干式和濕式氣缸套的區(qū)別及特點
發(fā)布時間：2023-10-11 點擊：1014
故障檢修與技術(shù)維護(hù)
干式和濕式氣缸套的特點與安裝要求
汽缸套是柴油發(fā)電機(jī)重要而又易于損壞的零件，當(dāng)汽缸工作表面出現(xiàn)拉傷或磨損量超限時，必須進(jìn)行更換。缸套分為干缸套和濕缸套兩大類。背面不接觸冷卻水的氣缸套叫干缸套，背面和冷卻水接觸的氣缸套是濕缸套，外表面上、下均加工有凸出圓環(huán)以保證徑向定位，壁厚一般為5~9mm。干缸套厚度較薄、結(jié)構(gòu)簡單、加工方便。濕缸套直接接觸冷卻水，所以有利于發(fā)動機(jī)的冷卻，有利于發(fā)動機(jī)的小型輕量化。康明斯公司在本文闡述了汽缸結(jié)構(gòu)特點、安裝要求與安裝方法，以提高柴油發(fā)電機(jī)的維修質(zhì)量。
一、汽缸套的結(jié)構(gòu)特點
由于氣缸體的材料一般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵，為提高耐磨性，有時在鑄 件中加入少量合金元素如鎳、鉬、鉻、磷等，有些氣缸進(jìn)行了表面處理，如表面淬 火、鍍鉻、磷化等；有的則可從材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面來考慮。因鋁合金缸體耐磨性不好，必須在氣缸體內(nèi)鑲?cè)藲飧滋祝纬蓺飧坠ぷ鞅砻妗？得魉蛊滋赘鶕?jù)其外壁是否直接與冷卻水接觸，分為濕式缸套和干式缸套兩種（見圖1）：
圖1 干式和濕式氣缸套的區(qū)別
1、濕式缸套（如圖2）。
濕式缸套的汽缸體上無封閉的水套夾層，缸套外表面直接與冷卻水接觸。濕式缸套壁厚約為5～9 mm。汽缸套的上端有凸緣，為缸套安裝起定位作用。將缸套裝入汽缸體后，缸套凸緣頂面高出汽缸體上平面約0.06～0.16 mm，在缸蓋螺栓壓緊下使凸緣的下端面與機(jī)體缸套座孔的上端面緊密貼合;凸緣上端面則與汽缸蓋下端面（中間加有汽缸墊）緊密貼合，以保證汽缸墊壓緊后在燃燒室四周產(chǎn)生較高的壓緊力，密封住汽缸和冷卻水腔。
汽缸套外圓有下定位面和上定位面，上定位面直徑略大，下定位面有兩道環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)裝有橡膠封水圈，封水圈具有彈性，其外徑略大于座孔直徑，以便安裝后產(chǎn)生彈性形變而將汽缸套定位面與座孔之間的間隙密封，阻止冷卻水漏入曲軸箱。所以選用封水圈時要注意其尺寸，不宜過小也不能過大，以免密封不嚴(yán)而引起漏水，或因裝入座孔時過盈量太大，使其體積難以壓縮而引起缸套變形;同時還要注意在壓裝后應(yīng)保持封水圈平整性，不能扭曲變形。若發(fā)現(xiàn)損壞或安裝位置不當(dāng)，要及時更換、修正，以防冷卻水滲漏至油底殼。
濕式缸套的優(yōu)點是散熱性能好，簡化機(jī)體的制造工藝，拆裝方便。其缺點是冷卻水腔密封困難，柴油發(fā)電機(jī)機(jī)體常見有漏水故障，且冷卻水對缸套外壁腐蝕嚴(yán)重。
2、干式缸套（如圖3）。
干式缸套外壁不直接與冷卻水接觸。j285t型柴油發(fā)電機(jī)即為干式缸套，其缸套厚度為2～4 mm。干式缸套的優(yōu)點是：柴油發(fā)電機(jī)機(jī)體重量輕，剛度較好，不易發(fā)生漏水現(xiàn)象，缸套可用高級材料制造，有較高的耐磨性。因此在整體式機(jī)體中經(jīng)過幾次大修鏜磨后，常鑲?cè)敫墒礁滋祝曰謴?fù)汽缸的孔徑。
