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柴油機(jī)主軸承蓋漏油和座孔磨損的故障分析

發(fā)布時(shí)間:2024-08-01 點(diǎn)擊:148
柴油機(jī)主軸承蓋漏油和座孔磨損的故障分析
柴油發(fā)電機(jī)缸體主軸承蓋發(fā)生了漏油、磨損、失圓超限時(shí),一定不能存有僥幸心理而不作處理維修就裝配。主軸承不論采用哪種方法維修,維修后都要仔細(xì)檢查后再裝配。特別是維修個(gè)別座孔時(shí),一定要保證各座孔的同軸度。只有這樣才能保證柴油發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
一、主軸承蓋漏油故障分析
柴油發(fā)電機(jī)主軸承蓋漏油分為兩種情況,一種是大修后新裝配的機(jī)器發(fā)生主軸承蓋漏油現(xiàn)象;一種是使用一段時(shí)間后發(fā)生了主軸承蓋漏油現(xiàn)象。主軸承蓋漏油有兩處,一是主軸承蓋與機(jī)體的結(jié)合面上漏油,機(jī)油從機(jī)體壁上往下流;二是曲軸油封處漏油,漏出的機(jī)油經(jīng)飛輪輪緣甩出。
1、大修后主軸承蓋漏油原因
(1)材質(zhì)自身的原因,如裂紋、砂眼、多針孔及夾渣等缺陷會(huì)引起機(jī)油的滲出。
(2)機(jī)體上的孔與主軸承蓋大外圓為過(guò)渡配合,因加工誤差使實(shí)際裝配中變成間隙配合。機(jī)油就會(huì)從這個(gè)配合間隙滲出。因此,加工時(shí)要控制加工精度。
(3)裝配前,工件上凡形成的碰傷、拉毛等未能有效處理的,會(huì)造成不該有的偏差和間隙,使?jié)B油成為可能。因此,在裝配前要注意工件表面的加工質(zhì)量。
(4)裝配時(shí),紙墊未裝平整、螺栓的擰緊力矩不等、螺栓的擰緊順序未按要求進(jìn)行,也會(huì)引起柴油發(fā)電機(jī)滲、漏油。因此,裝配時(shí)紙墊要放平整,螺栓擰緊的順序和擰緊力矩一定要按要求進(jìn)行。
2、使用中主軸承蓋與機(jī)體結(jié)合面處漏油原因
(1)軸承蓋墊片破損。
(2)機(jī)油泵泵油壓力過(guò)高。
(3)主軸承蓋與機(jī)體配合過(guò)松。
(4)曲軸箱呼吸器堵塞,曲軸箱內(nèi)氣壓過(guò)高。
(5)主軸承蓋螺栓未上緊或因振動(dòng)而松動(dòng)。
3、使用中曲軸油封處漏油原因
(1)曲軸油封因長(zhǎng)期使用,密封唇磨損或破裂,或因橡膠老化變硬,失去密封作用。
(2)安裝曲軸油封時(shí)不小心,油封密封唇破裂。
(3)曲軸與油封配合處,由于磨損而出現(xiàn)溝槽。
(4)油封彈簧脫落,油封失去自緊作用。
(5)曲軸主軸承磨損嚴(yán)重,或更換主軸承后,主軸主軸承座孔與油封中心不同軸,在曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生一邊緊,一邊松的現(xiàn)象,配合松的一邊將產(chǎn)生漏油。
(6)機(jī)油泵泵油壓力過(guò)高。
(7)油封裝反。
(8)曲軸箱呼吸器不暢通,曲軸箱內(nèi)氣壓過(guò)高。
(9)油封本身質(zhì)量欠佳。
4、主軸承蓋部位漏油的檢查與排除
(1)曲軸油封安裝部位如圖。若曲軸與主軸承的配合間隙過(guò)大,對(duì)油封的工作性能有很大的影響。檢查曲軸軸頸與主軸承的配合間隙,可用手將飛輪向上提起,如感覺(jué)上下晃動(dòng)較大,說(shuō)明配合間隙過(guò)大,若間隙超過(guò)0.25mm,則應(yīng)更換主軸承。
(2)如主軸承與曲軸軸頸的配合間隙不大,應(yīng)拆下主軸承蓋,檢查油封是否磨損嚴(yán)重,密封唇是否破裂,橡膠是否老化變硬,若有此類情況,應(yīng)更換油封。
