氣缸體和缸蓋產(chǎn)生裂縫的主要原因
發(fā)布時(shí)間：2023-09-02 點(diǎn)擊：473
故障檢查與技術(shù)維護(hù)
康明斯柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)體和缸蓋裂紋的維修方法
氣缸蓋、氣缸體產(chǎn)生裂紋會導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)漏氣、漏水和漏油。柴油發(fā)電機(jī)氣缸體和氣缸蓋由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果使用不當(dāng)，容易產(chǎn)生裂縫，而且修復(fù)困難。根據(jù)康明斯發(fā)電機(jī)公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，康明斯氣缸蓋、氣缸體發(fā)生裂紋現(xiàn)象多是同于使用維護(hù)不當(dāng)造成的，如長時(shí)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，熱應(yīng)力過大；柴油發(fā)電機(jī)在高溫狀態(tài)突然加入冷水等。缸體、缸蓋裂紋大多發(fā)生在氣門座附近或水套薄壁處。
一、產(chǎn)生裂縫的原因
1、水箱開鍋時(shí)突加冷水
水冷式柴油發(fā)電機(jī)的散熱器開鍋時(shí)，冷卻液大量蒸發(fā)，特別是位于柴油發(fā)電機(jī)上部的缸蓋更易因缺水而溫度急劇上升，如果此時(shí)突加冷水，缸蓋會因驟熱冷而產(chǎn)生裂縫。正確方法是讓柴油發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待溫度下降、冷卻水不再沸騰時(shí)，方可添加冷卻水。
2、柴油發(fā)電機(jī)干起動后再加水
有些水冷式柴油發(fā)電機(jī)長期使用后，起動性能較差。在寒冷的冬季，由于難起動，操作員常采取干起動后再加水的錯(cuò)誤辦法。缸內(nèi)燃油燃燒時(shí)，若水道內(nèi)無水冷卻，缸蓋和缸套局部溫度過高，此時(shí)如果加入冷水，會因突然收縮而產(chǎn)生裂縫。因此，當(dāng)氣溫很低時(shí)，可采取給散器加熱水、潤滑油預(yù)熱、熱水澆潑噴油泵和噴油器，以及噴射起動液等輔助方法來幫助柴油發(fā)電機(jī)起動。
3、水套穴蝕
穴蝕是快速運(yùn)動或振動的表面及其附近因壓力和溫度變化，引起真空小氣泡突然破裂而剝離金屬材料表面層的腐蝕現(xiàn)象，氣缸在水套部位的嚴(yán)重穴蝕可以導(dǎo)致氣缸破裂。柴油發(fā)電機(jī)過熱 柴油發(fā)電機(jī)長時(shí)間超負(fù)荷工作、冷卻系統(tǒng)散熱不良、供油時(shí)間過遲、噴油泵供油量過大或冷卻系統(tǒng)滲漏而使柴油發(fā)電機(jī)缺水運(yùn)行，以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)速下降等原因，都會使柴油發(fā)電機(jī)長時(shí)間處于過熱狀態(tài)，缸蓋和機(jī)體也容易產(chǎn)生裂縫。應(yīng)針對上述不同情況采取相應(yīng)措施，使柴油發(fā)電機(jī)在正常溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)。
