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13600443583活塞連桿系統(tǒng)作業(yè)原理是將燃?xì)夤τ迷诨钊斏系膲毫D(zhuǎn)變?yōu)槟苁骨S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而對外輸出的動力。在發(fā)電機(jī)作業(yè)程序中,燃料燃燒發(fā)生的氣體壓力直接功用在活塞頂上,推動活塞作往復(fù)直線運(yùn)動,經(jīng)活塞銷、連桿和曲軸 ,將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動切換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動靜音發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)大修的使用中,各部件的安裝質(zhì)量直接危害到維修后的發(fā)電機(jī)性能,而活塞組的安裝又是其中的重中之重,如果裝配不當(dāng),很可能會造成部件損壞等嚴(yán)重后果。正確的安裝活塞連桿組可以確保發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行,提高柴油發(fā)電機(jī)的性能和壽命。
活塞的具體功用是承受氣飾缸的氣體壓力,并將此力通過活塞銷傳給連桿,以推動主軸旋轉(zhuǎn),它把燃燒氣體的壓力傳給主軸,使主軸旋轉(zhuǎn)并輸出動力;活塞的頁部還與氣新蓋、氣新壁共同構(gòu)造燃燒室;
活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種?;钊h(huán)工作時(shí)受到氣缸中氣體的發(fā)燙高壓功能,其溫度偏高,而且在氣新中高速運(yùn)動,加上機(jī)油發(fā)熱變質(zhì),潤滑因素變壞,其損傷嚴(yán)重?;钊h(huán)磨耗失效后,發(fā)電機(jī)發(fā)生著車?yán)щy、功率低效、機(jī)油盤壓力升高、機(jī)油損耗量大、排煙冒黑煙,活塞邊面積碳嚴(yán)重;
活塞銷的功用是連接活塞與連桿/小端 ,將活塞承豪的氣體的功用力傳遞給連桿?;钊N為中空的圓柱體,通常采用低碳鋼、低碳合金鋼滲碳淬火或用45號中碳鋼高頻淬火;
連桿的用途是連接活塞和主軸,把活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,并將活塞承受的力傳給曲軸。
活塞磨耗后,用外徑千分尺檢測其橢圓度和錐度。測量時(shí)測活塞裙上下兩部分。測出的數(shù)據(jù)差值就是活塞的損傷量。檢測時(shí)第一次測定部位應(yīng)與活塞銷孔成90°的方向,第二次測定時(shí)應(yīng)在活塞銷的軸線方向,這樣測得的參數(shù)就可算出活塞裙部的錐度和橢圓度,用量缸表檢測氣缸直徑,便可算出氣缸與活塞的間隙?;钊古c汽缸壁之間的間隙應(yīng)符合產(chǎn)品使用手冊。
活塞環(huán)上如果環(huán)面上有黑點(diǎn)或環(huán)槽內(nèi)有大量積炭或環(huán)槽側(cè)隙、槽隙超過允許的極限時(shí)需要更替活塞環(huán)。拆除活塞環(huán)可用活塞環(huán)鉗或用三塊薄鋼片進(jìn)行。因?yàn)榛钊h(huán)的彈性是有限的,因此,拆卸時(shí)用力不要過猛,以免拆斷。拆出活塞時(shí)若發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)已咬住,可浸在柴油(煤油或柴油也可以)中24h或更長一些時(shí)間,然后取出輕輕震擊,不需要刮削活塞環(huán)即能松動。
