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柴油发电机曲轴裂纹和变形的检验方法
柴油发电机在工作中,曲轴由于受力和工作条件复杂,各摩擦表面滑动速度很高,散热条件又差,因此,曲轴不仅轴颈容易磨损,而且还会出现弯曲和扭曲变形,甚至产生裂纹或折断等。所以在解体清洗后,应进行仔细检查,根据查出的损伤部位和损伤程度,采取相应的修理方式。
1、 曲轴轴颈磨损的检验与处理方法
磨损部位。曲轴的主轴颈和连杆轴颈在工作中不可避免地要产生磨损,而且磨损是不均匀的,其主要表现为轴颈出现圆度、圆柱度超过标准值和拉伤。连杆轴颈磨损的 部位,一般在各轴颈的内侧面上,即靠曲轴中心线一侧,使轴颈失圆;而磨损成锥形的部位,一般在润滑油道杂质附着的一侧和受力大的部位上。曲轴主轴颈 _的磨损部位,按发动机的强化程度、气缸数、曲轴长度和平衡块的配重不同而各异,而且相对于连杆轴颈磨损要均匀些。实践表明,连杆轴颈的磨损比主轴颈磨损要快,但是,主轴颈磨损比连杆轴颈磨损所造成的后果要严重。
检验与处理方法:根据各轴颈磨损规律查找出磨损部位,可用外径测微器测量其圆度和圆柱度以便确定曲轴的修理级别和磨削尺寸。其具体方法是;先在润滑油道孔两侧测量,再转90°测量,其测量的 值与小值之差值即为轴颈的圆柱度。在轴颈纵向测量出的 值与小值之差,即为轴颈的圆柱度。当轴颈圆度大于0.050mm,锥度大于0.013mm,或者发现轴颈有拉伤、烧蚀等损伤时,都应进行修理。轴颈磨损量超过极限需要修理时,应从磨损 的的轴颈开始,按曲轴分级修理尺寸(每级相差0.25mm),在专用的曲轴磨床上进行磨削,并进行抛光处理。修磨后要求轴颈圆度不得大于0.005mm,锥度不得大于0.005mm,表面粗糙度Ra不得大于0.80~0.40um,各轴颈的径向跳动不大于0.05mm,否则,为不合格。
2、曲轴裂纹的检验与处理方法
裂纹多发部位“曲轴的疲劳裂纹多发生于轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处以及轴颈中间油孔处。前一种裂纹为横向裂纹,是曲轴断裂的先兆,即从出现微细裂纹,逐渐延伸, 在特定条件下发生断裂,后一种裂纹为纵向裂纹,由油孔处往轴向展开。
检验与处理方法:曲轴裂纹微细,用肉眼不易看出,可用磁力探伤仪进行检查。在条件不具备的情况下,简易的检查方法是浸油锤击法:先将曲轴浸入煤油中片刻,取出擦净后,撒上 ,然后用手锤分段在曲轴臂上敲击,由于震动,裂纹内的煤油渗出,使 显出油迹呈现黄色线痕,据此即可判定裂纹位置和长度。
轴颈有横向裂纹的曲轴,不宜继续使用,但是,横向裂纹细小,经磨削后在修理尺寸范围内能的,尚可使用,否则,必须予以更换,轴颈有纵向裂纹,也应磨削,在磨削条件不具备的情况下曲轴继续使用的原则是:裂纹未过两端圆角处或油孔边缘处时,尚可继续使用,但不可在超负荷下工作,不能猛轰油门,并在使用中加强检查,以防裂纹延伸而折断。
3、曲轴变形的检验与处理方法
曲轴变形是指曲轴弯曲和扭转。曲轴弯曲变形反映较明显的部位是中间主轴颈处。曲轴弯曲变形后若继续使用,将加速曲轴连杆机构的磨损,甚至使曲轴产生裂纹和断裂。因此,在发动机修理中,必须对此进行检验。检验时,应将曲轴两端支撑在平台上的V_形架上,用百分表触头抵在中间主轴颈避开油孔处,慢慢转动曲轴一周,观察百分表上所指的 数值与小数值,两值之差的二分之一即为曲轴的直线度。若曲轴有偏磨时,应减去偏磨量。直线度在0.05~0.10mm范围内时,可结合轴颈磨削矫正。
曲轴扭转角的检验方法是:将曲轴水平支撑在平台上,使同位连杆两轴颈位于上止点(如六缸曲轴的1、6缸连杆轴颈,四缸曲轴的1、4缸连杆轴颈),再用百表测量前、后两连杆轴颈在其 点的高度差,差值越大,说明扭转角越大。
曲轴的主要损伤是轴劲磨损、曲轴裂纹和断裂。
裂纹从油孔处产生,沿与轴线成45°~55°方向发展,造成主轴劲与连杆劲断裂;裂纹由圆角处产生,向曲柄臂发展造成曲柄臂断裂,常发生在曲轴全长2/3的部位上。除上述以外,曲柄还会产生弯曲和扭曲变形。
