,
一、技术要求：
1 熟悉柴油发电机曲柄连杆机构，常见的损伤形式原因及其对柴油发电机性能的影响。
2 熟悉柴油发电机曲柄连杆机构的修理工艺过程和技术要求。
3 掌握柴油发电机曲轴连杆机构检验的基本操作技能。
二、教具及工量具：
1．常用工具：开口扳手、 梅花扳手、 活络扳手、 扭力扳手、 手锤 、尖嘴钳、 起子可调铰刀、 铲刀刮刀 、锉刀、 台虎钳、 套筒扳手等。
2．常用量具：直尺、 厚薄规、 内径百分表、 外径千分尺、 量缸表 、游标卡尺 、直角尺、 弹簧秤、 天平秤 、量角器 、磁性表座及百分表等。
3．专用工（机）具： V形铁块、连杆检验器 、连杆校正器等。
4．教具：气缸体、气缸盖、气缸套、各种级别的活塞、活塞环、活塞销、连杆、曲轴、连杆衬套、连杆轴承、曲轴主轴承、曲轴及凸轮轴正时齿轮、检验用标准螺栓若干等。
三、学习知识内容：
曲轴的测量：
曲轴的材料：中碳钢或中碳合金钢模锻。为了提高曲轴的耐摩性。主轴径和曲柄销表面均需高频淬火，再经过精磨在强化程度不高的柴油发电机上还采用高强度的稀士球墨铸铁铸造曲轴。
曲轴的损伤形式：弯曲变形、 扭曲变形 、应力断裂、 疲劳破坏、 轴径磨损。
1 轴颈的磨损：
主轴颈与连杆轴颈的磨损是不均匀的。有一定的规律性。主轴颈与连杆轴颈径向磨损呈椭圆形。且最大磨损部位相互对应。及各主轴颈的最大磨损靠近连杆轴颈一侧；而连杆轴颈的最大磨损也是靠近主轴颈一侧。曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损。轴颈的椭圆形磨损是由于作用在轴颈上的力沿圆周方向分布不均匀引起的。柴油发电机工作时，连杆轴颈承受着由连杆传来的周期性变化的气体压力。活塞连杆组往复运动的惯性力及连杆大端回转运动离心力的作用，这些力的合力作用在连杆轴颈内侧，因而连杆轴颈的内侧磨损最大。造成椭圆形。连杆轴颈产生的锥形磨损，主要是由于通往连杆轴颈的油道是倾斜的。曲轴旋转时，在离心力的作用下润滑油中的机械杂质偏积在连杆轴颈的一侧，因而加速了该侧轴颈的磨损，使连杆轴颈磨损成锥形，连杆弯曲，连杆大头的不对称结构等原因，都会使轴颈沿轴向因受力不均匀而发生磨损偏斜。
主轴颈磨损成椭圆形，主要受到连杆 连杆轴颈及曲柄离心力的影响。使靠近连杆轴颈一侧轴颈与轴承发生相对磨损较大。连杆轴颈的磨损比主轴颈的磨损严重。这是由于连杆轴颈负荷较大，润滑条件又差的缘故。
轴颈表面擦伤烧伤的原因：擦伤是由于机油不清洁造成的。烧伤是烧瓦引起的。由于润滑压力不足，机油太稀。油路堵塞造成的。
2 曲轴裂纹与折断：
裂纹多发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角处，以及油孔处。前者为横向裂纹，严重时造成曲轴断裂。后者为轴向裂纹，沿斜置油孔的锐边轴向发展。横向 轴向裂纹主要时应力集中引起的。
3 曲轴弯曲和扭曲
多数是由于使用不当和维修不当造成的。如柴油发电机在爆燃或超负荷等冲击条件下工作的，个别气缸不工作或工作不均衡，各道主轴承松紧度不一致。主轴承座孔同轴度偏差增大等。都会造成弯曲变形。弯曲变形将加剧活塞连杆组和气缸的磨损，以及曲轴和轴承的磨损，甚至引起曲轴的折断。扭曲变形影响柴油发电机的配气正时，点火正时。
曲轴的检验和校正
1 曲轴裂纹的检验
清洗、 查有无裂纹
方法：磁力探伤法。浸油敲击法。
2 曲轴弯曲检验
弯曲变形后主轴颈的同轴度偏差增大。用V型块支起。百分表垂直地触及在中间一道主轴颈上 变形量最大 。转一周。百分表指针所示地最大摆差。即为该轴颈对前后凉主轴颈轴线地同轴度偏差。一般不大于0.15mm。
3 曲轴扭曲检验
