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摘要:柴油机在装配过程中,不同的型号装配的顺序不同。文章分析其装配技术,探讨提高装配质量的方法。
关键词:柴油机;装配;质量;提高
中图分类号:TK42文献标识码: A
引言
柴油机之所以应用广泛,一是因为它的燃烧效率高,再是因为柴油机的使用寿命长。柴油机的可靠性除决定于零部件的材质、加工及后期的使用保养外,柴油機的装配也是影响其可靠性的基本因素。
一、装配技术要点
(1)掌握机件的结构与部件的连接关系,避免错装与漏装。
(2)准备组装的零部件与总成需通过检验和试验,务必保障质量达标。零件容易损坏、紧固锁止件必须所有更换。间隙配合的零件工作层面,不许有划伤、毛刺等损坏。
(3)严谨维持零件、润滑油道清洁。实施装配时,零件务必完全清洁。实际表明,零件的清洁质量,关系到其修理的质量。润滑油道中污垢沉积不清洁,会造成油道的截面积磨损,然而润滑油流动阻力就提升,降低润滑油流量,运转机件的润滑环境下降。零件表面的灰尘参杂于润滑油中,于是随着润滑油循环,就可造成不同程度的磨料磨损。零件清洗洁净后需使用压缩空气清干,且在光洁面涂上机油,避免生锈。气缸体上配置缸盖螺栓的盲螺孔中不可累存油液与污物,防止旋入缸盖螺栓时,挤压孔中的积液从而导致极高的液压,造成螺孔四周的缸体平面向上凸起或开裂。而装机油泵与机油滤清器时,必须存满机油。
(4)不同运动部件在装配时,需在装配时活动起来,要无片滞情况,不可在全部装完后进行检查,需要装配同时进行检查,有助于判断故障部位。
(5)不可互换的零件,组标记好装配,避免错装。在规定有一定方向与记号的零件、组件,都要根据一定的方向与记号装配,避免装错。
(6)保障机件每个部位的密封设备完好。密封设备的作用,重点是避免出现漏油、漏气、漏水情况,且避免灰尘、湿气混在机器内部。在修理中一般因为密封设备不好,导致出现漏油、漏气与漏水的情况。诸如气缸垫漏气时,气缸的密封性遭到损坏,进而造成发动机功率就下降。或是曲轴油封密封不好时,在缩短轴承的运转时长情况下,还出现扩大其它机件的磨损。因而在装配时,需更换全部的密封衬垫与“0”形圈以及正确地装置油封,实现密封可靠性。
(7)核心机件的螺栓或螺钉的螺纹,若有变形、拉长与滑扣时,都要及时换新;双头螺柱安装时需尽可能拧到最紧;而有顺序与扭矩规定的很新螺栓或螺母,都要根据标准的顺序与扭矩拧紧,防止受力不均,导致零件翘曲变形,更甚者破裂。合理的拧紧顺序是:从中央开始,然后左右对称拧紧。对十四、六、八个螺栓连接的零件,一般是分次对角拧紧。
(8)在规定需装开口销、锁片、弹簧垫圈与保险铁丝等止锁零件处,须安装妥当。
(9)在装配时,需正确运用工具,不可使用锤子随意敲打零件表面,必要时需垫上铜棒等。
(10)重要密封部位应涂密封胶。安装橡胶自紧油封时,应在唇口和外圆涂抹机油后,再用压具压入油封承孔中。
二、柴油机故障产生的因素
(一)工作机构分析。柴油机超载运转是导致重要零件早期损坏的主要原因。通常认为,超载就是曲轴上载荷超过允许限度。实际上即使曲轴上载荷正常.从应力的角度来说,也可能严重超载。例如,由于主轴承磨损不均而破坏其同轴性时,将使曲轴产生附加弯曲应力,这是因为轴承磨损可引起较大的弯曲变形,可使附加弯曲应力的幅度超过正常工作应力,所以主轴承磨损超过一定限度后,曲轴就经常处于超载状态。这说明工作机构发生故障的基本因素是配合间隙的变化。
(二)润滑系统故障及分析。该系统应满足三项基本条件:机油泵的出口压力和流量满足需要;各润滑点的流量分配满足需要;润滑油的理化性能满足要求要保证柴油机运转可靠,这三项条件必须同时满足通常情况,主油道的油压和油温正常,润滑系统的工作就是正常的,但这只能说明机油泵工作正常并不能反映流量分配是否正常。齿轮泵出口安装有溢流阀,如并联油路中某一条受阻,流量的变化就不可能从主油道的油压指示得到判断.发生这种情形时,由于个别轴承的不正常磨损而形成事故隐患,严重时可发生烧瓦事故。润滑油的温度与磨损存在密切联系。温度较低时,润滑油粘度高增加流动阻力,可能发生供油不足造成半干磨;温度较高时。润滑油粘度低可能破坏油膜,也会发生半干磨。油温过高和过低不但损伤轴承,还会加速润滑油的氧化变质,进而引起意外损伤甚至烧瓦。