干式缸套凸緣頂面高出汽缸體上平面約0.02～0.10 mm，機(jī)體座孔與缸套間的間隙為0.021～0.048 mm。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到正常溫度時，汽缸套受熱膨脹而機(jī)體座孔由于受冷卻水的冷卻，溫度較低，膨脹小，因此汽缸套的孔壁能緊貼于機(jī)體座孔，將熱量傳給冷卻水。但由于加工誤差和缸套、機(jī)體在工作中的變形，缸套外壁與機(jī)體內(nèi)孔之間的實際接觸面積會小于設(shè)計時的規(guī)定值，使傳熱變差，降低散熱性能。所以缸套內(nèi)外壁必須精確加工，方能保證其緊密配合，然而這又會造成加工和拆裝的困難，這些缺點限制了干式缸套的廣泛使用。
3、濕式氣缸套密封
氣缸套的上支承定位帶直徑略大，與氣缸套座孔配合較緊密。下支承密封帶與座孔配合較松，通常裝有1-3道橡膠密封圈來封水。常見的密封結(jié)構(gòu)型式有兩種。一種型式是將密封環(huán)槽開在缸套上，將具有一定彈性的橡膠密封圈4裝入環(huán)槽內(nèi)。另一種型式是將安置密封圈的環(huán)槽開在氣缸體上，這種結(jié)構(gòu)的工藝性較差，故應(yīng)用較少。
圖2 康明斯?jié)袷綒飧滋?br>圖3 康明斯干式氣缸套
二、優(yōu)缺點
1、干式缸套
背面不接觸冷卻水的氣缸套叫干缸套。
（1）優(yōu)點：不易漏水漏氣 。
（2）缺點：工藝復(fù)雜散熱不良，而且拆裝不方便。
2、濕式缸套
背面和冷卻水接觸的氣缸套是濕缸套。
（1）優(yōu)點：散熱性能好，冷卻均勻，拆裝比較方便。
（2）缺點：容易漏水，通常下部安裝有1~3道橡膠密封圈。
三、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
（1）濕式氣缸套
濕式氣缸套的生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為gb/t1150-2010，本標(biāo)準(zhǔn)適用于氣缸套直徑小于或等于200mm的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)濕式鑄鐵氣缸套。
（2）干式氣缸套
干式氣缸套的國家標(biāo)準(zhǔn)為jb/nq 56.1~56.3-87，通用的干式氣缸套壁厚為4mm。
四、汽缸套安裝
1、汽缸套的安裝要求
（1）安裝后變形小，圓度和圓柱度不能超過規(guī)定值。
（2）缸套臺肩上平面應(yīng)高出缸體一定的距離。
（3）缸套安裝在缸體中應(yīng)保持一定的間隙。
（4）缸套安裝在缸體中不能偏斜，即汽缸中心線垂直于曲軸的軸心線不能超過允許值。
（5）濕式缸套安裝后，阻水圈要起到密封作用，不能漏水。
2、濕式汽缸套的安裝
為了防止汽缸套臺肩在擰緊汽缸蓋時被壓斷，在安裝汽缸套時，應(yīng)先不裝防水橡膠圈，將缸套擦干凈后放入機(jī)體內(nèi)，測量汽缸套高出機(jī)體平面的尺寸，如過高，可對機(jī)體臺肩平面進(jìn)行銑削，增加臺肩深度。沒有專業(yè)設(shè)備時，可按如下兩種方法安裝：
（1）在汽缸套上先套入阻水圈，雙手把握汽缸套并邊轉(zhuǎn)邊推壓，將缸套壓進(jìn)機(jī)體缸口上部的配合面，在缸套上端面墊一塊方木，一手扶著方木，一手拿著鐵錘敲打方木。當(dāng)聽到缸套臺肩和機(jī)體承壓面碰撞的金屬響聲，且敲打時手感到有反彈力，則說明缸套被壓到位。缺點是：因用鐵錘敲擊，壓入受力不夠均勻，易使阻水圈被剪切而擠壞，還有缸套臺肩處與機(jī)體承壓面接觸時受沖擊，極易產(chǎn)生裂紋，從而引起漏氣、漏水。
（2）先把阻水圈裝入缸套環(huán)槽，再用雙手將缸套推進(jìn)機(jī)體。然后，裝上汽缸蓋，延對角線順序擰緊缸蓋螺栓，利用緊固缸蓋、靠缸蓋平面壓缸套端面的方法把缸套壓裝到位。此方法的缺點是：輕者缸蓋會產(chǎn)生變形或裂紋，重者因缸套放不正會啃壞凸肩或使螺栓拉長、滑扣、拔出。
