故障檢修與技術維護

柴油發電機氣門傳動組的檢修內容

 

摘要：配氣機構由氣門組和氣門傳動組組成，氣門組用來封閉氣缸的進、排氣道口；氣門傳動組的主要功用是按照凸輪的外廓形狀傳遞動力，使柴油發電機氣門按時開啟和關閉，其結構由挺柱，推桿，搖臂，搖臂軸，搖臂座及氣門間隙調整螺釘組成。配氣機構的氣門要關閉嚴密，開閉及時，開度足夠。如果氣門關閉不嚴，在壓縮行程會漏氣，造成氣缸壓力不足和燃燒的損失；在做功行程會泄壓，使燃燒壓力降低。如果氣門開閉不及時或開度不夠，則會使進氣不充分，排氣不徹底。這些情況都會嚴重影響發動機的功率，甚至使發動機不能啟動。因此，氣門傳動組檢查項目主要包括凸輪軸檢測、挺柱及搖臂等部件技術數據的測量，其維修方法主要以換件為主。

 

一、凸輪軸及軸承的檢修

 

      凸輪軸是發動機的部件，承受周期性沖擊載荷，凸輪與挺柱接觸應力大，相對滑動速度高，凸輪工作面磨損嚴重。因此，凸輪軸軸頸和凸輪工作面不僅要有高的尺寸精度、小的表面粗糙度和足夠的剛度，還要有高的耐磨性和良好的潤滑性。

1、凸輪軸的外觀檢查

      主要是檢查凸輪軸外表面有無裂紋、嚴重磨損、機械損傷、化學腐蝕等缺陷，如有則應及時更換凸輪軸。

2、凸輪軸的磨損檢修

      凸輪軸的損壞形式有磨損（包括凸輪、支承軸頸和正時齒輪軸頸鍵槽的磨損）、凸輪軸的彎曲變形等。

（1）凸輪軸彎曲和磨損的檢測如圖1，凸輪磨損后，其最大升程減小值大于0.40mm時應更換；

（2）凸輪軸軸頸磨損后其圓度大于0.015mm，或各軸頸的同軸度大于0.0 5mm，或中間軸頸的圓跳動大于0.025mm時，應按修理尺寸法進行修磨。

（3）凸輪高度和直徑尺寸用千分尺進行測量，若測出的凸輪高度尺寸低于極限值，則應更換凸輪軸。測量工具如圖2。

 

圖1 凸輪軸直徑測量位置示意圖

圖2 凸輪軸軸頸直徑測量工具（外徑千分尺）

 

 

3、凸輪軸軸承的配合間隙檢查

      凸輪軸軸承的配合間隙超過使用極限時，應更換新軸承。

      更換軸承時應注意∶軸承與承孔的過盈量，剖分式軸承為0.07~0.19mm；整體式軸承為0.05~0.13mm，鋁合金缸體為0.07mm；

      軸承內徑與承孔的位置相適應。安裝時，應使用專用的壓裝工具壓入。

      凸輪軸軸頸與軸承的配合間隙一般為0.05~0.10mm，而凸輪軸的軸向間隙不大于0.15mm。

      凸輪軸軸向間隙的檢查如圖4所示，拆下氣門傳動組其他零件后，用百分表測頭抵在凸輪軸端，前后推拉凸輪軸，將百分表垂直抵在凸輪軸的端上，使凸輪軸軸向移動，觀察百分表的讀數應為0.10mm左右，凸輪軸軸向間隙的使用極限一般為0.20mm。如果軸承間隙過大，可更換軸承。

（3）使用軸承蓋定位

      以軸承蓋定位的凸輪軸軸向間隙的檢查和調整，發動機凸輪軸軸向定位在第五道凸輪軸軸承上，以軸承蓋與軸頸的寬度尺寸對凸輪軸作軸向定位。

圖3 發動機凸輪軸跳動量測量（百分表）

圖4 發動機凸輪軸軸向間隙測量（百分表）

 

 

二、氣門挺柱及推桿的檢修

 

      挺柱的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門桿，推動推桿或氣門克服氣門彈簧的作用力而運動，同時承受凸輪軸旋轉時所施加的側向力。其安裝位置為氣缸體或氣缸蓋相應處鏜出的導向孔，常用鎳鉻合金鑄鐵或冷激合金鑄鐵制造。

1、普通挺柱的檢修

      普通挺在在使用過程時出現底部疲勞剝落、環形光環和擦傷劃痕應予更換；圓柱面與導孔的配合間隙一般為0.03~0.10mm，如果超過0.12mm，應視情更換挺柱或導孔襯套。

2、液壓挺柱的檢修

      檢修液壓挺柱時應注意∶液壓挺柱與承孔的配合間隙通常為0.01~0.04mm，使用極限為0.10mm；發動機總成修理時，如氣門的升程不足時，一般應更換液壓挺柱。

3、推桿的檢修

      推桿最容易發生彎曲，直線度不得大于0.30mm，桿身應平直，不得有裂紋和銹蝕。上端凹球面和下端凸球面半徑磨損應不大于0.03mm。

 

三、搖臂及搖臂軸的檢修

 

      搖臂的作用是將推桿和凸輪傳來的運動和作用力，改變方向傳給氣門使其開啟，搖臂在擺動過程中承受很大的彎矩，因此應有足夠的強度和剛度以及較小的質量。

1、搖臂的檢修

      搖臂的損傷主要是搖臂頭部和軸孔的磨損。檢查裝置如圖5所示，頭部應光潔無損，其修理后的凹陷量應小于0.5mnm。軸孔的磨損度量標準是與軸的配合間隙不大于0.10mm，位置如圖6所示，否則應予鑲套處理或更換。

 

圖5 搖臂檢測裝置

圖6 氣門搖臂軸孔檢測圖

 

2、搖臂軸的檢修

（1）搖臂軸的彎曲變形

      搖臂軸發生彎曲變形時，應予冷壓校直（校直后的直線度要求100mm，長度不大于0.03mm），軸頸磨損大于0.02mm應涂鍍或更換。

（2）搖臂軸的徑向跳動

      采用專業測量裝置（如圖7所示）或用自制V形鐵和百分表，檢查搖臂軸的徑向跳動。如徑向跳動超出使用限度。應更換搖臂軸。徑向跳動使用限度：0.10mm。

（3）搖臂軸磨損量檢查

      測量搖臂軸的直徑如圖8所示，當搖臂軸磨損后的尺寸超過使用極限時，應更換新的搖臂軸，其直徑一般為ø15（-0.020~-0.040）mm；

 

圖7 搖臂軸徑向跳動檢測裝置

圖8 氣門搖臂軸直徑測量（外徑千分尺）

 

3、搖臂與搖臂軸的間隙

      按照表1數據，用百分尺和內徑千分表，測定搖臂軸直徑和搖臂內徑。此兩讀數之差就是搖臂與搖臂軸間的間隙，并規定了使用極限。如超過此極限，應更換搖臂軸或搖臂，甚至更換兩者。

表1    搖臂總成的技術要求

 

總結：

      柴油機在工作中，配氣機構的零部件會發生磨損、燒蝕或變形等損傷，致使氣門漏氣或滲漏機油，影響柴油發動機的正常工作，導致柴油發動機的動力性和經濟性變壞。配氣機構的工作性能好壞，對發動機有重要影響。因此，應按要求檢查和調整柴油機的配氣機構，發生故障時要及時維修，確保柴油發電機組正常工作。

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