在更換油封時(shí),應(yīng)將新油封在機(jī)油里浸一下,以免在更換后的第一次啟動(dòng)時(shí),油封唇口發(fā)生干摩損壞。同時(shí)在安裝時(shí)應(yīng)注意油封唇口不要被曲軸上的鍵槽刮傷,也不要使油封唇口翻轉(zhuǎn)或彈簧脫落,裝有自緊彈簧的一邊應(yīng)朝向主軸承。檢查曲軸是否磨出溝槽。
(3)若是主軸承蓋墊片破損,則應(yīng)更換。曲軸軸向間隙應(yīng)控制在0.15~0.25mm。若是由于緊固螺栓松動(dòng)而引起漏油,則應(yīng)擰緊螺栓。
(4)檢查曲軸箱呼吸器是否堵塞,若堵塞應(yīng)拆下清洗,并注意檢查呼吸閥片關(guān)閉是否嚴(yán)密。
(5)經(jīng)過(guò)上列檢查后仍不能排除故障時(shí),還應(yīng)檢查機(jī)油壓力是否過(guò)高。若過(guò)高,可在機(jī)油泵蓋與機(jī)油泵體結(jié)合面上加上適當(dāng)厚度的紙墊。紙墊不能過(guò)厚,否則機(jī)油泵容積效率降低過(guò)多,泵油無(wú)力,供油不足,會(huì)引起燒軸瓦。
圖1 柴油機(jī)主軸承蓋
圖2 柴油機(jī)主軸承蓋分解圖
二、主軸承座孔磨損故障分析
1、故障案例
一臺(tái)為康明斯nt855型柴油發(fā)電機(jī),由于使用劣質(zhì)機(jī)油致使缸體燒壞,曲軸燒損,磨損嚴(yán)重。經(jīng)拆卸后發(fā)現(xiàn),主軸承有三道軸瓦抱死在曲軸上,使得主軸承座孔磨損、失圓,部分主軸承蓋與氣缸體的配合松動(dòng)。認(rèn)真檢查后發(fā)現(xiàn),該柴油發(fā)電機(jī)缸體的主軸承座孔的圓度、圓柱度和同軸度都超過(guò)限度,而且主軸承座孔孔面上還有拉痕,按常規(guī)修理方式,缸體已報(bào)廢。后來(lái),從柴油發(fā)電機(jī)廠購(gòu)得未精加工內(nèi)孔的主軸承蓋毛坯,為了節(jié)約,就對(duì)該柴油發(fā)電機(jī)缸體的主軸承座孔進(jìn)行了維修。
2、故障檢查
(1)主軸承座孔形狀情況檢查
機(jī)座上平面校正合格后,首先應(yīng)檢查主軸承底孔的表面精度,一般用假軸涂色油進(jìn)行檢查。要求底部60°范圍內(nèi)著色面積大于80%,且分布均勻。如果不符合要求,可適當(dāng)研刮。
(2)同軸度檢查
檢查主軸主軸承座孔的同心度,目前常采用拉線法進(jìn)行測(cè)量,如圖3所示。除拉線法外,座孔中心的同心度還可用光學(xué)望光法、假軸法等進(jìn)行測(cè)量。而平板法(如圖4所示)可測(cè)量主軸主軸承座孔垂直方向的同心度和座孔中心線對(duì)機(jī)座上平面的平行度。
圖3 柴油機(jī)主軸承座孔拉線示意圖
圖4 柴油機(jī)主軸承座孔平板測(cè)
圖5 柴油機(jī)主軸承座孔中心線測(cè)量
圖6 主軸承座孔深度測(cè)量
(3)主軸承座孔的測(cè)量
主軸承座孔的測(cè)量可以使用內(nèi)徑量表在外徑千分尺上核對(duì)基準(zhǔn)尺寸后測(cè)量,同時(shí)還需測(cè)量主軸承座孔的圓度和圓柱度。燒壞軸承常使主軸承座孔在開(kāi)口處直徑縮小而圓度超差,對(duì)軸承的正常工作極為不利。如果連桿螺栓的定位面的配合松曠,連桿軸承蓋會(huì)移位使主軸承座孔圓度超差。軸承主軸承座孔的圓度誤差應(yīng)控制在尺寸公差之內(nèi),而圓柱度則應(yīng)嚴(yán)格控制。
(4)軸瓦與主軸承座孔配合情況檢查
將選配好的主軸承下瓦配妥座孔序號(hào),下瓦背殼表面上應(yīng)涂以一層薄的藍(lán)油,然后輕輕放入座孔,之后將主軸承上瓦及蓋裝上,用油壓撐柱螺栓壓緊軸承蓋。