4、用磁力探伤器检查曲轴是否有裂纹和损伤
经磁力探伤器检查,曲轴油下列情况就不能继续使用:
1)在曲轴的圆角处或图所示的应去有损伤。
2)在45°的交叉线跨越油孔处或进入有孔的倒角处有裂纹或损伤。
3)出现长达6mm以上的裂纹。
4)在一个轴劲上有多余4处以上的裂纹。
表层下部的显示欠款如图所示,若有下列欠款曲轴就不能使用。
1)在曲轴圆角处或在图的阴影区域内有圆周方向的裂纹与损坏。
2)在圆周方向有长达25mm以上的裂纹。
3)在轴线方向有长达9.5mm的裂纹。
4)有在离有孔倒角距离近于1.5mm的裂纹。
5)有45°的交叉线跨越油孔的裂纹。
请注意:经磁力探伤的曲轴,必须完全地退磁和池底地清洗,才能使用。
5、曲轴磨损部位的测量
测量曲轴主轴轴颈和连杆轴颈的圆度误差和圆柱误差。如果圆度误差大于0.05mm或圆柱度误差大于0.013mm,则需要磨削曲轴轴颈。
6、曲轴弯曲度的测量
曲轴弯曲度是指:当曲轴用其两端轴劲支撑时,在中间主轴劲所测得的千分表总读数的一半就是弯曲度或全长的不同心度。
轴颈的跳动量是指:当主轴劲沿着一个共同的轴线转动时,一个主轴机的千分表总读数和另一个相邻的轴颈的千分表总读数之间的差值,即为相邻轴颈的跳动量。
弯曲量得测量:将曲轴的两端轴颈支撑在V形铁上,如图2-76所示,将千分表的量杆放在轴颈中心线处,并使触头触到被测轴劲,转动曲轴,测量每个轴颈,并作记录,把所测中间主轴劲的千分表读数除以2,即为弯曲度。曲轴 弯曲度:K38型柴油机为0.267mm;K50型柴油机为0.356mm。
7、曲轴的修理
1)清洗曲轴中的油道。其方法是:卸下所有孔塞;用一根钎子和擦布及清洗溶液清洗所以曲轴中的油道;用清洁的SAE20或30W号机油润滑油孔,装回孔塞。
2)曲轴轴颈磨损后,可用磨削方法修理。
磨曲轴时,在曲轴前端的曲臂上打记号以标明需安装的主轴瓦或连杆轴瓦的准确尺寸,在后端的曲柄臂上打上需装加厚止推环的尺寸和位置。
在磨削曲轴前,检查它的弯曲度是否在规定的范围内,如果不在规定的范围内,就必须报废。对不进行圆角出来的曲轴,则可以进行较直。
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柴油发电机喷油器的构造原理是怎样的
柴油发电机燃油供给系统的功用是根据柴油发电机负荷的需要,按时将适量的柴油以雾状喷入气缸与空气均匀地混合。康明斯柴油发电机燃油供给系统的机件可分为:燃油箱、输油泵、调速器、喷油器等。
柴油发电机燃油供给系统的布置。在康明斯柴油发电机驱动下,输油泵从燃油箱内吸进燃油,并以一定的压力经燃油水分离器、燃油滤清器过滤后送到喷油泵,过量的燃油返回油箱。燃油在喷油泵内被加压后,以极高的压力经高压油管送至各缸喷油器,向各个气缸进行的喷射,过量的燃油经回油歧管返回油箱。
发电机虽然喷油器的种类繁多,但其构造原理基本相同,典型柴油发电机喷油器总成,由喷油器体、针阀偶件、紧帽、顶杆、调压螺钉等组成。针阀偶件用紧固螺套固定在喷油器体上,调节弹簧通过顶杆部件将针阀偶件压紧在针阀体密封锥面上,调压弹簧的压力由调压螺钉调节,调压螺钉用螺母锁紧。其中针阀偶件(由针阀和针阀体组成)按结构形式可分为开式和闭式两大类。目前广泛应用的是闭式,其主要形式分为轴针式和孔式两种。
上述喷油器结构因调压弹簧位置在喷油器的上部,弹簧位置与针阀距离较远,所以必须通过一根较长的顶杆,把弹簧与针阀的运动联系起来。这种结构的优点是在调压弹簧顶部容易布置调压螺钉,针阀开启压力可利用调压螺钉进行无极调整,调整方便。但这种结构也有缺点,及顶杆较长、质量较大,容易产生惯性力较大。因为针阀由静止到开启应迅速,喷油结束后,针阀应迅速向上运动转变为向下运动,以求针阀尽快回位并停止供油。但这种运动的转变与喷油器运动件的的惯性有关,惯性愈大针阀关闭所需时间愈长,燃烧室内高温气体也愈容易到灌入针阀偶件内,产生积炭、烧损密封座面等现象。