缸蓋缺水高溫矢量圖
二、裂紋檢測方法
檢查氣缸體、氣缸蓋的裂紋時(shí)，應(yīng)首先將氣缸體、氣缸蓋各表面清洗干凈，并清除缸體缸蓋內(nèi)的積炭，然后檢查缸體、缸蓋表面是否有裂紋現(xiàn)象。檢查裂紋可用目視法、水壓法和染色法三種。
1、目視法
即將清洗后的缸體、缸蓋用眼睛仔細(xì)檢查，可看出裂紋比較明顯的部位，以便有針對性的修復(fù)。
2、水壓法
則是將氣缸蓋、氣缸墊裝于氣缸體上，將蓋板裝于氣缸體前壁進(jìn)水口處，并用水管與水壓機(jī)連通，封閉其他各水道口，將水以300-1000kpa的壓力壓入水套，并保持5min，檢查表面有無滲漏現(xiàn)象，如有滲漏則該處有裂紋。
3、染色法
將染色滲透劑噴于被檢查的部位，片刻之后將其擦干，如果滲透劑滲入內(nèi)部則說明該處有裂紋存在。
缸蓋結(jié)構(gòu)平面圖
三、修補(bǔ)方法
缸蓋裂紋的修理，要根據(jù)裂紋的大小、產(chǎn)生的部位和氣缸蓋的材料而定。通過各種檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)氣缸蓋底面和其他部位有裂紋時(shí)，不管是多么細(xì)小的裂紋，都要用鉗工銼、風(fēng)砂輪、電動砂輪或油石等工具進(jìn)行徹底清除，否則這些小裂紋就會很快擴(kuò)展，以致裂穿。對于氣缸蓋上的細(xì)小裂紋，經(jīng)過徹底消除，可以繼續(xù)使用。如果裂紋比較嚴(yán)重，則只能更換新的氣缸蓋。但是為了應(yīng)急或延長修理期，可采取以下幾種方法進(jìn)行修理：
（1）金屬扣合法
這種修理方法能保證強(qiáng)度和恢復(fù)一定的剛度，同時(shí)具有承受高載荷的能力。由于修理操作是一個(gè)冷作業(yè)過程，所以又可避免表面變形。這種方法可靠、應(yīng)用廣泛。
（2）焊補(bǔ)
采用焊補(bǔ)法修理時(shí)，對于鑄鐵氣缸蓋應(yīng)采用低溫焊補(bǔ)方法，溫度不應(yīng)超過300～400℃，焊補(bǔ)前應(yīng)先預(yù)熱，這樣可以避免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而形成新的裂紋。一般說來，焊補(bǔ)工藝嚴(yán)格，修理費(fèi)用高，更重要的是焊補(bǔ)修理后，使用較短的時(shí)間又會產(chǎn)生新的裂紋，故往往不被采用。
（3）用無機(jī)粘結(jié)劑修補(bǔ)
對于氣缸蓋底面裂紋可采用正磷酸一氧化銅無機(jī)粘結(jié)劑進(jìn)行膠補(bǔ)。此種粘結(jié)劑能在500℃高溫下長期使用不變。具體工藝：
① 用1號粗砂紙清除氣缸體裂縫周圍的銀粉和鐵銹，打磨寬度為30mm，長度超過裂縫兩端點(diǎn)30mm；
② 用契子沿裂縫線黎切寬為3mm，深為2mm的“v”形槽，并在裂縫兩端鉆止裂孔；③先用金屬清洗劑清洗裂縫周圍，待干后再用酒精擦洗一遍；將調(diào)好的膠液先填充止裂孔和“v”形槽。
（4）鑲套法
主要是在氣缸蓋上的進(jìn)、排氣門座孔或噴油器孔因裂紋而滲漏的情況下采用。鑲套的材料一般為青銅或不銹鋼。具體工藝：
① 先在裂紋兩端鉆止裂孔，孔徑為5～6mm，防止裂紋擴(kuò)大。若裂紋端處位置不明顯，可在裂紋端前方約10～15mm處鉆止裂孔；
②將一塊厚3～5mm，并大于裂紋范圍15－50mm的純銅板覆蓋于裂紋處，用小錘敲打，使之貼合；