缸套裝入后，由于阻水圈具有一定的緊度，可能引起缸套變形。需要進(jìn)行檢查，用量缸表檢測內(nèi)孔圓度誤差，應(yīng)該符合技術(shù)要求，誤差不允許大于0.03 mm。如果超限，檢查阻水圈的安裝狀態(tài)、厚度以及安裝表面的清潔度，并加以糾正。以上檢查通過后，用工藝壓板壓住各缸套，向缸體水道注水，做汽缸體水套水壓試驗，在 0.3～0.4 mpa的壓力下，3～5 min內(nèi)不得有滲漏。若有問題應(yīng)及時排除，以免試機(jī)時油底殼進(jìn)水而被迫再次返工。最后，用量缸表檢查缸套的圓度與錐度是否在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi);若誤差過大，應(yīng)查明原因并予以排除，否則柴油發(fā)電機(jī)不準(zhǔn)進(jìn)行總裝、試機(jī)。
3、干式缸套的安裝
干式汽缸套安裝方法與濕式汽缸套基本相同，所不同的是干式汽缸套緊裝在汽缸體的座孔中，外表面不與冷卻水直接接觸。因此，在安裝時應(yīng)注意的是，必須將汽缸套和機(jī)體座孔表面擦拭干凈，不可涂抹機(jī)油，以免影響兩者間的接觸和散熱，造成缸套早期磨損。
拆裝氣缸套示意圖
汽缸套上部內(nèi)表面是燃燒室的組成部分，直接受到燃?xì)獾母邷亍⒏邏汉透g作用，與活塞組件的相對運(yùn)動使其承受側(cè)推力和強(qiáng)烈地摩擦，汽缸套外圓表面與汽缸體內(nèi)壁組成冷卻水腔，受到穴蝕和電化學(xué)腐蝕作用。汽缸套是柴油發(fā)電機(jī)重要而又易于損壞的零件，使用者應(yīng)了解汽缸套的結(jié)構(gòu)特點，了解汽缸的安裝要求與安裝方法，對提高柴油發(fā)電機(jī)修理質(zhì)量有重要的意義。
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汽缸套是柴油發(fā)電機(jī)重要而又易于損壞的零件，當(dāng)汽缸工作表面出現(xiàn)拉傷或磨損量超限時，必須進(jìn)行更換。缸套分為干缸套和濕缸套兩大類。背面不接觸冷卻水的氣缸套叫干缸套，背面和冷卻水接觸的氣缸套是濕缸套，外表面上、下均加工有凸出圓環(huán)以保證徑向定位，壁厚一般為5~9mm。干缸套厚度較薄、結(jié)構(gòu)簡單、加工方便。濕缸套直接接觸冷卻水，所以有利于發(fā)動機(jī)的冷卻，有利于發(fā)動機(jī)的小型輕量化。康明斯公司在本文闡述了汽缸結(jié)構(gòu)特點、安裝要求與安裝方法，以提高柴油發(fā)電機(jī)的維修質(zhì)量。
一、汽缸套的結(jié)構(gòu)特點
由于氣缸體的材料一般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵，為提高耐磨性，有時在鑄 件中加入少量合金元素如鎳、鉬、鉻、磷等，有些氣缸進(jìn)行了表面處理，如表面淬 火、鍍鉻、磷化等；有的則可從材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面來考慮。因鋁合金缸體耐磨性不好，必須在氣缸體內(nèi)鑲?cè)藲飧滋祝纬蓺飧坠ぷ鞅砻妗？得魉蛊滋赘鶕?jù)其外壁是否直接與冷卻水接觸，分為濕式缸套和干式缸套兩種（見圖1）：
圖1 干式和濕式氣缸套的區(qū)別
1、濕式缸套（如圖2）。
濕式缸套的汽缸體上無封閉的水套夾層，缸套外表面直接與冷卻水接觸。濕式缸套壁厚約為5～9 mm。汽缸套的上端有凸緣，為缸套安裝起定位作用。將缸套裝入汽缸體后，缸套凸緣頂面高出汽缸體上平面約0.06～0.16 mm，在缸蓋螺栓壓緊下使凸緣的下端面與機(jī)體缸套座孔的上端面緊密貼合;凸緣上端面則與汽缸蓋下端面（中間加有汽缸墊）緊密貼合，以保證汽缸墊壓緊后在燃燒室四周產(chǎn)生較高的壓緊力，密封住汽缸和冷卻水腔。