(三)燃料系统故障及分析。该系统工作不正常的结果是直接降低功率和热效率。功率下降后,必须增加供油量以满足增大功率的需要;热效率降低则使废热大量增加。增加的废热往往成为引发一些重大故障的根源,如活塞过热、排气门烧蚀、润滑油结焦和水温、润滑油温异常升高等。
(四)冷却系统故障及分析。该系统工作不正常的影响是引起柴油机的过热故障,如功率下降、气缸活塞受强烈摩擦而损坏以及缸盖产生裂纹等。据资料介绍,水冷系统影响可靠性的一个特殊问题是缸套穴蚀,但不是所有水冷柴油机都存在穴蚀问题。
(五)使用维护规程得不到有效贯彻。各系列柴油机在使用维护规程中制定了相应的技术措施.如果严格实施维护规程的规定,一般来说柴油机的运转是可靠的,但使用维护规程在实际生产工作中往往难以全面有效贯彻,运转可靠性也就难以保证。因此,柴油机经常发生故障甚至重大事故。
三、喷油器故障分析及排除方法
喷油嘴主要损坏形式是磨损。首先主要发生在针阀锥面和针阀体座面、针阀偶件圆柱配合面上;其次是针阀体端面腐蚀和喷孔的孔径扩大和失圆。这对精密偶件出现的问题较多,喷油器经常发生磨损的部位有密封锥面、喷孔、针阀与针阀孔导向面。
(1)针阀锥面和针阀体座面的磨损是由于喷油器弹簧的冲击与柴油中杂质的冲刷所致。密封锥面磨损后会使锥面密封环带接触面加宽、锥面变形,光洁度降低。其结果造成喷油嘴滴油,喷孔附近形成积炭,甚至堵塞喷孔。滴油严重的喷油嘴,在工作中还会出现断续的敲击声,导致柴油机工作不均匀,排气冒黑烟等。排除的方法为:拆开喷油器,在针阀头部沾少许氧化铬细研磨膏对锥面进行研磨,然后用柴油洗净,最后装入喷油器进行性能检测。若性能检测不合格,则需更换针阀偶件。实际维修过程中,特别要注意不要将研磨膏粘到针阀孔内,维修中如没有研磨膏也可用牙膏或机油替代。
(2)针阀偶件圆柱配合面是由于柴油中含有杂质所致。磨损大部分发生在导向部分的下端,使针阀导向部分表面呈细微的轴向划痕。其结果使喷油嘴的回油量增多,喷油量减少,喷油压力降低,喷油时间延迟,喷油雾化不良和滴油,并造成积炭。这种状态下,柴油机既不能全负荷工作,也会造成起动困难。为防止针阀及针阀孔导向面磨损,应按时保养柴油滤清器,经常排放滤清器和油柜内的沉淀油,以防灰砂杂质的侵入而加速针阀偶件的磨损。对于磨损严重的针阀,应及时更换新的针阀偶件。
(3)针阀体端面喷油嘴喷孔的直径一般在0.12mm~0.8mm,喷孔直径扩大是由于高压柴油夹带的杂质长期冲刷的结果。喷孔磨损后孔壁上出现细密的轴向沟痕,喷孔加大和失圆,导致喷油压力下降,喷射距离缩短,柴油雾化不良,缸内积碳增多。针阀体喷孔周围有时会产生积炭,不仅影响燃油雾化,也会使针阀体过热而损坏。针阀体积炭时,可用铜丝刷清除。喷孔堵塞时可用通孔工具清通。通孔时,应不断地转动工具,切勿用力过猛,以免通丝针折断在喷孔内。
通过加强柴油机喷油器的故障分析及排除工作,能有效降低柴油机的故障率。喷油器的故障会直接导致柴油机工作不正常,但柴油机的故障并非都由喷油器引起。因此,对喷油器故障的判断应仔细,不可贸然对喷油器进行拆检,从而破坏其加工与装配精度,造成不必要的损失。此外,为减少喷油器故障,延长喷油器的使用寿命,平时应做好对喷油器的维修、保养工作。
结语
装配工艺顺序和装配技术要求正确合理,是保证柴油机的可靠性、经济性和使用寿命的一个极其重要的问题。装配技术要求根据柴油机设计性能要求及其技术规范提出,而柴油机的装配工艺顺序则应根据不同的机型来拟定。
参考文献:
[1]李晓丹. 柴油机装配工艺可视化关键技术研究及实现[D].大连交通大学,2009.