拆去所有裝置、軸承蓋及主軸承上瓦,然后輕輕取下軸承下瓦,用肉眼檢查主軸承座孔內(nèi)的藍(lán)油粘附情況,其藍(lán)油應(yīng)均勻分布,貼和面積不得少于總面積的75%。
如圖7所示,配合緊度是由軸承的自由彈開(kāi)量和余面高度來(lái)保證的。測(cè)量余面高度的方法下:按規(guī)定裝合軸承,交軸承蓋螺栓緊固到規(guī)定扭矩后松開(kāi)其中一個(gè)螺栓,用塞尺測(cè)量軸承蓋接口處的間隙,其值應(yīng)在0.05~0.15毫米范圍之內(nèi)。
圖7 檢查軸瓦和主軸承座孔的貼合度
圖8 柴油機(jī)軸瓦下瓦壓緊示意圖
3、維修方案
(1)鏗削軸瓦法
當(dāng)缸體的主軸承座孔的同軸度誤差超差較小時(shí),選擇具有鎮(zhèn)削余量或者重新澆鑄軸承合金的軸瓦,將其安裝在主軸承座孔上,然后根據(jù)所規(guī)定的尺寸饉削軸瓦,并校正主軸承座孔的同軸度誤差。對(duì)軸瓦進(jìn)行加工來(lái)彌補(bǔ)座孔的磨損和變形,這種方法加工簡(jiǎn)單。但是該柴油發(fā)電機(jī)主軸承座孔磨颯嚴(yán)重,又找不到有鎮(zhèn)削余量的軸瓦,因而不能采用這種辦法進(jìn)行維修。
(2)鑲半圓環(huán)法
將缸體的主軸承座孔按原中心篷至比原孔徑大4~6 mm,接著用中碳鋼做一外徑與窿孔直徑相同,厚4~5 mm,圓弧長(zhǎng)度比座孔圓弧長(zhǎng)3 mm左右的半圓環(huán),并鉆好油孔。修整半圓環(huán)使其壓緊在座孔內(nèi),連同半圓環(huán)在座孔上均勻分布鉆6個(gè)孔,并攻好螺紋,用埋頭螺釘將半圓環(huán)緊固并鉀死。然后鋌削平主軸承座結(jié)合面,把冒出的半圓環(huán)部分銃掉。裝上說(shuō)削了結(jié)合面的主軸承蓋,將主軸承座孔鎮(zhèn)至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。最后在半圓環(huán)面上飩出定位槽,而該柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)是在主軸承座結(jié)合面上鋌出定位環(huán)槽。此方法適用于個(gè)別磨損嚴(yán)重的主軸承座孔,加工時(shí)一定要保證與其他座孔的同軸度。
現(xiàn)在第四道座孔就采用該方法進(jìn)行維修,修理后尺寸為0120.645-120.660 mm。該柴油發(fā)電機(jī)缸體的主軸承座孔達(dá)到了維修要求。而該柴油發(fā)電機(jī)的曲軸也進(jìn)行了磨削加工,配上內(nèi)徑縮小的加厚瓦,把曲軸裝入缸體,組裝好柴油發(fā)電機(jī),試車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,工作良好。
(3)金屬噴涂或金屬刷鍍修復(fù)法
先將磨損的主軸承座孔進(jìn)行銷(xiāo)削,消除磨損的痕跡,然后噴涂或刷鍍上一層金屬或合金,而后把座孔鎮(zhèn)削至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。這兩種方法適用于不同磨損情況的主軸承座孔,但成本較高。需要購(gòu)買(mǎi)主軸承毛坯蓋,只須在原主軸承蓋兩側(cè)刷鍍上一層后,主軸承蓋就不會(huì)松動(dòng)了。然后銃削主軸承蓋結(jié)合面,這樣處理后的主軸承蓋就可以作為毛坯使用,其余的加工同蓬孔法。也可以全采用噴涂或刷鍍法修復(fù)主軸承座孔。

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