汽缸套外圓有下定位面和上定位面，上定位面直徑略大，下定位面有兩道環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)裝有橡膠封水圈，封水圈具有彈性，其外徑略大于座孔直徑，以便安裝后產(chǎn)生彈性形變而將汽缸套定位面與座孔之間的間隙密封，阻止冷卻水漏入曲軸箱。所以選用封水圈時要注意其尺寸，不宜過小也不能過大，以免密封不嚴(yán)而引起漏水，或因裝入座孔時過盈量太大，使其體積難以壓縮而引起缸套變形;同時還要注意在壓裝后應(yīng)保持封水圈平整性，不能扭曲變形。若發(fā)現(xiàn)損壞或安裝位置不當(dāng)，要及時更換、修正，以防冷卻水滲漏至油底殼。
濕式缸套的優(yōu)點是散熱性能好，簡化機(jī)體的制造工藝，拆裝方便。其缺點是冷卻水腔密封困難，柴油發(fā)電機(jī)機(jī)體常見有漏水故障，且冷卻水對缸套外壁腐蝕嚴(yán)重。
2、干式缸套（如圖3）。
干式缸套外壁不直接與冷卻水接觸。j285t型柴油發(fā)電機(jī)即為干式缸套，其缸套厚度為2～4 mm。干式缸套的優(yōu)點是：柴油發(fā)電機(jī)機(jī)體重量輕，剛度較好，不易發(fā)生漏水現(xiàn)象，缸套可用高級材料制造，有較高的耐磨性。因此在整體式機(jī)體中經(jīng)過幾次大修鏜磨后，常鑲?cè)敫墒礁滋祝曰謴?fù)汽缸的孔徑。
干式缸套凸緣頂面高出汽缸體上平面約0.02～0.10 mm，機(jī)體座孔與缸套間的間隙為0.021～0.048 mm。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到正常溫度時，汽缸套受熱膨脹而機(jī)體座孔由于受冷卻水的冷卻，溫度較低，膨脹小，因此汽缸套的孔壁能緊貼于機(jī)體座孔，將熱量傳給冷卻水。但由于加工誤差和缸套、機(jī)體在工作中的變形，缸套外壁與機(jī)體內(nèi)孔之間的實際接觸面積會小于設(shè)計時的規(guī)定值，使傳熱變差，降低散熱性能。所以缸套內(nèi)外壁必須精確加工，方能保證其緊密配合，然而這又會造成加工和拆裝的困難，這些缺點限制了干式缸套的廣泛使用。
3、濕式氣缸套密封
氣缸套的上支承定位帶直徑略大，與氣缸套座孔配合較緊密。下支承密封帶與座孔配合較松，通常裝有1-3道橡膠密封圈來封水。常見的密封結(jié)構(gòu)型式有兩種。一種型式是將密封環(huán)槽開在缸套上，將具有一定彈性的橡膠密封圈4裝入環(huán)槽內(nèi)。另一種型式是將安置密封圈的環(huán)槽開在氣缸體上，這種結(jié)構(gòu)的工藝性較差，故應(yīng)用較少。
圖2 康明斯?jié)袷綒飧滋?br>圖3 康明斯干式氣缸套
二、優(yōu)缺點
1、干式缸套
背面不接觸冷卻水的氣缸套叫干缸套。
（1）優(yōu)點：不易漏水漏氣 。
（2）缺點：工藝復(fù)雜散熱不良，而且拆裝不方便。
2、濕式缸套
背面和冷卻水接觸的氣缸套是濕缸套。
（1）優(yōu)點：散熱性能好，冷卻均勻，拆裝比較方便。
（2）缺點：容易漏水，通常下部安裝有1~3道橡膠密封圈。
三、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
（1）濕式氣缸套
濕式氣缸套的生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為gb/t1150-2010，本標(biāo)準(zhǔn)適用于氣缸套直徑小于或等于200mm的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)濕式鑄鐵氣缸套。
（2）干式氣缸套
干式氣缸套的國家標(biāo)準(zhǔn)為jb/nq 56.1~56.3-87，通用的干式氣缸套壁厚為4mm。
四、汽缸套安裝
1、汽缸套的安裝要求
（1）安裝后變形小，圓度和圓柱度不能超過規(guī)定值。
（2）缸套臺肩上平面應(yīng)高出缸體一定的距離。
（3）缸套安裝在缸體中應(yīng)保持一定的間隙。
（4）缸套安裝在缸體中不能偏斜，即汽缸中心線垂直于曲軸的軸心線不能超過允許值。