③ 在裂紋處涂以環(huán)氧樹脂或鉛油，補(bǔ)板下面均勻地敷上一層用石棉粉和鋅白漆搗成的石棉泥，然后蓋上補(bǔ)板；
④ 用螺釘緊固補(bǔ)板。螺釘取適當(dāng)間隔，在補(bǔ)板和機(jī)件上共同鉆孔并在機(jī)件上攻螺紋。然后在補(bǔ)板上擴(kuò)孔，并按照沉頭螺釘?shù)拇笮°@出沉頭孔。螺釘一般采用m6螺紋，旋入螺釘前螺紋上需要涂上鋅白漆或厭氧膠，最后均勻地緊固所有螺釘。
（5）應(yīng)急修理
在氣缸蓋底面裂紋嚴(yán)重，造成內(nèi)側(cè)漏水時(shí)，但又無備件更換，此時(shí)可采取應(yīng)急修理的措施。即沿裂紋鏟一條溝，鑲?cè)脬U皮或銅片，或者旋入涂有白鉛油的螺栓，將露出部分切平，平直地敲打端面以阻止漏水。
四、更換汽缸蓋步驟
缸蓋經(jīng)長期使用后，會逐漸曲變形，必須進(jìn)行修磨，使其平面度允差恢復(fù)。否則不但會因漏氣而沖壞缸墊，同時(shí)可燃?xì)馔庑挂矔垢咨w局部過熱，并容易產(chǎn)生裂縫。另外，缸蓋螺栓要按規(guī)定擰緊，以確保缸蓋的密封。缸套裝配過程中，若沒有嚴(yán)格按照裝配工藝規(guī)范，強(qiáng)行裝合，易使缸體內(nèi)部積聚過大的殘余應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋。
汽缸蓋零件圖
（1）在氣缸內(nèi)塞入干凈抹布，以免污物等進(jìn)入缸壁和活塞間。同時(shí)也不要讓污物進(jìn)入冷卻液中。
（2）清潔缸蓋和缸體的密封表面，注意不要形成拉長的小溝或刮痕(使用砂紙粒度不得低于100)。
（3）用抹布仔細(xì)擦掉研磨殘余物。
（4）將第一缸活塞設(shè)置在上死點(diǎn)，并反向旋轉(zhuǎn)曲軸。
（5）鋪上氣缸密封墊：注意箭頭所示的定位銷；注意密封墊安裝位置，應(yīng)在進(jìn)氣側(cè)讀出零件號。
（6）裝上缸蓋。
（7）安上缸蓋螺栓并用手?jǐn)Q緊。
安裝步驟示意圖
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一、產(chǎn)生裂縫的原因
1、水箱開鍋時(shí)突加冷水
水冷式柴油發(fā)電機(jī)的散熱器開鍋時(shí)，冷卻液大量蒸發(fā)，特別是位于柴油發(fā)電機(jī)上部的缸蓋更易因缺水而溫度急劇上升，如果此時(shí)突加冷水，缸蓋會因驟熱冷而產(chǎn)生裂縫。正確方法是讓柴油發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待溫度下降、冷卻水不再沸騰時(shí)，方可添加冷卻水。
2、柴油發(fā)電機(jī)干起動后再加水
有些水冷式柴油發(fā)電機(jī)長期使用后，起動性能較差。在寒冷的冬季，由于難起動，操作員常采取干起動后再加水的錯(cuò)誤辦法。缸內(nèi)燃油燃燒時(shí)，若水道內(nèi)無水冷卻，缸蓋和缸套局部溫度過高，此時(shí)如果加入冷水，會因突然收縮而產(chǎn)生裂縫。因此，當(dāng)氣溫很低時(shí)，可采取給散器加熱水、潤滑油預(yù)熱、熱水澆潑噴油泵和噴油器，以及噴射起動液等輔助方法來幫助柴油發(fā)電機(jī)起動。
3、水套穴蝕