为了克服上述结构的缺点,近几年来国内外已发展出一种新的喷油器总成。
改进后的喷油器结构的显著特点是取消运动件顶杆,改用一个质量较小的弹簧下座,将调压弹簧下移到接近针阀尾部,同时针阀直径也减小。由于这种喷嘴器结构降低了运动件的惯性,所以又称为低惯量喷油器。康明斯柴油发电机B、C系列采用了这种结构的喷油器总成。该喷油器上有4个喷油孔,标准喷油压力为24.5~25.3MPa。它的优点是提高针阀开启和关闭速度,降低针阀回油时在密封锥面出的冲击应力,既能改善性能又能提高使用寿命。这种结构对针阀开启压力的调整采用改变垫片厚度的办法,因此开启压力的调整不如一般喷油器所采用的调整螺钉方便,且压力只能有级调整。为了保证足够的调整精度,采用每隔0.05mm为每一级的垫片进行调整
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延长发电机使用寿命和保证正常工作的重要一环是什么
磨损和轴承烧蚀,在很大程度上是由于润滑不良所引起的。加强润滑系统的检修与保养,是延长设备使用寿命和保证其正常工作的重要一环。
柴油发电机工作时,由于燃料燃烧和运动机件间的摩擦都将产生大量热量,促使机件受到强烈的热,温度升得很高。冷却系统的任务就是强制地将零件所吸收的热量及时散发出去,以保证其温度在适当范围内,从而保证发动机的正常运转。冷却水温度过高,将会造成汽缸和进气道温度过高,使进人的新鲜空气因受热而膨胀,减少充气量,使发动机功率下降,油耗增加。冷却系统在使用过程中,其常见故障有:水套和散热器内的水垢增加,散热器破裂漏水,节温器失灵以及水泵机件损坏等,这些故障都会降低冷却系统的工作效能。因此,必须对冷却系统进行定期维护与检修。
润滑系统的任务是将洁净的、温度适当的润滑油(机油)以一定的压力送至各摩擦表面进行润滑,使两个摩擦表面之间形成一定的油膜层以避免干摩擦,减小摩擦阻力,减轻机械磨损,降低功率消耗,从而提高柴油发电机工作的可靠性和耐久性。润滑系统的五大作用如下。
①减摩:使两零件间形成液体摩擦以降低摩擦因数,减少摩擦功,提高机械效率;减少零件磨损,延长使用寿命。
②冷却:通过润滑油带走零件所吸收的部分热量,使零件温度不致过高。
③清洁:利用循环润滑油冲洗零件表面,带走因零件磨损形成的金属屑等脏物。
④密封:利用润滑油膜,提高汽缸的密封性。
⑤防锈:润滑油附着于零件表面,可防止零件表面与水分、空气及燃气接触而发生氧化和锈蚀,以减少腐蚀性磨损。
此外,润滑油膜还有减轻轴与轴承间和其他零件间冲击负荷的作用。
柴油发电机按机油输送到运动零件摩擦表面的方式不同,其主要有三种润滑方式:激溅式润滑、压力式润滑和油雾润滑。
只有小缸径单缸柴油发电机,采用激溅式润滑而不用机油泵(压力式润滑)的。它利用固定在连杆大头盖上特制的油勺,在每次旋转中伸人到油底壳油面下,将机油飞溅起来,以润滑发动机各摩擦表面。其优点是结构简单、消耗功率小、成本低,缺点是润滑不够可靠,机油易起泡,消耗量大。
现代多缸柴油发电机大多采用以压力循环润滑为主、飞溅润滑和油雾润滑为辅的复合润滑方式。复合润滑方式工作可靠,并可使整个润滑系统结构简化。对于承受负荷较大,相对运动速度较高的摩擦表面,如主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等机件采用压力润滑。它是利用机油泵的压力,把机油从油底壳经油道和油管送到各运动零件的摩擦表面进行润滑。这种润滑方式润滑可靠、效果好,并具有很高的清洗和冷却作用。对于用压力送油难以达到、承受负荷不大和相对运动速度较小的摩擦表面,如汽缸壁、正时齿轮和凸轮表面等处,则用经轴承间隙处激溅出来的油滴进行润滑。对于气门调整螺钉球头、气门杆顶端与摇臂等处,则利用油雾附着于摩擦表面周围,积多后渗入摩擦部位进行润滑。
柴油发电机的某些辅助装置(如风扇、水泵、启动机和充电机等),只需定期地向相关部位加注润滑脂即可。
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