（5）濕式缸套安裝后，阻水圈要起到密封作用，不能漏水。
2、濕式汽缸套的安裝
為了防止汽缸套臺肩在擰緊汽缸蓋時被壓斷，在安裝汽缸套時，應(yīng)先不裝防水橡膠圈，將缸套擦干凈后放入機(jī)體內(nèi)，測量汽缸套高出機(jī)體平面的尺寸，如過高，可對機(jī)體臺肩平面進(jìn)行銑削，增加臺肩深度。沒有專業(yè)設(shè)備時，可按如下兩種方法安裝：
（1）在汽缸套上先套入阻水圈，雙手把握汽缸套并邊轉(zhuǎn)邊推壓，將缸套壓進(jìn)機(jī)體缸口上部的配合面，在缸套上端面墊一塊方木，一手扶著方木，一手拿著鐵錘敲打方木。當(dāng)聽到缸套臺肩和機(jī)體承壓面碰撞的金屬響聲，且敲打時手感到有反彈力，則說明缸套被壓到位。缺點是：因用鐵錘敲擊，壓入受力不夠均勻，易使阻水圈被剪切而擠壞，還有缸套臺肩處與機(jī)體承壓面接觸時受沖擊，極易產(chǎn)生裂紋，從而引起漏氣、漏水。
（2）先把阻水圈裝入缸套環(huán)槽，再用雙手將缸套推進(jìn)機(jī)體。然后，裝上汽缸蓋，延對角線順序擰緊缸蓋螺栓，利用緊固缸蓋、靠缸蓋平面壓缸套端面的方法把缸套壓裝到位。此方法的缺點是：輕者缸蓋會產(chǎn)生變形或裂紋，重者因缸套放不正會啃壞凸肩或使螺栓拉長、滑扣、拔出。
缸套裝入后，由于阻水圈具有一定的緊度，可能引起缸套變形。需要進(jìn)行檢查，用量缸表檢測內(nèi)孔圓度誤差，應(yīng)該符合技術(shù)要求，誤差不允許大于0.03 mm。如果超限，檢查阻水圈的安裝狀態(tài)、厚度以及安裝表面的清潔度，并加以糾正。以上檢查通過后，用工藝壓板壓住各缸套，向缸體水道注水，做汽缸體水套水壓試驗，在 0.3～0.4 mpa的壓力下，3～5 min內(nèi)不得有滲漏。若有問題應(yīng)及時排除，以免試機(jī)時油底殼進(jìn)水而被迫再次返工。最后，用量缸表檢查缸套的圓度與錐度是否在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi);若誤差過大，應(yīng)查明原因并予以排除，否則柴油發(fā)電機(jī)不準(zhǔn)進(jìn)行總裝、試機(jī)。
3、干式缸套的安裝
干式汽缸套安裝方法與濕式汽缸套基本相同，所不同的是干式汽缸套緊裝在汽缸體的座孔中，外表面不與冷卻水直接接觸。因此，在安裝時應(yīng)注意的是，必須將汽缸套和機(jī)體座孔表面擦拭干凈，不可涂抹機(jī)油，以免影響兩者間的接觸和散熱，造成缸套早期磨損。
拆裝氣缸套示意圖
汽缸套上部內(nèi)表面是燃燒室的組成部分，直接受到燃?xì)獾母邷亍⒏邏汉透g作用，與活塞組件的相對運(yùn)動使其承受側(cè)推力和強(qiáng)烈地摩擦，汽缸套外圓表面與汽缸體內(nèi)壁組成冷卻水腔，受到穴蝕和電化學(xué)腐蝕作用。汽缸套是柴油發(fā)電機(jī)重要而又易于損壞的零件，使用者應(yīng)了解汽缸套的結(jié)構(gòu)特點，了解汽缸的安裝要求與安裝方法，對提高柴油發(fā)電機(jī)修理質(zhì)量有重要的意義。
柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)：機(jī)油消耗與燒機(jī)油之間有哪些不同？
中美合資柴油發(fā)電機(jī)組品牌除了康明斯還有卡特彼勒
柴油發(fā)電機(jī)煙管的保溫材料的選擇
柴油發(fā)電機(jī)散熱器使用的5個技巧,助柴油發(fā)電機(jī)有效散熱
柴油機(jī)氣門導(dǎo)管的作用圖解和安裝位置
柴油發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)告訴你柴油機(jī)排氣竄油冒藍(lán)煙九大原因
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