活塞環(huán)的端隙就是把活塞環(huán)放置在汽缸內(nèi)壁中,在開口的位置應(yīng)有間隙,留有這種間隙的具體功用是為了預(yù)防活塞環(huán)受熱膨脹后卡死在氣缸內(nèi)移動發(fā)電機(jī)組?;钊h(huán)端隙的大小與氣缸內(nèi)徑有關(guān),在正常情形下,氣缸內(nèi)徑為100mm時(shí),端隙應(yīng)在0.25~0.4mm之間。端隙的檢査通常用厚薄規(guī)進(jìn)行檢測,如圖3所示。
環(huán)槽側(cè)隙即活塞環(huán)在槽內(nèi)上下間隙或稱端面軸向間隙。側(cè)隙過量將會危害活塞的密封作用;若過小會使活塞環(huán)在作業(yè)時(shí)卡死在槽內(nèi)。檢驗(yàn)時(shí),將活塞環(huán)放入槽內(nèi),用厚薄方式進(jìn)行檢測和檢測(如圖4所示)。如果側(cè)隙過小,將活塞環(huán)放在細(xì)砂布〈背面平放在玻璃板)上進(jìn)行研磨、邊研磨邊配合,直到按操作介紹規(guī)定的間隙為止。
活塞環(huán)放入活塞環(huán)槽內(nèi),活塞環(huán)應(yīng)低于活塞環(huán)槽岸(0.20~0.35)mm,以免工作時(shí)卡死在氣缸內(nèi)。通常氣環(huán)槽隙為(0.15~0.35)mm,油環(huán)槽隙為(0.35~0.70)mm。
活塞環(huán)的閉合間隙是預(yù)防活塞環(huán)受熱膨脹后被卡死在缸內(nèi),裝配時(shí)必須保證這個(gè)間隙,活塞環(huán)閉合間隙及端面軸向間隙的檢測,如果閉合間隙過小,應(yīng)用銼刀進(jìn)行修整。修整時(shí)應(yīng)保證對口平整密合,鋒邊應(yīng)倒去毛刺,以防裝配后刮傷缸壁靜音柴油發(fā)電機(jī)。
在檢測中,若發(fā)現(xiàn)端隙超過技術(shù)操作介紹中規(guī)定的數(shù)值,則應(yīng)重新選配活塞環(huán);若測量的數(shù)值小于規(guī)定的數(shù)值,則應(yīng)用銼刀對環(huán)口的一端加以銼修,如圖5所示,另一端留做檢查平面,直至修理到規(guī)定的數(shù)值為止。
在測定中,如果感覺側(cè)隙過小,則可將活塞環(huán)平放在有砂紙的地方進(jìn)行研磨,如圖6所示。若在測量時(shí)找不到規(guī)定的數(shù)據(jù),則可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行如下修配。
活塞環(huán)有鍍鉻層的環(huán)應(yīng)裝第一道,若是扭曲環(huán)則內(nèi)倒角的一面應(yīng)向上;如果有外切角的環(huán),則外切角的一面應(yīng)向下?;钊h(huán)的開口應(yīng)依次交錯(cuò)配置互隔120°。
以4缸發(fā)電機(jī)為例,活塞組裝入汽缸的順序是1缸、4缸、2缸、3缸。轉(zhuǎn)動曲軸,使1缸和4缸的連桿軸頸位于最低點(diǎn)位置,將專用工具套在活塞環(huán)外圓,使活塞環(huán)壓縮到與活塞外圓平齊,將連桿大頭端伸入氣缸中。
連桿大頭與主軸連桿軸頸的連接,是柴油發(fā)電機(jī)最重要的結(jié)合。連桿螺栓經(jīng)常承受交變載荷,它常采用優(yōu)質(zhì)合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳鋼制造,并經(jīng)調(diào)質(zhì)熱解決,不能用普通螺栓代替,以免因強(qiáng)度不夠而疲勞斷裂。在操作流程中,應(yīng)注意檢測其固緊情況,防范松動;定期拆除檢驗(yàn)它有無裂痕和過大伸長等情況,必要時(shí)應(yīng)及時(shí)換新。