[2]黄政. 大型低速柴油机装配工艺专家系统的设计[J]. 计算机与数字工程,2010,05:84-87.
关键词:柴油机;装配;质量;提高
中图分类号:TK42文献标识码: A
引言
柴油机之所以应用广泛,一是因为它的燃烧效率高,再是因为柴油机的使用寿命长。柴油机的可靠性除决定于零部件的材质、加工及后期的使用保养外,柴油機的装配也是影响其可靠性的基本因素。
一、装配技术要点
(1)掌握机件的结构与部件的连接关系,避免错装与漏装。
(2)准备组装的零部件与总成需通过检验和试验,务必保障质量达标。零件容易损坏、紧固锁止件必须所有更换。间隙配合的零件工作层面,不许有划伤、毛刺等损坏。
(3)严谨维持零件、润滑油道清洁。实施装配时,零件务必完全清洁。实际表明,零件的清洁质量,关系到其修理的质量。润滑油道中污垢沉积不清洁,会造成油道的截面积磨损,然而润滑油流动阻力就提升,降低润滑油流量,运转机件的润滑环境下降。零件表面的灰尘参杂于润滑油中,于是随着润滑油循环,就可造成不同程度的磨料磨损。零件清洗洁净后需使用压缩空气清干,且在光洁面涂上机油,避免生锈。气缸体上配置缸盖螺栓的盲螺孔中不可累存油液与污物,防止旋入缸盖螺栓时,挤压孔中的积液从而导致极高的液压,造成螺孔四周的缸体平面向上凸起或开裂。而装机油泵与机油滤清器时,必须存满机油。
(4)不同运动部件在装配时,需在装配时活动起来,要无片滞情况,不可在全部装完后进行检查,需要装配同时进行检查,有助于判断故障部位。
(5)不可互换的零件,组标记好装配,避免错装。在规定有一定方向与记号的零件、组件,都要根据一定的方向与记号装配,避免装错。
(6)保障机件每个部位的密封设备完好。密封设备的作用,重点是避免出现漏油、漏气、漏水情况,且避免灰尘、湿气混在机器内部。在修理中一般因为密封设备不好,导致出现漏油、漏气与漏水的情况。诸如气缸垫漏气时,气缸的密封性遭到损坏,进而造成发动机功率就下降。或是曲轴油封密封不好时,在缩短轴承的运转时长情况下,还出现扩大其它机件的磨损。因而在装配时,需更换全部的密封衬垫与“0”形圈以及正确地装置油封,实现密封可靠性。
(7)核心机件的螺栓或螺钉的螺纹,若有变形、拉长与滑扣时,都要及时换新;双头螺柱安装时需尽可能拧到最紧;而有顺序与扭矩规定的很新螺栓或螺母,都要根据标准的顺序与扭矩拧紧,防止受力不均,导致零件翘曲变形,更甚者破裂。合理的拧紧顺序是:从中央开始,然后左右对称拧紧。对十四、六、八个螺栓连接的零件,一般是分次对角拧紧。
(8)在规定需装开口销、锁片、弹簧垫圈与保险铁丝等止锁零件处,须安装妥当。
(9)在装配时,需正确运用工具,不可使用锤子随意敲打零件表面,必要时需垫上铜棒等。
(10)重要密封部位应涂密封胶。安装橡胶自紧油封时,应在唇口和外圆涂抹机油后,再用压具压入油封承孔中。
二、柴油机故障产生的因素
(一)工作机构分析。柴油机超载运转是导致重要零件早期损坏的主要原因。通常认为,超载就是曲轴上载荷超过允许限度。实际上即使曲轴上载荷正常.从应力的角度来说,也可能严重超载。例如,由于主轴承磨损不均而破坏其同轴性时,将使曲轴产生附加弯曲应力,这是因为轴承磨损可引起较大的弯曲变形,可使附加弯曲应力的幅度超过正常工作应力,所以主轴承磨损超过一定限度后,曲轴就经常处于超载状态。这说明工作机构发生故障的基本因素是配合间隙的变化。
(二)润滑系统故障及分析。该系统应满足三项基本条件:机油泵的出口压力和流量满足需要;各润滑点的流量分配满足需要;润滑油的理化性能满足要求要保证柴油机运转可靠,这三项条件必须同时满足通常情况,主油道的油压和油温正常,润滑系统的工作就是正常的,但这只能说明机油泵工作正常并不能反映流量分配是否正常。齿轮泵出口安装有溢流阀,如并联油路中某一条受阻,流量的变化就不可能从主油道的油压指示得到判断.发生这种情形时,由于个别轴承的不正常磨损而形成事故隐患,严重时可发生烧瓦事故。润滑油的温度与磨损存在密切联系。温度较低时,润滑油粘度高增加流动阻力,可能发生供油不足造成半干磨;温度较高时。润滑油粘度低可能破坏油膜,也会发生半干磨。油温过高和过低不但损伤轴承,还会加速润滑油的氧化变质,进而引起意外损伤甚至烧瓦。