将曲轴置于检验平板的V型块上。将第一、 第六缸连杆轴颈转到水平位置，用百分表分别测量第一缸连杆轴颈和第六缸连杆轴颈至平板距离。求得这同一方位上两个连杆轴颈地高度差 。 曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度。圆柱度误差不得大于0.025mm 。
曲轴校正： 弯曲：1 冷压校正法。 2 表面敲击法。
扭曲：轻微：在曲轴磨床上结合对连杆轴颈磨销予以修正。扭转角大于正负8度时。液压板杆校正。
连杆的检修：
连杆的弯曲、 扭曲 、双重弯曲是由于柴油发电机超负荷和爆燃等原因引起的。变形将sh使活塞在气缸中歪斜。造成活塞与气缸、 连杆轴承与连杆轴颈的偏磨。
连杆大头内孔磨损将产生失圆和锥形。当其圆度和圆柱度超过0.025mm 时。在轴承盖端面加垫调整或堆焊修复。连杆大头与曲柄之间应有0.10到0.35 mm的间隙。超过0.50mm 。在大头侧面施焊。连杆弯曲 、 扭曲变形用连杆检验器进行检验。连杆在100 mm
长度上弯曲度值不应大于0.03 mm 。扭曲度值不应大于0.06 mm。扭曲度值大于弯曲。因为弯曲轴瓦、衬套不磨损造成的破坏大。自然磨损、腐蚀、点蚀、烧蚀、划痕、刮伤。连杆的弯、扭变形，通常利用连杆校正器的附设工具进行校正。当连杆弯、扭并存时，一般先校正扭曲后校正弯曲。连杆经过弯、扭校正后，两端座孔轴心线的距离变化应不大于0.15 mm。否则会影响气缸的压缩比。
四、连杆的修理
1.修理方法
1）用专用工具拆下连杆小头衬套。将大头盖装上连杆并按规定力矩紧固连杆螺钉或螺母。
2）在两杆检查器上测量连杆长度。如果长度等于或小于304.57mm时，应予以报废。
3）用刨削或铣削修理两个和大头盖结合面：
①从连杆和大头盖结合面上最多可修去0.23mm。
②从连杆和大头盖上修整的切削量应相等。
③连杆长度为304.80mm时，才允许修去0.23mm的最大修整量。
④如果必须修去最大修整量时，加工后连杆尺寸应为304.57mm。
⑤用研磨膏抛光和休整加工平面，将蓝有（或红丹）涂在平面上，在平板上检查平面度。螺钉附近的平面，必须有100%明显接触，其余部分至少有75%接触。
2.大头孔的修理
1）将大头盖装上连杆，按规定力矩上紧。用镗削加工大头孔。
2）对带螺栓和螺母的连杆，大头孔应镗到83.114～83.130mm；对带螺钉的连杆，大头孔应镗到84.219～84.244mm。
3）将连杆装在连杆检查器上，检查大小头偏差。
3.连杆小头的修理
1）将厚壁活塞销衬套用专用工具压装进小头孔内。压入时必须对准各油孔。必须保证3.17mm直径的细杆可顺利地穿过连杆和衬套的油孔。
2）镗削活塞销衬套孔。将孔径镗到50.825～50.838mm。
必须注意：同一台柴油发电机上全部连杆必须是同一件号的，不可用不同件号连杆的大头盖。
4.活塞与连杆的组装
1）在同一台柴油发电机上，应装用相同件号的成组活塞，使重量误差在允许范围内。
2）连杆和连杆轴承盖在拆卸仟均应打上标记，组装时应按打上的标记进行，不要互相混淆错。
3）在活塞销孔槽中先装上一个活塞销锁环。
4）在沸水中或一恒温箱中（温度低于98.9℃）加热铝活塞，在活塞取出冷却前经活塞销孔和连杆小头衬套孔装入活塞销（加热润滑油），在21.1℃时，活塞销的配合是0.0025～0.0076mm。活塞一定要在活塞加热后进行装配。不要包活塞销硬打入活塞中，这样会使活塞变形，并使活塞在气缸套中卡住。
5）在活塞销孔的另一端槽中装入第二个锁环。装入后检查两只锁环是否已正确地进入环槽内，如果锁环没有正确进入环槽内，在柴油发电机工作期内，它将被甩处，而引起柴油发电机严重损坏。
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