裝連桿螺栓時(shí), 要對連桿螺栓做全面檢測,確認(rèn)其無縮頸現(xiàn)象并且螺紋合格方可操作。應(yīng)注意連桿螺栓和連桿螺母為英制螺紋,裝配時(shí)螺紋上應(yīng)涂抹一層發(fā)電機(jī)潤滑油,將螺母平順地?cái)Q到螺栓上。表1是幾種機(jī)型連桿螺栓(母)扭緊力矩。在裝配時(shí),應(yīng)分2~3次、交替均勻地將連桿螺栓擰緊到規(guī)定的力矩,不能過大或過小,以免工作中造成連桿螺栓斷裂等故障。
連桿軸瓦裝在連桿大端孔內(nèi)。它是一種滑動軸承(只有極少數(shù)小型發(fā)電機(jī)用滾動軸承),由兩個(gè)半圓形的瓦片構(gòu)造,一般稱為軸瓦?,F(xiàn)代發(fā)電機(jī)大都采用薄壁軸瓦。薄壁軸瓦是在鋼制的瓦背上澆鑄一層減磨合金(0.3~0. 8 mm)。連桿軸瓦可以保護(hù)連桿大端孔和主軸的連桿軸頸,使連桿和曲軸能夠較長久地操作。
連桿軸瓦應(yīng)成套更換,尺寸應(yīng)與連桿軸頸的尺寸相對應(yīng)。連桿軸瓦上下瓦可以互換。連桿與連桿蓋是成對加工的,不允許更替。選配軸瓦時(shí)要先檢測瓦片的彈性,當(dāng)瓦片壓入瓦蓋后,瓦片與瓦蓋要有一定的緊度,若瓦片能從瓦蓋上自由掉下來,則瓦片無法繼續(xù)操作;瓦片壓入瓦蓋后,應(yīng)稍高于瓦蓋平面,一般為0.05~0. 10 mm。
連桿軸瓦屬多見零件,其磨損速率主要受潤滑油的品質(zhì)、配合間隙以及軸頸表面粗糙度的影響。機(jī)油質(zhì)量差,雜質(zhì)多,軸承間隙過小,容易造成軸瓦刮傷或燒瓦故障;間隙過度時(shí),油膜不易形成,軸瓦合金層易出現(xiàn)疲勞裂痕甚至剝落。在選配連桿軸瓦前,應(yīng)對連桿大端的端隙進(jìn)行檢測,連桿大端的側(cè)面與主軸曲柄之間有一定的間隙。一般發(fā)電機(jī)為0.17~0. 35 mm,柴油發(fā)電機(jī)為0.20~0. 50 mm,若超過規(guī)定值時(shí),可修復(fù)連桿大端側(cè)面。
裝配連桿軸瓦時(shí),必須保證按原來的裝配位置裝回,不得錯(cuò)裝。瓦片和瓦座之間必須清潔和緊密貼合,并應(yīng)保證軸瓦和軸頸之間的規(guī)定配合間隙。安裝軸瓦時(shí)必須注意軸瓦的高度。高度過大時(shí)可銼修或用砂紙打磨;高度過小時(shí)應(yīng)重新配瓦或修復(fù)座孔。注意嚴(yán)禁在瓦背加墊墊高軸瓦,以免影響散熱和造成軸瓦松動、故障。連桿軸瓦該當(dāng)按配對號和順序號裝配,并按規(guī)定功率均勻地?cái)Q緊螺母和螺栓。連桿軸瓦上制有定位唇,安裝時(shí)兩個(gè)定位唇分別嵌入連桿大頭和連桿蓋上的相應(yīng)凹槽內(nèi),防止軸瓦在工作中出現(xiàn)轉(zhuǎn)動和軸向移動。
連桿大頭做成分開式,與桿身切開的一半稱為連桿蓋活塞連桿組的組成、作用、解體和測定流程。為保證連桿大端孔在裝配和作業(yè)時(shí)的精確幾何形狀,一般連桿體與連桿蓋配對加工,并在其上標(biāo)有配對記號和標(biāo)明第幾缸的數(shù)字,安裝時(shí)不可弄錯(cuò),且記號在同一側(cè)。此外,連桿體與連桿蓋的配合都有定位辦法,有止口定位、銷套定位、鋸齒定位和螺栓定位(即在連桿螺栓上加工出定位帶)。
發(fā)電機(jī)大修中,在更替活塞、活塞銷的同時(shí),也要更換連桿襯套,以保證它們之間的配合要求。襯套與連桿小頭孔的配合,不一樣的機(jī)型規(guī)定了不同的過盈量。過盈量過量會造成壓裝襯套困難,還易把襯套壓壞。過盈量的檢測,可用游標(biāo)卡尺分別測定連桿小頭孔內(nèi)徑和新襯套的外徑,以此為根據(jù)選定具有一定過盈量的新襯套。同時(shí),還要求襯套有一定的加工余量靜音發(fā)電機(jī),如過厚,鉸削次數(shù)多,容易鉸偏,過薄不易鉸成。經(jīng)驗(yàn)的判定方式是:在襯套壓入連桿小頭孔之前,最好先與欲配的活塞銷試套,如能勉強(qiáng)套上,則為合適。套不上,說明加工余量太大;套上后松曠,加工余量太小,均應(yīng)重新選配。