(三)燃料系统故障及分析。该系统工作不正常的结果是直接降低功率和热效率。功率下降后,必须增加供油量以满足增大功率的需要;热效率降低则使废热大量增加。增加的废热往往成为引发一些重大故障的根源,如活塞过热、排气门烧蚀、润滑油结焦和水温、润滑油温异常升高等。
(四)冷却系统故障及分析。该系统工作不正常的影响是引起柴油机的过热故障,如功率下降、气缸活塞受强烈摩擦而损坏以及缸盖产生裂纹等。据资料介绍,水冷系统影响可靠性的一个特殊问题是缸套穴蚀,但不是所有水冷柴油机都存在穴蚀问题。
(五)使用维护规程得不到有效贯彻。各系列柴油机在使用维护规程中制定了相应的技术措施.如果严格实施维护规程的规定,一般来说柴油机的运转是可靠的,但使用维护规程在实际生产工作中往往难以全面有效贯彻,运转可靠性也就难以保证。因此,柴油机经常发生故障甚至重大事故。
三、喷油器故障分析及排除方法
喷油嘴主要损坏形式是磨损。首先主要发生在针阀锥面和针阀体座面、针阀偶件圆柱配合面上;其次是针阀体端面腐蚀和喷孔的孔径扩大和失圆。这对精密偶件出现的问题较多,喷油器经常发生磨损的部位有密封锥面、喷孔、针阀与针阀孔导向面。
(1)针阀锥面和针阀体座面的磨损是由于喷油器弹簧的冲击与柴油中杂质的冲刷所致。密封锥面磨损后会使锥面密封环带接触面加宽、锥面变形,光洁度降低。其结果造成喷油嘴滴油,喷孔附近形成积炭,甚至堵塞喷孔。滴油严重的喷油嘴,在工作中还会出现断续的敲击声,导致柴油机工作不均匀,排气冒黑烟等。排除的方法为:拆开喷油器,在针阀头部沾少许氧化铬细研磨膏对锥面进行研磨,然后用柴油洗净,最后装入喷油器进行性能检测。若性能检测不合格,则需更换针阀偶件。实际维修过程中,特别要注意不要将研磨膏粘到针阀孔内,维修中如没有研磨膏也可用牙膏或机油替代。
(2)针阀偶件圆柱配合面是由于柴油中含有杂质所致。磨损大部分发生在导向部分的下端,使针阀导向部分表面呈细微的轴向划痕。其结果使喷油嘴的回油量增多,喷油量减少,喷油压力降低,喷油时间延迟,喷油雾化不良和滴油,并造成积炭。这种状态下,柴油机既不能全负荷工作,也会造成起动困难。为防止针阀及针阀孔导向面磨损,应按时保养柴油滤清器,经常排放滤清器和油柜内的沉淀油,以防灰砂杂质的侵入而加速针阀偶件的磨损。对于磨损严重的针阀,应及时更换新的针阀偶件。
(3)针阀体端面喷油嘴喷孔的直径一般在0.12mm~0.8mm,喷孔直径扩大是由于高压柴油夹带的杂质长期冲刷的结果。喷孔磨损后孔壁上出现细密的轴向沟痕,喷孔加大和失圆,导致喷油压力下降,喷射距离缩短,柴油雾化不良,缸内积碳增多。针阀体喷孔周围有时会产生积炭,不仅影响燃油雾化,也会使针阀体过热而损坏。针阀体积炭时,可用铜丝刷清除。喷孔堵塞时可用通孔工具清通。通孔时,应不断地转动工具,切勿用力过猛,以免通丝针折断在喷孔内。
通过加强柴油机喷油器的故障分析及排除工作,能有效降低柴油机的故障率。喷油器的故障会直接导致柴油机工作不正常,但柴油机的故障并非都由喷油器引起。因此,对喷油器故障的判断应仔细,不可贸然对喷油器进行拆检,从而破坏其加工与装配精度,造成不必要的损失。此外,为减少喷油器故障,延长喷油器的使用寿命,平时应做好对喷油器的维修、保养工作。
结语
装配工艺顺序和装配技术要求正确合理,是保证柴油机的可靠性、经济性和使用寿命的一个极其重要的问题。装配技术要求根据柴油机设计性能要求及其技术规范提出,而柴油机的装配工艺顺序则应根据不同的机型来拟定。
参考文献:
[1]李晓丹. 柴油机装配工艺可视化关键技术研究及实现[D].大连交通大学,2009.
[2]黄政. 大型低速柴油机装配工艺专家系统的设计[J]. 计算机与数字工程,2010,05:84-87.