穴蝕是快速運(yùn)動或振動的表面及其附近因壓力和溫度變化，引起真空小氣泡突然破裂而剝離金屬材料表面層的腐蝕現(xiàn)象，氣缸在水套部位的嚴(yán)重穴蝕可以導(dǎo)致氣缸破裂。柴油發(fā)電機(jī)過熱 柴油發(fā)電機(jī)長時(shí)間超負(fù)荷工作、冷卻系統(tǒng)散熱不良、供油時(shí)間過遲、噴油泵供油量過大或冷卻系統(tǒng)滲漏而使柴油發(fā)電機(jī)缺水運(yùn)行，以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)速下降等原因，都會使柴油發(fā)電機(jī)長時(shí)間處于過熱狀態(tài)，缸蓋和機(jī)體也容易產(chǎn)生裂縫。應(yīng)針對上述不同情況采取相應(yīng)措施，使柴油發(fā)電機(jī)在正常溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)。
缸蓋缺水高溫矢量圖
二、裂紋檢測方法
檢查氣缸體、氣缸蓋的裂紋時(shí)，應(yīng)首先將氣缸體、氣缸蓋各表面清洗干凈，并清除缸體缸蓋內(nèi)的積炭，然后檢查缸體、缸蓋表面是否有裂紋現(xiàn)象。檢查裂紋可用目視法、水壓法和染色法三種。
1、目視法
即將清洗后的缸體、缸蓋用眼睛仔細(xì)檢查，可看出裂紋比較明顯的部位，以便有針對性的修復(fù)。
2、水壓法
則是將氣缸蓋、氣缸墊裝于氣缸體上，將蓋板裝于氣缸體前壁進(jìn)水口處，并用水管與水壓機(jī)連通，封閉其他各水道口，將水以300-1000kpa的壓力壓入水套，并保持5min，檢查表面有無滲漏現(xiàn)象，如有滲漏則該處有裂紋。
3、染色法
將染色滲透劑噴于被檢查的部位，片刻之后將其擦干，如果滲透劑滲入內(nèi)部則說明該處有裂紋存在。
缸蓋結(jié)構(gòu)平面圖
三、修補(bǔ)方法
缸蓋裂紋的修理，要根據(jù)裂紋的大小、產(chǎn)生的部位和氣缸蓋的材料而定。通過各種檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)氣缸蓋底面和其他部位有裂紋時(shí)，不管是多么細(xì)小的裂紋，都要用鉗工銼、風(fēng)砂輪、電動砂輪或油石等工具進(jìn)行徹底清除，否則這些小裂紋就會很快擴(kuò)展，以致裂穿。對于氣缸蓋上的細(xì)小裂紋，經(jīng)過徹底消除，可以繼續(xù)使用。如果裂紋比較嚴(yán)重，則只能更換新的氣缸蓋。但是為了應(yīng)急或延長修理期，可采取以下幾種方法進(jìn)行修理：
（1）金屬扣合法
這種修理方法能保證強(qiáng)度和恢復(fù)一定的剛度，同時(shí)具有承受高載荷的能力。由于修理操作是一個(gè)冷作業(yè)過程，所以又可避免表面變形。這種方法可靠、應(yīng)用廣泛。
（2）焊補(bǔ)
采用焊補(bǔ)法修理時(shí)，對于鑄鐵氣缸蓋應(yīng)采用低溫焊補(bǔ)方法，溫度不應(yīng)超過300～400℃，焊補(bǔ)前應(yīng)先預(yù)熱，這樣可以避免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而形成新的裂紋。一般說來，焊補(bǔ)工藝嚴(yán)格，修理費(fèi)用高，更重要的是焊補(bǔ)修理后，使用較短的時(shí)間又會產(chǎn)生新的裂紋，故往往不被采用。
（3）用無機(jī)粘結(jié)劑修補(bǔ)
對于氣缸蓋底面裂紋可采用正磷酸一氧化銅無機(jī)粘結(jié)劑進(jìn)行膠補(bǔ)。此種粘結(jié)劑能在500℃高溫下長期使用不變。具體工藝：
① 用1號粗砂紙清除氣缸體裂縫周圍的銀粉和鐵銹，打磨寬度為30mm，長度超過裂縫兩端點(diǎn)30mm；