新襯套在壓裝前先用比襯套內(nèi)徑稍大的銑子,銑出舊襯套,并檢測襯套座孔有無毛糙卷邊,否則應(yīng)予修整,以防擦傷襯套外圓。將新襯套外圓有傾角一端朝向連桿小頭座孔,放置端正,并用錘打入少許,然后放在虎鉗上,慢慢夾緊壓入。注意,對于整體式襯套應(yīng)使襯套與連桿小頭油孔對正;對于兩個(gè)半截式的襯套,應(yīng)使襯套壓至連桿小頭油孔的邊緣。
?。?)安裝連桿小頭軸襯時(shí),應(yīng)將連桿小頭和軸襯上的油孔對齊,軸襯表面必須先涂上機(jī)油,使軸襯槽內(nèi)充滿機(jī)油,保證活塞銷和軸襯的潤滑。因?yàn)檫B桿大頭內(nèi)孔是在連桿螺釘按規(guī)定力矩?cái)Q緊后進(jìn)行加工的,因此,連桿體和連桿蓋在同一側(cè)面上均打有配對號碼,重新安裝時(shí)不許調(diào)錯(cuò)。新的連桿軸瓦具有互換性,但經(jīng)操作過的連桿軸瓦,在拆卸后重裝時(shí)就不能調(diào)錯(cuò)。
?。?)活塞連桿組往汽缸內(nèi)安裝時(shí),應(yīng)注意方向位置,切勿裝錯(cuò)。連桿和活塞上都會有方向標(biāo)記,通常是凸起或箭頭,這些標(biāo)記通常應(yīng)朝向正時(shí)機(jī)構(gòu)方向,也就是連桿和活塞頂部標(biāo)記應(yīng)保持在同一側(cè)。若活塞頂有凹坑的應(yīng)朝向噴油泵一邊,連桿大端的軸承蓋應(yīng)朝向右側(cè)的檢測孔?;钊敳繗忾T凹陷處A應(yīng)必須對連桿大頭切口的相對位置。
(3)活塞連桿組件在裝入汽缸之前,各零件必須涂以清潔的清油,將裝活塞工具放在汽缸套上,轉(zhuǎn)動曲軸把要安裝活塞連桿組的連桿軸頸轉(zhuǎn)到上止點(diǎn)后90°,然后,將活塞連桿組謹(jǐn)慎地裝入氣缸內(nèi),最后從缸體窗孔內(nèi)將連桿蓋按配對記號裝上,按規(guī)定力矩(1765.2~1961)N·m擰緊連桿螺釘。連桿軸承及曲軸承帽固緊后,運(yùn)用開口銷鎖牢,以防松動脫出造成嚴(yán)重事故。
?。?)在裝入的程序中,要用手托住連桿大頭端,以免連桿螺栓劃傷汽缸壁和主軸。用非金屬棒頂住活塞頂部,將其頂入汽缸中。當(dāng)連桿大頭端與主軸的連桿軸頸貼合后,安裝連桿軸承蓋,以規(guī)定力矩?cái)Q緊連桿螺栓。在所有活塞連桿組安裝完畢后,轉(zhuǎn)動曲軸,看是否有轉(zhuǎn)動困難或忽松忽緊的狀況,如果有需要查明緣由。
依據(jù)具有曲柄連桿裝置的發(fā)電機(jī)熱效率理論公式:η=1-1/cr(k-1)(η為熱效率,cr為壓縮比,k為絕熱指數(shù)),柴油發(fā)電機(jī)較大的壓縮比能夠獲得較大的熱效率靜音發(fā)電機(jī)。但是,在柴油發(fā)電機(jī)處于全負(fù)荷工況時(shí),受發(fā)電機(jī)內(nèi)零部件強(qiáng)度和爆震等條件的限制,發(fā)電機(jī)的壓縮比不能太大。理想的狀態(tài)是,當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)處于部分負(fù)荷工況時(shí),采用較大的壓縮比以獲得較高的熱效率,而全負(fù)載時(shí)操作較小的壓縮比以獲得較大的容量和功率。但現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的壓縮比是不可變的,因此,連桿組件的安裝對其有著決定性的功能。通過以上的安裝教程,可以確?;钊B桿組的正確安裝。正確的安裝活塞連桿組可以提高發(fā)電機(jī)的性能和壽命,減輕故障的出現(xiàn)。因此,在進(jìn)行活塞連桿組的安裝時(shí),務(wù)必注意以上事項(xiàng),并按照相關(guān)的教程和要求進(jìn)行操作。