② 用契子沿裂縫線黎切寬為3mm，深為2mm的“v”形槽，并在裂縫兩端鉆止裂孔；③先用金屬清洗劑清洗裂縫周圍，待干后再用酒精擦洗一遍；將調(diào)好的膠液先填充止裂孔和“v”形槽。
（4）鑲套法
主要是在氣缸蓋上的進(jìn)、排氣門座孔或噴油器孔因裂紋而滲漏的情況下采用。鑲套的材料一般為青銅或不銹鋼。具體工藝：
① 先在裂紋兩端鉆止裂孔，孔徑為5～6mm，防止裂紋擴(kuò)大。若裂紋端處位置不明顯，可在裂紋端前方約10～15mm處鉆止裂孔；
②將一塊厚3～5mm，并大于裂紋范圍15－50mm的純銅板覆蓋于裂紋處，用小錘敲打，使之貼合；
③ 在裂紋處涂以環(huán)氧樹脂或鉛油，補(bǔ)板下面均勻地敷上一層用石棉粉和鋅白漆搗成的石棉泥，然后蓋上補(bǔ)板；
④ 用螺釘緊固補(bǔ)板。螺釘取適當(dāng)間隔，在補(bǔ)板和機(jī)件上共同鉆孔并在機(jī)件上攻螺紋。然后在補(bǔ)板上擴(kuò)孔，并按照沉頭螺釘?shù)拇笮°@出沉頭孔。螺釘一般采用m6螺紋，旋入螺釘前螺紋上需要涂上鋅白漆或厭氧膠，最后均勻地緊固所有螺釘。
（5）應(yīng)急修理
在氣缸蓋底面裂紋嚴(yán)重，造成內(nèi)側(cè)漏水時(shí)，但又無備件更換，此時(shí)可采取應(yīng)急修理的措施。即沿裂紋鏟一條溝，鑲?cè)脬U皮或銅片，或者旋入涂有白鉛油的螺栓，將露出部分切平，平直地敲打端面以阻止漏水。
四、更換汽缸蓋步驟
缸蓋經(jīng)長期使用后，會逐漸曲變形，必須進(jìn)行修磨，使其平面度允差恢復(fù)。否則不但會因漏氣而沖壞缸墊，同時(shí)可燃?xì)馔庑挂矔垢咨w局部過熱，并容易產(chǎn)生裂縫。另外，缸蓋螺栓要按規(guī)定擰緊，以確保缸蓋的密封。缸套裝配過程中，若沒有嚴(yán)格按照裝配工藝規(guī)范，強(qiáng)行裝合，易使缸體內(nèi)部積聚過大的殘余應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋。
汽缸蓋零件圖
（1）在氣缸內(nèi)塞入干凈抹布，以免污物等進(jìn)入缸壁和活塞間。同時(shí)也不要讓污物進(jìn)入冷卻液中。
（2）清潔缸蓋和缸體的密封表面，注意不要形成拉長的小溝或刮痕(使用砂紙粒度不得低于100)。
（3）用抹布仔細(xì)擦掉研磨殘余物。
（4）將第一缸活塞設(shè)置在上死點(diǎn)，并反向旋轉(zhuǎn)曲軸。
（5）鋪上氣缸密封墊：注意箭頭所示的定位銷；注意密封墊安裝位置，應(yīng)在進(jìn)氣側(cè)讀出零件號。
（6）裝上缸蓋。
（7）安上缸蓋螺栓并用手?jǐn)Q緊。
安裝步驟示意圖
環(huán)保發(fā)電機(jī)組廠家談發(fā)電機(jī)過熱原因
發(fā)電機(jī)出租低價(jià)格高性能產(chǎn)品
二手發(fā)電機(jī)解決無油渦旋壓縮機(jī)的泄漏問題
淺析柴油發(fā)電機(jī)組的省油技巧都有哪些
為什么企業(yè)要購買柴油發(fā)電機(jī)組？如何找到適合您的發(fā)電機(jī)類型！
發(fā)電機(jī)廠家告訴您最容易受停電影響的一些行業(yè)
發(fā)電機(jī)出租廠家分享發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)內(nèi)容
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